Dysprosium

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung Pulver
02 – Leicht-/Hochentzündlich
Achtung
H- und P-Sätze H: Entzündbarer Feststoff.
P: Von Hitze, heißen Oberflächen, Funken, offenen Flammen und anderen Zündquellen fernhalten. Nicht rauchen.

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.

Geschichte

Dysprosium

1886 gelang dem Franzosen Paul Emile Lecoq de Boisbaudran die Isolierung von Dysprosium(III)-oxid 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 Ausgangsmineralien sind Monazit und Bastnäsit.

Gewinnung und Darstellung

Nach einer aufwändigen Abtrennung der anderen Dysprosiumbegleiter wird das Oxid mit Fluorwasserstoff zum Dysprosiumfluorid umgesetzt. Anschließend wird dies mit Calcium unter Bildung von Calciumfluorid zum metallischen Dysprosium reduziert. Die Abtrennung verbliebener Calciumreste und anderer Verunreinigungen erfolgt in einer zusätzlichen Umschmelzung im Vakuum. Nach einer Destillation im Hochvakuum gelangt man zum hochreinen Dysprosium.

Eigenschaften
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl Dysprosium, Dy, 66
Elementkategorie Lanthanoide
Gruppe, Periode, Block La, 6, f
Aussehen silbrig weiß
CAS-Nummer 7429-91-6
Massenanteil an der Erdhülle 4,3 ppm
Physikalisch
Aggregatzustand fest
Kristallstruktur hexagonal
Dichte 8,559 g/cm3 (25 °C)
Magnetismus paramagnetisch (Χm = 0,065)
Schmelzpunkt 1680 K (1407 °C)
Siedepunkt 2873 K (2600 °C)
Molares Volumen 19,01 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungswärme 280 kJ/mol
Schmelzwärme 11,06 kJ·mol−1
Schallgeschwindigkeit 2710 m·s−1 bei 293,15 K
Elektrische Leitfähigkeit 1,08 · 106 A·V−1·m−1
Wärmeleitfähigkeit 11 W·m−1·K−1
Chemisch
Oxidationszustände 3
Normalpotential −2,29 V (Dy3+ + 3 e → Dy)
Elektronegativität 1,22 (Pauling-Skala)

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.

Dysprosium besitzt zusammen mit Holmium das höchste magnetische Moment (10,6 μB) aller natürlich vorkommenden chemischen Elemente.

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 Permanentmagneten, wie sie u. a. in den Generatoren mancher Windkraftanlagentypen verwendet werden, hat diese Metalle der seltenen Erden zum raren Rohstoff gemacht.

Weitere Anwendungen:

Verbindungen

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Basierend auf einem Artikel in: Wikipedia.de
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Datum der letzten Änderung:  Jena, den: 21.12. 2021