عنصر الأرض النادر السحري: "ملك المغناطيس الدائم"-neodymium

Bastnasite

النيوديميوم ، الرقم الذري 60 ، الوزن الذري 144.24 ، مع محتوى 0.00239 ٪ في القشرة ، يوجد أساسا في مونيازيت وباستنيزيت. هناك سبعة نظائر من النيوديميوم في الطبيعة: Neodymium 142 ، 143 ، 144 ، 145 ، 146 ، 148 و 150 ، من بينها Neodymium 142 لديه أعلى محتوى. مع ولادة Praseodymium ، ظهر النيوديميوم. قام وصول النيوديميوم بتنشيط حقل الأرض النادر ولعب دورًا مهمًا في ذلك. ويؤثر على سوق الأرض النادر.

اكتشاف النيوديميوم

كارل أورفون ويلسباخ (1858-1929) ، اكتشاف النيوديميوم

في عام 1885 ، اكتشف الكيميائي النمساوي كارل أورفون ويلسباخ كارل أوير فون ويلسباخ النيوديميوم في فيينا. قام بفصل النيوديميوم و praseodymium عن مواد النيوديميوم المتماثلة عن طريق فصل وتبلور رباعي هيغاوم نترات الأمونيوم من حمض النيتريك ، وفي الوقت نفسه مفصولة بالتحليل الطيفي ، ولكن لم يتم فصله في شكل نقي نسبيًا حتى عام 1925.

منذ خمسينيات القرن العشرين ، تم الحصول على درجة عالية من النقاء النيوديميوم (أكثر من 99 ٪) من خلال عملية التبادل الأيوني للمتنزهيت. يتم الحصول على المعدن نفسه عن طريق الإلكتروليز على ملح الهاليد. في الوقت الحاضر ، يتم استخراج معظم النيوديميوم من (CE ، LA ، ND ، PR) CO3F في Basta Nathanite وتنقيته عن طريق استخراج المذيبات. يحتفظ أيون تبادل بتنقية أعلى نقاوة (عادةً ما تكون> 99.99 ٪) للتحضير. لأنه من الصعب إزالة آخر تتبع praseodymium في العصر عندما يعتمد التصنيع على تقنية التبلور الخطوة ، وللزجاج النيوديميوم المبكر المصنوع في ثلاثينيات القرن العشرين لونًا أرجوانيًا أرجوانيًا وألوانًا أحمر أكثر من الإصدار الحديث.

المعادن النيوديميوم

يحتوي النيوديميوم المعدني على بريق معدني فضية مشرق ، ونقطة انصهار من 1024 درجة مئوية ، وكثافة 7.004 جم/سم ، والبراماج المغناطيسية. تعد النيوديميوم واحدة من أكثر المعادن الأرضية النادرة نشاطًا ، والتي تتأكسد بسرعة وتغميق في الهواء ، ثم تشكل طبقة أكسيد ثم تقشر ، وفضح المعدن لمزيد من الأكسدة. لذلك ، فإن عينة النيوديميوم مع حجم سنتيمتر واحد يتأكسد تماما في غضون سنة واحدة. يتفاعل ببطء في الماء البارد وبسرعة في الماء الساخن.

التكوين الإلكتروني النيوديميوم

التكوين الإلكتروني:

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

يحدث أداء الليزر للنيوديميوم بسبب انتقال الإلكترونات المدارية 4F بين مستويات الطاقة المختلفة. تستخدم هذه المواد الليزرية على نطاق واسع في الاتصالات ، وتخزين المعلومات ، والعلاج الطبي ، والآلات ، وما إلى ذلك ، ويستخدم Yttrium Aluminium Garnet Y3Al5O12: ND (YAG: ND) على نطاق واسع مع أداء ممتاز ، وعربة غالوليوم غالنيوم غادولينيوم ذات الكفاءة العالية.

تطبيق النيوديميوم

أكبر مستخدم للنيوديميوم هو مواد المغناطيس الدائمة NDFEB. يسمى NDFEB Magnet "ملك المغناطيس الدائم" بسبب منتج الطاقة المغناطيسي العالي. يستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات والآلات وغيرها من الصناعات من أجل أدائها الممتاز. وقال فرانسيس وول ، أستاذ التعدين التطبيقي في كلية كمبرلاند للتعدين ، جامعة إكستر ، المملكة المتحدة: "من حيث المغناطيس ، لا يوجد شيء يمكن أن يتنافس مع النيوديميوم. إن التطور الناجح لمطياف ألفا المغناطيسي يشير إلى أن الخصائص المغناطيسية للمغناطيسات NDFEB في الصين دخلت المستوى العالمي.

مغناطيس النيوديميوم على القرص الصلب

يمكن استخدام النيوديميوم لصنع السيراميك ، والزجاج الأرجواني الساطع ، والياقوت الاصطناعي في الليزر والزجاج الخاص الذي يمكنه تصفية أشعة الأشعة تحت الحمراء. تستخدم مع praseodymium لصنع نظارات للنشرات الزجاجية.

إن إضافة 1.5 ٪ ~ 2.5 ٪ من أكسيد النانو النانو إلى سبائك المغنيسيوم أو الألومنيوم يمكن أن يحسن أداء درجة الحرارة العالية ، وضيق الهواء ومقاومة التآكل للسبائك ، ويستخدم على نطاق واسع كمواد فضاء للطيران.

ينتج عن العقيق المصنوع من النانو ييتريوم مخدرًا مع أكسيد النانو النيديميوم شعاع ليزر قصير الموجة ، والذي يستخدم على نطاق واسع للحام وقطع مواد رقيقة بسمك أقل من 10 مم في الصناعة.

ND: قضيب ليزر YAG

في العلاج الطبي ، يتم استخدام الليزر المصنوع من الألومنيوم النانو يتريوم مع أكسيد النانو النيوديميوم لإزالة الجروح الجراحية أو تطهير الجروح بدلاً من السكاكين الجراحية.

يتكون زجاج النيوديميوم عن طريق إضافة أكسيد النيوديميوم إلى ذوبان زجاجي. عادةً ما يظهر لافندر في زجاج النيوديميوم تحت ضوء الشمس أو المصباح المتوهج ، ولكن يظهر الأزرق الفاتح تحت إضاءة مصباح الفلورسنت. يمكن استخدام النيوديميوم لتلوين ظلال زجاجية حساسة مثل البنفسجي النقي والأحمر النقي والرمادي الدافئ.

زجاج النيوديميوم

مع تطوير العلوم والتكنولوجيا وتوسيع وتوسيع علوم وتكنولوجيا الأرض النادرة ، سيكون للنيوديميوم مساحة استخدام أوسع