Dysprosium

Dysprosium
Dysprosiums plass i periodesystemet
Basisdata
Navn	Dysprosium
Symbol	Dy
Atomnummer	66
Utseende	sølvhvit
Plass i periodesystemet
Gruppe
Periode	6
Blokk	f
Kjemisk serie	lantanoider
Atomegenskaper
Atomvekt	162,5 u
Empirisk atomradius	175 pm
Kalkulert atomradius	228 pm
Kovalent atomradius
van der Waal-radius
Elektronkonfigurasjon	[Xe] 4f10 6s2
Elektroner per energinivå	2, 8, 18, 28, 8, 2
Oksidasjonstilstander	3
Krystallstruktur	heksagonal
Fysiske egenskaper
Stofftilstand	fast stoff
Smeltepunkt	1 407 °C
Kokepunkt	2 567 °C
Molart volum	19,01 · 10-6 m³/mol
Tetthet	8 551 kg/m³
Hardhet
Kritisk temperatur
Kritisk trykk
Kritisk tetthet
Fordampningsvarme	230 kJ/mol
Smeltevarme	11,06 kJ/mol
Damptrykk
Lydfart	2 170 m/s
Diverse
Elektronegativitet etter Pauling-skalaen	1,22
Spesifikk varmekapasitet	170 J/(kg · K)
Elektrisk ledningsevne	1,08 · 106 S/m
Termisk ledningsevne	10,7 W/(m · K)
Første ionisasjonspotensiale	573 kJ/mol
Andre ionisasjonspotensiale	1 130 kJ/mol
Tredje ionisasjonspotensiale	2 200 kJ/mol
SI-enheter & STP er brukt, hvis ikke annet er nevnt. MV = Manglende verdi – legg gjerne inn.

Dysprosium er et grunnstoff med kjemisk symbol Dy og atomnummer 66.

Historie

Dysprosium ble oppdaget i Paris i 1886 av den franske kjemikeren Paul Émile Lecoq de Boisbaudran. Det ble identifisert i en prøve med holmiumoksid som man inntil da hadde trodd bare inneholdt ett grunnstoff. Dysprosium ble ikke isolert i ren metallisk form før på 50-tallet, da nye separasjonsteknikker som ionebytting ble utviklet. Vanskelighetene med å isolere stoffet skyldes at det forekommer sammen med, og oppfører seg svært likt det langt vanligere grunnstoffet yttrium.

Navnet er avledet av det greske ordet δυσπρόσιτος dysprositos som betyr «utilgjengelig».

Dysprosiumatomets elektronskall

Egenskaper

Dysprosium er et sølvhvitt metall som tilhører lantanoidene og de sjeldne jordmetallene. Det er bøybart og mykt nok til å bli kuttet med tang, men ikke mykt nok til å kunne skjæres i med kniv. I romtemperert luft dannes det et oksidsjikt, og i vann og fortynnede syrer løser det seg opp under dannelse av hydrogen. Dysprosiums egenskaper kan endre seg mye hvis det inneholder urenheter. Ved temperaturer over 1 384 °C går det fra α-Dysprosium med heksagonal krystallstruktur til β-Dysprosium som har kubisk romsentrert krystallstruktur.

Isotoper

Naturlig forekommende dysprosium består av 7 stabile isotoper: ¹⁵⁶Dy (0,06%), ¹⁵⁸Dy (0,1%), ¹⁶⁰Dy (2,34%), ¹⁶¹Dy (18,91%), ¹⁶²Dy (25,51%), ¹⁶³Dy (24,9%) og ¹⁶⁴Dy (28,18%). I tillegg er 29 kunstig fremstilte ustabile (og dermed radioaktive) isotoper kjent. De mest stabile av disse er ¹⁵⁴Dy med halveringstid på 3 · 10⁶ år, ¹⁵⁹Dy med halveringstid 144,4 dager og ¹⁶⁶Dy med halveringstid 81,6 timer. Alle de resterende isotopene har halveringstider kortere enn 10 timer, og de fleste kortere enn 30 sekund.

CAS-nummer: 7429-91-6

Forekomst

Rent dysprosium

Dysprosium forekommer ikke i ren form naturlig, men finnes i mange mineraler deriblant monazitt, bastnäsitt, gadolinitt og euxenitt sammen med andre sjeldne jordmetall. Dysprosium-andelen i jordskorpen er 0,00042 vektprosent. Hovedkilden til kommersielt fremstilt dysprosium er leire-forekomster i det sørlige Kina. Separasjonsprosessen er meget komplisert og utføres aldri i liten skala i laboratorier. Det fremstilles årlig omkring 100 tonn dysprosium på verdensbasis, både som oksid og rent metallisk dysprosium.

Anvendelse

Bruk av dysprosium er ikke særlig utbredt, hverken i industrien eller i vitenskapssammenheng. Det brukes imidlertid som nøytron-fanger i kontrollstaver i kjernereaktorer. Dysprosium er sammen med terbium en komponent i legeringen Terfenol-D som utvider eller trekker seg sammen i magnetfelt. Dysprosium benyttes i produksjon av CD-plater. På grunn av sine magnetiske egenskaper har dysprosium vært brukt som kontrastmiddel i magnetresonanstomografi-maskiner (MRI).