Dysprosium ist ein Silber Seltenerdmetall mit Ordnungszahl 66 und Elementsymbol Dy. Wie andere Seltenerdelemente hat es viele Anwendungen in der modernen Gesellschaft. Hier finden Sie interessante Fakten zu Dysprosium, einschließlich seiner Geschichte, Verwendung, Quellen und Eigenschaften.
Dysprosium Fakten
- Paul Lecoq de Boisbaudran identifizierte 1886 Dysprosium, das jedoch erst in den 1950er Jahren von Frank Spedding als reines Metall isoliert wurde. Boisbaudran nannte das Element Dysprosium vom griechischen Wort Dysprositos, was "schwer zu bekommen" bedeutet. Dies spiegelt die Schwierigkeit wider, die Boisbaudran hatte, das Element von seinem Oxid zu trennen (es dauerte über 30 Versuche, wobei immer noch ein unreines Produkt erhalten wurde).
- Dysprosium ist bei Raumtemperatur ein helles Silbermetall, das an der Luft langsam oxidiert und leicht verbrennt. Es ist weich genug, um mit einem Messer geschnitten zu werden. Das Metall verträgt die Bearbeitung, solange es nicht überhitzt ist (was zu Funkenbildung und Zündung führen kann).
- Während die meisten Eigenschaften von Element 66 mit denen anderer Seltener Erden vergleichbar sind, hat es ungewöhnlich hohe magnetische Festigkeit (ebenso wie Holmium). Dy ist bei Temperaturen unter 85 K (–188,2 ° C) ferromagnetisch. Oberhalb dieser Temperatur geht es in einen helikalen antiferromagnetischen Zustand über, der bei 179 K (–94 ° C) zu einem ungeordneten paramagnetischen Zustand führt.
- Dysprosium kommt wie verwandte Elemente in der Natur nicht frei vor. Es kommt in verschiedenen Mineralien vor, darunter Xenotim und Monazitsand. Das Element wird als Nebenprodukt der Yttriumextraktion unter Verwendung eines Magnet- oder Flotationsprozesses erhalten, gefolgt von einer Ionenaustauschverschiebung, um entweder Dysprosiumfluorid oder Dysprosiumchlorid zu erhalten. Schließlich wird das reine Metall erhalten, indem das Halogenid mit Calcium- oder Lithiummetall umgesetzt wird.
- Die Häufigkeit von Dysprosium beträgt 5,2 mg / kg in der Erdkruste und 0,9 ng / l in Meerwasser.
- Das natürliche Element 66 besteht aus einer Mischung von sieben stabilen Isotopen. Am häufigsten ist Dy-154 (28%). 29 Radioisotope wurden synthetisiert, außerdem gibt es mindestens 11 metastabile Isomere.
- Dysprosium wird in Kernkontrollstäben wegen seines hohen thermischen Neutronenquerschnitts, in der Datenspeicherung wegen seiner hohen magnetischen Suszeptibilität, in magnetostriktiven Materialien und in Seltenerdmagneten verwendet. Es wird mit anderen Elementen als Quelle für Infrarotstrahlung in Dosimetern und zur Herstellung hochfester Nanofasern kombiniert. Das dreiwertige Dysprosiumion zeigt eine interessante Lumineszenz, was zu seiner Verwendung in Lasern, Dioden, Metallhalogenidlampen und phosphoreszierenden Materialien führt.
- Dysprosium hat keine bekannte biologische Funktion. Lösliche Dysprosiumverbindungen sind beim Verschlucken oder Einatmen leicht toxisch, während unlösliche Verbindungen als nicht toxisch gelten. Das reine Metall stellt eine Gefahr dar, da es mit Wasser unter Bildung von brennbarem Wasserstoff reagiert und mit Luft unter Entzündung reagiert. Pulverförmige Dy- und dünne Dy-Folie können bei Vorhandensein eines Funkens explodieren. Das Feuer kann nicht mit Wasser gelöscht werden. Bestimmte Dysprosiumverbindungen, einschließlich seines Nitrats, entzünden sich bei Kontakt mit menschlicher Haut und anderen organischen Materialien.
Dysprosium-Eigenschaften
Elementname: Dysprosium
Elementsymbol: Dy
Ordnungszahl: 66
Atomares Gewicht: 162.500(1)
Entdeckung: Lecoq de Boisbaudran (1886)
Elementgruppe: F-Block, Seltene Erden, Lanthaniden
Elementperiode: Zeitraum 6
Elektronenhüllenkonfiguration: [Xe] 4f10 6s2 (2, 8, 18, 28, 8, 2)
Phase: solide
Dichte: 8,540 g / cm3 (nahe Raumtemperatur)
Schmelzpunkt: 1680 K (1407 ° C, 2565 ° F)
Siedepunkt: 2840 K (2562 ° C, 4653 ° F)
Oxidationszustände: 4, 3, 2, 1
Schmelzwärme: 11,06 kJ / mol
Verdampfungswärme: 280 kJ / mol
Molare Wärmekapazität: 27,7 J / (mol · K)
Elektronegativität: Pauling-Skala: 1,22
Ionisationsenergie: 1.: 573,0 kJ / mol, 2.: 1130 kJ / mol, 3.: 2200 kJ / mol
Atomradius: 178 Pikometer
Kristallstruktur: hexagonal dicht gepackt (hcp)
Magnetische Ordnung: paramagnetisch (bei 300K)