66 Dy Disprósio 162.5
Lantanídeo f-block Period 6

Disprósio

Dy · Element 66

"Hard to get at", and now indispensable for magnets that must survive engine-bay heat.

ESTADO A 20°C sólido
MASSA ATÓMICA 162.5 u
ELECTRON CONFIGURATION [Xe] 4f¹⁰ 6s²

Estrutura

O átomo de disprósio

Não é um diagrama de pontos em anéis — é uma amostra de Monte Carlo da densidade de probabilidade real |ψ|² para cada subcamada ocupada. Arraste para girar. Azul e violeta marcam sinais opostos da função de onda, o que torna possível a ligação química.

Nuvem orbital

Valores medidos

Ficha de propriedades

Cada barra mostra onde disprósio se situa entre todos os 118 elementos para essa propriedade.

Física

Densidade 8.54 g/cm³ 52%
Ponto de Fusão 1680 K 69%
Ponto de Ebulição 2840 K 56%
calor específico 0.17 J/g·K
Condutividade Térmica 10.7 W/m·K 29%

Atômica

Raio Atômico 176 pm 60%
raio covalente 192 pm
raio de Van der Waals 229 pm

Eletrónica

Eletronegatividade 1.22 22%
energia de ionização 573.1 kJ/mol 20%
Afinidade Eletrônica 1.4 kJ/mol 0%

Ocorrência

Abundância na crosta 5.2 mg/kg 65%

Identidade

SímboloDy
Número atômico66
Massa atómica162.5 u
CategoriaLantanídeo
Blocof
Estrutura cristalinaempacotamento compacto hexagonal
Estados de oxidação+3, +4
Descoberto1886
Descoberto porLecoq de Boisbaudran

Fontes: massas atômicas padrão da IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Os valores marcados com ~ são previstos, não medidos.

Tamanho, em escala

How big is a disprósio atom?

Radius 176 pm — that is 0.176 nm, so about 2841 million of them side by side would span a millimetre.

Faixa térmica

Solid, liquid, gas — and when

Disprósio is liquid over a 1160 K window, from 1680 K to 2840 K.

Onde está

Posição na tabela

Disprósio sits in the lanthanide series, printed below the main grid.

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A história

O que é disprósio e como o encontramos

"Hard to get at", and now indispensable for magnets that must survive engine-bay heat.

The discovery of disprósio

🔬 Conquista científica francesa

Descoberto por: Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran em Paris, França (1886)

Nome derivado de: Grego "dysprositos", que significa "difícil de obter"

🧪 A separação desafiadora

A descoberta do disprósio representa uma das conquistas tecnicamente mais exigentes da química das terras raras. Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran, trabalhando em seu laboratório particular em Paris, começou a investigar amostras de óxido de hólmio em 1885, suspeitando que elas continham elementos adicionais.

Usando suas técnicas aperfeiçoadas de cristalização fracionada, Boisbaudran realizou mais de 32 separações sequenciais de soluções de nitrato de hólmio. Cada separação exigia um controle preciso da temperatura, do pH e da concentração para alcançar até mesmo uma purificação marginal. O processo levou quase dois anos de trabalho meticuloso.

🔬 Avanço espectroscópico

O avanço decisivo ocorreu quando Boisbaudran observou linhas de absorção até então desconhecidas nas regiões amarela e verde do espectro. Essas linhas espectrais apareciam consistentemente nas frações mais difíceis de separar, confirmando a presença de um novo elemento.

Boisbaudran escolheu o nome "disprósio" (difícil de obter) em reconhecimento à extraordinária dificuldade encontrada durante a separação. O nome mostrou-se profético: ainda hoje, o disprósio continua sendo um dos elementos de terras raras mais difíceis de purificar.

⚗️ Confirmação e purificação

A confirmação inicial do disprósio veio de Eugène-Anatole Demarçay, que realizou uma análise espectroscópica independente em 1886. No entanto, a preparação de compostos puros de disprósio exigiu décadas adicionais de aperfeiçoamento.

O primeiro óxido de disprósio razoavelmente puro só foi obtido em 1906, e o disprósio metálico só foi isolado em 1950, usando técnicas de troca iônica desenvolvidas na Iowa State University.

🏆 Reconhecimento científico

A abordagem sistemática de Boisbaudran para a separação de terras raras estabeleceu a base da química moderna dos lantanídeos. Sua documentação detalhada dos procedimentos de separação permitiu que outros cientistas reproduzissem seu trabalho e avançassem ainda mais nas pesquisas sobre terras raras.

🔬 Perspectiva moderna

Hoje entendemos que a "dificuldade de obter" o disprósio decorre do fenômeno da contração dos lantanídeos, que torna quase idênticos os raios iônicos das terras raras adjacentes. Essa descoberta, que parecia meramente acadêmica em 1886, agora sustenta tecnologias avaliadas em centenas de bilhões de dólares por ano.

Aplicações

Para que disprósio é usado

O super-herói dos ímãs

O disprósio recebeu o título de "super-herói dos ímãs" por possuir um dos maiores momentos magnéticos entre todos os elementos. Esse elemento de terras raras crítico tornou-se absolutamente essencial para a transição global para a energia renovável e o transporte elétrico, tornando-se um dos materiais mais importantes estrategicamente do século XXI.

🌪️ Revolução da energia eólica

O disprósio é o ingrediente secreto que faz as turbinas eólicas funcionarem com eficiência. Quando adicionado a ímãs permanentes de neodímio-ferro-boro, o disprósio aumenta drasticamente sua estabilidade térmica e coercividade. Geradores de turbinas eólicas que contêm ímãs aprimorados com disprósio podem operar a temperaturas de até 180°C mantendo toda a força magnética, permitindo uma geração de energia mais eficiente mesmo em condições climáticas extremas.

🚗 Conjuntos propulsores de veículos elétricos

Todo Tesla, Prius e veículo elétrico em circulação depende de ímãs permanentes aprimorados com disprósio em seus motores. Esses ímãs de desempenho ultr elevado fornecem densidade de torque superior enquanto operam nas altas temperaturas geradas nos sistemas de propulsão elétrica. O disprósio permite que os motores elétricos sejam 30% menores e 25% mais eficientes que as alternativas convencionais.

🏥 Tecnologias médicas avançadas

Robôs cirúrgicos dependem de atuadores aprimorados com disprósio para realizar movimentos extremamente precisos durante operações delicadas. Máquinas de ressonância magnética usam compostos de disprósio como agentes de contraste, enquanto sistemas avançados de laser empregam disprósio em componentes ópticos especializados para tratamentos e diagnósticos médicos.

🎬 Sistemas profissionais de iluminação

Lâmpadas de iodetos metálicos de disprósio produzem uma luz extremamente brilhante e com reprodução de cores precisa, essencial para a produção cinematográfica, a iluminação de estádios e a iluminação arquitetônica. Essas lâmpadas especializadas geram 5x mais luz por watt que as lâmpadas convencionais, mantendo uma estabilidade perfeita da temperatura de cor.

⚛️ Aplicações nucleares

O óxido de disprósio atua como absorvedor de neutrões em sistemas de controle de reatores nucleares, ajudando a regular as reações nucleares e a manter condições operacionais seguras. Sua excepcional seção de choque de captura de neutrões o torna insubstituível nos sistemas de segurança nuclear.

📡 Eletrônica avançada

Aplicações magnetoestritivas usam ligas de disprósio em sistemas de sonar, atuadores de precisão e sistemas de amortecimento de vibrações. As propriedades magnéticas únicas do elemento permitem sistemas de detecção ultrassensíveis e aplicações de controle mecânico preciso.

🌟 Movendo o mundo moderno

  • 🔋 Carros híbridos e elétricos: Ímãs de motores em Toyota Prius, veículos Tesla e todas as principais marcas de veículos elétricos
  • 💨 Turbinas eólicas: Geradores de ímãs permanentes em parques eólicos offshore e onshore
  • 📱 Eletrônicos de consumo: Ímãs de alto-falantes, motores de discos rígidos e sistemas de vibração de smartphones
  • 🏠 Eletrodomésticos: Motores de alta eficiência em aparelhos de ar-condicionado, geladeiras e máquinas de lavar
  • 🎧 Equipamentos de áudio: Fones de ouvido premium e sistemas de som profissionais
  • 🏭 Motores industriais: Servomotores, geradores e sistemas de controle de precisão

💎 Status de material crítico

O disprósio é classificado como um "material crítico" pelo Departamento de Energia dos EUA devido ao risco de fornecimento e à importância para as tecnologias de energia limpa. Com 95% da produção concentrada na China, a segurança do fornecimento de disprósio é considerada uma questão de segurança nacional para muitos países.

📈 Dinâmica do mercado

Projeta-se que a demanda global por disprósio aumente 7 vezes até 2030, impulsionada principalmente pela adoção de veículos elétricos e pela expansão da energia renovável. Preço atual de mercado: $300-500/kg, tornando-o um dos materiais industriais mais valiosos.

🔬 Aplicações emergentes

As aplicações de próxima geração incluem sensores quânticos, sistemas de refrigeração magnética e tecnologias avançadas de armazenamento de dados. Pesquisas sobre ímãs de molécula única à base de disprósio podem revolucionar a computação quântica e dispositivos de memória de densidade ultr alta.

De onde vem

Ocorrência natural

5.2 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 65% of elements

🌍 Recurso global estratégico

O disprósio ocupa a 43ª posição entre os elementos mais abundantes na crosta terrestre, com uma concentração média de 5,2 partes por milhão. No entanto, depósitos economicamente viáveis são extremamente raros, tornando o disprósio um dos materiais críticos com maior restrição de fornecimento na economia moderna.

🏔️ Principais minerais hospedeiros

  • Argilas de adsorção iônica: Maiores concentrações de disprósio (até 0,1% DyO₃)
  • Xenotima: Mineral de fosfato de terras raras pesadas em depósitos de placer
  • Bastnasita: Depósitos hospedados em carbonatitos com menor teor de Dy
  • Monazita: Fosfato contendo tório em depósitos de areia de praia

🌏 Centros de produção global

China (95% do fornecimento global): Os depósitos de argilas de adsorção iônica do sul da China, nas províncias de Jiangxi, Guangdong e Fujian, contêm as maiores concentrações de disprósio do mundo. Esses depósitos se formaram pelo intemperismo de intrusões graníticas ao longo de milhões de anos, concentrando terras raras pesadas nos minerais argilosos.

Mianmar: Operações de mineração ilegal surgiram como uma fonte significativa, embora com graves custos ambientais e sociais.

Fontes alternativas: Os depósitos de Mount Weld, na Austrália, Kvanefjeld, na Groenlândia, e Strange Lake, no Canadá, contêm reservas substanciais de disprósio, mas permanecem inexplorados devido a desafios técnicos e econômicos.

⚒️ Desafios da extração

A extração de disprósio exige processos sofisticados de separação devido aos efeitos da contração dos lantanídeos. As argilas de adsorção iônica usam lixiviação com sulfato de amônio seguida de extração por solvente em múltiplos estágios. A separação completa pode exigir mais de 200 estágios de extração, tornando a produção de disprósio extremamente intensiva em energia e produtos químicos.

🌱 Impacto ambiental

A mineração de disprósio, particularmente a partir de argilas de adsorção iônica, envolve uma perturbação ambiental significativa. Cada quilograma de produção de óxido de disprósio gera aproximadamente 2.000 toneladas de resíduos de mineração e exige um processamento químico extenso.

♻️ Necessidade de reciclagem

Dadas as restrições de fornecimento, a reciclagem de disprósio a partir de ímãs permanentes está se tornando cada vez mais crítica. Tecnologias avançadas de reciclagem podem recuperar mais de 95% do disprósio de ímãs em fim de vida útil, embora as taxas atuais de reciclagem permaneçam abaixo de 1% globalmente.

Manuseio

Segurança

⚠️ Protocolos de segurança industrial

🟡 Classificação de perigo moderado

O disprósio e seus compostos apresentam perigos industriais moderados que exigem protocolos de segurança padrão. Embora não sejam agudamente tóxicos, o manuseio adequado evita a exposição e garante a segurança no trabalho em operações de fabricação de alto valor.

🥽 Equipamentos de proteção essenciais

  • Proteção respiratória: Respirador aprovado pelo NIOSH para operações de manuseio de pós
  • Proteção ocular: Óculos de segurança com proteção lateral para todas as operações
  • Proteção das mãos: Luvas resistentes a produtos químicos (nitrila ou neoprene)
  • Proteção corporal: Avental e roupas resistentes a produtos químicos

⚗️ Perigos químicos

Perigo de incêndio: O pó metálico de disprósio é pirofórico e pode entrar em ignição espontaneamente em ar úmido. Armazene sob gás inerte seco e mantenha afastado de fontes de ignição e agentes oxidantes.

Controle de poeira: A poeira de óxido de disprósio pode causar irritação respiratória e ocular. Mantenha os limites de exposição ocupacional abaixo de 5 mg/m³ como média ponderada no tempo de 8 horas.

🏥 Resposta a emergências

  • Contato com os olhos: Lave com água limpa por 15 minutos e procure avaliação médica
  • Contato com a pele: Remova as roupas contaminadas e lave com água e sabão
  • Inalação: Vá para um local com ar fresco e monitore os sintomas respiratórios
  • Ingestão: Enxágue a boca, ofereça água se a pessoa estiver consciente e procure atendimento médico

🗄️ Armazenamento e manuseio

Armazene os compostos de disprósio em recipientes hermeticamente fechados, em áreas frescas, secas e bem ventiladas. Os pós metálicos exigem armazenamento em atmosfera inerte para evitar a oxidação. Mantenha separados de materiais incompatíveis, incluindo ácidos fortes e oxidantes.

♻️ Gestão de resíduos

Devido ao alto valor econômico do disprósio ($300-500/kg), todos os materiais residuais devem ser coletados para reciclagem. Siga os procedimentos específicos do local para o manuseio e descarte de resíduos de terras raras. Nunca descarte materiais que contenham disprósio em fluxos de resíduos comuns.

🔥 Emergência com incêndio

Para incêndios envolvendo disprósio metálico, use agentes extintores de Classe D (areia seca, pó de grafite ou extintores especializados para incêndios com metais). Nunca use água ou extintores convencionais em metais de terras raras em chamas.

Respostas rápidas

Disprósio: perguntas frequentes

What is Disprósio?

Disprósio (symbol Dy) is element 66 on the periodic table, a lantanídeo in period 6. "Hard to get at", and now indispensable for magnets that must survive engine-bay heat. At room temperature it is a solid.

What is the electron configuration of Disprósio?

Disprósio's ground-state electron configuration is [Xe] 4f¹⁰ 6s², giving 6 occupied shells holding 2, 8, 18, 28, 8, 2 electrons respectively.

What are the melting and boiling points of Disprósio?

Disprósio melts at 1680 K (1406.9 °C) and boils at 2840 K (2566.9 °C).

What is the atomic mass of Disprósio?

The standard atomic weight of Disprósio is 162.5 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.

How dense is Disprósio?

Disprósio has a density of 8.54 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of disprósio is about 8.5× heavier.

What is the electronegativity of Disprósio?

Disprósio has a Pauling electronegativity of 1.22. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.

Who discovered Disprósio, and when?

Disprósio was discovered in 1886 by Lecoq de Boisbaudran. It is named after greek dysprositos, "hard to get at".

How common is Disprósio on Earth?

Disprósio makes up about 5.2 mg/kg of the Earth's crust — uncommon, but not rare.