- Dysprosium
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Eigenschaften Allgemein Name, Symbol, Ordnungszahl Dysprosium, Dy, 66 Serie Lanthanoide Gruppe, Periode, Block La, 6, f Aussehen silbrig weiß CAS-Nummer 7429-91-6 Massenanteil an der Erdhülle 4,3 ppm[1] Atomar [2] Atommasse 162,50 u Atomradius (berechnet) 175 (228) pm Kovalenter Radius 192 pm Elektronenkonfiguration [Xe] 4f10 6s2 1. Ionisierungsenergie 573,0 kJ/mol 2. Ionisierungsenergie 1130 kJ/mol 3. Ionisierungsenergie 2200 kJ/mol Physikalisch [2] Aggregatzustand fest Kristallstruktur hexagonal Dichte 8,559 g/cm3(25 °C)[3] Magnetismus paramagnetisch (χm = 0,065)[4] Schmelzpunkt 1680 K (1407 °C) Siedepunkt 2840 K (2567 °C) Molares Volumen 19,01 · 10−6 m3/mol Verdampfungswärme 230 kJ/mol Schmelzwärme 11,06 kJ/mol Schallgeschwindigkeit 2710 m/s bei 293,15 K Elektrische Leitfähigkeit 1,08 · 106 A/(V · m) Wärmeleitfähigkeit 11 W/(m · K) Chemisch [2] Oxidationszustände 3 Normalpotential −2,29 V (Dy3+ + 3 e− → Dy) Elektronegativität 1,22 (Pauling-Skala) Isotope Isotop NH t1/2 ZM ZE (MeV) ZP 154Dy 3 · 106 a α 2,947 150Gd 155Dy 9,9 h ε 2,095 155Tb 156Dy 0,06 %
Stabil 157Dy 8,14 h ε 1,341 157Tb 158Dy 0,10 %
Stabil 159Dy 144,4 d ε 0,366 159Tb 160Dy 2,34 %
Stabil 161Dy 18,91 %
Stabil 162Dy 25,51 %
Stabil 163Dy 24,90 %
Stabil 164Dy 28,18 %
Stabil Weitere Isotope siehe Liste der Isotope NMR-Eigenschaften Sicherheitshinweise Gefahrstoffkennzeichnung [5] 
Leicht-
entzündlich(F) R- und S-Sätze R: 11 S: 16-33-36/37/39 Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.Dysprosium (von griech. δυσπρόσιτος „unzugänglich“) ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Dy und der Ordnungszahl 66. Im Periodensystem steht es in der Gruppe der Lanthanoide und zählt damit auch zu den Metallen der seltenen Erden.
Inhaltsverzeichnis
Geschichte
Dysprosium
1886 gelang dem Franzosen P.E. Lecoq de Boisbaudran die Isolierung von Dysprosiumoxid aus einer Probe Holmiumoxid, das man bis zu diesem Zeitpunkt noch für eine einheitliche Substanz gehalten hatte. Da die chemischen Eigenschaften der Lanthanoide sehr ähnlich sind und sie in der Natur stets vergesellschaftet vorkommen, war auch hier eine Unterscheidung nur mit sehr aufwendigen Analysemethoden möglich. Sein Anteil am Aufbau der Erdkruste wird mit 0,00042 Gewichtsprozent angegeben. Die Ausgangsmaterialien sind Monazit und Bastnäsit.
Gewinnung und Darstellung
Nach einer aufwändigen Abtrennung der anderen Dysprosiumbegleiter wird das Oxid mit Fluorwasserstoff zum Dysprosiumfluorid umgesetzt. Anschließend wird mit Calcium unter Bildung von Calciumfluorid zum metallischen Dysprosium reduziert. Abtrennung verbleibender Calciumreste und Verunreinigungen erfolgen in einer zusätzlichen Umschmelzung im Vakuum. Nach einer Destillation im Hochvakuum gelangt man zum hochreinen Dysprosium.
Eigenschaften
Dysprosium ist ein silbergraues Schwermetall, das bieg- und dehnbar ist. Von dem Metall der seltenen Erden existieren zwei Modifikationen: Bei 1384 °C wandelt sich α-Dysprosium (hexagonal-dichtest) in β-Dysprosium (kubisch-raumzentriert) um.
Das Metall ist sehr unedel und daher sehr reaktionsfähig. An der Luft überzieht es sich mit einer Oxidschicht, in Wasser wird es langsam unter Hydroxidbildung angegriffen, in verdünnten Säuren wird es unter Wasserstoffbildung zu Salzen gelöst.
Verwendung
Wirtschaftliche und technische Bedeutung von Dysprosium sind relativ gering. So wird seine Fördermenge auf weniger als 100 Tonnen pro Jahr geschätzt. Es findet Verwendung in verschiedenen Legierungen, in Spezialmagneten und mit Blei legiert als Abschirmmaterial in Kernreaktoren. Jedoch gerade die Verwendung in den Magneten für Windkraftanlagen hat diese Metalle der seltenen Erden zum raren Rohstoff gemacht, zudem drosselt der weltweit größte Lieferant China seine Lieferung, um die eigene Wertschöpfung zu erhöhen.
Weitere Anwendungen:
- Zusammen mit Vanadium und anderen Elementen wird Dysprosium zur Herstellung von Laserwerkstoffen genutzt.
- Dysprosium wird zum Dotieren von Calciumfluorid- und Calciumsulfatkristallen für Dosimeter verwendet.
- Terbium- und dysprosiumhaltige Legierungen zeigen eine starke Magnetostriktion und werden in der Materialprüftechnik eingesetzt.
- In Neodym-Eisen-Bor-Magneten erhöht es die Koerzitivität und erweitert den nutzbaren Temperaturbereich.
- Dysprosiumoxid verbessert das dielektrische Verhalten von Bariumtitanat für Kondensatoren.
- Vereinzelt wird es wegen seines hohen Einfangquerschnittes für thermischen Neutronen zur Herstellung von Regelstäben in der Kerntechnik verwendet.
- Dysprosium verbessert das Emissionspektrum von Hochleistungshalogenlampen.
- Dysprosium-Cadmium-Chalkogenide dienen als Infrarotquelle zur Untersuchung von chemischen Reaktionen.
Einzelnachweise
- ↑ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
- ↑ Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Dysprosium) entnommen.
- ↑ N. N. Greenwood und A. Earnshaw: Chemie der Elemente, 1. Auflage, 1988, S. 1579, ISBN 3-527-26169-9.
- ↑ Weast, Robert C. (ed. in chief): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990. Seiten E-129 bis E-145. ISBN 0-8493-0470-9. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
- ↑ Eintrag zu Dysprosium in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 28. April 2008 (JavaScript erforderlich).
Weblinks
Wiktionary: Dysprosium – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Commons: Dysprosium – Album mit Bildern und/oder Videos und AudiodateienKategorien:- Feuergefährlicher Stoff
- Lanthanoid
- Seltenerdmetall
- Periode-6-Element
- Chemisches Element
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