العنصر الأرضي النادر السحري النيوديميوم

باستناسيت

النيوديميوم، العدد الذري 60، الوزن الذري 144.24، نسبة محتواه 0.00239% في القشرة، يتواجد بشكل رئيسي في المونازيت والباستناسيت. هناك سبعة نظائر للنيوديميوم في الطبيعة:النيوديميوم142، 143، 144، 145، 146، 148، و150، مع احتواء النيوديميوم 142 على أعلى نسبة. مع ولادةالبراسيوديميومعنصر،النيوديميومكما ظهر عنصر. وصولالنيوديميومتم تنشيط العنصرالأرض النادرةالميدان، لعبت دورا هاما فيالأرض النادرةالميدان، والسيطرة عليهالأرض النادرةسوق.

اكتشافالنيوديميوم

كارل فون ويلسباخ (1858-1929)، مكتشفالنيوديميوم

وفي عام 1885، اكتشف الكيميائي النمساوي كارل أوير فون ويلسباخالنيوديميومفي فيينا. انفصلالنيوديميوموالبراسيوديميوممن متناظرةالنيوديميومالمواد عن طريق فصل رباعي هيدرات ثنائي نترات الأمونيوم البلوري عن حمض النيتريك، وفصلهما من خلال التحليل الطيفي. ومع ذلك، لم يتم فصلهما بشكل نقي نسبيًا حتى عام 1925.

منذ الخمسينيات من القرن الماضي، أصبحت نسبة النقاء عالية (أكثر من 99%)النيوديميومتم الحصول عليه بشكل رئيسي من خلال عملية التبادل الأيوني للمونازيت. يتم الحصول على المعدن نفسه عن طريق التحليل الكهربائي لأملاح الهاليد الخاصة به. في الوقت الحاضر، معظمالنيوديميوميتم استخلاصه من حجر البستانا (Ce، La، Nd، Pr) CO3F ويتم تنقيته من خلال الاستخلاص بالمذيبات. تنقية التبادل الأيوني مخصصة لإعداد أعلى درجة نقاء (عادة> 99.99٪). نظرا لصعوبة إزالة الآثار النهائية للالبراسيوديميومفي عصر التصنيع الذي يعتمد على تقنية التبلور خطوة بخطوة، مبكرًاالنيوديميومكان الزجاج الذي تم تصنيعه في ثلاثينيات القرن العشرين يتمتع بلون أرجواني أو برتقالي أنقى من الإصدارات الحديثة.

معدن النيوديميوم

معدن النيوديميومله بريق معدني فضي ساطع، ونقطة انصهار تبلغ 1024 درجة مئوية، وكثافته 7.004 جم/سم ³، وله مغناطيسية مسايرة.النيوديميومهي واحدة من الأكثر نشاطاالمعادن الأرضية النادرة، الذي يتأكسد بسرعة ويصبح داكنًا في الهواء، مكونًا طبقة أكسيد تتقشر بعد ذلك، مما يعرض المعدن لمزيد من الأكسدة. لذلك، حجم سنتيمترالنيوديميومتتأكسد العينة بالكامل خلال عام واحد. يتفاعل ببطء في الماء البارد وبسرعة في الماء الساخن.

النيوديميومالتخطيط الإلكتروني

التخطيط الإلكتروني:

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

أداء الليزرالنيوديميوميرجع إلى انتقال الإلكترونات المدارية 4f بين مستويات الطاقة المختلفة. يتم استخدام مادة الليزر هذه على نطاق واسع في الاتصالات وتخزين المعلومات والعلاج الطبي والمعالجة الميكانيكية وغيرها من المجالات. فيما بينها،الألومنيوم الإيتريومالعقيق Y3Al5O12: Nd (YAG: Nd) يستخدم على نطاق واسع لأدائه الممتاز، وكذلك العقيق Nd المخدرالجادولينيوم سكانديومعقيق الغاليوم بكفاءة أعلى.

تطبيقالنيوديميوم 

أكبر مستخدم لالنيوديميومهو النيوديميوم الحديد البورون مادة المغناطيس الدائم. يحتوي مغناطيس البورون الحديدي النيوديميوم على منتج طاقة مغناطيسية عالي ويُعرف باسم "ملك المغناطيس الدائم" المعاصر. يتم استخدامها على نطاق واسع في صناعات مثل الإلكترونيات والآلات بسبب أدائها الممتاز. وقال فرانسيس وول، أستاذ التعدين التطبيقي في كلية كمبورن للتعدين بجامعة إكستر في المملكة المتحدة: "فيما يتعلق بالمغناطيس، لا توجد منافسة حقيقية مع المغناطيس".النيوديميوم". يشير التطوير الناجح لمطياف ألفا المغناطيسي إلى أن الخصائص المغناطيسية المختلفة لمغناطيس البورون الحديد النيوديميوم في الصين قد وصلت إلى مستويات عالمية.

مغناطيس النيوديميوم على القرص الصلب

النيوديميوميمكن استخدامه في صناعة السيراميك، والزجاج الأرجواني اللامع، والياقوت الاصطناعي بالليزر، والزجاج الخاص الذي يمكنه تصفية الأشعة تحت الحمراء. تستخدم جنبا إلى جنب معالبراسيوديميوملصنع نظارات واقية لعمال نفخ الزجاج.

إضافة 1.5% إلى 2.5% نانوأكسيد النيوديميوميمكن لسبائك المغنيسيوم أو الألومنيوم تحسين الأداء في درجات الحرارة العالية، وضيق الهواء، ومقاومة التآكل للسبائك، وتستخدم على نطاق واسع كمواد فضائية.

نانومترالألومنيوم الإيتريومالعقيق مخدر معأكسيد النيوديميوميولد أشعة ليزر قصيرة الموجة، والتي تستخدم على نطاق واسع في الصناعة للحام وقطع المواد الرقيقة التي يقل سمكها عن 10 مم.

Nd: قضيب ليزر YAG

في الممارسة الطبية، نانوالألومنيوم الإيتريومليزر العقيق المشبع بالنانودرجة نقاء عالية 99.9% أكسيد النيوديميوم CAS رقم 1313-97-9 (epomaterial.com)تستخدم بدلاً من السكاكين الجراحية لإزالة الجروح الجراحية أو تطهيرها.

النيوديميوميتم تصنيع الزجاج عن طريق الإضافةأكسيد النيوديميومإلى ذوبان الزجاج. عادة، يظهر الخزامى علىالنيوديميومالزجاج تحت ضوء الشمس أو الضوء المتوهج، لكنه يظهر باللون الأزرق الفاتح تحت إضاءة الفلورسنت.النيوديميوميمكن استخدامه لتلوين ظلال الزجاج الرقيقة مثل البنفسجي النقي والبورجوندي والرمادي الدافئ.

النيوديميومزجاج

مع تطور العلوم والتكنولوجيا وتوسيع وتوسيع تكنولوجيا العناصر الأرضية النادرة،النيوديميومسيكون لها مساحة أوسع للاستخدام.