டிசிப்ரோசியம்
டிசிப்ரோசியம் (Dysprosium) என்பது Dy என்ற மூலக்கூற்று வாய்ப்பாடு கொண்ட ஒரு கனிம வேதியிஅல் சேர்மமாகும். இதனுடைய அணு எண் 66 ஆகும். இத் தனிமத்தின் அணுக்கருவினுள் 97 நொதுமிகள் உள்ளன. அருமண் உலோகமான இது வெள்ளி தனிமத்தின் தோற்றத்தைப் போல வெண்மை நிறம் கொண்டதாக உள்ளது. டிசிப்ரோசியம் இயற்கையில் தனித்த உலோகமாக இதுவரை கிடைத்ததில்லை. இருப்பினும் செனோடைம் போன்ற கனிமங்க்களில் இதுன் காணப்படுகிறது. இயற்கையாகத் தோன்றும் டிசிப்ரோசியம் ஏழு ஐசோடோப்புகளால் உருவாக்கப்படுகிறது. இவற்றில் 164Dy ஐசோடோப்பு இயற்கையில் அதிகமாகக் கிடைக்கிறது.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| பொது | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| பெயர், குறி எழுத்து, தனிம எண் |
டிசிப்ரோசியம், Dy, 66 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| வேதியியல் பொருள் வரிசை | லாந்த்தனைடுகள் | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| நெடுங்குழு, கிடை வரிசை, வலயம் |
இல்லை, 6, f | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| தோற்றம் | வெள்ளி போல் வெண்மை  | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| அணு நிறை (அணுத்திணிவு) | 162.500(1) g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| எதிர்மின்னி அமைப்பு | [Xe] 4f10 6s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| சுற்றுப் பாதையிலுள்ள எதிர்மின்னிகள் (எலக்ட்ரான்கள்) | 2, 8, 18, 28, 8, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| இயல்பியல் பண்புகள் | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| இயல் நிலை | திண்மம் | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| அடர்த்தி (அறை வெ.நி அருகில்) | 8.540 கி/செ.மி³ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| உருகுநிலையில் நீர்மத்தின் அடர்த்தி | 8.37 g/cm³ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| உருகு வெப்பநிலை | 1680 K (1407 °C, 2565 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| கொதி நிலை | 2840 K (2562 °C, 4653 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| நிலை மாறும் மறை வெப்பம் | 11.06 கி.ஜூ/மோல் (kJ/mol) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| வளிமமாகும் வெப்ப ஆற்றல் | 280 கி.ஜூ/மோல் | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| வெப்பக் கொண்மை | (25 °C) 27.7 ஜூ/(மோல்·K) J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| அணுப் பண்புகள் | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| படிக அமைப்பு | hexagonal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ஆக்சைடு நிலைகள் | 3 (மென் கார ஆக்ஸைடு) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| எதிர்மின்னியீர்ப்பு | 1.22 (பௌலிங் அளவீடு) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| மின்மமாக்கும் ஆற்றல் |
1st: 573.0 kJ/(mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2nd: 1130 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3rd: 2200 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| அணு ஆரம் | 175 பிமீ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| அணுவின் ஆரம் (கணித்) | 228 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| வேறு பல பண்புகள் | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| காந்த வகை | அறை வெ.நிலையில் மென்காந்தத் தன்மை, நீர்ம நைட்ரசன் வெ. நிலையில் இரும்புக் காந்தத் தன்மை | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| மின்தடைமை | (அறை வெப்ப நிலை) (α, பல்படிகம்) 926 nΩ·m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| வெப்பக் கடத்துமை | (300 K) 10.7 வாட்/(மீ·கெ) W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| வெப்ப நீட்சிமை | (அறை வெப்ப நிலை) (α, பல்படிகம்) 9.9 மைக்ரோ மீ/(மீ·K) µm/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ஒலியின் விரைவு (மெல்லிய கம்பி வடிவில்) | (20 °C) 2710 மீ/நொடி | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| யங்கின் மட்டு | (α வடிவம்) 61.4 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Shear modulus | (α வடிவம்) 24.7 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| அமுங்குமை | (α வடிவம்) 40.5 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| பாய்சான் விகிதம் | (α வடிவம்) 0.247 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| விக்கர் உறுதிஎண் Vickers hardness | 540 MPa (மெகாபாஸ்) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| பிரிநெல் உறுதிஎண் Brinell hardness]] | 500 MPa (மெகாபாஸ்) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| CAS பதிவெண் | 7429-91-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| குறிபிடத்தக்க ஓரிடத்தான்கள் | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| மேற்கோள்கள் | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
டிசிப்ரோசியம் முதன் முதலில் 1886 ஆம் ஆண்டு பால் எமில் லிகாக் டி பாய்சுபவுத்ரன் என்பவரால் கண்டறியப்பட்டது. ஆயினும் அயனிப் பரிமாற்ற நுட்பங்கள் 1950 களில் செயல்படத் தொடங்கும் வரை தூய டிசிப்ரோசியம் பிரித்தெடுக்கப்படவில்லை.
ஒப்பீட்டளவில் டிசிப்ரோசியம் அதற்கென தனித்த பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. இக்குறிப்பிட்ட பண்புகளுக்காக வேறு தனிமங்கள் எதையும் இதற்கு மாற்றாகப் பயன்படுத்த முடியாது. உயர் வெப்ப நியூட்ரான் உறிஞ்சியாக அணு உலைகளில் கட்டுப்பாட்டு கழிகளில் இதைப் பயன்படுத்துகிறார்கள். இதன் உயர் காந்த மாறுபடும் தன்மை தரவு சேமிப்பகப் பயன்பாடுகளில் பெரிதும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. டெர்பினால் டி என்ற சேர்மத்தின் பகுதிப்பொருளாக டிசிப்ரோசியம் காணப்படுகிறது. கரையக்கூடிய டிசிப்ரோசியம் உப்புகள் நச்சுகளாகவும் கரையாத டிசிப்ரோசியம் உப்புகள் நச்சுத்தன்மை அற்றவையாகவும் கருதப்படுகின்றன.
இயற்பியல் பண்புகள்
டிசிப்ரோசியம் லாந்தனைடுகள் குழுவைச் சேர்ந்த ஒரு தனிமம் ஆகும். இதனை அருமண் உலோகம் என்று வகைப்படுத்துகிறார்கள்.
பார்ப்பதற்கு வெள்ளிபோல் வெண்மையாகவும் பளபளப்புடையதாகவும் இருக்கும் இது ஓர் உலோகமாகும். காற்றில் ஓரளவிற்கு நிலையாக இருக்கும் பண்புடையது என கருதப்படுகிறது. மென்மையாக உலோகமக இருப்பதால் இதை அதிக வெப்ப நிலைக்கு சூடுபடுத்தாமல் தீப்பொறிகள் உருவாகாத இயந்திரமாகப் பயன்படுத்த முடியும். எனவே டிசிப்ரோசியத்தை அதிகமாக சூடுபடுத்துவதை தவிர்க்க வேண்டும். சிறிய அளவு மாசுக்கள் கலந்திருந்தாலும் டிசிப்ரோசியத்தின் இயற்பியல் பண்புகள் பாதிக்கப்பட்டு மாறுபடும்[1]
டிசிப்ரோசியம் மற்றும் ஓல்மியம் என்ற இரண்டு தனிமங்களும் குறிப்பாக தாழ் வெப்பனிலைகளில் தனிமங்களில் உயர் காந்த வலிமை கொண்ட தனிமங்களாகக் கருதப்படுகின்றன. 85 கெல்வின் வெப்ப நிலைக்கு கீழ் எளிய பெர்ரோகாந்தப் பண்பு வகையைக் கொண்டதாக உள்ளது. இதைக்காட்டிலும் அதிக வெப்ப நிலையில் திருகு சுழலான எதிர்பெர்ரோ காந்தத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது.
வேதிப்பண்புகள்
டிசிப்ரோசியம் உலோகம் காற்றில் மெதுவாக நிறம் மங்குகிறது, பின்னர் தீப்பிடித்து எரிந்து டிசிப்ரோசியம்(III) ஆக்சைடாக மாறுகிறது.
- 4 Dy + 3 O2 → 2 Dy2O3
டிசிப்ரோசியம் மின்னேரானது என்பதால் குளிர் நீருடன் மெதுவாகவும் சூடான நீருடன் வேகமாகவும் வினைபுரிந்து டிசிப்ரோசியம் ஐதராக்சைடைக் கொடுக்கிறது.
- 2 Dy (s) + 6 H2O (l) → 2 Dy(OH)3 (aq) + 3 H2 (g)
200 பாகை செல்சியசு வெப்ப நிலைக்கு மேற்பட்ட வெப்ப நிலைகளில் டிசிப்ரோசியம் அனைத்து ஆலசன்களுடனும் தீவிரமாக வினைபுரிகிறது.
- 2 Dy (s) + 3 F2 (g) → 2 DyF3 (s) [பச்சை]
- 2 Dy (s) + 3 Cl2 (g) → 2 DyCl3 (s) [வெண்மை]
- 2 Dy (s) + 3 Br2 (g) → 2 DyBr3 (s) [வெண்மை]
- 2 Dy (s) + 3 I2 (g) → 2 DyI3 (s) [பச்சை]
நீர்த்த கந்தக அமிலத்தில் டிசிப்ரோசியம் உடனடியாகக் கரைகிறது. இக்கரைசலில் மஞ்சள் நிறத்தில் Dy(III) அயனிகள் காணப்படுகின்றன. இவை இங்க்கு [Dy(OH2)9]3+ அணைவுச் சேர்மமாகக் காணப்படுகிறது. :[2]
- 2 Dy (s) + 3 H2SO4 (aq) → 2 Dy3+ (aq) + 3 SO2−
4 (aq) + 3 H2 (g)
இவ்வினையில் உருவாகும் டிசிப்ரோசியம்(III) சல்பேட்டு பாரா காந்தப் பண்பு கொண்டதாக உள்ளது. DyF3 மற்றும் DyBr3 ,போன்ற டிசிப்ரோசியம் ஆலைடுகள் மஞ்சள் நிறத்தில் காணப்படுகின்றன. டிசிப்ரோசியம் ஆக்சைடு டிசிப்ரோசியா என்ற பெயராலும் அழைக்கிறார்கள். இது வெண்மை நிறத்தில் தூளாகக் காணப்படுகிறது. இரும்பு ஆக்சைடைக் காட்டிலும் அதிக காந்தப் பண்பை இது கொண்டுள்ளது.
வரலாறு
1878 ஆம் ஆண்டில் எர்பியம் தாதுக்களில் ஓல்மியம் மற்றும் துலியத்தின் ஆக்சைடுகளைக் கொண்டிருந்தது கண்டறியப்பட்டது. பிரஞ்சு வேதியியலாளர் பால் எமில் லிகோக் டி பாய்சு பவுத்ரன் என்பவர் ஓல்மியம் ஆக்சைடை ஆய்வு செய்து கொண்டிருந்தபொது டிசிப்ரோசியம் ஆக்சைடைக் கண்டறிந்தார். ஓர் அமிலத்தில் டிசிப்ரோசியம் ஆக்சைடைக் கரைத்து பின்னர் அதனுடன் அமோனியாவைச் சேர்த்து ஐதராக்சைடை வீழ்படிவாக்குவதாக இவருடைய செயல்முறை அமைந்திருந்தது. ஐதராக்சைடிலிருந்து டிசிப்ரோசியத்தை தனித்துப் பிரிக்க இவர் 30 முறைகளுக்கு மேல் முயற்சித்து இறுதியாக வெற்றிபெற்றார். இதற்கு டிசிப்ரோசியம் எனப்பெயரிட்டார். 1950 களில் அயனிப் பரிமாற்ற முறை கண்டறியப்படும் வரை தூய டிசிப்ரோசியத்தை இவரால் தனித்துப் பிரிக்க இயலவில்லை.
பயன்பாடுகள்
டிசிப்ரோசியம், வனேடியம் போன்ற பிற தனிமங்களுடன் சேர்ந்து லேசர் (சீரொளி மிகைப்பி) செய்யும் பொருட்களில் பயன்படுகின்றது.
வெப்ப நொதுமி பற்றுறும் குறுக்களவு அதிகமாக இருப்பதால் இது அணு உலைகளில் வெப்ப நொதுமிகளைப் பற்றிக்கொண்டு கட்டுப்படுத்தப் பயன்படுகின்றது. இதன் உருகு வெப்பநிலை அதிகமாக உள்ளதால் (1407 °செ), இவ்வகைப் பயன்பாட்டுக்கு ஏற்றாதாகக் கருதப்படுகின்றது. டிஸ்ப்ரோசியம் குறுவட்டுகளிலும் பயன்படுகின்றது. இதன் மென்காந்தப் பண்புகளால் அணுக்கரு ஒத்ததிர்வுப் படம்பிடிப்புக் கருவிகளில் நிறவேறுபாடு காட்ட உதவும் பொருளாகப் பயன்படுகின்றது.
வரலாறு
டிசிப்ரோசியம் முதன்முதலாக 1886இல் பாரிசில் பிரெஞ்சு வேதியலாளர் பால் எமீல் லெக்கொ டெ புவாபூட்ரான் அடையாளம் காட்டப்பட்டது. ஆனால் 1950களுக்குப் பிறகே மின்மவணு பரிமாற்றிகளின் துணையால் தனியாகப் பிரித்தெடுக்கப்பட்டது.
கிடப்பும் மலிவும்
டிசிப்ரோசியம் தனியாக எங்கும் கிடைப்பதில்லை. பிற கனிமங்களில் சேர்துள்ள ஒரு பொருளாகவே கிடைக்கின்றது. அப்படிக் கிடைக்க்கும் கனிமங்களில் சில: செனோட்டைம் (xenotime), ஃவெர்குசொனைட் (fergusonite), கடோலினைட் (gadolinite), யூக்சோனைட் (euxenite), மோனாசைட் பாஸ்ட்னைட் புலோம்சுட்ரான்டைன் (blomstrandine). அணுநிறை மிகுந்த லாந்த்தனைடுகளில் அதிகமாகக் கிடக்கும் பொருள்களில் இது ஒன்றாக உள்ளது ( 7-8%).
மேற்கோள்களும் குறிப்புகளும்
வெளி இணைப்புகள்
- Lide, David R., தொகுப்பாசிரியர் (2007–2008). "Dysprosium". CRC Handbook of Chemistry and Physics. 4. New York: CRC Press. பக். 11. பன்னாட்டுத் தரப்புத்தக எண்:978-0-8493-0488-0.
- "Chemical reactions of Dysprosium". Webelements. பார்த்த நாள் 2012-08-16.