Dysprosiumsulfat unter dem Mikroskop
Bild 1: Metallisches Dysprosium, W.Oelen, CC BY-SA 3.0, WikipediaDr. Horst Wörmann vom 25.03.2018
Diese folgenden, an sich unspektakulären, Kristallbil- der zeigen eine Laborkuri- osität: Dysprosiumsulfat, kristallisiert aus wässriger Lösung. Dysprosium (von griech. dysprositos = unzugänglich) ist ein Metall der Seltenen Erden und als solches sicher nicht in jedem Labor zu finden.
Laut Wikipedia [1] ist die wirtschaftliche und tech- nische Bedeutung von Dysprosium relativ gering. So wird seine Fördermenge auf weniger als 100 Tonnen pro Jahr geschätzt. Es findet Verwendung in verschiedenen Legierungen, in Spezialmagneten und mit Blei legiert als Abschirmmaterial in Kernreaktoren. Jedoch gerade die Verwendung in Permanentmagneten, wie sie u. a. in den Generatoren mancher Windkraftanlagentypen verwendet werden, hat diese Metalle der seltenen Erden zum raren Rohstoff gemacht. Zudem drosselt der weltweit größte Lieferant China seine Lieferung, um die eigene Wertschöpfung zu erhöhen.
Diese folgenden, an sich unspektakulären, Kristallbil- der zeigen eine Laborkuri- osität: Dysprosiumsulfat, kristallisiert aus wässriger Lösung. Dysprosium (von griech. dysprositos = unzugänglich) ist ein Metall der Seltenen Erden und als solches sicher nicht in jedem Labor zu finden.
Laut Wikipedia [1] ist die wirtschaftliche und tech- nische Bedeutung von Dysprosium relativ gering. So wird seine Fördermenge auf weniger als 100 Tonnen pro Jahr geschätzt. Es findet Verwendung in verschiedenen Legierungen, in Spezialmagneten und mit Blei legiert als Abschirmmaterial in Kernreaktoren. Jedoch gerade die Verwendung in Permanentmagneten, wie sie u. a. in den Generatoren mancher Windkraftanlagentypen verwendet werden, hat diese Metalle der seltenen Erden zum raren Rohstoff gemacht. Zudem drosselt der weltweit größte Lieferant China seine Lieferung, um die eigene Wertschöpfung zu erhöhen.
Bild 2: Dysprosiumsulfat kristallisiert im Hellfeld
Dysprosium(III)-sulfat (Dy2(SO4)3) ist relativ schwer löslich (5,072 g/100 ml kaltes Wasser 2) und kristallisiert in dünnen, blaßgrüngelben Kriställchen aus Wasser, die nur geringe Doppelbrechung zeigen (Bild 1, Hellfeld). Die Fluoreszenz ist sehr schwach und erfordert lange Belichtungszeiten; für Bild 2 mit Anregung bei 470 nm wurde rund 11 Sekunden belichtet. Auffällig ist ein Effekt, der auch bei den bekannten Gartenwindspielen aus fluoreszierenden Plastikscheiben zu sehen ist: das Fluoreszenzlicht tritt hauptsächlich an den Kanten aus, die Fläche bleibt dunkel.
Trotz der geringen Intensität der Emission konnte ein Spektrum gemessen werden (Bild 3), das die für Dysprosium(III) charakteristischen Emissionsbanden bei 476 nm mit einer Schulter bei 485 nm sowie einen starken Peak bei 570 nm zeigt. Literaturwerte [3] sind 472, 489 und 571 nm, ein weiterer, breiter Peak bei 665 nm ist hier nicht zu sehen.
Trotz der geringen Intensität der Emission konnte ein Spektrum gemessen werden (Bild 3), das die für Dysprosium(III) charakteristischen Emissionsbanden bei 476 nm mit einer Schulter bei 485 nm sowie einen starken Peak bei 570 nm zeigt. Literaturwerte [3] sind 472, 489 und 571 nm, ein weiterer, breiter Peak bei 665 nm ist hier nicht zu sehen.
Bild 3: Dysprosiumsulfat, gleiche Stelle wie in Bild 1, bei Anregung mit 470 nm
Bild 4: Emissionsspektrum (Anregung 470 nm)
Literatur und Quellen
- Wikipedia, Stichwort „Dysprosium“, Stand 20.03.2018
Zum Wikipediaartikel - CRC Handbook of Chemistry and Physics,
56. Aufl. 1976, S. B-94
- Die Fluoreszenz Seltener Erden in Lösungen
O. Deutschbein, R. Tomaschek
Annalen der Physik, 3./4. Heft, 5. Folge, Bd. 29, S. 311-324 (1937)
Bildquellen
- Bild 1: Metallisches Dysprosium
W. Oelen, Wikipedia, CC BY-SA 3.0 - Alle anderen Aufnahmen vom Autor des Artikels
