Néodyme
Le néodyme (symbole chimique Nd, numéro atomique 60) est un élément métallique argenté qui fait partie de la série des lanthanides. Il est considéré comme l’un des « terres rares », mais il n’est pas rare comparativement à l’abondance des autres métaux. Il constitue environ 38 parties par million (ppm) de la croûte terrestre.
Occurrence
dans la nature, le néodyme ne se trouve pas comme élément libre mais dans des minerais tels que le sable de monazite ((CE,La,Th,Nd,Y)PO4) et la bastnasite ((CE,La,Th,Nd,y)(CO3)F), qui contiennent de petites quantités de divers métaux des terres rares., Le néodyme peut également être trouvé dans le métal Misch, un alliage d’éléments de terres rares dans une gamme de proportions naturelles. Sa proportion dans le métal Misch peut atteindre 18%. Il est cependant difficile de séparer le néodyme des autres éléments des terres rares.
histoire
Le néodyme a été découvert par le Baron Carl Auer von Welsbach, un chimiste autrichien, à Vienne en 1885. Il a analysé le matériau connu sous le nom de didymium et en a séparé les éléments néodyme et praséodyme. Le néodyme, cependant, n’a pas été isolé sous forme relativement pure jusqu’en 1925., Le nom néodyme est dérivé des mots grecs neos, qui signifie « nouveau », et didymos, qui signifie « jumeau ». »
Aujourd’hui, le néodyme est principalement obtenu par un processus d’échange ionique de sable de monazite ((Ce,La,Th,Nd,Y)PO4), un matériau riche en éléments de terres rares, et par électrolyse de ses sels d’halogénures.
Caractéristiques notables
Le néodyme est un métal de transition interne (ou lanthanide) qui se situe dans la période 6 du tableau périodique, entre le praséodyme et le prométhium., Il a un éclat métallique brillant et argenté, mais comme l’un des métaux des terres rares les plus réactifs, il se ternit rapidement dans l’air. Le processus de ternissement implique la formation d’une couche d’oxyde qui tombe, exposant le métal à une oxydation supplémentaire.
Isotopes
le néodyme naturel est composé de 5 isotopes stables—142e, 143e, 145e, 146e et 148e—et de 2 radioisotopes, 144e et 150e. L’isotope stable le plus abondant est le 142e, avec une abondance naturelle de 27,2%.
de nombreux radioisotopes du néodyme ont été caractérisés., Les plus longues sont 150Nd, avec une demi-vie (T½) de >1,1×1019 ans; 144nd, avec une demi-vie de 2,29×1015 ans; et 147nd, avec une demi-vie de 10,98 jours. Tous les isotopes radioactifs restants ont des demi-vies inférieures à 3,38 jours, et la majorité d’entre eux ont des demi-vies inférieures à 71 secondes. Cet élément a également 4 méta-états.,
composés
Les Composés de néodyme comprennent les éléments suivants:
Applications
- Le néodyme est un composant du verre didymium, qui est utilisé pour fabriquer des lunettes spécialisées pour les soudeurs et les souffleurs de verre.
- Le néodyme colore le verre dans des tons délicats, allant du violet pur au rouge vin et au gris chaud. La lumière transmise à travers un tel verre montre des bandes d’absorption inhabituellement nettes. Le verre est utilisé dans les travaux astronomiques pour produire des bandes qui raies spectrales peuvent être étalonnés., Le néodyme est également utilisé pour éliminer la couleur verte causée par les contaminants du fer du verre.
dalles de verre dopées au néodyme utilisées dans des lasers extrêmement puissants pour la fusion par confinement inertiel
- Les sels de néodyme sont utilisés comme colorants pour les émaux.
- Le néodyme est combiné avec le fer et le bore pour produire les aimants permanents les plus puissants connus, également appelés aimants à plume. Leur formule chimique est Nd2Fe14B. ils sont moins chers, plus légers et plus forts que les aimants samarium-cobalt., Les aimants en néodyme apparaissent dans des produits de haute qualité tels que les microphones, les haut-parleurs professionnels, les écouteurs intra-auriculaires et les disques durs d’ordinateur, où une faible masse, un petit volume ou de forts champs magnétiques sont requis.
- Le Nd3+ favorise la croissance des plantes, probablement en raison de similitudes avec le Ca2+. Les composés d’éléments de terres rares sont fréquemment utilisés comme engrais en Chine.
- La taille et la force d’une éruption volcanique peuvent être prédites en recherchant des isotopes du néodyme., La composition isotopique du néodyme de la lave volcanique offre une mesure de l’ampleur d’une éruption volcanique à venir. Les scientifiques peuvent ainsi utiliser ces informations pour prédire la taille d’une éruption imminente et envoyer un avertissement aux résidents de la région.
- certains matériaux transparents avec une faible concentration d’ions néodyme peuvent être utilisés dans les lasers comme supports de gain pour les longueurs d’onde infrarouges (1054-1064 nm). Des exemples de ces matériaux sont le grenat d’yttrium aluminium dopé au néodyme (Nd:YAG), le fluorure d’yttrium lithium (Nd:YLF) et l’orthovanadate d’yttrium (Nd:YVO4).,
- Les lasers à semi-conducteurs en verre néodyme (ND:Glass) sont utilisés dans des systèmes à faisceaux multiples à très haute puissance (échelle de térawatt) et à haute énergie (mégajoules) pour la fusion par confinement inertiel.
précautions
la poussière de néodyme métallique présente un risque de combustion et d’explosion.
Les composés du néodyme, comme tous les métaux des terres rares, ont une toxicité faible à modérée; cependant, leur toxicité n’a pas été étudiée en profondeur. La poussière et les sels de néodyme sont très irritants pour les yeux et les muqueuses, et modérément irritants pour la peau., Respirer la poussière peut provoquer des embolies pulmonaires et l’exposition accumulée endommage le foie. Le néodyme agit également comme un anticoagulant, en particulier lorsqu’il est administré par voie intraveineuse.
Les aimants en néodyme ont été testés pour des utilisations médicales telles que les accolades magnétiques et la réparation osseuse, mais des problèmes de biocompatibilité ont empêché une application généralisée.
Voir aussi
- élément Chimique
- Intérieur métal de transition
- Métal
- tableau Périodique
- aimant en Néodyme (PLUME ou NdFeB)
Notes
- le Néodyme est souvent mal orthographié en neodynium.,
- Le terme « métaux des terres rares » (ou « éléments des terres rares ») est un nom trivial appliqué à 16 éléments chimiques: le scandium, l’yttrium et 14 des 15 lanthanides (à l’exclusion du prométhium), qui se trouvent naturellement sur Terre. Certaines définitions incluent également les actinides. Le mot « terre » est un terme obsolète pour l’oxyde. Le terme « terres rares »est déconseillé par L’Union Internationale de chimie Pure et appliquée (UICPA), car ces éléments sont relativement abondants dans la croûte terrestre.
- Le Didymium est un mélange de praséodyme et de néodyme.,
- L’effet de néodyme sur certaines activités physiologiques. Récupéré Le 21 Juin 2007.
- « Néodyme » Laboratoire National de Los Alamos, Division Chimie. Récupéré Le 20 Février 2007.
- Chang, Raymond. 2006. Chimie. 9e éd. New York: McGraw-Hill Science / Ingénierie / Mathématiques. ISBN 0073221031.
- le Coton, le F. Albert, et Wilkinson, Geoffrey. 1980. Chimie Inorganique Avancée. 4e ed. New York: Wiley. ISBN 0-471-02775-8.
- Stwertka, Albert. 1998. Guide pour les Éléments. Rév. ed. Oxford, Royaume-Uni: Oxford University Press., ISBN 0-19-508083-1.
tous les liens récupérés le 15 novembre 2018.
- WebElements.com -néodyme.
- Il est élémentaire – néodyme.
crédits
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