Dysprosium

Eigenschaften des Elements

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in bei 25 °C	8,54
Härte nach Mohs und Brinell
Schallgeschwindigkeit in	2710
Schmelztemperatur in °C	1410
spezifische Schmelzwärme in	105,8
Siedetemperatur in °C	2600
spezifische Verdampfungswärme in	1723,1
Standardentropie S0 in
Wärmeleitfähigkeit in bei 27 °C	10,7
spezifische Wärmekapazität in	0,173
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3
spez. elektrischer Widerstand in	0,926
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)	0,000 43

Isotope des Elements

Dysprosium kommt in der Natur als ein Gemisch von sieben stabilen Isotopen vor. Weitere radioaktive Isotope sind künstlich hergestellt worden.

Ordnungszahl Z	Massenzahl A	Atommasse in u	Häufigkeit in %	Art der Strahlung und Energie in MeV	Halbwertszeit
66	156	155,923	0,06%
	158	157,924	0,1%
	160	159,925	2,3%
	161	160,926	18,9%
	162	161,926	25,5%
	163	162,928	24,9%
	164	163,929	28,2%
	165	164,931	künstlich	β : 0,9	2,35 h
	166	165,932	künstlich	β : 0,4	81,5 h

Energieniveauschema

Weitere Eigenschaften

Dysprosium ist ein silberglänzendes und flexibles Schwermetall. Es läuft an der Luft rasch an. Das Element bildet zwei Modifikationen, das α- und das β-Dysprosium. Es besitzt eine mittlere Schmelz- und Siedetemperatur. Dysprosium gehört zu den Seltenerdmetallen. In seinen Verbindungen geht es die Oxidationsstufen II, III und IV ein, wobei die Oxidationsstufe III die häufigste und beständigste ist. Dysprosium ist ein sehr unedles, reaktionsfähiges Metall und starkes Reduktionsmittel. An feuchter Luft überzieht sich das Metall mit einer leicht abbröckelnden Oxidschicht. In kaltem Wasser reagiert es unter Wasserstoffentwicklung langsam, mit heißem dagegen schnell. In Säuren löst es sich, in Chlor verbrennt es unter Leuchterscheinungen zum Trichlorid. Bei erhöhter Temperatur reagiert Dysprosium mit Nichtmetallen wie Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff, Schwefel u. a. zu den entsprechenden Salzen.

Entdeckung

Der französische Chemiker PAUL-ÈMIL-LECOQ de BOISBAUDRAN entdeckte Dysprosium 1886 mithilfe der Spektralanalyse, und zwar als Begleitelement des Holmiums in der Yttererde. Wegen der Schwierigkeiten in seiner Gewinnung erhielt das neue Element den Namen «Dysprosium» (schwer zugänglich) mit dem chemischen Symbol «Dy». Die Herstellung gelang erstmals 1906 GEORGES URBAIN durch fraktionierte Kristallisation der Ethylsulfate.

Vorkommen/Herstellung

Dysprosium steht an 51. Stelle der Elementhäufigkeit und gehört somit zu den selteneren Elementen auf der Erde. In der Natur tritt es meist zusammen mit den anderen Seltenerdmetallen auf, vor allem im Monazit, der in Form von Küstensanden (in Australien, Brasilien, Indien und Indonesien) vorkommt, im Mineral Bastnäsit, das findet man in Burundi, Madagaskar und den USA, sowie in den Mineralien Xenotim, Gadolinit, Euxenit, Samarskit u. a. Bei der Herstellung von Dysprosium aus den o. g. Erzen werden diese zunächst durch Schweretrennung angereichert, dann magnetisch oder elektrostatisch abgeschieden, mit Schwefelsäure aufgeschlossen und dann in das Trifluorid und Trichlorid überführt. Daraus wird das Metall metallothermisch durch Reduktion des wasserfreien Fluorids oder Chlorids mit Natrium, Kalium, Calcium oder Magnesium gewonnen. Hochreines Dysprosium erhält man durch das Zonenschmelzverfahren.

Verwendung

Dysprosium wird als Legierungsbestandteil für Regelstäbe in Kernreaktoren eingesetzt. In Legierung mit Blei verwendet man es u. a. als Abschirmmaterial in der Kerntechnik.

Wichtige Verbindung

Dazu zählt das Fluorid DyF₃.

Bau

Dysprosium kristallisiert in einer hexagonal-dichten Struktur.