אלמנט אדמה נדיר של קסם: "מלך המגנט הקבוע"-גנודימיום

Bastnasite

Neodymium, אטומי מספר 60, משקל אטומי 144.24, עם תוכן של 0.00239% בקרום, קיים בעיקר במונאזיט ובסטנזיט. ישנם שבעה איזוטופים של ניאודימיום בטבע: Neodymium 142, 143, 144, 145, 146, 148 ו- 150, ביניהם Neodymium 142 יש את התוכן הגבוה ביותר. עם לידתו של Praseodymium, ניאודימיום נוצר. הגעתו של הניאודימיום הפעילה את שדה כדור הארץ הנדיר ומילאה תפקיד חשוב בו. ומשפיעה על שוק כדור הארץ הנדיר.

גילוי Neodymium

קארל אורבון וולסבאך (1858-1929), מגלה של הניאודימיום

בשנת 1885 גילה הכימאי האוסטרי קרל אורבון וולסבאך קרל אואר פון וולסבאך בוינה. הוא הפריד בניאודימיום ופרזודימיום מחומרי ניאודימיום סימטרי על ידי הפרדה והתגבשות של אמוניום חנקתי טטרהידראט מחומצה חנקתית, ובמקביל הופרד על ידי ניתוח ספקטרלי, אך הוא לא הופרד בצורה טהורה יחסית עד 1925.

מאז שנות החמישים הושגה ניאודימיום טוהר גבוה (מעל 99%) בעיקר בתהליך חילופי היונים של מונאזיט. המתכת עצמה מתקבלת על ידי אלקטרוליזציה של מלח הליד שלה. נכון לעכשיו, מרבית הניאודימיום מופק מ- (CE, LA, ND, PR) CO3F בבסטה נתן ומטהר על ידי מיצוי ממס. שמורת טיהור חילופי יונים שמורה לטוהר הגבוה ביותר (בדרך כלל> 99.99%) להכנה. מכיוון שקשה להסיר את העקבות האחרונה של הפרזודימיום בעידן בו הייצור תלוי בטכנולוגיית התגבשות הצעדים, לזכוכית הניאודימיום המוקדמת המיוצרת בשנות השלושים יש צבע סגול טהור יותר ובטון צבע אדום או כתום יותר מהגרסה המודרנית.

מתכת ניאודימיום

Neodymium מתכתי כולל ברק מתכתי מכסף בהיר, נקודת התכה של 1024 מעלות צלזיוס, צפיפות של 7.004 גרם/ס"מ ופרמגנטיות. Neodymium הוא אחד מתכות האדמה הנדירות ביותר הפעילות ביותר, אשר מחמצנת במהירות ומתקפת באוויר, ואז יוצרת שכבת תחמוצת ואז מתקלפת, וחושפת את המתכת להמשך חמצון. לפיכך, מדגם הניאודימיום בגודל סנטימטר אחד מתחמצן לחלוטין תוך שנה. זה מגיב לאט במים קרים ובמהירות במים חמים.

תצורה אלקטרונית של Neodymium

תצורה אלקטרונית:

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

ביצועי הלייזר של Neodymium נגרמים על ידי מעבר של אלקטרונים מסלוליים 4F בין רמות אנרגיה שונות. חומר לייזר זה נמצא בשימוש נרחב בתקשורת, אחסון מידע, טיפול רפואי, עיבוד שבבי וכו '. ביניהם, yttrium aluminum garnet y3al5o12: Nd (Yag: ND) נמצא בשימוש נרחב עם ביצועים מצוינים, וסקנדיום גאדוליניום גאדוליניום גליום עם יעילות גבוהה יותר.

יישום Neodymium

המשתמש הגדול ביותר ב- Neodymium הוא חומר מגנט קבוע של NDFEB. מגנט NDFEB נקרא "מלך המגנטים הקבועים" בגלל מוצר האנרגיה המגנטי הגבוה שלו. הוא נמצא בשימוש נרחב באלקטרוניקה, מכונות ותעשיות אחרות לביצועים המצוינים שלה. פרנסיס וול, פרופסור לכרייה יישומית בבית הספר לכרייה של קומברלנד, אוניברסיטת אקסטר, בריטניה, אמר: "מבחינת מגנטים, אין באמת שום דבר שיכול להתחרות עם ניאודימיום. ההתפתחות המוצלחת של הספקטרומטר האלפא מגנטי מצביעה על כך שהמאפיינים המגנטיים של NDFEB בסין נכנסה לרמת קלאס העולם.

מגנט Neodymium בדיסק הקשיח

ניתן להשתמש בניאודימיום לייצור קרמיקה, זכוכית סגולה בהירה, אודם מלאכותי בלייזר וזכוכית מיוחדת שיכולים לסנן קרני אינפרא אדום. משמש יחד עם Praseodymium להכנת משקפי משקפי מכה למפוחי זכוכית.

הוספת 1.5% ~ 2.5% תחמוצת ננו -נואודימיום למגנזיום או סגסוגת אלומיניום יכולה לשפר את ביצועי הטמפרטורה הגבוהה, הידוק האוויר והתנגדות קורוזיה של הסגסוגת, והיא משמשת באופן נרחב כחומר אווירי לתעופה.

ננו-יטטריום אלומיניום גרנט מסומם עם תחמוצת ננו-נודימיום מייצר קרן לייזר עם גל קצר, הנמצאת בשימוש נרחב לריתוך וחיתוך חומרים דקים בעובי מתחת ל -10 מ"מ בתעשייה.

ND: מוט לייזר יג

בטיפול רפואי, לייזר ננו yttrium aluminum גרנט מסומם עם תחמוצת Nano Neodymium משמש להסרת פצעים כירורגיים או לחיטוי פצעים במקום סכינים כירורגיות.

זכוכית ניאודימיום מיוצרת על ידי הוספת תחמוצת ניאודימיום לממיסת זכוכית. לבנדר מופיע בדרך כלל בזכוכית ניאודימיום תחת אור שמש או מנורת ליבון, אך כחול בהיר מופיע תחת תאורת מנורת פלורסנט. ניתן להשתמש בניאודימיום לצביעת גווני זכוכית עדינים כמו סגול טהור, אדום יין ואפור חם.

זכוכית ניאודימיום

עם פיתוח מדע וטכנולוגיה והרחבה והרחבה של מדע וטכנולוגיה נדירים של כדור הארץ, Neodymium יהיה בעל מרחב ניצול רחב יותר