物理 [元素周期表] 镝
镝 (Dysprosium)
基本信息
元素符号: Dy
原子序数: 66
原子量: 162.500
位置: 位于元素周期表第六周期，镧系元素第十位，属于重稀土元素。
电子构型: [Xe] 4f¹⁰ 6s²
原子结构
电子特征: 4f轨道十个电子，6s轨道满电子。常见氧化态为+3，是镝唯一的稳定氧化态。在极端条件下可表现出+2态。
4f电子特性: Dy³⁺有9个未配对4f电子（4f⁹），具有顺磁性，是镧系中磁矩最大的离子之一。其特征吸收光谱在可见光区有多个尖锐峰（约750nm、800nm、900nm），使镝化合物呈现淡黄色。
天然同位素: 由¹⁵⁶Dy、¹⁵⁸Dy、¹⁶⁰Dy、¹⁶¹Dy、¹⁶²Dy、¹⁶³Dy、¹⁶⁴Dy七种稳定同位素组成，其中¹⁶⁴Dy丰度最高（约28.2%）。
物理性质
外观: 银白色金属，新切面明亮，在空气中缓慢氧化变暗。
密度: 8.55 g/cm³，在镧系中密度较高。
熔点与沸点: 熔点1412°C，沸点2567°C，在镧系中属于高熔点金属。
磁性（核心特性）: 镝在低温下具有复杂的磁有序结构，在约85K发生反铁磁-铁磁转变。镝具有极高的磁各向异性和磁致伸缩效应（磁致伸缩系数在镧系中最大），是磁致伸缩材料（如Terfenol-D合金）的关键成分。
机械性能: 质地较软，具有延展性。
中子吸收: 镝具有较高的热中子吸收截面，是镧系中中子吸收较强的元素之一。
化学性质
活泼性: 在镧系中属于中等活泼。在空气中缓慢氧化，表面形成氧化膜（Dy₂O₃）。加热时可燃烧生成氧化物。
与水反应: 与冷水缓慢反应，与热水反应加快，生成氢氧化镝和氢气。
酸溶性: 易溶于稀酸（盐酸、硫酸、硝酸），生成淡黄色的Dy³⁺溶液。
化合物特征: 氧化镝（Dy₂O₃）呈白色，是重要的镝化合物。氢氧化镝Dy(OH)₃为白色沉淀。氯化镝（DyCl₃）和硝酸镝（Dy(NO₃)₃）易溶于水，溶液呈淡黄色。氟化镝（DyF₃）难溶于水。
存在与制备
自然丰度: 地壳中丰度约5 ppm，在重稀土元素中丰度较高。
主要矿石: 与钆、铽、钬等共存于离子吸附型稀土矿、磷钇矿、氟碳铈矿等矿石中。我国南方离子吸附型稀土矿是镝的重要来源。
制备方法: 从稀土混合溶液中通过多级溶剂萃取分离（镝的分离位置处于重稀土序列中段）→沉淀得草酸镝→煅烧得氧化镝→氯化转化→钙热还原制得金属镝。也可采用熔盐电解法。
安全与环境
低毒性: 镝化合物毒性较低。可溶性盐类（如氯化镝、硝酸镝）对皮肤和眼睛有轻度刺激性。
稀土尘肺: 长期吸入镝粉尘可能引起肺部轻度间质改变，作业场所须控制粉尘浓度。
可燃性: 金属镝粉末在空气中易燃，遇火源可燃烧。加工和储存需注意防尘、防火、防潮。
环境行为: 镝在环境中主要以难溶氧化物、磷酸盐等形式存在，迁移性较低。稀土开采和分离过程需注意废水处理和废渣管理。
磁安全: 含镝磁性材料（如钕铁硼磁体添加镝以提高矫顽力）在强磁场环境中可能受到显著磁力作用，使用和储存时应远离强磁场。