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El disprosio es un elemento químico de la familia de los lantánidos. Pertenece al 6º periodo y al bloque f de la tabla periódica de los elementos. El disprosio tiene como símbolo Dy y como número atómico 66. Su nombre proviene del griego δυσπρόσιτος o dus-prósitos que significa literalmente “difícil de obtener”. El disprosio es de color plateado brillante y resiste a la corrosión en aire seco y a temperatura ambiente. Este elemento se utiliza en numerosas aplicaciones modernas, especialmente en imanes permanentes, láseres y lámparas incandescentes.
El disprosio es un metal de transición de la serie de los lantánidos. Como todos los metales de transición, es blando, es decir, se deforma fácilmente bajo la acción de una fuerza externa. El disprosio es maleable y puede estirarse en un hilo fino. Estas propiedades se deben a la estructura cristalina del disprosio, que posee una estructura hexagonal compacta.
El disprosio posee 36 isótopos, de los cuales solo siete son estables y no sufren desintegración radiactiva: 156Dy, 158Dy, 160Dy, 161Dy, 162Dy, 163Dy y 164Dy. El isótopo más abundante es el 164Dy, que representa el 28,2% del disprosio natural.
Las propiedades químicas y físicas del disprosio son similares a las de otros elementos de tierras raras, como el praseodimio (Pr), el europio (Eu), el litio (Li), el gadolinio (Gd), el lantano (La), el cerio (Ce), el itrio (Y), el neodimio (Nd) y el zirconio (Zr).
El disprosio fue descubierto en 1886 por el químico francés Paul Émile Lecoq de Boisbaudran a partir de una muestra de holmio. Nombró al elemento disprosio en referencia a la palabra griega “dysprositos”, que significa “difícil de obtener”. El disprosio fue inicialmente considerado como un elemento raro y de poco interés, pero su uso aumentó en los años cincuenta con la llegada de los imanes permanentes. Por otro lado, no fue aislado en su forma pura hasta esa época.
En 2003, el precio del disprosio era superior a 10 euros por kilogramo. En 2011, el precio aumentó hasta 320 euros por kilogramo.
El cloruro de disprosio está disponible en forma de sales solubles y sales insolubles. Las sales solubles de cloruro de disprosio son poco tóxicas, y solo son nocivas para la salud en concentraciones elevadas. Además, las sales insolubles se consideran no tóxicas y no presentan ningún riesgo para la salud. Se realizaron estudios en los años sesenta para evaluar los efectos farmacológicos y tóxicos de las sales de cloruro de disprosio. Los resultados mostraron que el cloruro de disprosio no tiene un impacto visible en la salud de los animales expuestos durante 12 semanas. De hecho, los animales no mostraron cambios en sus tejidos biológicos, su crecimiento o su composición sanguínea.
La inhalación o ingestión del cloruro de disprosio puede obstaculizar el sistema respiratorio y cardiovascular, e incluso causar la muerte. Los cloruros de holmio y erbio tienen efectos similares. El cloruro de disprosio puede causar lesiones oculares, como conjuntivitis transitoria y ulceración, si el producto entra en contacto con los ojos. No causa daños importantes en la piel. Sin embargo, si está dañada, la exposición al producto puede causar cicatrices profundas y pérdida de pelo. Puede desencadenar una reacción inmunitaria cuando se administra bajo la piel y crear nódulos.
Los efectos del cloruro de disprosio [166Dy]DyCl3 con el isótopo radiactivo 166Dy en la médula ósea han sido probados. Los resultados mostraron que este producto es tóxico para las células y genotóxico (pudiendo dañar el ADN) para la médula ósea. Provoca una supresión de la producción de células sanguíneas (mielosupresión). Por consiguiente, en 2004, este producto fue propuesto en radioquimioterapia para tratar ciertos tipos de cáncer, como los mielomas y los cánceres de sangre en humanos.
A diferencia de otros elementos de la familia de las tierras raras, existe poca información sobre cómo el disprosio afecta al cuerpo humano y los animales. El disprosio está propuesto para mejorar las propiedades de las aleaciones, especialmente para los implantes quirúrgicos de magnesio. Tiene la capacidad de hacer estas aleaciones más resistentes y duraderas. En 2010, un estudio mostró que el disprosio era menos tóxico para las células que sus homólogos químicos, el lantano y el cerio.
El disprosio se añade a aleaciones de magnesio utilizadas en aeronáutica para obtener materiales más eficientes y resistentes.
Los elementos de las tierras raras tienen propiedades magnéticas únicas que mejoran el rendimiento de los discos magneto-ópticos. En particular, el disprosio se añade en aleación con metales ferromagnéticos (hierro, cobalto, níquel) para permitir una mejor estabilidad de los datos grabados.
Las aleaciones de tierras raras con hierro, cobalto, níquel y aluminio son conocidas por poseer buenas propiedades magnéticas y se utilizan para fabricar imanes permanentes. Estos últimos conservan su magnetización en ausencia de un campo magnético exterior. Se utilizan en numerosos dispositivos, como motores eléctricos, generadores, discos duros y altavoces. El disprosio se alea con el aluminio para producir una aleación particular llamada Al2Dy3.
El disprosio actúa como agente de contraste en IRM (imagen médica por resonancia magnética nuclear) para ayudar a los médicos a diagnosticar y tratar enfermedades.
Las aleaciones de disprosio se utilizan en delantales de protección contra los rayos X. Estos son utilizados por profesionales de la salud cuando realizan radiografías o exámenes de imagen médica para protegerse de las radiaciones ionizantes. Las aleaciones de disprosio a menudo se mezclan con plomo o cerámicas que contienen óxido de disprosio Dy2O3 para reforzar la protección.
Las lámparas de vapor de haluros metálicos contienen haluros de tierras raras, como el disprosio, el holmio y el tulio. Estos tipos de lámparas utilizan un gas bajo presión para producir luz. Se utilizan en una variedad de aplicaciones, incluyendo proyectores de cine, exposiciones artísticas y alumbrado público.
El titanato de disprosio, aleación del disprosio con el titanio, podría pronto servir en las barras de control de reactores nucleares. Tiene la capacidad de absorber neutrones, controlando así la reacción de fisión nuclear. Además, puede resistir la irradiación y las altas temperaturas. Estas propiedades lo hacen útil para aplicaciones nucleares cuando se requiere resistencia a los daños causados por las radiaciones y las altas temperaturas.
El disprosio ha sido sugerido como ligando, una molécula que se une a otra para formar un complejo. Al utilizarlo de esta manera, se pueden obtener propiedades magnéticas y luminiscentes útiles en diferentes campos como la relojería. De hecho, la marca suiza Rolex ha registrado una patente para esta aplicación del disprosio en 2012.
En 2018, los investigadores japoneses descubrieron nuevos yacimientos de tierras raras en los sedimentos marinos al este de Japón. Cubren una superficie de aproximadamente 2.500 km2, a una profundidad de 5.000 metros, y contienen más de 16 millones de toneladas de óxidos de tierras raras, que representan 730 años de reservas para el disprosio. Estos yacimientos también pueden proporcionar suficiente itrio para 780 años, europio para aproximadamente 620 años y finalmente terbio para aproximadamente 420 años.
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