عنصر جادویی و کمیاب خاکی نئودیمیوم

باستنازیت

نئودیمیم، عدد اتمی ۶۰، وزن اتمی ۱۴۴.۲۴، با محتوای ۰.۰۰۲۳۹٪ در پوسته، که عمدتاً در مونازیت و باستنازیت وجود دارد. هفت ایزوتوپ نئودیمیم در طبیعت وجود دارد:نئودیمیم۱۴۲، ۱۴۳، ۱۴۴، ۱۴۵، ۱۴۶، ۱۴۸ و ۱۵۰، که نئودیمیم ۱۴۲ بیشترین مقدار را دارد. با تولدپراسئودیمیومعنصر،نئودیمیمعنصر نیز پدیدار شد. ورودنئودیمیمعنصر فعال شده استخاک کمیابمیدان، نقش مهمی ایفا کردخاک کمیابمیدان، و کنترلخاک کمیاببازار.

کشفنئودیمیم

کارل فون ولزباخ (۱۸۵۸-۱۹۲۹)، کاشفنئودیمیم

در سال ۱۸۸۵، شیمیدان اتریشی، کارل آور فون ولزباخ، کشف کردنئودیمیمدر وین. او جدا شدنئودیمیموپراسئودیمیوماز متقارننئودیمیمبا جداسازی آمونیوم دی نیترات تتراهیدرات بلوری از اسید نیتریک، مواد را استخراج کردند و آنها را از طریق تجزیه طیفی از هم جدا کردند. با این حال، تا سال ۱۹۲۵ آنها به شکل نسبتاً خالصی از هم جدا نشدند.

از دهه ۱۹۵۰، خلوص بالا (بیش از ۹۹٪)نئودیمیمعمدتاً از طریق فرآیند تبادل یونی مونازیت به دست آمده است. خود این فلز با الکترولیز نمک‌های هالید آن به دست می‌آید. در حال حاضر، بیشترنئودیمیماز سنگ بستانا (Ce، La، Nd، Pr) با CO3F استخراج شده و از طریق استخراج با حلال خالص‌سازی می‌شود. خالص‌سازی تبادل یونی برای تهیه بالاترین خلوص (معمولاً >99.99%) در نظر گرفته شده است. به دلیل دشواری در حذف آثار نهاییپراسئودیمیومدر دوران تولید با تکیه بر فناوری تبلور گام به گام، در اوایلنئودیمیمشیشه‌های تولید شده در دهه ۱۹۳۰ رنگ بنفش یا نارنجی خالص‌تری نسبت به نمونه‌های مدرن داشتند.

فلز نئودیمیم

فلز نئودیمیومدارای درخشش فلزی نقره‌ای روشن، نقطه ذوب 1024 درجه سانتیگراد و چگالی 7.004 گرم بر سانتی‌متر مکعب است. دارای خاصیت پارامغناطیس است.نئودیمیمیکی از فعال‌ترین‌هاستفلزات خاکی کمیابکه به سرعت در هوا اکسید و تیره می‌شود و یک لایه اکسید تشکیل می‌دهد که سپس کنده می‌شود و فلز را برای اکسیداسیون بیشتر در معرض قرار می‌دهد. بنابراین، یک سانتی‌مترنئودیمیمنمونه ظرف یک سال کاملاً اکسید می‌شود. در آب سرد به آرامی و در آب گرم به سرعت واکنش می‌دهد.

نئودیمیمطرح الکترونیکی

طرح الکترونیکی:

۱s۲ ۲s۲ ۲p۶ ۳s۲ ۳p۶ ۴s۲ ۳d۱۰ ۴p۶ ۵s۲ ۴d۱۰ ۵p۶ ۶s۲ ۴f۴

عملکرد لیزر ازنئودیمیمبه دلیل انتقال الکترون‌های مداری 4f بین سطوح انرژی مختلف است. این ماده لیزری به طور گسترده در ارتباطات، ذخیره‌سازی اطلاعات، درمان پزشکی، پردازش مکانیکی و سایر زمینه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله آنها،ایتریم آلومینیومگارنت Y3Al5O12: Nd (YAG: Nd) به دلیل عملکرد عالی و همچنین آلاییده شده با Nd به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد.گادولینیم اسکاندیمگارنت گالیوم با راندمان بالاتر.

کاربردنئودیمیم 

بزرگترین کاربر ازنئودیمیمآهنربای دائمی نئودیمیوم آهن بورون است. آهنرباهای نئودیمیوم آهن بورون انرژی مغناطیسی بالایی دارند و به عنوان "پادشاه آهنرباهای دائمی" معاصر شناخته می‌شوند. آنها به دلیل عملکرد عالی خود به طور گسترده در صنایعی مانند الکترونیک و ماشین آلات مورد استفاده قرار می‌گیرند. فرانسیس وال، استاد معدن کاربردی در دانشکده معدن کامبرن در دانشگاه اکستر در انگلستان، گفت: "از نظر آهنرباها، واقعاً هیچ رقابتی با ... وجود ندارد."نئودیمیمتوسعه موفقیت‌آمیز طیف‌سنج مغناطیسی آلفا نشان می‌دهد که خواص مغناطیسی مختلف آهنرباهای نئودیمیوم آهن بور چین به سطوح جهانی رسیده است.

آهنربای نئودیمیوم روی هارد دیسک

نئودیمیممی‌تواند برای ساخت سرامیک، شیشه بنفش روشن، یاقوت مصنوعی در لیزر و شیشه مخصوصی که می‌تواند اشعه مادون قرمز را فیلتر کند، استفاده شود. همراه با ... استفاده می‌شود.پراسئودیمیومساخت عینک ایمنی برای کارگران شیشه‌گری.

افزودن ۱.۵٪ تا ۲.۵٪ نانواکسید نئودیمیومبه آلیاژهای منیزیم یا آلومینیوم می‌تواند عملکرد دمای بالا، هوابندی و مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ را بهبود بخشد و به طور گسترده به عنوان ماده‌ای در هوافضا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نانومترایتریم آلومینیومگارنت آلاییده شده بااکسید نئودیمیومپرتوهای لیزر موج کوتاه تولید می‌کند که به طور گسترده در صنعت برای جوشکاری و برش مواد نازک با ضخامت کمتر از 10 میلی‌متر استفاده می‌شوند.

 

میله لیزر Nd: YAG

در عمل پزشکی، نانوایتریم آلومینیوملیزرهای گارنت آلاییده شده با نانواکسید نئودیمیوم با خلوص بالا ۹۹.۹٪، شماره CAS: ۱۳۱۳-۹۷-۹ (epomaterial.com)به جای چاقوی جراحی برای برداشتن زخم‌های جراحی یا ضدعفونی کردن آنها استفاده می‌شوند.

نئودیمیمشیشه با افزودن ... ساخته می‌شوداکسید نئودیمیومبه ذوب شدن شیشه. معمولاً، اسطوخودوس روی آن ظاهر می‌شودنئودیمیمشیشه زیر نور خورشید یا نور لامپ رشته‌ای، اما زیر نور فلورسنت آبی روشن به نظر می‌رسد.نئودیمیممی‌توان از آن برای رنگ‌آمیزی سایه‌های ظریف شیشه مانند بنفش خالص، شرابی و خاکستری گرم استفاده کرد.

نئودیمیمشیشه

با توسعه علم و فناوری و گسترش و توسعه فناوری عناصر خاکی کمیاب،نئودیمیمفضای وسیع‌تری برای استفاده خواهد داشت.


زمان ارسال: ۲۶ اکتبر ۲۰۲۳