- Неодим
-
60 Празеодим ← Неодим → Прометий Внешний вид простого вещества Свойства атома Имя, символ, номер Неоди́м/Neodymium (Nd), 60
Атомная масса
(молярная масса)Электронная конфигурация [Xe] 4f4 6s2
Радиус атома 182 пм
Химические свойства Ковалентный радиус 184 пм
Радиус иона 99,(+3e) 5 пм
Электроотрицательность 1,14 (шкала Полинга)
Электродный потенциал Nd←Nd3+ −2,32В
Nd←Nd2+ −2,2ВСтепени окисления 3
Энергия ионизации
(первый электрон)Термодинамические свойства простого вещества Плотность (при н. у.) 7,007 г/см³
Температура плавления 1294 K
Температура кипения 3341 K
Теплота плавления 7,1 кДж/моль
Теплота испарения 289 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 27,42[1] Дж/(K·моль)
Молярный объём Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки гексагональная
Параметры решётки a=3,658 c=11,80 Å
Отношение c/a 3,23
Прочие характеристики Теплопроводность (300 K) (16,5) Вт/(м·К)
60 НеодимNd144,244f46s2 Неоди́м — химический элемент, редкоземельный металл серебристо-белого цвета с золотистым оттенком. Относится к группе лантаноидов. Легко окисляется на воздухе.
Содержание
История
Неодим был открыт в 1885 году австрийским химиком Карлом Ауэром фон Вельсбахом (Carl Auer von Welsbach). Он разделил редкоземельный металл, ранее известный как дидим и считавшийся одним элементом, на неодим и празеодим. Но извлечение неодима в чистом виде произошло лишь в 1925 году.
Происхождение названия
Название «неодим» представляет собой слияние двух греческих слов νέος «новый» и δίδυμος «близнец».
Нахождение в природе
Подробнее по этой теме см.: Редкоземельные элементы.Содержание неодима в земной коре (по разным данным) 25 — 37 г/т, в воде океанов 9,2·10−6 мг/л[2].
Месторождения
Неодим входит в состав лантаноидов, месторождения которых находятся в России, США, Казахстане, Украине, Австралии, Бразилии, Индии, Скандинавии. Но основным производителем, а также экспортёром неодима является Китай. Если общая сырьевая база редкоземельных элементов в мире составляет примерно 100 млн т, то на долю КНР приходится до 52 млн тонн. Китай поставляет 92-94 % мировых объёмов редкоземельных элементов.
Получение
Неодим при разделении редкоземельных элементов концентрируется вместе с легкими лантаноидами и выделяется вместе с празеодимом; смесь соединений Pr(III) и Nd(III) называют дидимом. Металлический неодим получают из безводных галогенидов электролизом их расплава или кальциетермическим восстановлением. Электролиз расплава NdF3 или NdCl3 (с добавками галогенидов Li, К, Са, Ва) ведут при 1000 °C и катодной плотности тока 4,7 А/см²; материал анода и катода — графит.
Цены
Цены на неодим чистотой 99-99,9 % составляют около 110 долларов[3] за 1 килограмм в зависимости от применяемой технологии производства и страны производителя, а также от конечной формы готового продукта и области его применения и использования. В настоящее время наблюдается снижение цен на неодим и диспрозий
Применение
Неодим — один из наиболее широко применяемых материалов из лантаноидов наряду с самарием, церием, лантаном и др. Очень важными областями применения неодима являются:
- легирование специальных конструкционных сплавов и сталей (модифицирование высококачественных сталей), неодим в виде добавки 1,5 % в полтора раза увеличивает прочность чистого титана и потому служит для его легирования.
- производство мощных постоянных магнитов (неодим-иттрий-кобальт, неодим-железо-бор),
- производство цветного стекла (фиолетовое неодимовое стекло) и лазерных материалов (длина волны 1063 нм — инфракрасное излучение).
Применяется материал и в сельском хозяйстве (обработка семян с целью ускорения всхожести, урожайности).
Неодим способен резко повышать прочность термоэлектрических материалов на основе теллуридов и селенидов висмута и сурьмы и повышать термо-ЭДС этих материалов. Имеется указание на то, что легирование неодимом термоэлектрических сплавов системы висмут-теллур-цезий также увеличивает их прочность, термо-ЭДС и временну́ю стабильность.
Оксид неодима применяется в качестве диэлектрика со сверхмалым коэффициентом расширения.
Фторид неодима применяется для получения высококачественного стекловолокна для волоконной оптики.
Теллурид неодима — очень хороший термоэлектрический материал и компонент термоэлектрических сплавов, которым придает повышенную прочность и улучшает электрофизические характеристики (термо-э.д.с. 170 мкВ/К).
Биологическая роль
Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.Изотопы
Природный неодим состоит из семи изотопов: 142Nd (27,2 %), 143Nd (12,2 %), 144Nd (23,8 %), 145Nd (8,3 %), 146Nd (17,2 %), 148Nd (5,7 %), 150Nd (5,6 %) — в скобках дано их содержание в природной смеси. Из них пять, насколько это известно, стабильны, а два слаборадиоактивны: 144Nd испытывает альфа-распад с периодом полураспада 2,38·1015 лет, а 150Nd — двойной бета-распад с периодом полураспада 7·1018 лет. На 2003 год известны 29 искусственных радиоизотопов неодима с массовым числом в диапазоне от 124 до 161, которые также имеют 13 метастабильных состояний[4].
Примечания
- ↑ Химическая энциклопедия: в 5-ти тт. / Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.). — Москва: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 209. — 639 с. — 50 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8
- ↑ J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965
- ↑ Neodymium Prices (англ.). Архивировано из первоисточника 22 августа 2011. Проверено 2 августа 2011.
- ↑ Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
Ссылки
Неодим на Викискладе? Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 H He 2 Li Be B C N O F Ne 3 Na Mg Al Si P S Cl Ar 4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo Щелочные металлы Щёлочноземельные металлы Лантаноиды Актиноиды Переходные металлы Другие металлы Металлоиды Другие неметаллы Галогены Инертные газы Электрохимический ряд активности металлов Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au
Элементы расположены в порядке возрастания стандартного электродного потенциала.В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.
Эта отметка установлена 14 мая 2011.Категории:- Химические элементы
- Лантаноиды
- Радиоактивные элементы
Wikimedia Foundation. 2010.