Dysprosium is een zilver zeldzame aardmetaal met atoomnummer 66 en element symbool Dy. Net als andere zeldzame aardelementen, heeft het veel toepassingen in de moderne samenleving. Hier zijn interessante feiten over dysprosium, inclusief de geschiedenis, toepassingen, bronnen en eigenschappen.
Dysprosium feiten
- Paul Lecoq de Boisbaudran identificeerde dysprosium in 1886, maar het werd pas in de jaren vijftig door Frank Spedding geïsoleerd als een puur metaal. Boisbaudran noemde het element dysprosium van het Griekse woord dysprositos, wat "moeilijk te krijgen" betekent. Dit weerspiegelt de moeilijkheid die Boisbaudran had om het element van zijn oxide te scheiden (het kostte meer dan 30 pogingen en leverde nog steeds een onzuiver product op).
- Bij kamertemperatuur is dysprosium een helder zilvermetaal dat langzaam oxideert in de lucht en gemakkelijk verbrandt. Het is zacht genoeg om met een mes te snijden. Het metaal verdraagt verspaning zolang het niet oververhit raakt (wat kan leiden tot vonken en ontsteking).
- Hoewel de meeste eigenschappen van element 66 vergelijkbaar zijn met die van andere zeldzame aarde, heeft het dat wel ongewoon hoge magnetische sterkte (evenals holmium). Dy is ferromagnetisch bij temperaturen onder 85 K (−188,2 ° C). Boven deze temperatuur gaat het over in een spiraalvormige antiferromagnetische toestand, en geeft toe aan een ongeordende paramagnetische toestand bij 179 K (-94 ° C).
- Dysprosium komt, net als verwante elementen, niet vrij in de natuur voor. Het wordt gevonden in verschillende mineralen, waaronder xenotime en monazietzand. Het element wordt verkregen als een bijproduct van yttrium-extractie met behulp van een magneet of flotatieproces gevolgd door verplaatsing van ionenuitwisseling om ofwel dysprosiumfluoride ofwel dysprosiumchloride te verkrijgen. Tenslotte wordt het zuivere metaal verkregen door het halide te laten reageren met calcium- of lithiummetaal.
- De overvloed aan dysprosium is 5,2 mg / kg in de aardkorst en 0,9 ng / L in zeewater.
- Natuurlijk element 66 bestaat uit een mengsel van zeven stabiele isotopen. De meest voorkomende is Dy-154 (28%). Negenentwintig radio-isotopen zijn gesynthetiseerd, plus er zijn minstens 11 metastabiele isomeren.
- Dysprosium wordt gebruikt in nucleaire controlestaven vanwege zijn hoge thermische neutronendoorsnede, in gegevensopslag vanwege zijn hoge magnetische gevoeligheid, in magnetostrictieve materialen en in zeldzame-aardemagneten. Het wordt gecombineerd met andere elementen als bron van infraroodstraling, in dosimeters, en om nanovezels met hoge sterkte te maken. Het driewaardige dysprosiumion vertoont interessante luminescentie, wat leidt tot gebruik in lasers, diodes, halogeen-metaaldamplampen en fosforescerende materialen.
- Dysprosium heeft geen bekende biologische functie. Oplosbare dysprosiumverbindingen zijn licht giftig bij inname of inademing, terwijl onoplosbare verbindingen als niet-giftig worden beschouwd. Het pure metaal vormt een gevaar omdat het met water reageert om brandbare waterstof te vormen en met lucht reageert om te ontbranden. Poedervormige Dy en dunne Dy-folie kunnen bij aanwezigheid van een vonk exploderen. De brand kan niet met water worden geblust. Bepaalde dysprosiumverbindingen, inclusief het nitraat, zullen ontbranden bij contact met de menselijke huid en andere organische materialen.
Dysprosium-eigenschappen
Elementnaam: dysprosium
Element symbool: Dy
Atoomnummer: 66
Atoomgewicht: 162.500(1)
Ontdekking: Lecoq de Boisbaudran (1886)
Elementgroep: f-blok, zeldzame aarde, lanthanide
Elementperiode: periode 6
Electron Shell-configuratie: [Xe] 4f10 6s2 (2, 8, 18, 28, 8, 2)
Fase: solide
Dichtheid: 8.540 g / cm3 (nabij kamertemperatuur)
Smeltpunt: 1680 K (1407 ° C, 2565 ° F)
Kookpunt: 2840 K (2562 ° C, 4653 ° F)
Oxidatiestaten: 4, 3, 2, 1
Heat of Fusion: 11,06 kJ / mol
Warmte van verdamping: 280 kJ / mol
Molaire warmtecapaciteit: 27,7 J / (mol · K)
Elektronegativiteit: Pauling schaal: 1,22
Ionisatieenergie: 1e: 573,0 kJ / mol, 2e: 1130 kJ / mol, 3e: 2200 kJ / mol
Atomic Radius: 178 picometer
Kristal structuur: zeshoekig dicht verpakt (hcp)
Magnetisch bestellen: paramagnetisch (bij 300K)