Dysprosium

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
Dysprosium
Vanad
Atomové číslo 66
Relativní atomová hmotnost 162,500(1)
Elektronová konfigurace [Xe] 4f10 6s2
Skupenství Pevné
Teplota tání 1 407 °C, (1 680 K)
Teplota varu 2 567 °C, (2 840 K)
Elektronegativita (Pauling) 1,22
Hustota 8,540 g/cm3
Hustota při teplotě tání 8,37 g/cm3
Registrační číslo CAS 7429-91-6
Pevné dysprosium

Dysprosium, chemická značka Dy, (lat. Dysprosium) je měkký stříbřitě bílý, přechodný kovový prvek, 10. člen skupiny lanthanoidů. Nachází využití při výrobě speciálních slitin pro jadernou energetiku a při výrobě laserů.

Základní fyzikálně-chemické vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Dysprosium je stříbřitě bílý, měkký přechodný kov.

Dysprosium

Chemicky je dysprosium méně reaktivní než předchozí prvky ze skupiny lanthanoidů. Na suchém vzduchu je prakticky stálé, ve vlhkém prostředí se pomalu pokrývá vrstvičkou oxidu. Snadno se rozpouští v běžných minerálních kyselinách za vývoje vodíku.

Ve sloučeninách se vyskytuje pouze v mocenství Dy+3. Soli Dy+3 vykazují vlastnosti podobné sloučeninám hliníku a ostatních lanthanoidů. Všechny tyto prvky tvoří například vysoce stabilní oxidy, které nereagují s vodou a jen velmi obtížně se redukují. Ze solí anorganických kyselin jsou důležité především fluoridy a fosforečnany, jejich nerozpustnost ve vodě se používá k separaci lanthanoidů od jiných kovových iontů. Dysprosité soli mají obvykle žlutou barvu.

Dysprosium objevil roku 1886 francouzský chemik Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran jako nečistotu ve zkoumaném oxidu erbitém. Elementární čisté dysprosium bylo vyrobeno teprve kolem roku 1950 užitím techniky ionexové separace.

Výskyt a výroba[editovat | editovat zdroj]

Dysprosium je v zemské kůře obsaženo v koncentraci přibližně 3 – 4,5 mg/kg, o jeho obsahu v mořské vodě údaje chybí. Ve vesmíru připadá jeden atom dysprosia na 100 miliard atomů vodíku.

V přírodě se dysprosium vyskytuje pouze ve formě sloučenin. Neexistují však ani minerály, v nichž by se některé lanthanoidy (prvky vzácných zemin) vyskytovaly samostatně, ale vždy se jedná o minerály směsné, které obsahují prakticky všechny prvky této skupiny. Mezi nejznámější patří monazity (Ce, La, Th, Nd, Y)PO4 a xenotim, chemicky fosforečnany lanthanoidů , dále bastnäsity (Ce, La, Y)CO3F– směsné flourouhličitany prvků vzácných zemin a např. minerál euxenit (Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ta,Ti)2O6.

Velká ložiska těchto rud se nalézají ve Skandinávii, USA, Číně a Vietnamu. Významným zdrojem jsou i fosfátové suroviny – apatity z poloostrova Kola v Rusku.

Vzhledem k omezené dostupnosti hrozí v nejbližších letech kritický nedostatek zdrojů prvku pro technologické využití.[1]

Při průmyslové výrobě prvků vzácných se jejich rudy nejprve louží směsí kyseliny sírové a chlorovodíkové a ze vzniklého roztoku solí se přídavkem hydroxidu sodného vysráží hydroxidy.

Separace jednotlivých prvků se provádí řadou různých postupů – kapalinovou extrakcí, za použití ionexových kolon nebo selektivním srážením nerozpustných komplexních solí.

Příprava čistého kovu se obvykle provádí redukcí oxidu dysprosia Dy2O3 elementárním vápníkem.

Dy2O3 + 3 Ca → 2 Dy + 3 CaO

Použití a sloučeniny[editovat | editovat zdroj]

  • Podobně jako gadolinium, vykazuje dysprosium vysoký účinný průřez pro záchyt tepelných neutronů a jeho slitiny s niklem jsou často používaným materiálem pro výrobu moderátorových tyčí v jaderných reaktorech. Zasunutím těchto tyčí do nitra rektoru dojde k poklesu neutronového toku a tím zpomalení štěpné reakce.
  • Světelné výbojky plněné halogenidy dysprosia jsou zdrojem velmi intenzivního světelného záření a nacházejí proto uplatnění především ve filmařském průmyslu a dalších speciálních aplikacích s požadavky na mohutný světelný tok.
  • Společně s vanadem se dysprosium uplatňuje při výrobě laserů .

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Cotton F.A., Wilkinson J.:Anorganická chemie, souborné zpracování pro pokročilé, ACADEMIA, Praha 1973
  • Holzbecher Z.:Analytická chemie, SNTL, Praha 1974
  • Dr. Heinrich Remy, Anorganická chemie 1. díl, 1. vydání 1961
  1. (anglicky) Energy Department Releases New Critical Materials Strategy, 15. prosinec 2010

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

Logo Wikimedia Commons
Wikimedia Commons nabízí obrázky, zvuky či videa k tématu
  • N. N. Greenwood – A. Earnshaw, Chemie prvků 1. díl, 1. vydání 1993 ISBN 80-85427-38-9



Periodická tabulka chemických prvků
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
H (přehled) He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
 
*Lanthanoidy  La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
**Aktinoidy  Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
 
Skupiny prvků: Kovy · Nekovy · Polokovy | Blok s · Blok p · Blok d · Blok f