неодим что это такое

Неодим

Неоди́м/Neodymium (Nd), 60

Nd←Nd 3+ −2,32В
Nd←Nd 2+ −2,2В

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

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 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:

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

Изотопы

Примечания

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Неодим» в других словарях:

НЕОДИМ — (Neodimium), Nd, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 60, атомная масса 144,24; относится к редкоземельным элементам; металл. Неодим впервые получил австрийский химик К. Ауэр фон Вельсбах в 1885 … Современная энциклопедия

Неодим — (Neodimium), Nd, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 60, атомная масса 144,24; относится к редкоземельным элементам; металл. Неодим впервые получил австрийский химик К. Ауэр фон Вельсбах в 1885. … Иллюстрированный энциклопедический словарь

НЕОДИМ — (лат. Neodymium) Nd, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 60, атомная масса 144,24, относится к лантаноидам. Название от греческого neos новый и didymos близнец (празеодима) связано с историей открытия. Металл;… … Большой Энциклопедический словарь

НЕОДИМ — (символ Nd), серебристо желтый химический элемент, металл, относится к ЛАНТАНОИДАМ. Впервые был выделен в форме окиси в 1885 г. Чистый металл был получен в 1925 г. Встречается главным образом в монацитовых и бастнезитовых месторождениях.… … Научно-технический энциклопедический словарь

Неодим — Nd (лат. Neodymium; от греч. neos новый и didymos близнец, двойник * a. neodymium; н. Neodym; ф. neodyme; и. neodimio), хим. элемент III группы периодич. системы Менделеева, ат.н. 60, ат. м. 144,24, относится к лантаноидам. Природный H.… … Геологическая энциклопедия

НЕОДИМ — (Neodimium), Nd, хим. элемент III группы периодич. системы элементов, ат. номер 60, ат. масса 144,24, относится к лантаноидам. В природе представлен 7 изотопами с массовыми числами 142 146, 148, 150, среди к рых преобладают 142Nd (27,13%) и 144… … Физическая энциклопедия

неодим — сущ., кол во синонимов: 4 • лантаноид (15) • металл (86) • неодимий (1) • … Словарь синонимов

неодим — (лат. Neodymium), химический элемент III группы периодической системы, относится к лантаноидам. Название от греческого néos новый и dídymos близнец (празеодима) связано с историей открытия. Металл; плотность 6,908 г/см3, tпл 1016°C. Компонент… … Энциклопедический словарь

НЕОДИМ — (лат. Neodymium), хим. элемент III гр. периодич. системы, относится к лантаноидам. Назв. от греч. neos новый и didymos близнец (празеодима) связано с историей открытия. Металл; плотн. 6,908 г/см3, tnл 1016 оС. Компонент сплавов (напр., с Mg, A1… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Источник

Неодим (Nd) Neodymium

Быстрый поиск по тексту

История Неодима

Материал Неодим был открыт в ходе множества экспериментов. Еще в 1841 году ученым Мозандером был произведен анализ земли, называемой лантановой. Из нее он выделил два новых вида земли. Один из них сохранил название, а другой переименовали в дидим. С греческого перевода это означает парный или близнец. Уже в 1879 году Лекоком де Буабоцраном был произведен ряд исследований, которые показали, что из этого элемента возможно выделить другую землю, названную позже самарием. А в 1882 году австрийский ученый смог разделить оставшуюся часть дидима на два абсолютно новых элемента. Один из них он назвал неодимом. На сегодняшний день, цена одного килограмма неодима чистотой не менее 99% составляет около 70 долларов США. В 2011 году цена составляла на 40 долларов больше, но потом резко упала.

Химический свойства элемента

В состав неодима входит 7 изотопов, пять из которых носят стабильных характер, а два – радиоактивный характер. Самым распространённым изотопом является номер 142, вторым стоит 144, который слегка радиоактивен. Неодим взаимодействует:

Многие соединения неодима отлично изучены и широк используются в различных отраслях производства и промышленности. Все они отличаются окрасом и физическим состоянием. Может иметь ид жидкости, солей или кристаллов. При определённом нагреве способен к химическим реакциям с серой и другими неметаллами.

Физические свойства элемента

В природе Неодим обладает ярким светло серебристым цветом с золотистым оттенком. Основная особенность метала – его магнитные свойства. Основная кристаллическая модификация – это гексагональная решетка похожая на решетку лантана. Изменение модификации происходит при 1006 градусов по Цельсия. Это почти достигает температуры плавления, то есть 1024 градусов по Цельсия. После такого нагрева модификация меняется на кубическую решетку.

Среди остальных редкоземельных металлов неодим атомная масса довольно маленькая. Она составляет 144,24 грамм на моль. Плотность неодима 7,01 г/см3. Температура кипения достаточно большая и значительно превышает показатели других элементов этой группы металлов. Составляет 3030 градусов по Цельсия.

Сплав железа и неодима достаточно популярен. Он используется в производстве магнитов. Некоторые соединения используются для пигментации в производстве цветной керамики и стекла. А также используется для создания предметов искусства, так как может менять цвет в зависимости от освещения.

Сильно влияет на состояние алюминиевых сплавов. Повышает их прочность в несколько раз. Используется для произведения возобновляемой энергии. В частности, для ветровых турбин. Такие турбины могут работать намного дольше, чем аналоги. Все свойства еще не изучены. Неодим стал набирать популярность только в последнее годы.

Производство Неодима

Среди известных лантаноидов неодим находится на втором месте по распространённости. В земной коре его находится рекордное количество, оно превышает даже долю лантана и составляет 25—37 г/т. Неодим достаточно легкий элемент. При декомпозиции редкоземельных элементов он совмещается с другими легкими лантаноидами. Выделение происходит вместе с веществом празеодимом. Его природное состояние до сих пор называют дидимом. Что бы получить простое вещество производители используют металлотермию. Это достаточно простой и доступный способ получения элемента. Еще одним способом является электролиз. Он проводится над расплавленными солями. Основным добытчиком и производителем данного материала является Китай. Планируется развитие и разработка новых рудников в США, Индии, Шри-Ланке, Малайзии и других.

Искусственный синтез Неодима

Поскольку данный материал довольно трудно добывать, а его запасы в известных источниках ограничены широко используется его промышленное производство. Редкоземельные металлы разделяются на ряд элементов. Их в свою очередь разделяют с помощью ионной хроматографии. Так же используют способ электролиза. Ему подвергаются расплавы хлорида неодима. Также можно использовать фторид неодима.

Спрос на данный материал постоянно растет. Но так как рудники еще не развиты в достаточной степени, то его добывается и производится достаточно мало. Всего 65 тысяч тонн в год. В дальнейшем планируется развивать и другие рудники по всему миру.

Источник

Неодим

Неодим
Серебристо-белый металл с золотистым оттенком
Название, символ, номер	Неодим/Neodymium (Nd), 60
Атомная масса (молярная масса)	144,242(3) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Xe] 4f 4 6s 2
Радиус атома	182 пм
Ковалентный радиус	184 пм
Радиус иона	99,(+3e) 5 пм
Электроотрицательность	1,14 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	Nd←Nd 3+ −2,32В Nd←Nd 2+ −2,2В
Степени окисления	3
Энергия ионизации (первый электрон)	531,5(5,51) кДж/моль (эВ)
Плотность (при н. у.)	7,007 г/см³
Температура плавления	1294 K
Температура кипения	3341 K
Уд. теплота плавления	7,1 кДж/моль
Уд. теплота испарения	289 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	27,42 Дж/(K·моль)
Молярный объём	20,6 см³/моль
Структура решётки	гексагональная
Параметры решётки	a=3,658 c=11,80 Å
Отношение c/a	3,23
Теплопроводность	(300 K) (16,5) Вт/(м·К)
Номер CAS	7440-00-8

Неодим — химический элемент, редкоземельный металл серебристо-белого цвета с золотистым оттенком. Относится к группе лантаноидов. Легко окисляется на воздухе. Открыт в 1885 году австрийским химиком Карлом Ауэром фон Вельсбахом. Используется как компонент сплавов с алюминием и магнием для самолёто- и ракетостроения.

Содержание

История

Неодим был открыт в 1885 году австрийским химиком Карлом Ауэром фон Вельсбахом. Он разделил дидим — смесь двух редкоземельных металлов, трудно разделяемую из-за чрезвычайной близости их химических свойств и ранее считавшуюся индивидуальным химическим элементом, — на неодим и празеодим. Получить неодим в чистом виде, практически свободном от примесей празеодима, удалось лишь в 1925 году.

Происхождение названия

Название «неодим» (лат. Neodymium ) представляет собой слияние двух греческих слов νέος «новый» и δίδυμος «близнец», что связано с историей открытия элемента.

Нахождение в природе

Содержание неодима в земной коре (по разным данным) — 25—37 г/т, в воде океанов — 9,2⋅10 −6 мг/л.

Месторождения

Неодим входит в состав лантаноидов, месторождения которых находятся в России, США, Казахстане, Украине, Австралии, Бразилии, Индии, Скандинавии, Китае. Последний является основным производителем, а также экспортёром неодима.

Общая сырьевая база редкоземельных элементов в мире составляет примерно 100 млн т, из которых 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 лёгкими 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, Ca, Ba) ведут при 1000 °C и катодной плотности тока 4,7 А/см²; материал анода и катода — графит.

Цены на неодим чистотой 99—99,9 % в 2011 году составляли около 110 долларов США за 1 килограмм в зависимости от применяемой технологии производства и страны-производителя, а также от конечной формы готового изделия и области его применения и использования.

В 2014 году цена неодима 99 % чистоты составляла примерно 70 долларов США за 1 кг.

Применение

Неодим — один из наиболее широко применяемых металлов из группы лантаноидов наряду с самарием, церием, лантаном и др.

Очень важными областями применения неодима являются:

Соединения неодима применяются в сельском хозяйстве (обработка семян с целью ускорения всхожести, урожайности).

Легирование неодимом значительно повышает прочность термоэлектрических материалов на основе теллуридов и селенидов висмута и сурьмы и повышает 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 линейного термического расширения и для производства неодимового стекла (см. ниже).

Фторид неодима применяется для получения высококачественных оптоволоконных световодов для волоконной оптики.

Теллурид неодима — очень хороший термоэлектрический материал и компонент термоэлектрических сплавов, которым придаёт повышенную прочность и улучшает электрофизические характеристики (термо-ЭДС около 170 мкВ/К).

Неодимовое стекло

Минеральное стекло с добавлением оксидов неодима и некоторых других лантаноидов обладает многочисленными полезными физическими и интересными оптическими свойствами, а потому имеет достаточно обширное применение в научных приборах, в аксессуарных и защитных очках, декоративном стеклоделии и другое.

Изотопы

Природный неодим состоит из семи изотопов: 142 Nd (27,2 %), 143 Nd (12,2 %), 144 Nd (23,8 %), 145 Nd (8,3 %), 146 Nd (17,2 %), 148 Nd (5,7 %), 150 Nd (5,6 %) — в скобках дано их содержание в природном неодиме. Из них пять стабильны, а два слаборадиоактивны: 144 Nd испытывает альфа-распад с периодом полураспада 2,38⋅10 15 лет, а 150 Nd — двойной бета-распад с периодом полураспада 7⋅10 18 лет. На 2003 год получен 31 искусственный нестабильный изотоп неодима с массовым числом в диапазоне от 124 до 161, также известны 13 метастабильных возбуждённых состояний его ядер.

Биологическая роль

Как и многие другие редкоземельные металлы, элементарный неодим не играет значительной биологической роли в живых организмах.

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

Источник