જાદુઈ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ: ડિસ્પ્રોસિયમ

ડિસ્પ્રોસિયમ,પ્રતીક Dy અને અણુ ક્રમાંક 66. તે એકદુર્લભ પૃથ્વી તત્વધાતુની ચમક સાથે. ડિસપ્રોસિયમ કુદરતમાં ક્યારેય એક જ પદાર્થ તરીકે જોવા મળ્યું નથી, જોકે તે યટ્રીયમ ફોસ્ફેટ જેવા વિવિધ ખનિજોમાં જોવા મળે છે.

પોપડામાં ડિસપ્રોસિયમની વિપુલતા 6ppm છે, જે તેના કરતા ઓછી છે

યટ્રીયમભારે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોમાં. તે પ્રમાણમાં વિપુલ પ્રમાણમાં ભારે માનવામાં આવે છે

દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ અને તેના ઉપયોગ માટે એક સારો સંસાધન પાયો પૂરો પાડે છે.

ડિસ્પ્રોસિયમ તેની કુદરતી સ્થિતિમાં સાત આઇસોટોપથી બનેલું છે, જેમાં સૌથી વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં 164 Dy છે.

ડિસ્પ્રોસિયમની શોધ શરૂઆતમાં 1886માં પોલ એચિલેક ડી બોસ્પોલેન્ડ દ્વારા કરવામાં આવી હતી, પરંતુ 1950ના દાયકામાં આયન વિનિમય ટેકનોલોજીના વિકાસ સુધી તેને સંપૂર્ણપણે અલગ કરવામાં આવ્યું ન હતું. ડિસ્પ્રોસિયમનો ઉપયોગ પ્રમાણમાં ઓછો છે કારણ કે તેને અન્ય રાસાયણિક તત્વો દ્વારા બદલી શકાતો નથી.

દ્રાવ્ય ડિસપ્રોસિયમ ક્ષારમાં થોડી ઝેરીતા હોય છે, જ્યારે અદ્રાવ્ય ક્ષારને બિન-ઝેરી ગણવામાં આવે છે.

ઇતિહાસ શોધવો

શોધક: એલ. બોઇસબાઉડ્રન, ફ્રેન્ચ

ફ્રાન્સમાં ૧૮૮૬માં શોધાયું

મોસેન્ડર અલગ થયા પછીએર્બિયમપૃથ્વી અનેટર્બિયમ૧૮૪૨માં યટ્રીયમ પૃથ્વીથી પૃથ્વીનું વિભાજન કરવામાં આવ્યું હતું, ઘણા રસાયણશાસ્ત્રીઓએ સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કરીને ઓળખી કાઢ્યું હતું કે તે કોઈ તત્વના શુદ્ધ ઓક્સાઇડ નથી, જેનાથી રસાયણશાસ્ત્રીઓને તેમને અલગ કરવાનું ચાલુ રાખવા માટે પ્રોત્સાહિત કરવામાં આવ્યા હતા. હોલ્મિયમને અલગ કર્યાના સાત વર્ષ પછી, ૧૮૮૬માં, બુવાબાડ્રાન્ડે તેને અડધા ભાગમાં વિભાજીત કર્યું અને હોલ્મિયમ, બીજા નામનું ડિસપ્રોસિયમ, તત્વ પ્રતીક Dy સાથે જાળવી રાખ્યું. આ શબ્દ ગ્રીક શબ્દ ડિસપ્રોસિટોસ પરથી આવ્યો છે અને તેનો અર્થ 'મેળવવો મુશ્કેલ' થાય છે. ડિસપ્રોસિયમ અને અન્ય દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોની શોધ સાથે, દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ શોધના ત્રીજા તબક્કાનો બીજો ભાગ પૂર્ણ થયો છે.

ઇલેક્ટ્રોન રૂપરેખાંકન

ઇલેક્ટ્રોનિક લેઆઉટ:

૧એસ૨ ૨એસ૨ ૨પી૬ ૩એસ૨ ૩પી૬ ૪એસ૨ ૩ડી૧૦ ૪પી૬ ૫એસ૨ ૪ડી૧૦ ૫પી૬ ૬એસ૨ ૪એફ૧૦

આઇસોટોપ

તેની કુદરતી સ્થિતિમાં, ડિસ્પ્રોસિયમ સાત આઇસોટોપથી બનેલું છે: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy, અને 164Dy. 1 * 1018 વર્ષથી વધુના અર્ધ-જીવન સાથે 156Dy ક્ષય હોવા છતાં, આ બધાને સ્થિર માનવામાં આવે છે. કુદરતી રીતે બનતા આઇસોટોપમાં, 164Dy 28% પર સૌથી વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં છે, ત્યારબાદ 162Dy 26% પર આવે છે. ઓછામાં ઓછું પૂરતું 156Dy, 0.06% છે. અણુ દળની દ્રષ્ટિએ 138 થી 173 સુધીના 29 કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપનું પણ સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું છે. સૌથી સ્થિર 154Dy છે જેનું અર્ધ-જીવન લગભગ 3106 વર્ષ છે, ત્યારબાદ 159Dy છે જેનું અર્ધ-જીવન 144.4 દિવસ છે. સૌથી અસ્થિર ૧૩૮ ડીવાય છે જેનું અર્ધ-જીવન ૨૦૦ મિલીસેકન્ડ છે. ૧૫૪ ડીવાય મુખ્યત્વે આલ્ફા સડોને કારણે થાય છે, જ્યારે ૧૫૨ ડીવાય અને ૧૫૯ ડીવાય સડો મુખ્યત્વે ઇલેક્ટ્રોન કેપ્ચરને કારણે થાય છે.

ધાતુ

ડિસ્પ્રોસિયમમાં ધાતુની ચમક અને તેજસ્વી ચાંદીની ચમક હોય છે. તે એકદમ નરમ હોય છે અને જો વધુ ગરમ થવાનું ટાળવામાં આવે તો તેને સ્પાર્કિંગ વિના મશીન કરી શકાય છે. ડિસ્પ્રોસિયમના ભૌતિક ગુણધર્મો થોડી માત્રામાં અશુદ્ધિઓથી પણ પ્રભાવિત થાય છે. ડિસ્પ્રોસિયમ અને હોલ્મિયમમાં સૌથી વધુ ચુંબકીય શક્તિ હોય છે, ખાસ કરીને નીચા તાપમાને. એક સરળ ડિસ્પ્રોસિયમ ફેરોમેગ્નેટ 85 K (-188.2 C) થી ઓછા અને 85 K (-188.2 C) થી ઉપરના તાપમાને હેલિકલ એન્ટિફેરોમેગ્નેટિક અવસ્થામાં ફેરવાય છે, જ્યાં બધા અણુઓ ચોક્કસ ક્ષણે નીચેના સ્તરની સમાંતર હોય છે અને નિશ્ચિત ખૂણા પર અડીને આવેલા સ્તરોનો સામનો કરે છે. આ અસામાન્ય એન્ટિફેરોમેગ્નેટીઝમ 179 K (-94 C) પર અવ્યવસ્થિત (પેરામેગ્નેટિક) અવસ્થામાં પરિવર્તિત થાય છે.

અરજી:

(૧) નિયોડીમિયમ આયર્ન બોરોન કાયમી ચુંબક માટે એક ઉમેરણ તરીકે, આ પ્રકારના ચુંબકમાં લગભગ 2-3% ડિસપ્રોસિયમ ઉમેરવાથી તેની જબરદસ્તી સુધારી શકાય છે. ભૂતકાળમાં, ડિસપ્રોસિયમની માંગ વધારે ન હતી, પરંતુ નિયોડીમિયમ આયર્ન બોરોન ચુંબકની વધતી માંગ સાથે, તે એક જરૂરી ઉમેરણ તત્વ બની ગયું, જેનો ગ્રેડ લગભગ 95-99.9% હતો, અને માંગ પણ ઝડપથી વધી રહી છે.

(2) ડિસ્પ્રોસિયમનો ઉપયોગ ફોસ્ફોર્સ માટે સક્રિયકર્તા તરીકે થાય છે, અને ત્રિ-સંયોજક ડિસ્પ્રોસિયમ એકલ ઉત્સર્જન કેન્દ્ર ત્રિરંગી લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રી માટે એક આશાસ્પદ સક્રિય આયન છે. તે મુખ્યત્વે બે ઉત્સર્જન બેન્ડથી બનેલું છે, એક પીળો ઉત્સર્જન છે, અને બીજો વાદળી ઉત્સર્જન છે. ડિસ્પ્રોસિયમ ડોપ્ડ લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રીનો ઉપયોગ ત્રિરંગી ફોસ્ફોર્સ તરીકે થઈ શકે છે.

(૩) ડિસ્પ્રોસિયમ એ મોટા મેગ્નેટોસ્ટ્રિક્ટિવ એલોય ટેર્ફેનોલની તૈયારી માટે જરૂરી ધાતુનો કાચો માલ છે, જે ચોક્કસ યાંત્રિક ગતિવિધિઓ પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

(૪)ડિસ્પ્રોસિયમ ધાતુ ઉચ્ચ રેકોર્ડિંગ ગતિ અને વાંચન સંવેદનશીલતા સાથે મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સ્ટોરેજ સામગ્રી તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે.

(૫) ડિસપ્રોસિયમ લેમ્પની તૈયારી માટે, ડિસપ્રોસિયમ લેમ્પમાં વપરાતો કાર્યકારી પદાર્થ ડિસપ્રોસિયમ આયોડાઇડ છે. આ પ્રકારના લેમ્પમાં ઉચ્ચ તેજ, ​​સારો રંગ, ઉચ્ચ રંગ તાપમાન, નાનું કદ અને સ્થિર ચાપ જેવા ફાયદા છે. તેનો ઉપયોગ ફિલ્મો, પ્રિન્ટિંગ અને અન્ય લાઇટિંગ એપ્લિકેશનો માટે પ્રકાશ સ્ત્રોત તરીકે કરવામાં આવે છે.

(6) ડિસ્પ્રોસિયમ તત્વના મોટા ન્યુટ્રોન કેપ્ચર ક્રોસ-સેક્શનલ ક્ષેત્રને કારણે, તેનો ઉપયોગ અણુ ઊર્જા ઉદ્યોગમાં ન્યુટ્રોન સ્પેક્ટ્રા માપવા અથવા ન્યુટ્રોન શોષક તરીકે થાય છે.

(7) Dy3Al5O12 નો ઉપયોગ ચુંબકીય રેફ્રિજરેશન માટે ચુંબકીય કાર્યકારી પદાર્થ તરીકે પણ થઈ શકે છે. વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજીના વિકાસ સાથે, ડિસપ્રોસિયમના એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો વિસ્તરતા અને વિસ્તરતા રહેશે.

(૮) ડિસ્પ્રોસિયમ સંયોજન નેનોફાઇબર્સમાં ઉચ્ચ શક્તિ અને સપાટીનું ક્ષેત્રફળ હોય છે, તેથી તેનો ઉપયોગ અન્ય સામગ્રીને મજબૂત બનાવવા અથવા ઉત્પ્રેરક તરીકે કરી શકાય છે. DyBr3 અને NaF ના જલીય દ્રાવણને 450 બાર દબાણ પર 17 કલાકથી 450 ° સે સુધી ગરમ કરવાથી ડિસ્પ્રોસિયમ ફ્લોરાઇડ રેસા ઉત્પન્ન થઈ શકે છે. આ સામગ્રી 400 ° સે કરતા વધુ તાપમાને વિસર્જન અથવા એકત્રીકરણ વિના 100 કલાકથી વધુ સમય સુધી વિવિધ જલીય દ્રાવણમાં રહી શકે છે.

(9) થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન ડિમેગ્નેટાઇઝેશન રેફ્રિજરેટર્સ ચોક્કસ પેરામેગ્નેટિક ડિસપ્રોસિયમ સોલ્ટ ક્રિસ્ટલ્સનો ઉપયોગ કરે છે, જેમાં ડિસપ્રોસિયમ ગેલિયમ ગાર્નેટ (DGG), ડિસપ્રોસિયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ (DAG), અને ડિસપ્રોસિયમ આયર્ન ગાર્નેટ (DyIG)નો સમાવેશ થાય છે.

(૧૦) ડિસ્પ્રોસિયમ કેડમિયમ ઓક્સાઇડ જૂથના તત્વ સંયોજનો ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશન સ્ત્રોત છે જેનો ઉપયોગ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવા માટે થઈ શકે છે. ડિસ્પ્રોસિયમ અને તેના સંયોજનોમાં મજબૂત ચુંબકીય ગુણધર્મો છે, જે તેમને હાર્ડ ડ્રાઇવ જેવા ડેટા સ્ટોરેજ ઉપકરણોમાં ઉપયોગી બનાવે છે.

(૧૧) ચુંબકની જબરદસ્તી વધારવા અને ગરમી પ્રતિકાર સુધારવા માટે નિયોડીમિયમ આયર્ન બોરોન ચુંબકના નિયોડીમિયમ ભાગને ડિસપ્રોસિયમથી બદલી શકાય છે. તેનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિક વાહન ડ્રાઇવ મોટર્સ જેવી ઉચ્ચ કામગીરીની જરૂરિયાતો ધરાવતા કાર્યક્રમોમાં થાય છે. આ પ્રકારના ચુંબકનો ઉપયોગ કરતી કારમાં પ્રતિ વાહન 100 ગ્રામ ડિસપ્રોસિયમ હોઈ શકે છે. ટોયોટાના 2 મિલિયન વાહનોના અંદાજિત વાર્ષિક વેચાણ અનુસાર, તે ટૂંક સમયમાં ડિસપ્રોસિયમ ધાતુના વૈશ્વિક પુરવઠાને ઘટાડશે. ડિસપ્રોસિયમથી બદલાયેલા ચુંબકમાં ઉચ્ચ કાટ પ્રતિકાર પણ હોય છે.

(૧૨) ડિસપ્રોસિયમ સંયોજનોનો ઉપયોગ તેલ શુદ્ધિકરણ અને રાસાયણિક ઉદ્યોગોમાં ઉત્પ્રેરક તરીકે થઈ શકે છે. જો ડિસપ્રોસિયમને ફેરીઓક્સાઇડ એમોનિયા સંશ્લેષણ ઉત્પ્રેરકમાં માળખાકીય પ્રમોટર તરીકે ઉમેરવામાં આવે, તો ઉત્પ્રેરકની ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ અને ગરમી પ્રતિકાર સુધારી શકાય છે. ડિસપ્રોસિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ ઉચ્ચ-આવર્તન ડાઇલેક્ટ્રિક સિરામિક ઘટક સામગ્રી તરીકે થઈ શકે છે, જેમાં Mg0-Ba0-Dy0n-Ti02 ની રચના હોય છે, જેનો ઉપયોગ ડાઇલેક્ટ્રિક રેઝોનેટર, ડાઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ટર્સ, ડાઇલેક્ટ્રિક ડિપ્લેક્સર્સ અને સંચાર ઉપકરણો માટે થઈ શકે છે.