Neodyymi

Neodyymi (kemiallinen merkki Nd, atomi numero 60) on hopeanhohtoinen metallinen elementti, joka on jäsenenä lantanidin useita alkuaineita. Sitä pidetään yhtenä ”harvinaisista maametalleista”, mutta se ei ole harvinainen verrattuna muiden metallien runsauteen. Se muodostaa noin 38 osaa maankuoren miljoonasta osasta (ppm).

Esiintyminen

luonnossa, neodyymi on löytynyt ei niin vapaa elementti, mutta malmit kuten monatsiitti hiekka ((Ce,La,Th,Nd,Y)PO4) ja bastnasite ((Ce,La,Th,Nd,Y)(CO3)F), jotka sisältävät pieniä määriä erilaisia harvinaisia maametalleja., Neodyymiä löytyy myös Misch-metallista, harvinaisten maametallien seoksesta, joka on eri tavoin luonnossa esiintyvä. Sen osuus Misch metallista voi olla jopa 18 prosenttia. Neodyymiä on kuitenkin vaikea erottaa muista harvinaisten maametallien alkuaineista.

Historia

Neodyymi löysi Paroni Carl Auer von Welsbach, Itävaltalainen kemisti, Wienissä vuonna 1885. Hän analysoi didyyminä tunnettua materiaalia ja erotti siitä alkuaineet neodyymi ja praseodyymi. Neodyymi eristettiin kuitenkin suhteellisen puhtaassa muodossa vasta vuonna 1925., Nimi neodyymi on johdettu kreikan sanoista neos, joka tarkoittaa ”uutta”, ja didymos, joka tarkoittaa ”kaksosta.”

Tänään, neodyymi on ensisijaisesti saatu läpi ioninvaihto prosessi monatsiitti hiekka ((Ce,La,Th,Nd,Y)PO4), materiaali, runsaasti harvinaisia maametalleja, ja elektrolyysin avulla sen halide suolat.

Merkittäviä ominaisuudet

Neodyymi on sisäinen siirtyminen metallia (tai lantanidin), joka sijaitsee kaudella 6 jaksollisen, välillä praseodyymi ja prometium., Sillä on kirkas, hopeanhohtoinen metallinen kiilto, mutta yhtenä reaktiivisimmista harvinaisista maametalleista se pilkkoo nopeasti ilmaa. Tervausprosessissa muodostuu oksidikerros, joka irtoaa ja altistaa metallin edelleen hapettumiselle.

Isotooppeja

Luonnossa esiintyvä neodyymi koostuu 5 vakaat isotoopit—142, 143Nd, 145Nd, 146Nd, ja 148Nd—ja 2 radioisotooppien, 144Nd ja 150Nd. Runsain stabiili isotooppi on 142: s ja luonnollinen runsaus 27,2 prosenttia.

monet neodyymien radioisotoopit ovat olleet tunnusomaisia., Kaikkein pitkäikäisiä ne ovat 150Nd, jonka puoliintumisaika (T½) >1.1×1019 vuotta; 144Nd, jonka puoliintumisaika 2.29×1015 vuotta, ja 147Nd, joiden puoliintumisaika 10.98 päivää. Kaikkien jäljellä olevien radioaktiivisten isotooppien puoliintumisajat ovat alle 3,38 päivää, ja suurimmalla osalla niistä puoliintumisajat ovat alle 71 sekuntia. Tässä elementissä on myös 4 metatilaa.,

Yhdisteitä

Neodyymi-yhdisteet ovat seuraavat:

Sovellukset

• Neodyymi on osa didymium lasi, jota käytetään tekemään erikoistunut suojalasit hitsaajan ja lasinpuhaltajien.

• neodyymi värittää lasia herkissä sävyissä aina puhtaasta violetista viininpunaiseen ja lämpimään harmaaseen. Tällaisen lasin läpi välittyvä valo osoittaa epätavallisen teräviä absorptiokaistoja. Lasia käytetään tähtitieteellisessä työssä tuottamaan teräviä nauhoja, joilla spektriviivat voidaan kalibroida., Neodyymiä käytetään myös raudan epäpuhtauksien aiheuttaman vihreän värin poistamiseen lasista.

• Neodyymi suoloja käytetään väriaineita emalit.

• Neodyymi on yhdistetty raudan ja boorin tuottaa vahvin kestomagneetit tiedossa, jota kutsutaan myös NIB magneetit. Niiden kemiallinen kaava on Nd2Fe14B. Ne ovat halvempia, kevyempiä ja vahvempia kuin samarium-koboltti magneetit., Neodyymi magneetit näkyvät laadukkaita tuotteita, kuten mikrofonit, ammatillinen kaiuttimet, in-ear-kuulokkeet, ja tietokoneen kiintolevyt, jossa alhainen massa, pieni tilavuus, tai vahva magneettinen kentät ovat pakollisia.

• Nd3+ on raportoitu edistää kasvien kasvua, luultavasti koska yhtäläisyyksiä Ca2+. Harvinaisten maametallien yhdisteitä käytetään Kiinassa usein lannoitteina.

• tulivuorenpurkauksen koko ja voimakkuus voidaan ennustaa skannaamalla neodyymin isotooppeja., Tulivuoren laavan neodyymin isotooppikoostumus tarjoaa mittarin tulevan tulivuorenpurkauksen suuruudelle. Tutkijat voivat siis käyttää tätä tietoa ennustaakseen lähestyvän purkauksen koon ja lähettääkseen varoituksen alueen asukkaille.

• Tiettyjen läpinäkyvä materiaaleja, joilla on pieni pitoisuus neodyymi-ionit voidaan käyttää laserit kuin saada median infrapuna-aallonpituuksilla (1054-1064 nm). Esimerkkejä näistä aineista ovat neodyniumilla seostetusta yttrium-alumiini-granaatti – (Nd:YAG), yttrium litium-fluoridi (Nd:YLF), ja yttrium orthovanadate (Nd:YVO4).,

• Neodymium lasi (Nd:Lasi), solid-state-laserit käytetään erittäin korkea-teho (terawattituntia mittakaavassa), korkea-energia (megajoulea) useita palkki järjestelmät inertiaalikoossapitoa fuusio.

varotoimet

neodyymimetallipöly on palamisen ja räjähdyksen vaara.

Neodyymi yhdisteitä, kuten kaikki harvinaiset maametallit, on alhainen tai kohtalainen myrkyllisyys; kuitenkin, sen myrkyllisyyttä ei ole tutkittu perusteellisesti. Neodyymipöly ja suolat ärsyttävät hyvin silmiä ja limakalvoja ja ärsyttävät kohtalaisesti ihoa., Pölyn hengittäminen voi aiheuttaa keuhkojen embolioita, ja kertynyt altistuminen vahingoittaa maksaa. Neodyymi toimii myös antikoagulanttina, erityisesti suonensisäisesti annettuna.

Neodyymi magneetit on testattu lääketieteelliseen käyttöön, kuten magneettinen henkselit ja luun korjaus, mutta bioyhteensopivuus kysymyksiä ovat estäneet laaja-alaista soveltamista.

Katso myös

• Kemialliset elementti
• Sisäinen siirtyminen metalli
• Metalli
• Jaksollisen
• neodyymimagneetti (NIB tai NdFeB)

Huomautuksia

• ”Neodyymi” Los Alamos National Laboratory, Kemia Jako. Viitattu 20.2.2007.

• Chang, Raymond. 2006. Kemia. 9.toim. New York: McGraw-Hill Science/Engineering/Math. ISBN 0073221031.

• Puuvilla, F. Albert, ja Wilkinson, Geoffrey. 1980. Kehittynyt Epäorgaaninen Kemia. 4.toim. New York: Wiley. ISBN 0-471-02775-8.

• Stwertka, Albert. 1998. Opas elementtejä. Ilm. Oxford, Iso-Britannia: Oxford University Press., ISBN 0-19-508083-1.

kaikki linkit haettu 15.marraskuuta 2018.

• WebElements.com -neodyymiä.
• It”s Elemental – neodyymi.

---