диспрозий

ДИСПРОЗИЙ (от греч. dysprositos — труднодоступный; лат. Dysprosium) Dy

хим. элемент III гр. периодической системы; относится к редкоземельным элементам (иттриевая подгруппа лантаноидов), ат. н. 66, ат. м. 162,50. Состоит из 7 стабильных изотопов: ¹⁵⁶Dy, ¹⁵⁸Dy, ¹⁶⁰Dy, ¹⁶¹Dy, ¹⁶²Dy, ¹⁶³Dy и ¹⁶⁴Dy. Поперечное сечение поглощения тепловых нейтронов 10⁻²⁵ м². Конфигурация внеш. электронных оболочек 4f¹⁰5s²5p⁶5d⁰6s²; степени окисления +3, реже +2, +4; энергия ионизации Dy⁰ : Dy⁺ : Dy²⁺ : Dy³⁺ : Dy⁴⁺ соотв. 5,93, 11,67, 22,79, 41,47 эВ; атомный радиус 0,177 нм, ионный радиус (в скобках указано координац. число) Dy²⁺ 0,121 нм (6), 0,127 нм (7), 0,133 нм (8), Dy³⁺ 0,105 нм (6), 0,111 нм (7), 0,117 нм (8), 0,122 нм (9), Dy⁴⁺ 0,087 нм (8). Содержание в земной коре 5∙10⁻⁴ % по массе, в морской воде 7,3∙10⁻⁷ мг/л; вместе с др. РЗЭ присутствует в минералах гадолините, ксенотиме, в небольших количествах — в монаците, апатите, бастнезите. Д. — металл светло-серого цвета. Ниже 1384 °C устойчив α-Dy: кристаллич. решетка гексаген, плотноупакованная типа Mg, а = 0,35603 нм, с = 0,56465 нм, z = 2, пространственная группа P6₃/ттс, плота. 8,559 г/см³. Выше 1384 °C α-Dy переходит в β-Dy: решетка кубич. типа α-Fe, а = 0,398 нм, z = 2, пространственная группа Im3m, плотн. 8,660 г/см³. Т. пл. 1409 °C, т. кип. 2587 °C; С⁰_p 28,16 Дж/(моль∙К); ΔH⁰_пл 10,87 кДж/моль, ΔH⁰_исп 229,70 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 75,45 Дж/(моль∙К); давление пара при 1409 °C 71,9 Па; теплопроводность 11,5 Вт/(м∙К); ρ 9∙10⁻⁷Ом∙м (273 К); температурный коэф. линейного расширения 1,18∙10⁻⁶ К⁻¹. Ферромагнетик, точка Кюри 88,3 К. Легко поддается мех. обработке. Предел текучести 225 МПа (20 °C). Д. на воздухе медленно окисляется при ~20 °C, быстро выше 100 °C; взаимод. с минеральными кислотами (кроме HF), образуя соли Dy(III), не взаимод. с растворами щелочей. Бурно реагирует при нагр. с N₂, H₂, Cl₂, Br₂, I₂, медленно с F₂ даже при 530 °C.

О к с и д (сесквиоксид) Dy₂O₃ — бесцветные кристаллы; существует в двух модификациях — с моноклинной решеткой (β-Dy₂O₃, а = 0,1397 нм, b = 0,3519 нм, с = 0,8661 нм, β = 100°, z = 4, пространственная группа С2/m) и кубической (α-Dy₂O₃, а — 1,0665 нм, z = 16, пространственная группа Iа3, плотн. 8,16 г/см³); температура перехода α : β 2070 °C, т. пл. 2400 °C; С⁰_р 116,3 Дж/(моль∙К); ΔH⁰_обр −1868 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 150,8 Дж/(моль∙К); не раств. в воде. Получают разложением Dy₂(C₂O₄)₃, Dy(NO₃)₃ и др. обычно выше 800 °C на воздухе.

Х л о р и д DyCl₃ — бесцветные кристаллы; решетка моноклинная (а = 0,691 нм, b = 1,197 нм, с = 0,640 нм, β = 111,2°, z = 4, пространственная группа С2/m); т. пл. 654 °C, т. кип. 1627 °C; плотн. 3,617 г/см³; С⁰_p 96,86 Дж/(моль∙К); ΔH⁰_обр −983 кДж/моль; S⁰₂₉₈ 154 Дж/(моль∙К); хорошо раств. в воде. Получают взаимод. смеси Cl₂ и CCl₄ с Dy₂(C₂O₄)₃ выше 200 °C, хлорированием Д. выше 200 °C и др.

Ф т о р и д DyF₃ — бесцветные кристаллы с орторомбич. решеткой (а = 0,6460 нм, b = 0,6906 нм, с = 0,4376 нм, z = 4, пространственная группа Рпта, плотн. 7,466 г/см³); при 1030 °C переходит в гексаген, модификацию с плотн. 7,70 г/см³; т. пл. 1157 °C, т. кип. > 2200 °C; С⁰_р 96,61 Дж/(моль∙К); ΔH⁰_обр −1719,6 кДж/моль; не раств. в воде. Получают при действии фтористоводородной кислоты на соед. Д., фторированием Д. и др. Д. получают восстановлением DyCl₃ или DyF₃ кальцием, Na или Li. Фольгу Д. используют в нейтронной радиографии облученных материалов, DуI₃ — в производстве ламп для освещения улиц, стадионов, Dу₂O₃ — как компонент люминофоров красного свечения, спец. стекол. Хранят Д. в вакууме или инертной атмосфере. Д. при повышенной температуре корродирует большинство материалов, в т. ч. Pt. Открыт в 1886 П. Э. Лекоком де Буабодраном.

_{Л. И. Мартыненко, С. Д. Моисеев, Ю. М. Киселев}