鏑(化學元素)

鏑(化學元素)

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鏑為銀白色金屬,質軟可用刀切開;熔點1412°C,沸點2562°C,密度8.55克/厘米3;;在接近絕對零度時有超導性。鏑在空氣中相當穩定,高溫下易被空氣和水氧化,生成三氧化二鏑。鏑主要用於製造新型照明光源鏑燈;鏑可作反應堆的控制材料;鏑化合物在煉油工業中可作催化劑。

基本介绍

  • 中文名:鏑
  • 英文名:Dysprosium
  • 別稱:鏑棒
  • 分子量:162.500
  • CAS登錄號:7429-91-6
  • EINECS登錄號:231-073-9
  • 熔點:1409℃
  • 沸點:2562℃
  • 密度:8551kg/m3
  • 外觀:白色六方緊密堆積晶格金屬
  • 套用:用作核反應控制棒
  • 發現者:德·布瓦博德
  • 發現時間:1886年 
  • 元素符號:Dy
發現簡史,礦藏分布,物理性質,化學性質,製備方法,主要用途,

發現簡史

發現人:德·布瓦博德郎(L.Boisbaudran)
發現年代:1886年 地點:法國
發現過程:1886年德·布瓦博德郎(L.Boisbaudran)發現的。1842年莫桑德爾從釔土中分離出鉺土和鋱土後,不少化學家利用光譜分析鑑定,確定它們不是純淨的一種元素的氧化物,這就鼓勵了化學家們繼續去分離它們。在鈥被分離出來7年後,1886年布瓦博德朗又把它一分為二,保留了鈥,另一個稱為dysprosium,元素符號Dy。這一詞來自希臘文dysprositos,是“難以取得”的意思。隨著鏑以及其他一些稀土元素的發現,完成了發現稀土元素第三階段的另一半。
氧化鏑氧化鏑

礦藏分布

通常與鉺、鈥以及其他稀土元素共存於獨居石砂等礦物中。獨居石砂含稀土元素的質量分數一般達50%。
獨居石礦石獨居石礦石
鏑在地殼中的豐度為6ppm,在重稀土中儀低於釔,算是比較富存的重稀土元素,為其套用提供了良好的資源基礎。鏑除r擁有稀土元素共有的化學活性,町以作為混合稀土金屬和化合物使用外,還具有優異的光、電、磁和核性質,可用於製造多種功能材料,住許多高技術領域中起著越來越重要的獨特作用。

物理性質

軟金屬,有光澤核延展性。在高溫下易被空氣腐蝕,但室溫下較穩定。與水緩緩起作用。有以下幾種同位素:156Dy、158Dy、160Dy~164Dy。
鏑能用刀切鏑能用刀切
元素符號: Dy
鏑-用處多但難以得到的稀土類元素鏑-用處多但難以得到的稀土類元素
英文名: Dysprosium
中文名: 鏑
CAS號:7429-91-6
希臘文:dysprositos(意思是很難得到)。
維氏硬度:540MPa
元素類型:金屬
元素原子量:162.5
常見化合價: +3
電負性: 1.22
外圍電子排布: 4f10 6s2
核外電子排布: 2,8,18,28,8,2
氧化態:
Main Dy+3
Other Dy+2, Dy+4
聲音在其中的傳播速率:(m/S) 2710
電離能(kJ /mol)
M - M+ 571.9
M+ - M2+ 1126
M2+ - M3+ 2200
M3+ - M4+ 4001
晶體結構:晶胞為六方晶胞。
晶胞參數:
鏑鐵合金鏑鐵合金
a = 359.3 pm
b = 359.3 pm
c = 565.37 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 120°
同位素及放射線: Dy-154[3000000y] Dy-156 Dy-157[8.1h] Dy-158 Dy-159[144.4d] Dy-160 Dy-161 Dy-162 Dy-163 *Dy-164 Dy-165[2.3h] Dy-166[3.4d]
電子親合和能: 0 KJ·mol-1
單質密度: 8.536 g/cm3
單質熔點: 1412.0 ℃
單質沸點: 2562.0 ℃
原子半徑: 2.49 埃
離子半徑: 1.03(+3) 埃
共價半徑: 1.59 埃
常見化合物: 無
元素含量:
地殼中含量:(ppm)6
元素在太陽中的含量:(ppm) 0.002
元素在海水中的含量:(ppm) 大西洋表面 0.0000008
原子體積:(立方厘米/摩爾) 19

化學性質

銀白色稀土金屬。硬度低,性質活潑。易被氧氣氧化,與水反應迅速,溶於酸。用於製作磁鐵的合金、紅外發生器材、雷射材料原子能工業。
保存在石蠟油中的金屬鏑保存在石蠟油中的金屬鏑

製備方法

可由氟化鏑用鈣還原而製得。
2 DyF3+3 Ca2 Dy + 3 CaF2
也可由氯化鏑用鋰還原而製得。
DyCl3+3 LiDy + 3 LiCl

主要用途

1886年,法國人波依斯包德萊成功地將鈥分離成兩個元素,一個仍稱為,而另一個根據從鈥中"難以得到"的意思取名為鏑(dysprosium)。鏑在許多高技術領域起著越來越重要的作用。
波依斯包德萊波依斯包德萊
鏑的最主要用途是:
(1)作為釹鐵硼系永磁體的添加劑使用,在這種磁體中添加2~3%左右的鏑,可提高其矯頑力,過去鏑的需求量不大,但隨著釹鐵硼磁體需求的增加,它成為必要的添加元素,品位必須在95~99。9%左右,需求也在迅速增加。
(2)鏑用作螢光粉激活劑,三價鏑是一種有前途的單發光中心三基色發光材料的激活離子,它主要由兩個發射帶組成,一為黃光發射,另一為藍光發射,摻鏑的發光材料可作為三基色螢光粉。
鏑能用於製造硬碟鏑能用於製造硬碟
(3)鏑是製備大磁致伸縮合金鋱鏑鐵(Terfenol)合金的必要的金屬原料,能使一些機械運動的精密活動得以實現。
(4)鏑金屬可用做磁光存貯材料,具有較高的記錄速度和讀數敏感度。
(5)用於鏑燈的製備,在鏑燈中採用的工作物質是碘化鏑,這種燈具有亮度大、顏色好、色溫高、體積小、電弧穩定等優點,已用於電影、印刷等照明光源。
鏑燈泡鏑燈泡
鏑的鹵化物被用作金屬鹵化物發光材料,用於製造新型照明光源鏑燈。鏑燈是一種具有高光效(75ll11/w以上)、高顯色性(顯色指數80以上),長壽命的新型氣體放電光源,有球形、管形、橢球形等多種形狀以滿足不同用途需要,光色十分接近於太陽光,是金屬鹵化物燈巾的佼佼者和理想的綠色照明光源 鏑燈中採用的工作物質是碘化鏑,這種燈具有亮度大、光色好、色溫高、體積小、電弧穩定等優點 日光色鏑燈適用於電影電視拍攝與演播、體育場館、展覽館大廳、建築工地和碼頭照明、舞台追光、彩色印刷、照相製版、曬版光源等方面 他正成為首都奧運會比賽場館照明的主角。鏑也可通過與鈥、鉺、鈧等其他稀土的碘化物和溴化物組合,製成 同顏色的光源材料。廣泛套用於廣場、機場、建築物、廣告牌立體裝飾照明。鏑燈目前正由室外照明向室內照明發展,用於賓館大廳、展館與商場櫥窗、車間照明等。反射型口光色鏑燈在蘭紫光到橙紅光的廣闊光譜區域內輻射強度大,紅外輻射小,具有光線集中,光利用率高。
(6)由於鏑元素具有中子俘獲截面積大的特性,在原子能工業中用來測定中子能譜或做中子吸收劑。
(7)Dy3Al5O12還可用作磁致冷用磁性工作物質。隨著科學技術的發展,鏑的套用領域將會不斷的拓展和延伸。
(8)金屬鏑被用作提高釹鐵硼永磁材料矯頑力的添加劑。矯頑力是衡量永磁材料性能的重要參數。表明一種磁體抵抗外加反磁場的能力,磁體矯頑力越高,越不容易退磁,使用期越長久。在釹鐵硼磁體中添加2%~3%的鏑,就能顯著提高磁體的矯頑力(抗退磁能力),已成為高性能釹鐵硼永磁材料的必需添加元素。隨著釹鐵硼永磁材料產業的迅猛發展,金屬鏑的需求也在迅速增長,近年來儘管稀土『f,場總體陷入價格疲軟,但鏑 直是緊俏產品。為了降低生產成本,目前常以製成鏑鐵的方式使用。
(9)鏑的化合物在煉油和化學工業中可作催化劑。如在鐵氧基氨合成催化劑中加入鏑作為結構助劑,可以提高催化劑的催化活性和耐熱性能 氧化鏑可用作高頻介電陶瓷構件材料, 其結構為Mg0~Ba0一Dy 0n—Ti02,可用於介電諧振器、介電濾波器、介電雙工器和通訊裝置。

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