Dysprosium
| český název | Dysprosium |
| latinský název | Dysprosium |
| anglický název | Dysprosium |
| chemická značka | Dy |
| protonové číslo | 66 |
| relativní atomová hmotnost | 162,5 |
| perioda | 6 |
| skupina | III.B |
| zařazení | lanthanoidy |
| rok objevu | 1886 |
| objevitel | L. Boisbaudran |
| teplota tání [°C] | 1412 |
| teplota varu [°C] | 2567 |
| hustota [g cm-3] | 8,536 |
| hustota při teplotě tání [g cm-3] | 8,37 |
| elektronegativita | 1,22 |
| oxidační stavy | II, III |
| elektronová konfigurace | [Xe]4f10 6s2 |
| atomový poloměr [pm] | 228 |
| specifické teplo [J g-1K-1] | 0,17 |
| slučovací teplo [kJ mol-1] | 11,06 |
| tepelná vodivost [W m-1 K-1] | 11 |
| elektrická vodivost [S m-1] | 1,1.106 |
| 1. ionizační potenciál [eV] | 5,9389 |
| 2. ionizační potenciál [eV] | 11,67 |
| 3. ionizační potenciál [eV] | 22,802 |
| tvrdost podle Mohse | - |
| tvrdost podle Vickerse [MPa] | 540 |
| tvrdost podle Brinella [MPa] | 500 |
| modul pružnosti ve smyku [GPa] | 25 |
| modul pružnosti v tahu [GPa] | 61 |
| Curieův bod [K] | 87 |
| skupenství za norm. podmínek | s |
Chemické vlastnosti a reakce
Chemický prvek dysprosium je stříbřitě bílý, měkký kov. Existují dvě alotropické modifikace dysprosia, hexagonální α-Dy přechází při teplotě 1384°C na kubické β-Dy.
Dysprosium je méně chemicky reaktivní než předchozí prvky ze skupiny lanthanoidů. Na suchém vzduchu je prakticky stálé. S vodou reaguje jen velmi pozvolna za vzniku vodíku, ale snadno se rozpouští v běžných minerálních kyselinách:
2Dy + 6H2O → 2Dy(OH)3 + 3H2
2Dy + 6HCl → 2DyCl3 + 3H2
Dy + 6HNO3 → Dy(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
Ve sloučeninách se dysprosium vyskytuje obvykle v oxidačním stupni III. Sloučeniny trojmocného dysprosia se svými vlastnostmi a chováním podobají sloučeninám hliníku. Vodné roztoky sloučenin dysprosia jsou obvykle žluté nebo žlutozelené, nestabilní sloučeniny dvoumocného dysprosia jsou obvykle zbarveny fialově nebo červeně.
Výskyt v přírodě
V přírodě se dysprosium vyskytuje pouze ve formě sloučenin společně s ostatními lanthanoidy.
Samostatné minerály dysprosia nejsou známy. Nejvyšší obsah dysprosia (17,2 % Dy) má minerál churchit (Dy,Sm,Gd,Nd)(PO4)·2H2O. Průměrný obsah dysprosia v zemské kůře je 5 ppm. Přírodní dysprosium tvoří 7 stabilních izotopů.
Výroba a využití
Čisté dysprosium bylo poprvé vyrobeno až v roce 1950. Výroba dysprosia pro technické účely se provádí obdobně jako výroba ostatních lantahanoidů loužením lanthanoidových rud směsí minerálních kyselin s následnou redukcí fluoridu dysprositého DyF3 kovovým vápníkem. Redukce fluoridu vápníkem probíhá při teplotě přes 1000°C v argonové atmosféře:
2DyF3 + 3Ca → 2Dy + 3CaF2
Dysprosium se společně s gadoliniem používá k výrobě moderátorových tyčí v jaderné technice. Slitina dysprosia , terbia a železa, známá pod názvem Terfenol-D má magnetostrikční vlastnosti a používá se ke konstrukci senzorů lodních sonarů. Jodid dysprositý DyI3 se používá ve filmařských reflektorech pro dosažení intenzivního světla bílé barvy. Dysprosium titanát má při velmi nízkých teplotách (0,6-2 K) unikátní fyzikální vlastnost, chová se jako hypotetická částice magnetický monopól.
Zdroje
- GSCHNEIDNER, Karl; BÜNZLI, Jean-Claude; PECHARSKY, Vitalij. Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Vol. 39. Amsterdam: North Hollands. 2009. ISBN 978-0-444-53221-3.