Disprosio
El disprosio (del griego dysprositos, «difícil de conseguir») es un elemento químico de símbolo Dy y número atómico 66. Es un elemento de tierras raras con brillo plateado metálico. Nunca se encuentra libre como elemento en la naturaleza, aunque sí en varios minerales, como la xenotima.
Identidad
- Masa atómica
- 162.5 u
- Categoría
- Lantánidos
- Grupo
- 3
- Periodo
- 6
- Bloque
- f
- Estado(s) de oxidación
- +3
- Fase (25 °C)
- Sólido
- Apariencia
- blanco plateado
Estructura electrónica
- Configuración
- 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f10
- Configuración abreviada
- [Xe] 4f10 6s2
- Electrones por capa
- 2, 8, 18, 28, 8, 2
- Electronegatividad (Pauling)
- 1.22
- Afinidad electrónica
- 34.0 kJ/mol
- 1.ª energía de ionización
- 573 kJ/mol
- Energías de ionización
- 573 · 1130 · 2200 · 3990 kJ/mol
Propiedades físicas
- Punto de fusión
- 1406.8 °C (1680 K)
- Punto de ebullición
- 2566.8 °C (2840 K)
- Densidad
- 8.54 g/cm³
- Calor molar
- 27.7 J/(mol·K)
Comportamiento químico del disprosio
El disprosio tiene diez electrones externos ([Xe] 4f¹⁰ 6s²) y actúa casi siempre como +3, con electronegatividad baja (1,22). Forma enlaces muy iónicos y es muy magnético: añadido al neodimio eleva la coercividad a altas temperaturas. Es blando, se oxida lentamente en aire seco y con rapidez en aire húmedo, y absorbe neutrones con gran eficacia.
Reactividad
4 Dy + 3 O₂ → 2 Dy₂O₃
En aire seco se empaña lentamente; en aire húmedo se cubre de óxido verdoso que se descascarilla. Calentado, arde hasta óxido.
2 Dy + 6 H₂O → 2 Dy(OH)₃ + 3 H₂
Reacciona con agua liberando hidrógeno, más deprisa en caliente. Los imanes con disprosio resisten mejor porque la matriz Nd-Fe-B lo protege.
2 Dy + 6 HCl → 2 DyCl₃ + 3 H₂
Se disuelve en ácidos dando sales amarillentas de disprosio(III). El cloruro alimenta la difusión en bordes de grano de los imanes.
2 Dy + 3 I₂ → 2 DyI₃
Con yodo da yoduro, que en lámparas de halogenuros metálicos produce una luz blanca intensísima al vaporizarse en el arco.
Compuestos destacados
| Compuesto | Fórmula | Uso o importancia |
|---|---|---|
| Óxido de disprosio | Dy₂O₃ | Imanes térmicos y cerámicas nucleares |
| Yoduro de disprosio | DyI₃ | Lámparas de luz blanca intensa |
| Imán Nd-Dy-Fe-B | NdDyFeB | Motores eléctricos y eólica |
| Cloruro de disprosio | DyCl₃ | Difusión en imanes y catalizadores |
| Boruro de disprosio | DyB₆ | Cátodos y materiales magnéticos |
Representación de la distribución electrónica por niveles
Ver en el constructor de átomosIsótopos
El disprosio natural mezcla siete isótopos estables: 156Dy (~0,06 %), 158Dy (~0,10 %), 160Dy (~2,3 %), 161Dy (~18,9 %), 162Dy (~25,5 %), 163Dy (~24,9 %) y 164Dy (~28,3 %), todos con 66 protones. El 164Dy tiene la mayor sección de captura neutrónica entre los estables y se usa en barras de control.
Presencia y obtención
Aparece con unas 5 ppm, en bastnasita, monacita y sobre todo xenotima y arcillas iónicas del sur de China, ricas en pesados. Su producción está muy concentrada geográficamente. Se obtiene por disolución ácida, extracción con disolventes y separación cromatográfica fina.
Historia y origen del nombre
Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran lo descubrió en 1886 en la holmia impura y lo llamó disprosio, del griego dysprositos (difícil de obtener): un nombre profético. Su separación pura la logró Urbain en el XX. Durante un siglo fue rareza hasta que los coches eléctricos lo volvieron crítico.
Aplicaciones y relevancia del disprosio
Usos del elemento
Como aditivo al neodimio (1-8 %) mantiene el magnetismo hasta 200 °C en motores y aerogeneradores. También entra en Terfenol-D para sonares y en aleaciones magnetocalóricas para refrigeración sin gases.
Usos de sus compuestos
El yoduro ilumina estadios y cine con luz diurna; el óxido absorbe neutrones en barras de control y dopa cerámicas. Los láseres de disprosio emiten en infrarrojo medio para sensores de gases.
Salud, seguridad y medio ambiente
Papel biológico
No tiene función biológica y su toxicidad es baja en las formas habituales. Los imanes acabados no liberan disprosio; la exposición es ocupacional al polvo de mecanizado.
Seguridad
El polvo fino puede ser pirofórico e inflamarse en aire, por lo que se mecaniza con refrigerante y extracción. Los imanes potentes presentan riesgo mecánico por atrapamiento y por ingestión de piezas pequeñas.
Medio ambiente
Es el lantánido más crítico: oferta concentrada, demanda creciente y reciclaje aún bajo. Reducir su dosis por difusión en bordes de grano y reciclar imanes de eólica y vehículos son las vías para aliviar su huella minera.
Preguntas frecuentes sobre el Disprosio
¿Por qué el disprosio es importante en los imanes de neodimio?
El disprosio se añade a los imanes de neodimio-hierro-boro para aumentar su resistencia a la desmagnetización cuando trabajan a altas temperaturas. Esto es esencial en motores eléctricos de vehículos, generadores eólicos y equipos industriales, donde el calor puede reducir el rendimiento magnético. Al mejorar la coercividad, el disprosio permite que el imán conserve su campo incluso en condiciones exigentes, aunque también encarece el material por su elevada demanda estratégica.
¿Es peligroso el disprosio?
El disprosio tiene una toxicidad baja y no se conoce una función biológica esencial en el organismo. Sin embargo, el metal puro reacciona con el aire y el agua, y el polvo fino puede ser pirofórico, es decir, capaz de inflamarse fácilmente. Por ello, su manipulación industrial requiere control de atmósfera, protección frente a incendios y medidas para evitar la inhalación. Los imanes y componentes finales no representan una exposición habitual para el usuario.
¿Por qué el disprosio se considera un material crítico?
Se considera crítico porque es difícil de sustituir en imanes de alto rendimiento que deben funcionar con calor, y porque su cadena de suministro está muy concentrada en pocos países. Los motores de vehículos eléctricos y los generadores eólicos dependen de imanes estables a temperatura elevada, y el disprosio es uno de los aditivos más eficaces para lograrlo. Esta combinación de importancia tecnológica, oferta limitada y dificultad de reciclaje eleva su valor estratégico.
¿Se puede fabricar un imán de neodimio sin disprosio?
Sí, pero puede perder rendimiento a altas temperaturas. Existen técnicas para reducir la cantidad de disprosio, como la difusión de disprosio en los bordes de grano del imán o el rediseño del motor y del sistema de refrigeración. Estas estrategias buscan mantener la resistencia térmica usando menos material. Aun así, en aplicaciones muy exigentes, como motores eléctricos y aerogeneradores, el disprosio sigue siendo difícil de reemplazar por completo.
¿Para qué se usa el disprosio en reactores nucleares?
El disprosio absorbe neutrones con gran eficacia, una propiedad aprovechada en barras de control y materiales absorbedores de reactores nucleares. Al capturar neutrones, ayuda a regular la reacción en cadena y a mantener la operación dentro de límites seguros. Además, ciertos compuestos de disprosio mantienen su estabilidad estructural tras una irradiación prolongada, algo valioso en componentes expuestos a condiciones nucleares intensas.
¿De dónde se obtiene el disprosio?
El disprosio se obtiene principalmente de minerales de tierras raras como bastnasita, monacita y xenotima, donde aparece junto a otros lantánidos pesados. Tras el tratamiento del mineral, se separa mediante extracción con disolventes e intercambio iónico. Es uno de los elementos considerados estratégicos porque su producción está geográficamente concentrada y su demanda crece con los motores eléctricos y las turbinas eólicas.
¿Qué otros usos tiene el disprosio además de los imanes?
Además de mejorar imanes, el disprosio se emplea en materiales para láseres, en lámparas de descarga de halogenuros metálicos —donde su yoduro contribuye a una luz blanca intensa— y en componentes de reactores nucleares. También se investiga en imanes moleculares y tecnologías de almacenamiento de información. Sus propiedades magnéticas, ópticas y de absorción neutrónica explican esta variedad de aplicaciones especializadas.
Principales fuentes consultadas: PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Última revisión: noviembre de 2026.