Element Maġiku tad-Dinja Rari: “Re tal-Kalamita Permanenti” - Neodimju

bastnasite

In-neodimju, numru atomiku 60, piż atomiku 144.24, b'kontenut ta' 0.00239% fil-qoxra, jeżisti prinċipalment fil-monazite u l-bastnaesite. Hemm seba' iżotopi tan-neodimju fin-natura: neodimju 142, 143, 144, 145, 146, 148 u 150, li fosthom in-neodimju 142 għandu l-ogħla kontenut. Bit-twelid tal-praseodimju, inħoloq in-neodimju. Il-wasla tan-neodimju attivat il-qasam tad-dinja rari u kellha rwol importanti fih. U tinfluwenza s-suq tad-dinja rari.

Skoperta tan-Neodimju

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), l-iskoperta tan-neodimju

Fl-1885, il-kimiku Awstrijak Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach skopra n-neodimju fi Vjenna. Huwa ssepara n-neodimju u l-praseodimju minn materjali simmetriċi tan-neodimju billi ssepara u kkristallizza t-tetraidrat tan-nitrat tal-ammonju mill-aċidu nitriku, u fl-istess ħin issepara permezz ta' analiżi spettrali, iżda ma ġiex separat f'forma relattivament pura qabel l-1925.

Mill-1950 'l hawn, in-neodimju ta' purità għolja (aktar minn 99%) kien jinkiseb prinċipalment permezz tal-proċess ta' skambju joniku tal-monazite. Il-metall innifsu jinkiseb billi jiġi elettrolizzat il-melħ tal-alid tiegħu. Fil-preżent, il-biċċa l-kbira tan-neodimju jiġi estratt minn (Ce,La,Nd,Pr)CO3F fin-Nathanite u ppurifikat permezz ta' estrazzjoni tas-solvent. Il-purifikazzjoni tal-iskambju joniku tirriżerva dik l-ogħla purità (ġeneralment > 99.99%) għall-preparazzjoni. Minħabba li huwa diffiċli li titneħħa l-aħħar traċċa ta' praseodimju fl-era meta l-manifattura tiddependi fuq it-teknoloġija tal-kristallizzazzjoni fi stadji, il-ħġieġ tan-neodimju bikri manifatturat fis-snin tletin għandu kulur vjola aktar pur u ton ta' kulur aktar aħmar jew oranġjo mill-verżjoni moderna.

Metall tan-neodimju

In-neodimju metalliku għandu tleqqija metallika tal-fidda qawwija, punt tat-tidwib ta' 1024°C, densità ta' 7.004 g/cm, u paramagnetiżmu. In-neodimju huwa wieħed mill-aktar metalli rari tad-dinja attivi, li jossidizza u jiskura malajr fl-arja, imbagħad jifforma saff ta' ossidu u mbagħad jitqaxxar, u jesponi l-metall għal aktar ossidazzjoni. Għalhekk, il-kampjun tan-neodimju b'daqs ta' ċentimetru wieħed jiġi ossidizzat kompletament fi żmien sena. Jirreaġixxi bil-mod fl-ilma kiesaħ u malajr fl-ilma sħun.

Konfigurazzjoni elettronika tan-neodimju

Konfigurazzjoni elettronika:

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

Il-prestazzjoni tal-lejżer tan-neodimju hija kkawżata mit-tranżizzjoni tal-elettroni orbitali 4f bejn livelli ta' enerġija differenti. Dan il-materjal tal-lejżer jintuża ħafna fil-komunikazzjoni, il-ħażna tal-informazzjoni, it-trattament mediku, il-magni, eċċ. Fost dawn, il-granata tal-aluminju tal-ittriju Y3Al5O12:Nd(YAG:Nd) tintuża ħafna b'prestazzjoni eċċellenti, u l-granata tal-gadolinju skandju-gallju ddopjata bin-Nd b'effiċjenza ogħla.

Applikazzjoni tan-Neodimju

L-akbar utent tan-neodimju huwa l-materjal tal-kalamita permanenti NdFeB. Il-kalamita NdFeB tissejjaħ "ir-re tal-kalamiti permanenti" minħabba l-prodott tal-enerġija manjetika għolja tagħha. Hija użata ħafna fl-elettronika, il-makkinarju u industriji oħra għall-prestazzjoni eċċellenti tagħha. Francis Wall, professur tal-minjieri applikati fl-Iskola tal-Minjieri ta' Cumberland, l-Università ta' Exeter, ir-Renju Unit, qal: "F'termini ta' kalamiti, m'hemm xejn li jista' jikkompeti man-neodimju. L-iżvilupp b'suċċess tal-Ispettrometru Manjetiku Alfa jindika li l-proprjetajiet manjetiċi tal-kalamiti NdFeB fiċ-Ċina laħqu l-livell ta' klassi dinjija.

Kalamita tan-neodimju fuq hard disk

In-neodimju jista' jintuża biex jagħmel iċ-ċeramika, ħġieġ vjola jgħajjat, rubin artifiċjali fil-lejżer u ħġieġ speċjali li jista' jiffiltra r-raġġi infra-aħmar. Jintuża flimkien mal-praseodimju biex jagħmel nuċċalijiet għall-min jonfoħ il-ħġieġ.

Iż-żieda ta' 1.5% ~ 2.5% nano neodymium oxide fil-liga tal-manjeżju jew tal-aluminju tista' ttejjeb il-prestazzjoni tat-temperatura għolja, l-issiġillar tal-arja u r-reżistenza għall-korrużjoni tal-liga, u tintuża ħafna bħala materjal aerospazjali għall-avjazzjoni.

Il-granata tal-aluminju nano-ittriju drogata b'ossidu tan-nano-neodimju tipproduċi raġġ tal-lejżer ta' mewġa qasira, li jintuża ħafna għall-iwweldjar u t-tqattigħ ta' materjali rqaq bi ħxuna taħt l-10mm fl-industrija.

Virga tal-lejżer Nd:YAG

Fit-trattament mediku, il-lejżer tal-granata tal-aluminju nano yttrium iddopjat b'ossidu tan-neodimju nano jintuża biex jitneħħew feriti kirurġiċi jew jiġu diżinfettati feriti minflok skieken kirurġiċi.

Il-ħġieġ tan-neodimju jsir billi żżid l-ossidu tan-neodimju fit-tidwib tal-ħġieġ. Il-lavanda ġeneralment tidher fil-ħġieġ tan-neodimju taħt id-dawl tax-xemx jew b'lampa inkandexxenti, iżda blu ċar jidher taħt id-dawl ta' lampa fluworexxenti. In-neodimju jista' jintuża biex jagħti kulur lil sfumaturi delikati tal-ħġieġ bħal vjola pur, aħmar inbid u griż sħun.

ħġieġ tan-neodimju

Bl-iżvilupp tax-xjenza u t-teknoloġija u l-espansjoni u l-estensjoni tax-xjenza u t-teknoloġija tad-dinja rari, in-neodimju se jkollu spazju ta' utilizzazzjoni usa'