InfoNu.nl > Wetenschap > Scheikunde > Dysprosium: Het element

Dysprosium: Het element

Dysprosium: Het element Dysprosium(van Grieks dysprositos = moeilijk toegankelijk) is een scheikundig element met symbool Dy en atoomnummer 66. Het is eenzacht zilvergrijs lanthanide met een metallische heldere glans. Dysprosium is in 1886 ontdekt door de Fransman Paul Émile Lecoq de Boisbaudran toen hij erin slaagde om dysprosiumoxide te isoleren uit erbiumerts. Het duurde tot begin vijftiger jaren van de twintigste eeuw, na ontwikkeling van de ionenwisselaar, om het element te produceren.

Plaats van het element dysprosium in het periodiek systeem

Dysprosium (Dy) is een zacht, goed vervormbaar zeldzame (aard)metaal, verborgen in mineralen als monaziet en bastnaesite. Het is een vonkvrij metaal, dat met een mes te snijden is. In water en zuur lost het op onder vorming van waterstof. Het wordt langzaam aangetast in lucht bij kamertemperatuur. Het ion is driewaardig positief Dy3+ dus in verbindingen bevindt dysprosium zich normaliter in de Dy3+ toestand.

Algemene eigenschappen van het element dysprosium

NaamSymboolAtoom-
nummer
GroepPeriodeBlokReeksKleur
DysprosiumDy66Scandium
groep
Periode 6F-blok
  • Lanthaan, Cerium
  • Praseodymium, Neodymium
  • Promethium, Samarium
  • Europium, Gadolinium
  • Terbium, Dysprosium
  • Holmium, Erbium
  • Thulium, Ytterbium
  • Lutetium
Zilvergrijs

Chemische eigenschappen van het element

Atoommassa
(u)
ElektronenconfiguratieOxidatietoestandenElektronegativiteit
(Pauling)
Atoomstraal (pm)ionisatiepotentiaal
(kJ/mol)
162,50[Xe]4f10 6s2
+31,221761e 573
2e 1126
3e 2200

Fysische eigenschappen van het element

Dicht
heid
(kgm−3)
Smelt-
punt (K)
Kook-
punt (K)
Aggregatie-
toestand
Verdampings-
warmte
(kJ/mol)
Kristal-
structuur
Specifieke
warmte
(J/kg.K)
Elektrische
weerstand
(μΩ.cm)
Warmte-
geleiding
(W/m.K)
855016852540Vast293Hexagonaal1705710,7

Isotopen van het element dysproium

Er zijn 7 natuurlijke stabiele dysprosiumisotopen en 28 radioactieve isotopen waarvan 154Dy de langste halveringstijd (310↑6 jaar) heeft. De rest heeft kortere halveringstijden: 159Dy - 144 dagen, 16Dy - 81uur, alle anderen minder dan 10 uur.
Natuurlijk voorkomende dysprosium is een mengsel van de 7 isotopen.De meest voorkomende isotoop is 164Dy op 28,2%.

Stabielste isotopen van dysprosium

IsotoopRA(%)HalveringstijdVervalVE(MeV)Vervalproduct
154DySynthetisch3x10↑6 jaaralfa2,95150Gd
155DySynthetisch9,9 uurEV2,1155Tb
156Dy0,06Stabiel met 90 neutronen
157DySynthetisch8,1 uurEV1,34157Tb
158Dy0,1Stabiel met 92 neutronen
159DySynthetisch144 dagenEV0,37159Tb
160Dy2,34Stabiel met 94 neutronen
161Dy18,9Stabiel met 95 neutronen
162Dy25,5Stabiel met 96 neutronen
163Dy24,9Stabiel met 97 neutronen
164Dy28,2Stabiel met 98 neutronen
165DySynthetisch2,33 uurBeta-1,29165Ho
166DySynthetisch81,6 uurbeta-0,49166Ho

Voorkomen en winning van dysprosium

Het isoleren van dysprosium is lastig omdat het grote overeenkomsten vertoont met erbium en holmium en de andere lathaniden. De belangrijkste lanthanide ertsen zijn monaziet, en bastnaesiet. De eerste is orthofosfaat mineral LnPO4 (Ln staat voor een mengsel van lathaniden in de erts) en de tweede is een fluoridecarbonate LnCO3F. Meest voorkomende lanthaniden in dit mineraal zijn: cerium, lanthanum, neodymium, and praseodymium. Monaziet bevat ook thorium and ytrrium die het process bemoeilijken omdat thorium en de vervalproducten radioactief zijn.

Dysprosium wordt heden gewonnen, met ionenwisselaars, uit monaziet ((Ce, La, Th, Nd, Y)PO4). De wereldproductie dysprosium is circa 100 ton per jaar. China produceert 99% van dysprosium in de wereld. Veel van deze toepassingen liggen in de schone energiesector en andere groeimarkten en een dysprosium tekort wordt dan ook op middellang termijn verwacht. maar dat geldt voor veel zeldzame (aard)metalen.

Toepassingen van dysprosium

  • Het is een goede neutronenvanger en beschikt over een hoog smeltpunt waardoor dysprosium geschikt is voor gebruik in nucleaire installaties. Dysprosium(III)oxide kan gecombineerd met nikkel worden gebruikt voor het koelen van regelstaven in nucleaire reactoren.
  • Omdat het neutronen absorbeert en een hoog smeltpunt heeft, is dysprosium geschikt om met staal te legeren voor gebruik in atoomreactoren. Dysprosiumoxide-nickel cement wordt gebruikt voor koelen van nucleaire reactorstaven.
  • Gecombineerd met vanadium en andere lanthaniden wordt dysprosium gebruikt als lasermateriaal.
  • Zouten van dysprosium worden in gasontladingslampen gebruikt om een specifieke kleurtemperatuur te creëren.
  • Dysprosium and holmium vormen de sterkste magneten.
  • Het wordt ook gebruikt in zeldzame aardmetalen lampen (MSR) in de filmindustrie. Dysprosiumjodide wordt gebruikt om een wit licht te produceren.
  • Toepassing in dosimeters om de hoeveelheid straling te meten waaraan iemand is blootgesteld gedurende een bepaalde tijd.
  • Terfenol-D (een terbium, ijzer, dysprosium legering) expandeert en comprimeert in de aanwezigheid van een magnetisch veld (magnetostrictie) en wordt gebruikt in sonarsystemen van schepen, in sensoren en transducers.
  • Dysprosium wordt gebruikt in dataopslag toepassingen zoals compact discs en harde schijven.
  • Dysprosium vervangt neodymium om de coërciviteit in aandrijfmotoren van hybride voertuigen te verhogen.
  • Dysprosium wordt gebruikt in brandstofinjectoren, transducers (zet ene energievorm om in een andere, bijvoorbeeld elektriciteit in geluid) en mechanische resonatoren.

Invloed van dysprosium op milieu en volksgezondheid

Over schadelijke gevolgen van dysprosium is weinig bekend. Men verwacht dat het vergelijkbaar is met andere lanthaniden. Oplosbare dysprosium zouten zijn mild giftig bij inname, onoplosbare zouten zijn niet giftig. Uit testen op muizen blijkt dat de mens een paar honderd gram moet innemen om zijn leven in gevaar te brengen, dysprosium vormt dus geen bedreiging voor dier en plant.

Lees verder

© 2014 - 2019 Custor, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Thulium: Het elementThulium: Het elementIn 1879 is thulium ontdekt door de Zweed Per Teodor Cleve tijdens bestuderen van onzuiverheden in lanthanide-oxiden. Na…
Meitnerium: Het elementMeitnerium: Het elementMeitnerium is een scheikundig element met symbool Mt en atoomnummer 109. Het is een zeer radioactief synthetische elemen…
Holmium: Het elementHolmium: Het elementHolmium is een scheikundig element met symbool Ho en atoomnummer 67. Het is een zacht goed vervormbare zilverwitte lanth…
Terbium: Het elementTerbium: Het elementTerbium is een lanthanide, in 1843 ontdekt door Carl Gustaf Mosander. Hij trof het element aan bij het ontleden van "ver…
Lawrencium: Het elementLawrencium: Het elementLawrencium is een synthetisch chemisch element met een chemisch symbool Lr en atoomnummer 103. Het is een radioactief me…
Bronnen en referenties
  • http://education.jlab.org/itselemental/ele066.html
  • http://nl.wikipedia.org/wiki/Dysprosium
  • http://www.webelements.com/dysprosium/
  • http://www.chemicool.com/elements/dysprosium.html
  • http://www.lenntech.com/periodic/elements/dy.htm
  • http://www.mastersoftrivia.com/blog/2011/08/what-you-should-know-about-the-chemical-element-dysprosium/ (afbeelding harddisc)
  • http://www.gltrem.com/sell-dysprosium_metal163699.html#.U_h_lcV_vIc(afbeelding dysprosium metaal)
  • http://sciencenotes.org/?attachment_id=343(dysprosium embleem)
  • http://news.nost.jp/2010/12/zeldzame-en-schaarse-metalen/(afbeelding periodiek systeem voor zeldzame aardmetalen)

Reageer op het artikel "Dysprosium: Het element"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Ik ga akkoord met de privacyverklaring en ben bekend met de inhoud hiervan
Infoteur: Custor
Laatste update: 31-01-2017
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Scheikunde
Special: Zeldzame aardmetalen
Bronnen en referenties: 9
Schrijf mee!