Čarobni redki zemeljski element: "Kralj trajnega magneta" -Neodymium

Badnazit

Neodimij, atomska številka 60, atomska teža 144,24, z vsebnostjo 0,00239% v skorji, v glavnem obstaja v monazitu in bastaezitu. V naravi je sedem izotopov neodimija: neodimij 142, 143, 144, 145, 146, 148 in 150, med katerimi ima neodimij 142 najvišjo vsebnost. Z rojstvom praseodima je nastal neodimij. Prihod neodimija je aktiviral redko zemeljsko polje in imel pomembno vlogo v njem. In vpliva na trg redkega Zemlje.

Odkritje neodimija

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), odkrivalec neodimija

Leta 1885 je avstrijski kemik Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach odkril neodimij na Dunaju. Neodimij in praseodimij je ločil od simetričnih neodimijevih materialov z ločevanjem in kristalizacijo amonijevega nitrata tetrahidrata iz dušikove kisline in hkrati ločen s spektralno analizo, vendar ga v relativno čisti obliki ni bil ločen do leta 1925.

Od petdesetih let prejšnjega stoletja je bil neodimij z visoko čistostjo (več kot 99%) v glavnem pridobljen s postopkom monazita ionov. Sama kovina dobiva z elektroliziranjem njegove halogenidne soli. Trenutno se večina neodimija ekstrahira iz (CE, LA, ND, PR) CO3F v Basta Nathanite in očiščena z ekstrakcijo topila. Rezerva za čiščenje ionske izmenjave, ki je najvišja čistost (ponavadi> 99,99%) za pripravo. Ker je težko odstraniti zadnjo sled prazoodima v dobi, ko je proizvodnja odvisna od tehnologije kristalizacije koraka, zgodnjega neodimijevega stekla, izdelane v 1930 -ih, ima čistejšo vijolično barvo in bolj rdečo ali oranžno barvo kot sodobno različico.

Neodimijeva kovina

Kovinski neodimij ima svetel srebrni kovinski sijaj, tališče 1024 ° C, gostoto 7,004 g/cm in paramagnetizem. Neodimij je ena najbolj aktivnih redkih zemeljskih kovin, ki hitro oksidira in zatemni v zraku, nato tvori oksidno plast in nato odtrga, tako da kovino izpostavi nadaljnji oksidaciji. Zato je vzorec neodima z velikostjo enega centimetra v enem letu popolnoma oksidiran. Počasi reagira v hladni vodi in hitro v vroči vodi.

Neodimijeva elektronska konfiguracija

Elektronska konfiguracija:

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

Lasersko zmogljivost neodimija povzroči prehod 4F orbitalnih elektronov med različnimi nivoji energije. Ta laserski material se pogosto uporablja pri komunikaciji, shranjevanju informacij, zdravljenju, obdelavi itd. Med njimi se ytrium aluminijev granat y3al5o12: ND (yag: nd) pogosto uporablja z odličnimi zmogljivostmi, z večjo učinkovitostjo pa gadolinium gadolinium scandium Gallium.

Uporaba neodimija

Največji uporabnik neodimija je NDFEB trajni material magneta. NDFEB magnet se zaradi svojega visokega magnetnega energijskega izdelka imenuje "kralj trajnih magnetov". Za svoje odlične zmogljivosti se pogosto uporablja v elektroniki, strojih in drugih panogah. Francis Wall, profesor uporabnega rudarjenja na rudarski šoli Cumberland University of Exeter, Velika Britanija, je dejal: "Kar zadeva magnete, v resnici ni nič, kar bi lahko konkuriralo neodimiju. Uspešen razvoj alfa magnetnega spektrometra kaže, da so magnetne lastnosti NDFEB magnetov na Kitajskem stopile po vsem svetu.

Neodimijev magnet na trdem disku

Neodimij se lahko uporablja za izdelavo keramike, svetlo vijoličnega stekla, umetnega rubina v laserju in posebnem steklu, ki lahko filtrira infrardeče žarke. Uporablja se skupaj s praseodimijem za izdelavo očal za steklene puhanje.

Če dodate 1,5% ~ 2,5% nano neodimijevega oksida v magnezij ali aluminijevo zlitino, lahko izboljša visoko temperaturno zmogljivost, tesnost zraka in korozijsko odpornost zlitine in se pogosto uporablja kot vesoljski material za letalstvo.

Nano-ytrium aluminijev granat, dopiran z nano-neodimijevim oksidom, proizvaja laserski snop s kratkim valom, ki se pogosto uporablja za varjenje in rezanje tankih materialov z debelino pod 10 mm v industriji.

ND: Yag Laser Rod

Pri medicinskem zdravljenju se za odstranjevanje kirurških ran ali razkužilnih ran namesto kirurških nožev uporablja nano ytrium aluminijev granat z nano neodimijevim oksidom.

Neodimijevo steklo izdelamo z dodajanjem neodimijevega oksida v stekleno talino. Sivka se običajno pojavi v neodimijevem steklu pod sončno svetlobo ali žarilno žarnico, svetlo modra pa se pojavi pod fluorescentno osvetlitvijo svetilke. Neodimij lahko uporabimo za barvanje občutljivih odtenkov stekla, kot so čista vijolična, vino rdeča in toplo siva.

Neodimijevo steklo

Z razvojem znanosti in tehnologije ter širitvijo in razširitvijo redke znanosti in tehnologije Zemlje bo imel neodimij širši prostor za uporabo