Il magico neodimio, elemento delle terre rare

Bastnaesite

Neodimio, numero atomico 60, peso atomico 144,24, con un contenuto nella crosta dello 0,00239%, presente principalmente in monazite e bastnaesite. In natura esistono sette isotopi del neodimio:neodimio142, 143, 144, 145, 146, 148 e 150, con il neodimio 142 che ha il contenuto più elevato. Con la nascita dipraseodimioelemento,neodimioè emerso anche un elemento. L'arrivo dineodimiol'elemento ha attivato ilterre rarecampo, ha svolto un ruolo importante nelterre rarecampo e controllava ilterre raremercato.

La scoperta diNeodimio

Karl von Welsbach (1858-1929), scopritore diNeodimio

Nel 1885, il chimico austriaco Carl Auer von Welsbach lo scoprìneodimioa Vienna. Si separòneodimioEpraseodimioda simmetriconeodimiomateriali separando il dinitrato di ammonio cristallino tetraidrato dall'acido nitrico e separandoli mediante analisi spettrale. Tuttavia, fu solo nel 1925 che furono separati in una forma relativamente pura.

Dagli anni '50, elevata purezza (oltre il 99%)neodimioè stato ottenuto principalmente attraverso il processo di scambio ionico della monazite. Il metallo stesso è ottenuto mediante elettrolisi dei suoi sali alogenuri. Al momento, la maggior parteneodimioviene estratto dalla pietra Bastana (Ce, La, Nd, Pr) CO3F e purificato mediante estrazione con solvente. La purificazione a scambio ionico è riservata alla preparazione della massima purezza (solitamente> 99,99%). A causa della difficoltà nel rimuovere le ultime tracce dipraseodimionell'era della produzione che si basava sulla tecnologia di cristallizzazione passo-passo, prestoneodimioil vetro prodotto negli anni '30 aveva una tonalità viola o arancione più pura rispetto alle versioni moderne.

Metallo al neodimio

Metallo al neodimioha una lucentezza metallica argento brillante, un punto di fusione di 1024 ° C e una densità di 7,004 g/cm ³, ha paramagnetismo.Neodimioè uno dei più attivimetalli delle terre rare, che si ossida e scurisce rapidamente nell'aria, formando uno strato di ossido che poi si stacca, esponendo il metallo a ulteriore ossidazione. Pertanto, una dimensione di un centimetroneodimioil campione viene completamente ossidato entro un anno. Reagire lentamente in acqua fredda e rapidamente in acqua calda.

Neodimiodisposizione elettronica

Disposizione elettronica:

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

Le prestazioni del laser dineodimioè dovuto alla transizione degli elettroni orbitali 4f tra diversi livelli energetici. Questo materiale laser è ampiamente utilizzato nella comunicazione, nell'archiviazione di informazioni, nelle cure mediche, nella lavorazione meccanica e in altri campi. Tra loro,alluminio ittrioil granato Y3Al5O12: Nd (YAG: Nd) è ampiamente utilizzato per le sue eccellenti prestazioni, così come il Nd drogatogadolinio scandiogranato di gallio con maggiore efficienza.

Applicazione dineodimio 

Il più grande utente dineodimioè un materiale magnetico permanente al neodimio ferro boro. I magneti al neodimio ferro boro hanno un prodotto ad alta energia magnetica e sono conosciuti come i moderni "re dei magneti permanenti". Sono ampiamente utilizzati in settori quali l'elettronica e i macchinari grazie alle loro eccellenti prestazioni. Francis Wall, professore di estrazione mineraria applicata presso la Cumburn School of Mining dell’Università di Exeter nel Regno Unito, ha dichiarato: “In termini di magneti, non c’è davvero concorrenza conneodimio.” Il successo dello sviluppo dello spettrometro magnetico Alpha indica che le varie proprietà magnetiche cinesi dei magneti al neodimio ferro boro hanno raggiunto livelli di livello mondiale.

Magnete al neodimio sul disco rigido

Neodimiopuò essere utilizzato per produrre ceramica, vetro viola brillante, rubini artificiali nei laser e vetro speciale in grado di filtrare i raggi infrarossi. Utilizzato insieme apraseodimioper realizzare occhiali per i lavoratori del vetro soffiato.

Aggiungendo dall'1,5% al ​​2,5% di nanoossido di neodimioalle leghe di magnesio o alluminio può migliorare le prestazioni alle alte temperature, l'ermeticità e la resistenza alla corrosione della lega ed è ampiamente utilizzato come materiale aerospaziale.

Nanometroalluminio ittriogranato drogato conossido di neodimiogenera raggi laser a onde corte, ampiamente utilizzati nell'industria per la saldatura e il taglio di materiali sottili con uno spessore inferiore a 10 mm.

 

Nd: asta laser YAG

Nella pratica medica, nanoalluminio ittriolaser a granato drogati con nanoOssido di neodimio ad elevata purezza al 99,9% N. CAS 1313-97-9 (epomaterial.com)vengono utilizzati al posto dei bisturi chirurgici per rimuovere ferite chirurgiche o disinfettare.

Neodimioil vetro si ottiene aggiungendoossido di neodimioalla fusione del vetro. Di solito appare la lavandaneodimiovetro sotto la luce solare o a incandescenza, ma appare azzurro sotto l'illuminazione fluorescente.Neodimiopuò essere utilizzato per colorare delicate tonalità del vetro come il viola puro, il bordeaux e il grigio caldo.

Neodimiobicchiere

Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia e l’espansione e l’estensione della tecnologia delle terre rare,neodimioavrà uno spazio di utilizzo più ampio.


Orario di pubblicazione: 26 ottobre 2023