જાદુઈ દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ: ડિસપ્રોસિયમ

ડિસપ્રોસિયમ,પ્રતીક Dy અને અણુ ક્રમાંક 66. તે a છેદુર્લભ પૃથ્વી તત્વમેટાલિક ચમક સાથે. ડિસપ્રોસિયમ પ્રકૃતિમાં ક્યારેય એક જ પદાર્થ તરીકે જોવા મળ્યું નથી, જો કે તે યટ્રીયમ ફોસ્ફેટ જેવા વિવિધ ખનિજોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે 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 તેની એપ્લિકેશન માટે સારો સંસાધન પાયો પૂરો પાડે છે.

ડિસપ્રોસિયમ તેની કુદરતી સ્થિતિમાં સાત આઇસોટોપથી બનેલું છે, જેમાં સૌથી વધુ 164 Dy છે.

ડિસપ્રોસિયમની શોધ શરૂઆતમાં 1886માં પોલ અચિલેક ડી બોસ્પોલેન્ડ દ્વારા કરવામાં આવી હતી, પરંતુ 1950ના દાયકામાં આયન વિનિમય તકનીકના વિકાસ સુધી તે સંપૂર્ણપણે અલગ થઈ ગયું ન હતું. ડિસપ્રોસિયમમાં પ્રમાણમાં ઓછી એપ્લિકેશન છે કારણ કે તે અન્ય રાસાયણિક તત્વો દ્વારા બદલી શકાતી નથી.

દ્રાવ્ય ડિસપ્રોસિયમ ક્ષારમાં થોડી ઝેરી હોય છે, જ્યારે અદ્રાવ્ય ક્ષાર બિન-ઝેરી માનવામાં આવે છે.

શોધ ઇતિહાસ

દ્વારા શોધાયેલ: એલ. બોઇસબૌડ્રન, ફ્રેન્ચ

ફ્રાન્સમાં 1886 માં શોધાયેલ

મોસેન્ડર અલગ થયા પછીએર્બિયમપૃથ્વી અનેટર્બિયમ1842 માં યટ્રીયમ પૃથ્વીથી પૃથ્વી, ઘણા રસાયણશાસ્ત્રીઓએ ઓળખવા અને નક્કી કરવા માટે સ્પેક્ટ્રલ વિશ્લેષણનો ઉપયોગ કર્યો કે તે તત્વના શુદ્ધ ઓક્સાઇડ નથી, જેણે રસાયણશાસ્ત્રીઓને તેમને અલગ કરવાનું ચાલુ રાખવા માટે પ્રોત્સાહિત કર્યા. હોલમિયમના વિભાજનના સાત વર્ષ પછી, 1886માં, બૌવાબદ્રેન્ડે તેને અડધા ભાગમાં વિભાજીત કર્યું અને હોલમિયમ જાળવી રાખ્યું, અન્ય નામનું ડિસ્પ્રોસિયમ, જેનું મૂળ પ્રતીક Dy હતું. આ શબ્દ ગ્રીક શબ્દ ડિસપ્રોસિટોસ પરથી આવ્યો છે અને તેનો અર્થ થાય છે 'પ્રાપ્ત કરવું મુશ્કેલ'. ડિસપ્રોસિયમ અને અન્ય દુર્લભ પૃથ્વી તત્વોની શોધ સાથે, દુર્લભ પૃથ્વી તત્વની શોધના ત્રીજા તબક્કાનો બીજો અડધો ભાગ પૂર્ણ થઈ ગયો છે.

ઇલેક્ટ્રોન રૂપરેખાંકન

ઇલેક્ટ્રોનિક લેઆઉટ:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10

આઇસોટોપ

તેની કુદરતી સ્થિતિમાં, ડિસપ્રોસિયમ સાત આઇસોટોપથી બનેલું છે: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy અને 164Dy. 1 * 1018 વર્ષથી વધુના અર્ધ જીવન સાથે 156Dy સડો હોવા છતાં, આ બધાને સ્થિર ગણવામાં આવે છે. કુદરતી રીતે બનતા આઇસોટોપ્સમાં, 164Dy 28% પર સૌથી વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં છે, ત્યારબાદ 162Dy 26% પર છે. ઓછામાં ઓછું પર્યાપ્ત 156Dy, 0.06% છે. 29 કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપનું પણ સંશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું છે, જે અણુ સમૂહની દ્રષ્ટિએ 138 થી 173 સુધી છે. સૌથી વધુ સ્થિર 154Dy આશરે 3106 વર્ષની અર્ધ-જીવન સાથે, ત્યારબાદ 144.4 દિવસની અર્ધ-જીવન સાથે 159Dy આવે છે. સૌથી અસ્થિર એ 138 Dy છે જેની અર્ધ-જીવન 200 મિલિસેકન્ડ્સ છે. 154Dy મુખ્યત્વે આલ્ફા સડોને કારણે થાય છે, જ્યારે 152Dy અને 159Dy સડો મુખ્યત્વે ઇલેક્ટ્રોન કેપ્ચરને કારણે થાય છે.

ધાતુ

ડિસપ્રોસિયમમાં ધાતુની ચમક અને તેજસ્વી ચાંદીની ચમક હોય છે. તે એકદમ નરમ છે અને જો ઓવરહિટીંગ ટાળવામાં આવે તો તેને સ્પાર્ક કર્યા વિના મશીન કરી શકાય છે. ડિસપ્રોસિયમના ભૌતિક ગુણધર્મોને અશુદ્ધિઓની થોડી માત્રાથી પણ અસર થાય છે. ડિસપ્રોસિયમ અને હોલ્મિયમ સૌથી વધુ ચુંબકીય શક્તિ ધરાવે છે, ખાસ કરીને નીચા તાપમાને. 85 K (-188.2 C) ની નીચે અને 85 K (-188.2 C) થી ઉપરના તાપમાને એક સરળ ડિસ્પ્રોસિયમ ફેરોમેગ્નેટ હેલિકલ એન્ટિફેરોમેગ્નેટિક સ્થિતિ બની જાય છે, જ્યાં તમામ અણુઓ ચોક્કસ ક્ષણે નીચેના સ્તરની સમાંતર હોય છે અને નિશ્ચિત ખૂણા પર અડીને આવેલા સ્તરોનો સામનો કરે છે. . આ અસામાન્ય એન્ટિફેરોમેગ્નેટિઝમ 179 K (-94 C) પર અવ્યવસ્થિત (પેરામેગ્નેટિક) સ્થિતિમાં પરિવર્તિત થાય છે.

અરજી:

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

(2) ડિસપ્રોસિયમનો ઉપયોગ ફોસ્ફોર્સ માટે એક્ટિવેટર તરીકે થાય છે, અને ટ્રાઇવેલેન્ટ ડિસપ્રોસિયમ એ સિંગલ ઉત્સર્જન કેન્દ્ર ત્રિરંગો લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રીઓ માટે એક આશાસ્પદ સક્રિય આયન છે. તે મુખ્યત્વે બે ઉત્સર્જન બેન્ડથી બનેલું છે, એક પીળો ઉત્સર્જન છે, અને બીજો વાદળી ઉત્સર્જન છે. ડિસપ્રોસિયમ ડોપ્ડ લ્યુમિનેસન્ટ સામગ્રીનો ઉપયોગ ત્રિરંગા ફોસ્ફોર્સ તરીકે થઈ શકે છે.

(3) ડિસપ્રોસિયમ એ વિશાળ ચુંબકીય એલોય ટેરફેનોલની તૈયારી માટે જરૂરી ધાતુનો કાચો માલ છે, જે ચોક્કસ યાંત્રિક હલનચલન પ્રાપ્ત કરવામાં સક્ષમ કરી શકે છે.

(4)ડિસપ્રોસિયમ મેટલ ઉચ્ચ રેકોર્ડિંગ ઝડપ અને વાંચન સંવેદનશીલતા સાથે મેગ્નેટો-ઓપ્ટિકલ સ્ટોરેજ સામગ્રી તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે.

(5) ડિસ્પ્રોસિયમ લેમ્પ્સ તૈયાર કરવા માટે, ડિસપ્રોસિયમ લેમ્પ્સમાં ઉપયોગમાં લેવાતો કાર્યકારી પદાર્થ ડિસપ્રોસિયમ આયોડાઇડ છે. આ પ્રકારના લેમ્પમાં ઉચ્ચ તેજ, ​​સારો રંગ, ઉચ્ચ રંગનું તાપમાન, નાનું કદ અને સ્થિર ચાપ જેવા ફાયદા છે. તેનો ઉપયોગ મૂવીઝ, પ્રિન્ટિંગ અને અન્ય લાઇટિંગ એપ્લિકેશન માટે લાઇટિંગ સ્ત્રોત તરીકે કરવામાં આવે છે.

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

(7) Dy3Al5O12 નો ઉપયોગ ચુંબકીય રેફ્રિજરેશન માટે ચુંબકીય કાર્યકારી પદાર્થ તરીકે પણ થઈ શકે છે. વિજ્ઞાન અને ટેક્નોલોજીના વિકાસ સાથે, ડિસપ્રોસિયમના એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો વિસ્તરણ અને વિસ્તરણ કરવાનું ચાલુ રાખશે.

(8) ડિસપ્રોસિયમ કમ્પાઉન્ડ નેનોફાઈબર્સ ઊંચી શક્તિ અને સપાટી વિસ્તાર ધરાવે છે, તેથી તેનો ઉપયોગ અન્ય સામગ્રીને મજબૂત કરવા અથવા ઉત્પ્રેરક તરીકે થઈ શકે છે. DyBr3 અને NaF ના જલીય દ્રાવણને 450 બારના દબાણ પર 17 કલાકથી 450 ° સે સુધી ગરમ કરવાથી ડિસપ્રોસિયમ ફ્લોરાઈડ રેસા ઉત્પન્ન થઈ શકે છે. આ સામગ્રી વિવિધ જલીય દ્રાવણમાં 100 કલાકથી વધુ સમય સુધી 400 ° સે કરતા વધુ તાપમાને વિસર્જન અથવા એકત્રીકરણ વિના રહી શકે છે.

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

(10) ડિસપ્રોસિયમ કેડમિયમ ઓક્સાઇડ જૂથ તત્વ સંયોજનો ઇન્ફ્રારેડ રેડિયેશન સ્ત્રોત છે જેનો ઉપયોગ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરવા માટે થઈ શકે છે. ડિસપ્રોસિયમ અને તેના સંયોજનો મજબૂત ચુંબકીય ગુણધર્મો ધરાવે છે, જે તેમને હાર્ડ ડ્રાઈવ જેવા ડેટા સ્ટોરેજ ઉપકરણોમાં ઉપયોગી બનાવે છે.

(11) નિયોડીમિયમ આયર્ન બોરોન ચુંબકના નિયોડીમીયમ ભાગને ડિસપ્રોસિયમ સાથે બદલી શકાય છે જેથી બળજબરી વધે અને ચુંબકના ગરમી પ્રતિકારમાં સુધારો થાય. તેનો ઉપયોગ ઈલેક્ટ્રિક વ્હીકલ ડ્રાઈવ મોટર્સ જેવી ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાની જરૂરિયાતો સાથેની એપ્લિકેશનમાં થાય છે. આ પ્રકારના ચુંબકનો ઉપયોગ કરતી કારમાં વાહન દીઠ 100 ગ્રામ સુધી ડિસ્પ્રોસિયમ હોઈ શકે છે. ટોયોટાના અંદાજિત વાર્ષિક 2 મિલિયન વાહનોના વેચાણ મુજબ, તે ટૂંક સમયમાં જ ડિસ્પ્રોસિયમ મેટલના વૈશ્વિક પુરવઠામાં ઘટાડો કરશે. ડિસ્પ્રોસિયમ સાથે બદલાયેલા ચુંબકમાં પણ ઉચ્ચ કાટ પ્રતિકાર હોય છે.

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