Disprosio

Disprosio
66 Dy                                                                                                                                                                                                                                                                                   Terbio ← Disprosio → Olmio
Aspetto
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico	Disprosio, Dy, 66
Serie	lantanidi
Gruppo, periodo, blocco	--, 6, f
Densità, durezza	8551 kg/m3,
Configurazione elettronica
Proprietà atomiche
Peso atomico	162,500 amu
Raggio atomico (calc.)	175 pm
Configurazione elettronica	[Xe]6s24f10
e− per livello energetico	2, 8, 18, 28, 8, 2
Stati di ossidazione	3 (debolmente basico)
Struttura cristallina	esagonale
Proprietà fisiche
Stato della materia	solido (ferromagnetico)
Punto di fusione	1680 K (1407 °C)
Punto di ebollizione	2840 K (2567 °C)
Volume molare	19,01 · 10-6  m3/mol
Entalpia di vaporizzazione	230 kJ/mol
Calore di fusione	11,06 kJ/mol
Velocità del suono	2170 m/s a 293,15 K
Altre proprietà
Numero CAS	7429-91-6
Elettronegatività	1,22 (scala di Pauling)
Calore specifico	170 J/(kg*K)
Conducibilità elettrica	1,08 · 106  /m ohm
Conducibilità termica	10,7 W/(m*K)
Energia di prima ionizzazione	573,0 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione	1130 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione	2200 kJ/mol
Energia di quarta ionizzazione	3990 kJ/mol
Isotopi più stabili
iso NA TD DM DE DP 154Dy sintetico 3,0 · 106  anni α 2,947 150Gd 156Dy 0,06% Dy è stabile con 90 neutroni 158Dy 0,10% Dy è stabile con 92 neutroni 160Dy 2,34% Dy è stabile con 94 neutroni 161Dy 18,91% Dy è stabile con 95 neutroni 162Dy 25,51% Dy è stabile con 96 neutroni 163Dy 24,90% Dy è stabile con 97 neutroni 164Dy 28,18% Dy è stabile con 98 neutroni
iso: isotopo NA: abbondanza in natura TD: tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento

Il disprosio è l'elemento chimico di numero atomico 66. Il suo simbolo è Dy.

Caratteristiche

Il disprosio è un elemento delle terre rare ed ha un aspetto metallico lucente. Relativamente stabile all'aria a temperatura ambiente, si scioglie rapidamente in soluzioni diluite di acidi minerali, liberando idrogeno.

È tenero a sufficienza da poter essere tagliato con un coltello e può essere lavorato senza emissione di scintille, se si ha cura di evitarne il surriscaldamento. Le caratteristiche reologiche del disprosio sono molto influenzate dalla presenza di impurità, anche in tracce.

Applicazioni

Il disprosio trova impiego col vanadio ed altri elementi nella realizzazione di materiali per laser; la sua elevata sezione d'urto d'assorbimento dei neutroni termici ed il suo elevato punto di fusione lo rendono potenzialmente utile anche per farne barre di controllo per reattori nucleari. Cementi speciali contenenti ossido di disprosio (noto anche come disprosia) e nichel assorbono facilmente i neutroni senza collassare o contrarsi anche dopo un prolungato bombardamento di neutroni.

Alcuni sali di disprosio e cadmio sono usati come sorgenti di radiazione infrarossa per lo studio delle reazioni nucleari, inoltre il disprosio trova impiego anche nella produzione dei compact disc.

Storia

Il disprosio fu identificato per la prima volta a Parigi nel 1886 da Paul Emile Lecoq de Boisbaudran, l'elemento puro tuttavia non è stato isolato fino agli anni cinquanta, facendo ricorso a tecniche di scambio ionico.

Il nome "disprosio" deriva dal greco dysprositos, "difficile arrivarci".

Disponibilità

Il disprosio non si trova mai puro in natura, ma si deve estrarre dai minerali che ne contengono, come lo xenotime-(Y), lo xenotime-(Yb), la fergusonite, la gadolinite-(Ce), gadolinite-(Y), la euxenite-(Y), il policrasio-(Y), la blomstrandina, la monazite e la bastnasite: spesso è mescolato ad erbio, olmio e/o altre terre rare.

Composti

Quasi tutti i composti del disprosio lo vedono nello stato di ossidazione +3, e sono fortemente paramagnetici. I composti più usati sono:

• Fluoruri
  • DyF₃
• Cloruri
  • DyCl₂
  • DyCl₃
• Bromuri
  • DyBr₂
  • DyBr₃
• Ioduri
  • DyI₂
  • DyI₃
• Ossidi
  • Dy₂O₃
• Solfuri
  • Dy₂S₃
• Nitruri
  • DyN

Isotopi

Ii disprosio è costituito in natura di una miscela di sette isotopi stabili: ¹⁵⁶Dy, ¹⁵⁸Dy, ¹⁶⁰Dy, ¹⁶¹Dy, ¹⁶²Dy, ¹⁶³Dy e ¹⁶⁴Dy, dei quali il ¹⁶⁴Dy è il più abbondante (28,18% del totale). Sono stati trovati altri 28 radioisotopi, di cui i più stabili sono il ¹⁵⁴Dy con una emivita di 3,0 · 10⁶  anni, il ¹⁵⁹Dy con 144,4 giorni e il ¹⁶⁶Dy con 81,6 ore. Tutti i restanti isotopi sono molto radioattivi, con emivite di meno di 10 ore: anzi, la maggioranza ha emivite di meno di 30 secondi. Questo elemento ha anche 5 stati metastabili, di cui i più stabili sono il ¹⁵⁶165m-Dy (t_½ 1,257 minuti), ^147mDy (t_½ 55,7 secondi) e ^145mDy (t_½ 13,6 secondi).

Il modo di decadimento principale prima dell'isotopo stabile più abbondante, il ¹⁶⁴Dy, è la cattura elettronica, mentre il modo più frequente dopo di esso è il decadimento beta. Il principale prodotto di decadimento prima del ¹⁶⁴Dy sono isotopi di terbio, mentre dopo di esso i prodotti principali sono isotopi di olmio.

Precauzioni

Come per tutti i lantanidi, anche il disprosio e i suoi composti hanno tossicità bassa o moderata, non ancora studiata approfonditamente. Il disprosio non ha alcun ruolo biologico noto.

Bibliografia

• Francesco Borgese, Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico, Roma, CISU, 1993. ISBN 88-7975-077-1
• R. Barbucci, A. Sabatini, P. Dapporto, Tavola periodica e proprietà degli elementi, Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998. ISBN 88-1020-000-0

Voci correlate

• Lantanoidi

Altri progetti

• Wikizionario
• Commons

• Wikizionario contiene il lemma di dizionario «disprosio»
• Commons contiene file multimediali su Disprosio

Collegamenti esterni

• (EN) Los Alamos National Laboratory – Dysprosium
• (EN) WebElements.com – Dysprosium
• (EN) EnvironmentalChemistry.com – Dysprosium
• (EN) It's Elemental – Dysprosium

Portale Chimica: Il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia