Varázslatos ritkaföldfém elem: „Állandó mágnes királya” -Neodímium

bastnazita

Neodímium, 60 -as atomszám, atomtömeg 144,24, a kéregben 0,00239% -os tartalom, főleg a monazitban és a bastnaesitben. Hét neodímium -izotóp van a természetben: neodímium 142, 143, 144, 145, 146, 148 és 150, amelyek között a neodímium 142 -es tartalma van. A Praseodímium születésével a neodímium jött létre. A neodímium megérkezése aktiválta a ritkaföldfém mezőt, és fontos szerepet játszott benne. És befolyásolja a ritkaföldfémek piacát.

Neodímium felfedezése

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), A neodímium felfedezője

1885 -ben Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach osztrák vegyész felfedezte a neodímiumot Bécsben. Elválasztotta a neodímiumot és a praseodímiumot a szimmetrikus neodímium anyagoktól az ammónium -nitrát -tetrahidrát elválasztásával és kristályosításával a salétromsavtól, és ugyanakkor spektrális elemzéssel elválasztva, de 1925 -ig nem volt elválasztva.

Az 1950 -es évek óta a magas tisztaságú neodímiumot (több mint 99%) főként a monazit ioncserélő folyamatával nyerték meg. Maga a fémet úgy kapjuk meg, hogy elektrolizálja a halogén -sót. Jelenleg a legtöbb neodímiumot (CE, LA, ND, PR) CO3F -ből extrahálják Basta nathanite -ban és oldószer -extrakcióval tisztítják. Ioncserélő tisztító tartalék, amely a legmagasabb tisztaság (általában> 99,99%) az előkészítéshez. Mivel nehéz eltávolítani a praseodímium utolsó nyomát a korszakban, amikor a gyártás a lépés kristályosodási technológiától függ, az 1930 -as években gyártott korai neodímium üveg tisztább lila színű és piros vagy narancssárga színű, mint a modern változat.

Neodímium fém

A fém neodímiumnak fényes ezüst fémes csillogása van, 1024 ° C olvadáspontja, 7,004 g/cm sűrűség és paramagnetizmus. A neodímium az egyik legaktívabb ritkafémfémek, amelyek gyorsan oxidálnak és elsötétülnek a levegőben, majd oxidréteget képeznek, majd lepattannak, és a fémet további oxidációnak teszik ki. Ezért az egy centiméter méretű neodímiumminta egy éven belül teljesen oxidálódik. Lassan reagál hideg vízben és gyorsan forró vízben.

Neodímium elektronikus konfiguráció

Elektronikus konfiguráció:

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

A neodímium lézer teljesítményét a 4F orbitális elektronok átmenete okozza a különböző energiaszintek között. Ezt a lézeranyagot széles körben használják a kommunikációban, az információk tárolásában, az orvosi kezelésben, a megmunkálásban stb.

Neodímium alkalmazása

A neodímium legnagyobb felhasználója az NDFEB állandó mágneses anyag. Az NDFEB mágneset „állandó mágnesek királya” -nak hívják, nagy mágneses energiaterméke miatt. Kiváló teljesítménye érdekében széles körben használják az elektronikában, a gépekben és más iparágakban. Francis Wall, az Egyesült Királyság Exeteri Egyetemen, a Cumberland Bányászati ​​Iskola alkalmazott bányászatának professzora elmondta: „A mágnesek szempontjából valójában semmi sem tud versenyezni a Neodymiummal. Az alfa mágneses spektrométer sikeres fejlesztése azt jelzi, hogy az NDFEB mágnesek mágneses tulajdonságai Kínában beléptek a világszínvonalú szintre.

Neodímium mágnes merevlemezen

A neodímium felhasználható kerámia, fényes lila üveg, mesterséges rubin lézerben és speciális üveg előállításához, amely szűrheti az infravörös sugarakat. A Praseodymiummal együtt használják, hogy szemüveget készítsenek üvegfúvókhoz.

Ha 1,5% ~ 2,5% nano neodímium -oxidot adunk magnézium- vagy alumíniumötvözetbe, javíthatja az ötvözet magas hőmérsékleti teljesítményét, légszigetelését és korrózióállóságát, és széles körben használják repülőgép -anyagként a repüléshez.

A nano-yttrium alumínium gránát nano-neodímium-oxiddal doppant rövid hullámú lézernyalábot eredményez, amelyet széles körben használnak az iparban 10 mm vastagságú vékony anyagok hegesztésére és vágására.

ND: YAG lézerrúd

Orvosi kezelés során nano -yttrium alumínium gránát lézerrel, amelyet nano neodímium -oxiddal adalékoltak, a műtéti sebek eltávolítására vagy a műtéti kések helyett fertőtlenítő sebek eltávolítására használják.

A neodímiumüveget úgy készítik, hogy neodímium -oxidot adnak az üveg olvadékához. A levendula általában neodímium üvegben jelenik meg napfény vagy izzólámpa alatt, de a világoskék a fluoreszkáló lámpa megvilágításánál jelenik meg. A neodímium felhasználható az üveg finom árnyalataira, például tiszta ibolya, borvörös és melegszürke színezésére.

neodímium pohár

A tudomány és a technológia fejlesztésével, valamint a ritkaföldfémek tudományának és technológiájának bővítésével és kiterjesztésével a neodímium szélesebb körű felhasználási hely lesz