Prvek magické vzácné zeminy: „Král permanentního magnetu“ -neodymium

Bastasite

Neodymium, atomové číslo 60, atomová hmotnost 144,24, s obsahem 0,00239% v kůře, existuje hlavně v monazitu a bastyesitu. V přírodě je sedm izotopů neodymia: Neodymium 142, 143, 144, 145, 146, 148 a 150, mezi nimiž má neodymium 142 nejvyšší obsah. S narozením praseodymia vzniklo neodymium. Příchod neodymia aktivoval pole vzácných zemin a hrál v něm důležitou roli a ovlivňuje trh s vzácnými zeměmi.

Objev neodymia

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), objevitel neodymia

V roce 1885 objevil rakouský chemik Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach ve Vídni neodymium. Oddělil neodymium a praseodymium od symetrických neodymiových materiálů separací a krystalizací tetrahydrátu dusičnanu amonného od kyseliny dusičné a zároveň se oddělil spektrální analýzou, ale nebyl oddělen v relativně čisté formě až do roku 1925.

Od 50. let 20. století bylo neodymium s vysokou čistotou (více než 99%) získáno hlavně iontovou výměnou monazitu. Samotný kov je získán elektrolyzací jeho halogenidové soli. V současné době je většina neodymia extrahována z (CE, LA, ND, PR) CO3F v Basta nathanite a purifikována extrakcí rozpouštědla. Čištění iontového výměny si rezervuje, že nejvyšší čistota (obvykle> 99,99%) pro přípravu. Protože je obtížné odstranit poslední stopu praseodymia v éře, když výroba závisí na technologii krystalizace kroku, rané neodymiové sklo vyrobené ve 30. letech má čistší fialovou barvu a červenou nebo oranžovou barvu než moderní verzi.

Neodymium kov

Kovové neodymium má jasně stříbrný kovový lesk, bod tání 1024 ° C, hustotu 7,004 g/cm a paramagnetismus. Neodymium je jedním z nejaktivnějších kovů vzácných zemin, které rychle oxiduje a ztmavne ve vzduchu, pak tvoří oxidovou vrstvu a poté se odlupuje a vystavuje kov dalšímu oxidaci. Proto je vzorek neodymia s velikostí jednoho centimetru zcela oxidován během jednoho roku. Reaguje pomalu ve studené vodě a rychle v horké vodě.

Elektronická konfigurace neodymu

Elektronická konfigurace:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F4

Laserový výkon neodymia je způsoben přechodem 4F orbitálních elektronů mezi různými hladinami energie. Tento laserový materiál se široce používá v komunikaci, skladování informací, lékařském ošetření, obrábění atd.

Aplikace neodymia

Největším uživatelem neodymia je permanentní magnetický materiál NDFEB. NDFEB magnet se nazývá „král permanentních magnetů“ kvůli jeho produktu s vysokou magnetickou energií. Pro svůj vynikající výkon se široce používá v elektronice, strojích a dalších průmyslových odvětvích. Francis Wall, profesor aplikované těžby na Cumberland School of Mining, University of Exeter ve Velké Británii, uvedl: „Pokud jde o magnety, ve skutečnosti není nic, co by mohlo konkurovat neodymiu. Úspěšný vývoj magnetického spektrometru alfa naznačuje, že magnetické vlastnosti ndfeb magnetů v Číně vstoupily do světové úrovně.

Neodymium magnet na pevném disku

Neodymium lze použít k výrobě keramiky, jasného fialového skla, umělé rubíny v laseru a speciálním skle, které mohou filtrovat infračervené paprsky. Používá se spolu s praseodymiem k výrobě brýlí pro skleněné dmychadla.

Přidání 1,5% ~ 2,5% oxidu nanoodymu do slitiny hořčíku nebo hliníku může zlepšit vysoký výkon, vzduchotěsnost a odolnost slitiny koroze a je široce používán jako letecký materiál pro letectví.

Nano-yttrium hliníkový graner dopovaný nano-neodymia oxidem produkuje krátkovlnný laserový paprsek, který se široce používá pro svařování a řezání tenkých materiálů o tloušťce pod 10 mm v průmyslu.

ND: YAG Laser Rod

Při lékařském ošetření se k odstranění chirurgických ran nebo dezinfekčních ran namísto chirurgických nožů používá nano yttrium hliníkový granátový laser dopovaný nano neodym oxidem.

Neodymium sklo je vyrobeno přidáním oxidu neodymu do skleněné taveniny. Levandule se obvykle objevuje ve sklenici neodymia pod slunečním zářením nebo žárovkou, ale světle modrá se objevuje pod osvětlením zářivky. Neodymium lze použít k vybarvení jemných odstínů skla, jako je čistá fialová, vína červená a teplá šedá.

Neodymium sklo

S rozvojem vědy a technologie a rozšířením a rozšířením vědy a technologie vzácných Země bude mít neodymium širší prostor využití