დისპროზიუმი

დისპროზიუმი (< ; ქიმიური სიმბოლო — Dy) — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მეექვსე პერიოდის, ჯგუფგარეშე (ძველი კლასიფიკაციით მესამე ჯგუფის თანაური ქვეჯგუფის, IIIბ) ქიმიური ელემენტი. განეკუთვნება ლანთანოიდების ოჯახს. ატომური ნომერია — 66, ატომური მასა — 162.50, tდნ — 1407 °C, tდუღ — 2562 °C, სიმკვრივე — 8.540 გ/სმ3. მოვერცხლისფრო-თეთრი ლითონი.
ისტორია
პ. ე. ლეკოკ დე ბუაბოდრანმა 1886 წელს ჰოლმიუმის ან ჰოლმიუმის მიწის სპექტროსკოპიული ანალიზის დროს აღმოაჩინა დისპროზიუმი, შემდგომ გამოჰყო ოქსიდი. 1906 წელს ჟ. ურბენმა მიიღო დისპორზიუმი სუფთა სახით.
ბუნებაში
დედამიწის ქერქში დისპროზიუმის კლარკია (ტეილორის მიხედვით) 5 გრ/ტ, ოკეანის წყალში მისი შემცველობაა 2,9. სხვა იშვიათმიწა ელემენტებთან ერთად დისპროზიუმი შედის მინერალების გადოლინიტის, ქსენოტიმის, მონაციტის, აპატიტის, ბასტენზიტის და სხვაების შემადგენლობაში.
საბადოები
დისპროზიუმი შედის ლანთანოიდების შემადგენლობაში, რომლებიც მდებარეობენ ჩინეთში, აშშ, ვიეტნამში, ავღანეთში, რუსეთში (კოლის ნახევარკუნძული), ყირგიზეთში, ავსტრალიაში, ბრაზილიაში, ინდოეთში.
მიღება
დისპროზიუმს იღებენ DyCl3 ან DyF3-ის აღდგენით კალციუმით, ნატრიუმით ან ლითიუმით.
ფიზიკო-ქიმიური თვისებები
დისპროზიუმი — მოვერცხლისფრო-რუხი ფერის ლითონია. 1384 °C-ზე ქვევით მდგრადია α-Dy ჰექსაგონალური მესერით, а = 0,35603 ნმ, с = 0,56465 ნმ, 1384 °C-ზე ზევით — β-Dy კუბური მესერით.
ჰაერზე ნელა იჟანგება, 100 °C-ზე ზევით კი — ჩქარა. ლითონური დისპროზიუმი გახურებისას მოქმედებს ჰალოგენებთან, აზოტთან, წყალმადთან. ურთიერთქმედებენ მინერალურ მჟავეებთან (HF-ის გარდა), წარმოქმნიან მარილებს Dy (׀׀׀), არ რეაგირებენ ტუტეების ხსნარებთან.
ღირებულება
99—99,9 % სიწმინდის ლითონური დისპროზიუმის ზოდებზე ფასი 2008 წელს იყო 180—250 დოლარი 1 კგ-ზე.
გამოკენება
მეტალურგია
გამოიყენება თუთიის შენადნობების მალეგირებელ კომპონენტად. დისპროზიუმის დამატებით ცირკონიუმში მკვეთრად აუმჯობესებს მის ტექნოლოგიურობას (მაგრამ ზრდის სითბური ნეიტრონების მიტაცების განიკვეთს). დისპროზიუმით ლეგირებული ცირკონიუმი ადვილად მუშავდება წნევით (დაწნეხა).
ლაზერული მასალები
დისპროზიუმის იონები დიდი ხანია გამოიყენება სამედიცინო ლაზერებში (ტალღის სიგრძე — 2,36 მკმ).
კატალიზატორები
დისპროზიუმი გამოიყენება როგორც ეფექტიანი კატალიზატორი.
ბირთვული ენერგეტიკა
დისპროზიუმი გამოიყენება ატომურ ტექნიკაში (ბორიდი, ბორატი, ოქსიდი, ჰაფნატი) როგორც ნეიტრონების აქტიურად მიმტაცებელი მასალა (საფარები, მინანქრები, საღებავები, მარეგულირებელი ღეროები), მიტაცების განიკვეთი იზოტოპების ბუნებრივ ნარევში მიახლოებით 930 ბარნია, ხოლო იზოტოპების ბუნებრივ ნარევში ყველაზე აქტიური ნეიტრონების მიტაცების მხრივ არის დისპროზიუმ-161 (585 ბარნი) და დისპროზიუმ-164 (2700 ბარნი). მაგალითად, რეაქტორების მარეგულირებელ ღეროებში გამოიყენება დისპროზიუმის ოქსიდი ტიტანის ოქსიდთან ერთად ნარევში, თუმცა მხოლოდ როგორც დანამატი, ღეროს მთავარი ნაწილი შევსებულია ბორის კარბიდით. ნარევის შთანთქმის ეფექტიურობა უფრო მცირეა, ვიდრე ბორისა, მაგრამ მასზე შთაინთქმება გამა-კვანტების ნეიტრონები, ამიტომაც ის არ იბერება.
გიგანტური მაგნიტოსტრიქციული ეფექტი
დისპროზიუმ-რკინის შენადნობი, პოლიკრისტალური და განსაკუთრებით მონოკრისტალური სახით გამოიყენება როგორც მძლავრი მაგნიტოსტრიქციული მასალა.
თერმოელექტრული მასალები
დისპროზიუმის მონოტელურიდის თერმო-ე.მ.ძ მიახლოებით ტოლია 15—20 მკვვ/К.
ელექტრონიკა
დისპროზიუმის ორთოფერიტი შეზღდულად პოვებს გამოყენებას ელექტრონიკაში.
მაგნიტური მასალები
დისპროზიუმის ოქსიდი გამოიყენება ზემძლავრი მაგნიტების დასამზადებლად.
შუქის წყაროები
დისპროზიუმი გამოიყენება მეტალოჰალოგენური ნათურების წარმოებაში რომლის სპექტრი მზის სპექტრთან ახლოსაა. Dy2O3 გამოიყენებენ როგორც წითელი ნათების ლუმინოფორების კომპონენტს.
ბიოლოგიური როლი
დისპროზიუმს ბიოლოგიური როლი არ აქვს. დისპროზიუმის ლითონური მტვერი აღიზიანებს ფილტვებს.
რესურსები ინტერნეტში
დისპროზიუმი Webelements-ზე
დისპროზიუმი ქიმიური ელემენტების პოპულარულ ბიბლიოთეკაში
სქოლიო