Dysprosium, Dy, 66

Allgemeines

Dysprosium (von griech. ΎυσπρόσÎčÏ„ÎżÏ‚ „unzugĂ€nglich“) ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Dy und der Ordnungszahl 66. Im Periodensystem steht es in der Gruppe der Lanthanoide und zĂ€hlt da1886 gelang dem Franzosen P.E. Lecoq de Boisbaudran die Isolierung von Dysprosiumoxid aus einer Probe Holmiumoxid, das man bis zu diesem Zeitpunkt noch fĂŒr eine einheitliche Substanz gehalten hatte. Da die chemischen Eigenschaften der Lanthanoide sehr Ă€hnlich sind und sie in der Natur stets vergesellschaftet vorkommen, war auch hier eine Unterscheidung nur mit sehr aufwĂ€ndigen Analysemethoden möglich. Sein Anteil am Aufbau der Erdkruste wird mit 0,00042 Gewichtsprozent angegeben. Die Ausgangsmaterialien sind Monazit und BastnĂ€sit.

Gewinnung

Nach einer aufwĂ€ndigen 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 zusĂ€tzlichen Umschmelzung im Vakuum. Nach einer Destillation im Hochvakuum gelangt man zum hochreinen Dysprosium.

Besonderheiten

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 ÎČ-Dysprosium (kubisch-raumzentriert) um. Das Metall ist sehr unedel und daher sehr reaktionsfĂ€hig. An der Luft ĂŒberzieht es sich mit einer Oxidschicht, in Wasser wird es langsam unter Hydroxidbildung angegriffen, in verdĂŒnnten SĂ€uren 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 geschĂ€tzt. Es findet Verwendung in verschiedenen Legierungen, in Spezialmagneten und mit Blei legiert als Abschirmmaterial in Kernreaktoren. Jedoch gerade die Verwendung in den Magneten fĂŒr Windkraftanlagen hat diese Metalle der seltenen Erden zum raren Rohstoff gemacht, zudem drosselt der weltweit grĂ¶ĂŸte 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 fĂŒr Dosimeter verwendet.
Terbium- und dysprosiumhaltige Legierungen zeigen eine starke Magnetostriktion und werden in der MaterialprĂŒftechnik eingesetzt.
In Neodym-Eisen-Bor-Magneten erhöht es die KoerzitivitÀt und erweitert den nutzbaren Temperaturbereich.
Dysprosiumoxid verbessert das dielektrische Verhalten von Bariumtitanat fĂŒr Kondensatoren.
Vereinzelt wird es wegen seines hohen Einfangquerschnittes fĂŒr thermischen Neutronen zur Herstellung von RegelstĂ€ben in der Kerntechnik verwendet.
Dysprosium verbessert das Emissionspektrum von Hochleistungshalogenlampen.
Dysprosium-Cadmium-Chalkogenide dienen als Infrarotquelle zur Untersuchung von chemischen Reaktionen.

Allgemein
Name, SymbolOrdnungszahl Dysprosium, Dy, 66
Serie Lanthanoide
Gruppe, Periode, Block La, 6, f
Aussehen silbrig weiß
CAS-Nummer 7429-91-6
Massenanteil an der ErdhĂŒlle 4,3 ppm
Atomar
Atommasse 162, 50 u
Atomradius 175 (228) pm
Kovalenter Radius 192 pm
Elektronenkonf. [Xe] 4f(10) 6s(2)
1. Ionisierungsenergie 573,0 KJ/mol
2. Ionisierungsenergie 1130 KJ/mol
3. Ionisierungsenergie 2200 KJ/mol
4. Ionisierungsenergie
Physikalisch
Aggregatszustand fest
Kristallstruktur hexagonal
Dichte 8,559 g/cm3 (25 °C)
MohshÀrte
Magnetismus paramagnetisch (χm = 0,065)
Schmelzpunkt 1680 K (1407 C)
Siedepunkt 2840 K (2567 C)
Molares Volumen 19,01 * 10(-6)m(3)/mol
VerdampfungswÀrme 230 KJ/mol
SchmelzwÀrme 11,06 KJ/mol
Schallgeschwindigkeit 2710 m/s bei 293,15 K
Elektrische LeitfÀhigkeit 1,08*10(6) A/(V*m)
WÀrmeleitfÀhigkeit 11 W/(m*K)
Dieser Beitrag wurde unter Seltene Erden abgelegt und mit , , , , , verschlagwortet. Setze ein Lesezeichen auf den Permalink.

Schreibe einen Kommentar