Disprósio ultra-puro / de alta pureza

Disprósio, Dy, número atômico 66

Disprósio (Dy), elemento químico, um metal de terras raras da série de lantanídeos da tabela periódica.

O disprósio é um metal relativamente duro e em sua forma pura é branco prateado. É bastante estável no ar e brilha à temperatura ambiente. Os chips de disprósio pegam fogo facilmente e queimam incandescentes. O metal reage lentamente com a água e se dissolve rapidamente em ácidos diluídos - com exceção do ácido fluorídrico (HF), no qual forma uma camada protetora de DyF3 insolúvel. O metal é um paramagneto muito forte acima de cerca de 180 K (-93 ° C ou -136 ° F); é antiferromagnético entre cerca de 90 (-183 ° C ou -298 ° F) e 180 K e ferromagnético abaixo de 90 K.

O químico francês Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran encontrou esse elemento pela primeira vez (1886) em associação com hólmio e outros lantanídeos pesados; o químico francês Georges Urbain mais tarde conseguiu produzir uma fração relativamente pura (1906). Algumas fontes minerais importantes para o disprósio são argilas de íons laterita, xenotima, fergusonita, gadolinita, euxenita, policrase e blomstrandin.

O disprósio (do grego δυσπρόσιτος "inacessível") é um elemento químico com o símbolo Dy e o número atômico 66. Na tabela periódica, está no grupo dos lantanídeos. 1886 conseguiu no PE francês Lecoq de Boisbaudran o isolamento do óxido de disprósio de uma amostra de óxido de hólmio, que se pensava ser uma substância uniforme até então. Como as propriedades químicas dos lantanídeos são muito semelhantes e sempre estão associadas à natureza, uma distinção só foi possível aqui com métodos de análise muito complexos. Sua contribuição para a estrutura da crosta terrestre é dada como porcentagem em peso 0,00042. Os materiais de partida são monazita e bastnasita.

Os isótopos que ocorrem naturalmente são estáveis ​​e têm números de massa 164 (frequência natural 28,3 por cento), 162 (25,5 por cento), 163 (24,9 por cento), 161 (18,9 por cento), 160 (2,33 por cento), 158 (0,10 por cento) e 156 ( 0,06 por cento). Sem isômeros nucleares, são conhecidos um total de isótopos radioativos do disprósio 29. Eles variam em tamanho, de 138 a 173. O menos estável é o disprósio-139 (meia-vida 0,6 segundos), e o mais estável é o disprósio-154 (meia-vida 3,0 × 106 anos).

Recuperação de disprósio

Após uma separação complexa do outro Dysprosiumbegleiter, o óxido é reagido com fluoreto de hidrogênio para disprósio fluoretado. Em seguida, é reduzido a disprósio metálico com cálcio para formar fluoreto de cálcio. A separação dos resíduos de cálcio e impurezas restantes ocorre em uma refusão adicional in vacuo. Após destilação em alto vácuo para atingir disprósio de alta pureza.

A separação comercial é por extração líquido-líquido ou por técnicas de troca iônica. O metal é produzido por redução metalotérmica dos halogenetos anidros com metais alcalinos ou alcalino-terrosos. O metal é ainda purificado por destilação a vácuo. O disprósio existe em três formas alotrópicas (estruturais). A fase α é densamente ocupada hexagonal com a = 3.5915 Å ec = 5.6501 Å à temperatura ambiente. Quando resfriada a ~ 90 K, a ordem ferromagnética é acompanhada por uma distorção ortorrômbica, β-Dy, da treliça hexagonal compactada. A fase β tem a = 3.595 Å, b = 6.184 Å ec = 5.678 Å em 86 K (-187 ° C ou -305 ° F). A fase γ é cúbica centrada no corpo com a = 4,03 Å a 1.381 ° C (2.518 ° F).

O disprósio é derivado principalmente de bastnasita e monazita, onde ocorre como uma impureza. Outros minerais contendo disprósio são euxenita, fergusonita, gadolinita e policrase. É financiado nos EUA, China, Rússia, Austrália e Índia.

Bastnäsit (também Bastnaesita) é o nome de um grupo de minerais da classe mineral "carbonatos e nitratos" (anteriormente carbonatos, nitratos e boratos). Todos os Bastnäsite cristalizam no sistema hexagonal de cristais com a composição geral (Ce, La, Nd, Y) [(F, OH) | CO3], portanto, além do complexo carbonato, os metais designados como metais de terras raras são cério, lantânio, neodímio e ítrio. o grupo de lantanídeos e como ânions adicionais de íons flúor ou hidróxido. O Bastnäsite é, portanto, também conhecido como fluorocarbonatos de lantanídeos.

Monazita é um termo coletivo para os minerais reconhecidos pela IMA e membros finais de uma série mista completa, composta por monazita (La), monazita (Ce), monazita (Nd) e monazita (Sm) e seus cristais mistos. Esses minerais raros pertencem à classe mineral dos "fosfatos, arsenatos e vanadatos" e cristalizam no sistema de cristais monoclínicos com a seguinte composição química: monazita (La) - (La, Ce, Nd) [PO4] ou LaPO4 monazita (Ce) - (Ce, La, Nd, Th) [PO4] ou CePO4 monazita (Nd) - (Nd, Ce, Sm) [PO4] ou NdPO4 monazita (Sm) - (Sm, Gd, Ce, Th) [PO4] ou SmPO4

Uso de disprósio

Os principais usos do disprósio são adições de ligas aos materiais de ímã permanente Nd2Fe14B (onde parte do neodímio é substituída pelo disprósio) para aumentar o ponto de Curie e, em particular, a coercividade, melhorando assim o comportamento de alta temperatura da liga. O metal também faz parte do terfenol magnetostritivo D (Tb0.3Dy0.7Fe2). O disprósio é usado em barras de controle de reatores nucleares devido à sua seção transversal de absorção de nêutrons relativamente alta; seus compostos têm sido utilizados na fabricação de materiais a laser e ativadores de fósforo, bem como em lâmpadas de iodetos metálicos.

A importância econômica e técnica do disprósio é relativamente baixa. Sua produção é estimada em menos de 100 toneladas por ano. É usado em várias ligas, em ímãs especiais e com ligas de chumbo como material de proteção em reatores nucleares. No entanto, seu uso em ímãs de turbinas eólicas tornou esses metais de terras raras uma mercadoria rara.Além disso, a China, a maior fornecedora do mundo, está desacelerando sua entrega para aumentar seu próprio valor agregado.

Óxido de disprósio - quimicamente, o disprósio se comporta como uma terra rara trivalente típica, formando uma série de compostos amarelos claros, cujo estado de oxidação é +3.

A tabela periódica com elementos de metais estratégicos e terras raras

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Outras aplicações para disprósio

O disprósio, juntamente com o vanádio e outros elementos, é usado para fazer materiais a laser.
O disprósio é usado para dopar cristais de fluoreto de cálcio e sulfato de cálcio para dosímetros.
Ligas contendo térbio e disprósio mostram forte magnetostrição e são usadas em testes de materiais.
Nos ímãs de neodímio-ferro-boro, aumenta a coercividade e estende a faixa de temperatura utilizável.
O óxido de disprósio melhora o comportamento dielétrico do titanato de bário para capacitores.
É usado ocasionalmente por causa de sua alta seção transversal de captura de nêutrons térmicos para a produção de hastes de controle na tecnologia nuclear.
O disprósio melhora o espectro de emissão de lâmpadas halógenas de alto desempenho.
Calcogenetos de cádmio e disprósio servem como uma fonte de infravermelho para o estudo de reações químicas.

Preço do disprósio

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