Магични ретки земни елемент неодимијум

Бастнезит

Неодимијум, атомски број 60, атомска тежина 144,24, са садржајем од 0,00239% у кори, углавном присутан у монацитима и бастнезиту. У природи постоји седам изотопа неодимијума:неодимијум142, 143, 144, 145, 146, 148 и 150, при чему неодимијум 142 има највећи садржај. Са рођењемпразеодимијумелемент,неодимијумелемент се такође појавио. Долазакнеодимијумелемент је активираоретка земљапоље, играо је важну улогу уретка земљапоље и контролисаоретка земљатржиште.

ОткрићеНеодимијум

Карл фон Велсбах (1858-1929), проналазачНеодимијум

Године 1885, аустријски хемичар Карл Ауер фон Велсбах открио јенеодимијуму Бечу. Одвојио сенеодимијумипразеодимијумод симетричногнеодимијумматеријале одвајањем кристалног амонијум динитрат тетрахидрата од азотне киселине, и раздвојили их спектралном анализом. Међутим, тек 1925. године су раздвојени у релативно чистом облику.

Од 1950-их, висока чистоћа (преко 99%)неодимијумуглавном се добија процесом јонске измене монацита. Сам метал се добија електролизом његових халидних соли. Тренутно, већинанеодимијумекстрахује се из камена Бастана (Ce, La, Nd, Pr) CO3F и пречишћава се екстракцијом растварачем. Пречишћавање јонском изменом је резервисано за припрему највеће чистоће (обично >99,99%). Због тешкоће у уклањању коначних траговапразеодимијуму ери производње која се ослања на технологију кристализације корак по корак, ранонеодимијумСтакло произведено 1930-их имало је чистију љубичасту или наранџасту нијансу од модерних верзија.

Неодимијум метал

Неодимијум металИма јарки сребрни метални сјај, тачку топљења од 1024 °C и густину од 7,004 г/цм³, парамагнетизам.Неодимијумједан је од најактивнијихретки земни метали, који брзо оксидира и потамни на ваздуху, формирајући оксидни слој који се затим љушти, излажући метал даљој оксидацији. Стога, величине центиметранеодимијумУзорак се потпуно оксидује у року од годину дана. Реагује споро у хладној води и брзо у врућој води.

Неодимијумелектронски распоред

Електронски распоред:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f4

Ласерске перформансенеодимијумје последица преласка 4f орбиталних електрона између различитих енергетских нивоа. Овај ласерски материјал се широко користи у комуникацији, складиштењу информација, медицинском третману, механичкој обради и другим областима. Међу њима,итријум алуминијумГранат Y3Al5O12:Nd (YAG:Nd) се широко користи због својих одличних перформанси, као и због допираног Nd-омгадолинијум скандијумгалијумски гранат са већом ефикасношћу.

Применанеодимијум 

Највећи корисникнеодимијумје материјал за сталне магнете од неодимијума и гвожђа бора. Неодимијумски магнети од гвожђа и бора имају висок магнетни енергетски производ и познати су као савремени „краљ сталних магнета“. Широко се користе у индустријама као што су електроника и машине због својих одличних перформанси. Франсис Вол, професор примењеног рударства на Рударској школи Камбурн на Универзитету у Ексетеру у Великој Британији, рекао је: „Што се тиче магнета, заиста нема конкуренције санеодимијум„Успешан развој Алфа магнетног спектрометра означава да су различита магнетна својства неодимијумских гвожђе-борових магнета у Кини достигла светски ниво.“

Неодимијумски магнет на чврстом диску

Неодимијумможе се користити за производњу керамике, јарко љубичастог стакла, вештачких рубина у ласерима и специјалног стакла које може да филтрира инфрацрвене зраке. Користи се заједно сапразеодимијумда се направе наочаре за раднике који раде на дувању стакла.

Додавање 1,5% до 2,5% наночастиценеодимијум оксиддо легура магнезијума или алуминијума може побољшати перформансе на високим температурама, непропусност за ваздух и отпорност легуре на корозију, и широко се користи као ваздухопловни материјал.

Нанометаритријум алуминијумгранат допиран санеодимијум оксидгенерише краткоталасне ласерске зраке, који се широко користе у индустрији за заваривање и сечење танких материјала дебљине мање од 10 мм.

 

Nd: YAG ласерски штап

У медицинској пракси, наноитријум алуминијумгранатски ласери допирани наночастицимаНеодимијум оксид високе чистоће 99,9%, CAS бр. 1313-97-9 (epomaterial.com)користе се уместо хируршких ножева за уклањање хируршких или дезинфекционих рана.

Неодимијумстакло се прави додавањемнеодимијум оксиддо стаклене топине. Обично се лаванда појављује нанеодимијумстакло под сунчевом светлошћу или светлошћу од жарне нити, али под флуоресцентним осветљењем изгледа светлоплаво.Неодимијумможе се користити за бојење деликатних нијанси стакла као што су чисто љубичаста, бордо и топло сива.

Неодимијумстакло

Са развојем науке и технологије и ширењем и проширивањем технологије ретких земних елемената,неодимијумимаће шири простор за коришћење.


Време објаве: 26. октобар 2023.