Соли металлов DyCl6HO — гексагидрат хлорида диспрозия(III)
Соединение DyCl6HO представляет собой кристаллогидрат хлорида диспрозия(III), относящийся к группе редкоземельных солей. В технической документации и спецификациях материал обозначается как диспрозий хлористый 6-водный, гексагидрат трихлорида диспрозия или DyCl6HO. Вещество поставляется в виде гигроскопичных кристаллов желтовато-зелёного оттенка, растворимых в воде и полярных органических растворителях.
Физико-химические характеристики
Молярная масса гексагидрата составляет 376,95 г/моль. При нагревании до 100–110 C соединение теряет часть кристаллизационной воды с переходом в низшие гидраты; полное обезвоживание до безводного DyCl достигается при прокаливании в токе инертного газа или хлороводорода при 200–250 C. Температура плавления безводной фазы — 680 C. Плотность кристаллогидрата — 2,67 г/см.
В водных растворах DyCl6HO диссоциирует с образованием аквакомплексов [Dy(HO)], что определяет его применение как исходного прекурсора для синтеза координационных соединений диспрозия. Содержание основного вещества в квалификации «ч.» (чистый) — не менее 99,0 %, в квалификации «хч» (химически чистый) — не менее 99,9 %. Массовая доля нерастворимых в воде примесей не превышает 0,005 %.
Технологические применения
Гексагидрат хлорида диспрозия(III) используется преимущественно как исходное сырьё в производственных циклах, где требуется перевод диспрозия в растворимую форму с последующим осаждением целевых соединений:
- синтез оксида диспрозия DyO высокой чистоты методом осаждения щавелевой кислотой с последующей кальцинацией оксалата при 800–900 C;
- получение фторида диспрозия DyF — компонента электролитов при производстве металлического диспрозия и сплавов NdFeB с добавками Dy;
- приготовление электролитных расплавов для электрохимического выделения диспрозия в хлоридных и хлоридно-фторидных системах;
- синтез координационных соединений диспрозия с органическими лигандами для люминесцентных материалов и каталитических систем;
- легирование оптических стёкол и кристаллических матриц ионами Dy для получения люминофоров с излучением в жёлто-голубой области спектра;
- производство магнитострикционных материалов и термоэлектрических керамик на основе диспрозия.
Условия хранения и обращения
Материал гигроскопичен, поэтому его фасовка выполняется в герметичные полиэтиленовые вкладыши внутри многослойных бумажных мешков или в стеклянные бутыли с притёртыми пробками. Допустимый срок хранения в невскрытой упаковке — 12 месяцев при температуре не выше 25 C и относительной влажности воздуха до 70 %. При нарушении герметичности возможна адсорбция влаги с образованием насыщенных растворов на поверхности кристаллов, что затрудняет точное дозирование при синтезах.
| Параметр | Значение для ч. | Значение для хч | Метод контроля | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля DyCl6HO, % | 99,0 | 99,9 | Комплексонометрия | ТУ 48-4-523 |
| Нерастворимый в воде остаток, % | 0,005 | 0,002 | Гравиметрия | ТУ 48-4-523 |
| Массовая доля суммы редкоземельных примесей, % | 0,05 | 0,01 | Атомно-эмиссионная спектрометрия | ТУ 48-4-523 |
| Массовая доля Fe, % | 0,002 | 0,0005 | Фотометрия | ТУ 48-4-523 |
Особенности квалификаций и фасовки
Для лабораторных исследований и опытных партий гексагидрат хлорида диспрозия поставляется в банках из тёмного стекла массой нетто 25, 50 и 100 г. Для промышленных потребителей, задействованных в серийном выпуске магнитотвёрдых сплавов или люминофоров, предусмотрена фасовка в полиэтиленовые мешки по 1, 5 и 10 кг с последующей укладкой в стальные барабаны. Квалификация «хч» рекомендуется для синтеза оптических материалов, где примеси переходных металлов вызывают паразитное поглощение в видимой области.
Вопросы и ответы
Чем отличается DyCl6HO от безводного DyCl?
Безводный хлорид диспрозия получают дегидратацией гексагидрата в токе HCl при 200–250 C. Безводная форма используется в расплавных электролитах, тогда как гексагидрат применяется в водных растворах для осадительных методов синтеза.
Какие примеси нормируются в квалификации «хч»?
В квалификации «хч» ограничивается содержание суммы других редкоземельных элементов (не более 0,01 %), железа (до 0,0005 %), кальция, кремния и нерастворимого остатка. Контроль выполняется методами атомно-эмиссионной спектрометрии и гравиметрии.
В каких процессах применяется DyCl6HO как прекурсор?
Основные направления — осаждение оксалата диспрозия с последующим прокаливанием до DyO, синтез DyF для электролитического получения металла, а также приготовление растворов для нанесения покрытий золь-гель методом.
Какова растворимость DyCl6HO в воде?
Растворимость при 20 C составляет около 620 г/л в пересчёте на безводную соль. Растворы имеют слабокислую реакцию вследствие частичного гидролиза аквакомплексов диспрозия.
