Dysprosium Dy

Entdeckung

1886 erkannte Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran, dass das damals Holmiumerde genannte Oxid kein einheitlicher Stoff war. In Paris wiederholte er Fällungen mit Ammoniak und Oxalsäure Dutzende Male, bevor er das Oxid eines neuen Elements abtrennen konnte.

Auf reines Dysprosiummetall musste man viel länger warten. In den 1950er-Jahren entwickelte die Gruppe von Frank Spedding am Ames Laboratory in Iowa die Ionenaustauschchromatographie zur großtechnischen Trennung Seltener Erden, und erst dann ließen sich Dysprosium und seine Nachbarn in einigermaßen reiner Form herstellen. Weil sich die Lanthanoide chemisch so ähnlich sind, erforderte ihre Trennung vor dem Ionenaustausch oft Tausende fraktionierter Kristallisationen. Moderne Anlagen nutzen stattdessen Hunderte Stufen kontinuierlicher Solventextraktion.

Herkunft des Namens

Der Name kommt vom griechischen dysprositos, „schwer zugänglich“. Lecoq de Boisbaudran hielt damit seinen eigenen Frust über die Trennung im Namen des Elements fest.

Wichtigste Verwendungen

• Hochtemperaturmagnete: Dysprosium in Neodym-Eisen-Bor-Magneten erhöht deren Koerzitivfeldstärke bei erhöhten Temperaturen, was für Fahrmotoren von Elektrofahrzeugen, Hybridautos und Windkraftanlagen unverzichtbar ist. Korngrenzendiffusionsverfahren bringen Dysprosium heute nur noch dorthin, wo es gebraucht wird, und senken so den Verbrauch.
• Magnetostriktion: Es ist Bestandteil von Terfenol-D.
• Beleuchtung: Dysprosiumiodid wird Halogen-Metalldampflampen zugesetzt und erzeugt helles, tageslichtähnliches weißes Licht für Film und Bühne.
• Kerntechnik: Wegen seiner Neutronenabsorption werden Dysprosiumtitanat und ähnliche Materialien in Steuerstäben verwendet.

Isotope

Natürliches Dysprosium besteht aus sieben stabilen Isotopen, von denen Dysprosium-164 mit rund 28 % am häufigsten ist. Dysprosium-165, das in Reaktoren hergestellt wird und eine Halbwertszeit von etwa 2,3 Stunden hat, wurde für die Strahlenbehandlung entzündeter Gelenke (Radiosynoviorthese) untersucht.

Im Alltag

Dysprosium steckt in Motoren von Elektroautos, Windgeneratoren, Festplatten und professioneller Beleuchtung. Weil die Produktion auf wenige Orte konzentriert ist, ist die Versorgungssicherheit ein großes industrielles Thema, und das Recycling von Magneten aus Altgeräten nimmt zu. Dysprosiumverbindungen gelten allgemein als wenig giftig, das Metallpulver kann jedoch brennen.