Disprosio: reazioni

Il disprosio ha numero atomico 66, configurazione elettronica [Xe] 6s²4f¹⁰ ed è un elemento della serie dei lantanidi appartenente al 6° Periodo e al blocco f.

Storia

Il chimico francese Paul-Emile Lecoq de Boisbaudran nel 1866, nell’ambito dei suoi studi sui minerali contenenti erbio scoprì il disprosio. Il suo  nome deriva dal greco δυσπρόσιτος che significa difficile da ottenere.

Dopo numerosi tentativi riuscì ad ottenere il disprosio impuro solubilizzando  l’ossido in acido e facendolo precipitare come idrossido a seguito di aggiunta di ammoniaca.

Fu soli nei primi anni ’50 dello scorso secolo che il chimico canadese Frank Spedding, grazie a tecniche di scambio ionico, ottenne l’elemento puro.

Il disprosio presenta numeri di ossidazione +1, +2, +3 e +4 sebbene il numero di ossidazione più comune sia il +3.

Produzione del disprosio

Attualmente è ottenuto dalla monazite minerale contenente i fosfati di elementi delle terre rare come cerio, lantanio, torio, neodimio e ittrio da cui può essere separato per flottazione. Lo ione ottenuto è fatto reagire con fluoruro o cloruro per ottenere i rispettivi alogenuri.

Questi alogenuri possono essere ridotti dal calcio o dal litio secondo le reazioni:
3 Ca + 2 DyF₃ → 2 Dy + 3 CaF₂
3 Li + DyCl₃ → Dy + 3 LiCl

Reazioni

E’ un metallo appartenente alle terre rare, tenero e relativamente stabile all’aria le cui caratteristiche chimiche sono notevolmente influenzate dalla presenza di impurezze.

Reagisce lentamente con l’ossigeno ma brucia rapidamente per dare l’ossido di disprosio (III) secondo la reazione:
4 Dy_(s) + 3 O_2(g) → 2 Dy₂O_3(g)

Reagisce lentamente con l’acqua fredda e velocemente con vapore acqueo per dare l’idrossido di disprosio (III) e idrogeno gassoso:
2 Dy_(s) + 6 H₂O_(g) → 2 Dy(OH)_3(s) + 3 H_2(g)

Reagisce con gli alogeni per dare i rispettivi alogenuri secondo la reazione generale:
2 Dy_(s) + 3 X_2(g)→ 2 DyX_3(s)

Usi

Trova utilizzo con il vanadio per le barre di controllo per i reattori nucleari e nella realizzazione di materiali per laser.

Come metallo puro è poco utilizzato, perché reagisce con l’acqua e l’aria. L’uso principale del disprosio è nelle leghe per magneti a base di neodimio in quanto  è resistente alla smagnetizzazione ad alte temperature. Questi magneti sono utilizzati nelle turbine eoliche e nei veicoli elettrici, quindi la domanda di disprosio sta crescendo rapidamente.

Alcuni suoi composti  con il cadmio sono usati quale fonte di radiazioni I.R. per lo studio di reazioni nucleari.