Maģiskais retzemju elements neodīms

Bastnezīts

Neodīms, atomskaitlis 60, atommasa 144,24, ar saturu 0,00239% garozā, galvenokārt sastopams monacītā un bastnezītā. Dabā ir sastopami septiņi neodīma izotopi:neodīms142, 143, 144, 145, 146, 148 un 150, kur neodīmam 142 ir visaugstākais saturs. Līdz arprazeodīmselements,neodīmselements arī parādījās. Ierašanāsneodīmselements ir aktivizējisretzemjujomā, spēlēja nozīmīgu lomuretzemjulaukā un kontrolējaretzemjutirgus.

AtklājumsNeodīms

Kārlis fon Velsbahs (1858–1929), atklājējsNeodīms

1885. gadā atklāja austriešu ķīmiķis Karls Auers fon VelsbahsneodīmsVīnē. Viņš šķīrāsneodīmsunprazeodīmsno simetriskasneodīmsmateriālus, atdalot kristālisku amonija dinitrāta tetrahidrātu no slāpekļskābes, un atdalīja tos ar spektrālās analīzes palīdzību. Tomēr tikai 1925. gadā tie tika atdalīti relatīvi tīrā veidā.

Kopš 20. gs. piecdesmitajiem gadiem augsta tīrības pakāpe (virs 99 %)neodīmsgalvenokārt ir iegūts monazīta jonu apmaiņas procesā. Pats metāls tiek iegūts, elektrolizējot tā halogenīdu sāļus. Pašlaik lielākā daļaneodīmstiek iegūts no Bastana akmens (Ce, La, Nd, Pr) CO3F un attīrīts ar šķīdinātāja ekstrakciju. Jonu apmaiņas attīrīšana ir paredzēta augstākās tīrības pakāpes (parasti >99,99%) iegūšanai. Sakarā ar grūtībām noņemt pēdējās pēdasprazeodīmsražošanas laikmetā, kas balstījās uz pakāpeniskas kristalizācijas tehnoloģiju, agrīnā stadijāneodīms20. gs. trīsdesmitajos gados ražotajam stiklam bija tīrāks violets vai oranžs nokrāsa nekā mūsdienu versijām.

Neodīma metāls

Neodīma metālsTam ir spilgti sudrabains metālisks spīdums, kušanas temperatūra ir 1024 °C un blīvums 7,004 g/cm³. Tam piemīt paramagnētisms.Neodīmsir viens no aktīvākajiemretzemju metāli, kas gaisā ātri oksidējas un kļūst tumšāks, veidojot oksīda slāni, kas pēc tam nolobās, atklājot metālu tālākai oksidēšanai. Tāpēc centimetra izmēraneodīmsParaugs pilnībā oksidējas viena gada laikā. Reaģē lēni aukstā ūdenī un ātri karstā ūdenī.

Neodīmselektroniskais izkārtojums

Elektroniskais izkārtojums:

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

Lāzera veiktspējaneodīmsir saistīts ar 4f orbitālo elektronu pāreju starp dažādiem enerģijas līmeņiem. Šis lāzermateriāls tiek plaši izmantots komunikācijā, informācijas glabāšanā, medicīniskajā ārstēšanā, mehāniskajā apstrādē un citās jomās. Starp tām,itrija alumīnijsGranāts Y3Al5O12: Nd (YAG: Nd) tiek plaši izmantots tā izcilās veiktspējas, kā arī ar Nd leģētā materiāla dēļ.gadolīnijs skandijsgallija granāts ar augstāku efektivitāti.

Piemērošananeodīms 

Lielākais lietotājsneodīmsir neodīma dzelzs bora pastāvīgā magnēta materiāls. Neodīma dzelzs bora magnētiem ir augsts magnētiskās enerģijas reizinājums, un tie ir pazīstami kā mūsdienu "pastāvīgo magnētu karalis". Tos plaši izmanto tādās nozarēs kā elektronika un mašīnbūve, pateicoties to lieliskajai veiktspējai. Frānsiss Vols, lietišķās kalnrūpniecības profesors Kambērnas Kalnrūpniecības skolā Ekseteras Universitātē Apvienotajā Karalistē, sacīja: "Runājot par magnētiem, konkurences ar tiem īsti nav..."neodīms.” Alfa magnētiskā spektrometra veiksmīgā izstrāde liecina, ka Ķīnas neodīma dzelzs bora magnētu dažādās magnētiskās īpašības ir sasniegušas pasaules līmeņa līmeni.

Neodīma magnēts uz cietā diska

Neodīmsvar izmantot keramikas, spilgti violeta stikla, mākslīgo rubīnu lāzeros un īpaša stikla, kas var filtrēt infrasarkanos starus, ražošanai. Lieto kopā arprazeodīmslai izgatavotu aizsargbrilles stikla pūtējiem.

Pievienojot 1,5% līdz 2,5% nanoneodīma oksīdsmagnija vai alumīnija sakausējumiem var uzlabot sakausējuma augstās temperatūras veiktspēju, hermētiskumu un izturību pret koroziju, un to plaši izmanto kā kosmosa materiālu.

Nanometrsitrija alumīnijsgranāts, kas leģēts arneodīma oksīdsģenerē īsviļņu lāzera starus, kurus plaši izmanto rūpniecībā metināšanai un plānu materiālu, kuru biezums ir mazāks par 10 mm, griešanai.

 

Nd: YAG lāzera stienis

Medicīnas praksē nanoitrija alumīnijsar nanodaļiņām leģēti granāta lāzeriAugstas tīrības pakāpes 99,9% neodīma oksīds CAS Nr. 1313-97-9 (epomaterial.com)tiek izmantoti ķirurģisko nažu vietā, lai noņemtu ķirurģiskas vai dezinficētu brūces.

Neodīmsstikls tiek ražots, pievienojotneodīma oksīdslīdz stiklam izkusa. Parasti lavanda parādās uzneodīmsstiklu saules gaismā vai kvēlspuldžu gaismā, bet dienasgaismas spuldzēs tas izskatās gaiši zils.Neodīmsvar izmantot, lai krāsotu delikātus stikla toņus, piemēram, tīri violetu, bordo un silti pelēku.

Neodīmsstikls

Attīstoties zinātnei un tehnoloģijām, kā arī retzemju tehnoloģiju paplašināšanai un izplatībai,neodīmsbūs plašāka izmantošanas telpa.


Publicēšanas laiks: 2023. gada 26. oktobris