Dysprosium

Kohteesta Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
TerbiumDysprosiumHolmium
-

Dy

Cf  
 
 
Dy-TableImage.png
Yleistä
Nimi Dysprosium
Tunnus Dy
Järjestysluku 66
Luokka lantanoidi
Lohko f-lohko
Ryhmä -
Jakso 6
Tiheys 8,540×103 kg/m3
Väri hopeanvalkoinen
Löytövuosi, löytäjä 1886, Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran
Atomiominaisuudet
Atomipaino 162,5001[1] amu
Atomisäde, mitattu (laskennallinen) 175 (228) pm
Orbitaalirakenne [Xe] 4f106s2
Elektroneja elektronikuorilla 2, 8, 18, 28, 8, 2
Hapetusluvut +III
Kiderakenne heksagonaalinen tiivispakkaus (HCP)
Fysikaaliset ominaisuudet
Olomuoto kiinteä
Sulamispiste 1680 K (1407 °C)
Kiehumispiste 2840 K (2567 °C)
Höyrystymislämpö 280 kJ/mol
Sulamislämpö 11,06 kJ/mol
Äänen nopeus 2710 m/s 293 K:ssa
Muuta
Elektronegatiivisuus 1,22 (Paulingin asteikko)
Ominaislämpökapasiteetti 0,173 kJ/kg K
Sähkönjohtavuus 1.1×106 S/m
CAS-numero 7429-91-6
Tiedot normaalilämpötilassa ja -paineessa

Dysprosium on ranskalaisen kemistin Paul-Émile Lecoq de Boisbaudranin vuonna 1886 löytämä alkuaine, joka kuuluu harvinaisiin maametalleihin.[2] Sen lyhenne on Dy ja atomiluku 66 sekä CAS-numero 7429-91-6. Dysprosiumin atomimassa on 162,50. Alkuaineella on seitsemän stabiilia isotooppia, joista luonnossa yleisin on 164Dy.

Alkuaineen nimi tulee kreikan kielen sanasta dysprositos eli "vaikeasti saatavissa oleva".[2]

Kemialliset ominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pala metallista dysprosiumia
Dysprosiumsulfaattia koeputkessa

Dysprosium metalli tummuu ja muuttuu ilman vaikutuksesta dysprosium(III)oksidiksi:

4 Dy + 3 O2 → 2 Dy2O3

Dysprosium on elektropositiivinen aine ja reagoi veden kanssa muodostaen dysprosiumhydroksidia:

2 Dy (s) + 6 H2O (l) → 2 Dy(OH)3 (aq) + 3 H2 (g)

Dysprosium metalli reagoi kiivaasti kaikkien halogeenien kanssa yli 200 °C lämpötilassa:

2 Dy (s) + 3 F2 (g) → 2 DyF3 (s) [vihreä]
2 Dy (s) + 3 Cl2 (g) → 2 DyCl3 (s) [valkoinen]
2 Dy (s) + 3 Br2 (g) → 2 DyBr3 (s) [valkoinen]
2 Dy (s) + 3 I2 (g) → 2 DyI3 (s) [vihreä]

Dysprosium hajoaa rikkihapossa jolloin liuokseen muodostuu keltaisia Dy(III) ioneja [Dy(OH2)9]3+ kompleksissa:[3]

2 Dy (s) + 3 H2SO4 (aq) → 2 Dy3+ (aq) + 3 SO42- (aq) + 3 H2 (g)

Syntynyt yhdiste, dysprosium(III)sulfaatti, on voimakkaasti paramagneettista.

Isotoopit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Luonnossa esiintyvä dysprosium koostuu seitsemästä isotoopista: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy, and 164Dy. Näitä kaikkia pidetään stabiileina, tosin 156Dy alfahajoaa puoliintumisajalla joka on yli 1×1018 vuotta (jolloin sillä ei ole käytännön merkitystä). Luonnon isotoopeista, 164Dy on yleisin (28%), seuraavaksi yleisin on 162Dy (26%). Vähiten löytyy 156Dy:tä (0,06%).[4]

Dysprosiumille on syntetisoitu 29 radioaktiivista isotooppia, näiden atomimassat ovat välillä 138:sta 173:een. Näistä vakain on 154Dy, jonka puoliintumisaika on 1×106 vuotta. Seuraavaksi stabiilein on 159Dy jonka puoliintumisaika on 144,4 päivää. Vähiten vakaa on 138Dy; sen puoliintumisaika on vain 200 ms. Dysprosiumilla on myös ainakin 11 meta­stabiilia isomeeriä, joiden atomimassat ovat välillä 140:stä 165:een.[4]

Käyttö[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Dysprosiumlastuja

Puhtaana metallina dysprosiumilla ei ole käyttöä, koska se hapettuu nopeasti ilmassa. Sen sijaan dysprosiumin, neodyymin, raudan ja boorin seoksesta valmistetaan laadukkaita kesto­magneetteja, joita käytetään mm. tietokoneiden kovalevyissä. Terfenol-D on dysprosiumia sisältävä magneto­striktiivinen metalli­seos, joka magneetti­kentässä pitenee tai lyhenee silminnähtävästi. Sitä käytetään kaikuluotaimissa ja mikromekaanisissa moottoreissa.[2]

Dysprosiumin ja halogeenien yhdisteitä, varsinkin dysprosium­in jodidia ja bromidia käytetään monimetallilampuissa.[2] Nämä yhdisteet hajoavat lähellä lampun kuumaa osaa, vapauttaen yksittäisiä dysprosium atomeja. Nämä re-emittoivat fotoneja spektrin vihreässä ja punaisessa osassa, tuottaen kirkasta valoa.

Dysprosiumia hyödynnetään myös radioaktiivista säteilyä mittaavissa annosmittareissa sekä eräissä lasereissa.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Michael T. Wieser & Tyler B. Coplen: Atomic Weights of the Elements 2009 (IUPAC technical report). Pure and Applied Chemistry, 2011, 83. vsk, nro 2. IUPAC. Artikkelin verkkoversio Viitattu 16.4.2011. (englanniksi)
  2. a b c d Marko Hamilo: Vaikeasti saatava metalli valaisee kirkkaasti Helsingin Sanomat 18.4.2006. Viitattu 4.11.2015.
  3. WebElements: Chemical reactions of Dysprosium Viitattu 4. marraskuuta 2015}
  4. a b Audi, G.; Bersillon, O.; Blachot, J.; Wapstra, A.H. (2003). "Nubase2003 Evaluation of Nuclear and Decay Properties". Nuclear Physics A (Atomic Mass Data Center) 729: 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Dysprosium.
Tämä kemiaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.