Magic Element rar Pământ: „Regele magnetului permanent” -Neodymium

Bastnasite

Neodim, număr atomic 60, greutate atomică 144,24, cu un conținut de 0,00239% în crustă, există în principal în monazit și bastnaeesite. Există șapte izotopi de neodim în natură: Neodymium 142, 143, 144, 145, 146, 148 și 150, printre care neodimul 142 are cel mai mare conținut. Odată cu nașterea praseodimului, neodimul a apărut. Sosirea Neodymiului a activat rarul teren de pământ și a jucat un rol important în el.

Descoperirea neodimului

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), descoperitorul Neodymium

În 1885, chimistul austriac Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach a descoperit neodimul la Viena. El a separat neodimul și praseodimul de materialele de neodim simetrice prin separarea și cristalizarea tetrahidratului de nitrat de amoniu de acidul azotic și, în același timp, separat prin analiza spectrală, dar nu a fost separat într -o formă relativ pură până în 1925.

Începând cu anii 1950, neodimul de înaltă puritate (peste 99%) a fost obținut în principal prin procesul de schimb de ioni a monazitului. Metalul în sine este obținut prin electrolizarea sării de halogenuri. În prezent, majoritatea neodimului este extras din (CE, LA, ND, PR) CO3F în Basta nathanite și purificat prin extracția solventului. Rezerva de purificare a schimbului de ioni care este cea mai mare puritate (de obicei> 99,99%) pentru preparare. Pentru că este dificil să eliminați ultima urmă de praseodim în epocă când fabricarea depinde de tehnologia de cristalizare a treptelor, sticla de neodim timpurie fabricată în anii 1930 are o culoare purpur mai pistă și un ton de culoare mai roșu sau portocaliu decât versiunea modernă.

Metal Neodymium

Neodimul metalic are strălucire metalică argintii, punct de topire de 1024 ° C, densitate de 7,004 g/cm și paramagnetism. Neodimul este unul dintre cele mai active metale rare ale pământului, care se oxidează rapid și se întunecă în aer, apoi formează un strat de oxid și apoi se desprind, expunând metalul la oxidare suplimentară. Prin urmare, proba de neodim cu o dimensiune de un centimetru este complet oxidată într -un an. Reacționează lent în apă rece și rapid în apă caldă.

Configurare electronică de neodim

Configurare electronică:

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

Performanța cu laser a neodimului este cauzată de tranziția electronilor orbitali 4F între diferite niveluri de energie. Acest material cu laser este utilizat pe scară largă în comunicare, depozitare informațională, tratament medical, prelucrare, etc. Printre ele, granatul de aluminiu Yttrium Y3AL5O12: ND (YAG: ND) este utilizat pe scară largă cu performanțe excelente, iar granatul de gadolinium cu gadoliniu-dop-dopat cu ND, cu o eficiență mai mare.

Aplicarea neodimului

Cel mai mare utilizator de Neodymium este materialul de magnet permanent NDFEB. Magnetul NDFEB este numit „Regele magneților permanenți” din cauza produsului său energetic magnetic ridicat. Este utilizat pe scară largă în electronice, utilaje și alte industrii pentru performanțele sale excelente. Francis Wall, profesor de minerit aplicat la Cumberland School of Mining, University of Exeter, Marea Britanie, a declarat: „În ceea ce privește magneții, nu există nimic care să poată concura cu neodimul. Dezvoltarea cu succes a spectrometrului magnetic alpha indică faptul că proprietățile magnetice ale magneților NDFEB din China au intrat la nivel de clasă mondială.

Magnet de Neodymium pe hard disk

Neodimul poate fi folosit pentru a face ceramică, sticlă violet strălucitor, rubin artificial în laser și sticlă specială, care pot filtra razele infraroșii. Folosit împreună cu Praseodymium pentru a face ochelari de protecție pentru suflante de sticlă.

Adăugarea 1,5% ~ 2,5% nano neodim oxid în magneziu sau aliaj de aluminiu poate îmbunătăți performanța la temperatură ridicată, etanșeitatea aerului și rezistența la coroziune a aliajului și este utilizat pe scară largă ca material aerospațial pentru aviație.

Nano-yttrium granat de aluminiu dopat cu oxid de nano-neodim produce un fascicul laser cu undă scurtă, care este utilizat pe scară largă pentru sudarea și tăierea materialelor subțiri cu grosime sub 10 mm în industrie.

ND: YAG LASER ROD

În tratamentul medical, Nano YtTrium Aluminum Garnet Laser dopat cu oxid de neodim nano este utilizat pentru a îndepărta rănile chirurgicale sau pentru a dezinfecta rănile în loc de cuțite chirurgicale.

Sticla de neodim se face prin adăugarea de oxid de neodim în topirea sticlei. Lavanda apare de obicei în sticla de neodim sub lumina soarelui sau lampa incandescentă, dar albastru deschis apare sub iluminare fluorescentă a lămpii. Neodimul poate fi folosit pentru a colora nuanțe delicate de sticlă, cum ar fi violet pur, roșu de vin și gri cald.

Sticlă de neodim

Odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei și extinderea și extinderea științei și tehnologiei rare a Pământului, Neodymium va avea un spațiu de utilizare mai larg