镝

title: 性质.
title: 物理性质.
content: 镝是一种稀土元素,呈亮银色金属光泽。镝金属质软,可以用小刀切割。在没有过热的情况下,其加工过程不会产生火花。就算是少量的杂质也会大大改变镝的物理性质。  镝和钬拥有所有元素中最高的磁强度,这在低温状态下更为显著。镝在以下具有简单的铁磁序,但在这一温度以上会转变为一种螺旋形反铁磁状态,其中特定基面上所有原子的磁矩都互相平行,并相对相邻平面的磁矩有固定的角度。这种奇特的反铁磁性在温度达到时再转变为无序顺磁态。
title: 化学性质.
content: 镝金属在空气中缓慢氧化并失去光泽,其燃烧反应会产生氧化镝:  镝的电正性较高,它会在冷水中慢速进行反应,在热水中快速反应,并产生氢氧化镝:  在200 °C以上,镝金属会和所有卤素反应:  镝会在稀硫酸中迅速溶解,形成含有镝(III)离子的黄色溶液。这些离子以[Dy(OH)]配合物的形式存在:  反应的产物硫酸镝(III)有明显的顺磁性。
title: 化合物.
content: 镝的卤化物,如DyF和DyBr,一般呈黄色。氧化镝是一种黄色粉末,有强大的磁性,其磁性比氧化铁还要强。  镝在高温下可以和各种非金属形成二元化合物,其氧化态可以是+3或+2。这包括DyN、DyP、DyH和DyH;DyS、DyS、DyS和DyS;DyB、DyB、DyB和DyB;以及DyC和DyC。  碳酸镝(Dy(CO))和硫酸镝(Dy(SO))可以经过相似的化学反应制成。大部分镝化合物都溶于水,但四水合碳酸镝(Dy(CO)·4HO)和十水合草酸镝(Dy(CO)·10HO)都不溶于水。
title: 同位素.
content: 自然形成的镝由7种同位素组成:Dy、Dy和Dy至Dy,其中Dy会进行α衰变,半衰期超过1×10年,所以通常和其他6种同归为稳定同位素。自然同位素中丰度最高的是比例为28%的Dy,紧接着的是比例为26%的Dy。丰度最低的是比例为0.06%的Dy。  通过人工合成,科学家共发现了29种放射性同位素,其原子量在138和173之间。最稳定的是Dy,其半衰期约为3年;接着是半衰期为144.4天的Dy。最不稳定的是Dy,其半衰期只有200毫秒。比稳定同位素轻的同位素主要进行β衰变;除个别特例之外,更重的同位素主要进行β衰变。Dy主要进行α衰变,Dy和Dy则主要进行电子捕获。镝拥有至少11种同核异构体(亚稳态),原子量在140和165之间。最稳定的是Dy,其半衰期为1.257分钟。Dy有两种亚稳态,第二种(Dy)的半衰期只有28纳秒。
title: 历史.
content: 1878年,科学家发现铒矿中也含有钬和铥的氧化物。1886年,法国化学家保罗·埃米尔·勒科克·德布瓦博德兰在巴黎研究氧化钬时,成功地把氧化镝从中分离出来。他把样本溶于酸中,再加入氨,将镝以氢氧化物的形态沉淀出来。他在尝试了30次以后,才成功分离出镝。他依据希腊文「δυσπρόσιτος」(Dysprositos,意为「难以取得」)把该新元素命名为「Dysprosium」。不过,要直到1950年代美国爱荷华州立大学的弗兰克·斯佩丁(Frank Spedding)发展了离子交换技术之后,才有纯度较高的镝被分离出来。
title: 存量.
content: 镝在自然界中不以单质出现,但存在于多种矿物之中,包括磷钇矿、褐钇铌矿、硅铍钇矿、黑稀金矿、复稀金矿、钛钽铌铀矿、独居石和氟碳铈矿等。它一般还和铒和钬等稀土元素一同出现。目前大部分的镝都是在中国南部的离子吸附型稀土矿中开采而得。西澳大利亚州的Halls Creek区域也将开采包括镝在内的稀土元素。在钇含量较高的矿物中,镝是所有重镧系元素中丰度最高的,占浓缩物的7至8%(相比钇的65%)。地球地壳中的镝含量约为5.2 mg/kg,在海水中为0.9 ng/L。
title: 生产.
content: 镝的生产主要来自开采由多种磷酸盐混合组成的独居石砂,是钇萃取过程的副产品之一。镝的分离过程可以使用磁力或浮力方法移除其他金属杂质,再经离子交换方法分离各种稀土金属。所产生的镝离子与氟或氯反应后分别形成氟化镝(DyF)或氯化镝(DyCl),再经钙或锂金属还原:  反应在钽制坩埚、氦气环境中进行。过程中产生的卤化物和熔融镝会因比重不同而自然分离。冷却之后,可用刀把镝从其他杂质分开。  全球每年产出大约100吨镝,其中99%产自中国。从2003年至2010年底,镝的价格从每磅7美元飙升至每磅130美元,升幅近20倍。根据美国能源部,镝的现有及潜在用途广泛,加上缺乏代替品,所以是目前最迫切需要洁净能源技术的元素。保守估计,镝在2015年前就会有短缺。
title: 应用.
content: 镝与钒及其他元素一起,可用于激光材料和商业照明应用上。由于镝的热中子吸收截面很高,所以氧化镝-镍金属陶瓷是一种核反应炉控制棒材料。镝-镉氧族元素化合物是红外线辐射源,能用于研究化学反应。镝及其化合物有很强的磁性,所以在硬盘等数据储存装置中都有用到。  钕-铁-硼磁铁中钕部分可以替换为镝,以提高矫顽力,从而改善磁铁的耐热性能,用于电动汽车驱动马达等性能要求较高的应用上。用了这种磁铁的汽车每辆可含高达100克的镝。根据丰田汽车每年200万辆车的预计销售量,很快就会耗尽全球镝金属的供应。替换成镝的磁铁还具有较高的抗腐蚀性。  镝、铁和铽是Terfenol-D材料的组成元素。Terfenol-D是常温下磁致伸缩性最强的已知物料。这种性质可用于换能器、宽带机械共鸣管和高精度液态燃料喷射器。  镝被用于剂量计中,测量致电离辐射量。当掺有镝的硫化钙或氟化钙受辐射照射时,镝原子会进入激发态并发光。通过测量发光强度可以推算出辐射剂量。  镝化合物纳米纤维具有高强度、高表面积,所以可以用来加强其他材料或作催化剂。在450巴压力下对DyBr和NaF的水溶液加热17小时至450 °C,可以制成氟氧化镝纤维。这种材料在超过400 °C高温下,可以在各种水溶液中存留超过100小时而不会溶解或集聚。  一些高强度金属卤化物灯用到碘化镝和溴化镝。这些化合物在灯的中心高温处分解,释放出游离镝原子。这些原子会发出绿光和红光。  隔热退磁冰箱用到某些顺磁性镝盐晶体,包括镝镓石榴石(DGG)、镝铝石榴石(DAG)和镝铁石榴石(DyIG)等。
title: 安全.
content: 镝金属粉末在空气中如果在火源附近,会有爆炸的危险;其薄片也可以被火花和静电点燃。镝所引起的金属火焰不能用水来浇熄,因为它会和水反应,产生易燃的氢气。氯化镝火焰却可以用水浇熄,而氟化镝和氧化镝则不易燃。硝酸镝(Dy(NO))属于强氧化剂,在接触到有机物质时可迅速起火。  可溶镝盐,如氯化镝和硝酸镝等,在进食后具微毒性;不可溶盐则无毒。从老鼠对氯化镝的毒性反应估算,人类在进食500克以上的镝可以致命。

Summary: (英语:Dysprosium)是一种化学元素,符号为Dy,原子序为66。镝属于稀土元素,其外观具银色金属光泽。镝在大自然中不以单质出现,而是包含在多种矿物之中,例如磷钇矿。自然形成的镝由7种同位素组成,其中丰度最高的是Dy。

Dysprosium: Dysprosium is a chemical element with the symbol Dy and atomic number 66. It is a rare-earth element with a metallic silver luster. Dysprosium is never found in nature as a free element, though it is found in various minerals, such as xenotime. Naturally occurring dysprosium is composed of seven isotopes, the most abundant of which is Dy.