Magia Rara Tera Elemento: "Reĝo de Permanentaj Magnetoj" - Neodimo

bastnasito

Neodimo, atomnumero 60, atompezo 144.24, kun enhavo de 0.00239% en la krusto, ĉefe ekzistas en monazito kaj bastnesito. Ekzistas sep izotopoj de neodimo en la naturo: neodimo 142, 143, 144, 145, 146, 148 kaj 150, inter kiuj neodimo 142 havas la plej altan enhavon. Kun la naskiĝo de prazeodimo, neodimo ekestis. La alveno de neodimo aktivigis la kampon de raraj teroj kaj ludis gravan rolon en ĝi. Kaj influas la merkaton de raraj teroj.

Malkovro de Neodimo

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), la malkovrinto de neodimo

En 1885, la aŭstra kemiisto Carl Orvon Welsbach (Carl Auer von Welsbach) malkovris neodimon en Vieno. Li apartigis neodimon kaj prazeodimon el simetriaj neodimaj materialoj per apartigo kaj kristaligo de amonia nitrato tetrahidrato el nitrata acido, kaj samtempe apartigis per spektra analizo, sed ĝi ne estis apartigita en relative pura formo ĝis 1925.

Ekde la 1950-aj jaroj, altpureca neodimo (pli ol 99%) estis ĉefe akirita per jona interŝanĝa procezo de monazito. La metalo mem estas akirita per elektrolizo de ĝia halogenida salo. Nuntempe, plej multe da neodimo estas ekstraktita el (Ce,La,Nd,Pr)CO3F en nur Natanito kaj purigita per solventa ekstraktado. Jona interŝanĝa purigo rezervas tiun plej altan purecon (kutime > 99.99%) por preparado. Ĉar malfacilas forigi la lastan spuron de prazeodimo en la epoko, kiam fabrikado dependis de ŝtupa kristaliĝa teknologio, la frua neodima vitro fabrikita en la 1930-aj jaroj havas pli puran purpuran koloron kaj pli ruĝan aŭ oranĝan kolortonon ol la moderna versio.

Neodima metalo

Metala neodimo havas brile arĝentan metalan brilon, fandopunkton de 1024 °C, densecon de 7,004 g/cm³, kaj paramagnetismon. Neodimo estas unu el la plej aktivaj rarateraj metaloj, kiu rapide oksidiĝas kaj malheliĝas en la aero, poste formas oksidan tavolon kaj poste senŝeliĝas, eksponante la metalon al plia oksidiĝo. Tial, la neodima specimeno kun grandeco de unu centimetro estas tute oksidita ene de unu jaro. Ĝi reagas malrapide en malvarma akvo kaj rapide en varma akvo.

Neodima elektronika konfiguracio

Elektronika konfiguracio:

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

La lasera agado de neodimo estas kaŭzita de la transiro de 4f orbitaj elektronoj inter malsamaj energiniveloj. Ĉi tiu lasera materialo estas vaste uzata en komunikado, informa konservado, medicina traktado, maŝinado, ktp. Inter ili, itria aluminia grenato Y3Al5O12:Nd(YAG:Nd) estas vaste uzata kun bonega agado, kaj Nd-dopita gadolinio-skandio-galio-grenato kun pli alta efikeco.

Apliko de Neodimo

La plej granda uzanto de neodimo estas la permanenta magneta materialo NdFeB. La magneto NdFeB estas nomata "la reĝo de permanentaj magnetoj" pro sia alta magneta energiprodukto. Ĝi estas vaste uzata en elektroniko, maŝinaro kaj aliaj industrioj pro sia bonega funkciado. Francis Wall, profesoro pri aplikata minado ĉe la Cumberland School of Mining, Universitato de Exeter, Britio, diris: "Rilate al magnetoj, vere nenio povas konkuri kun neodimo. La sukcesa disvolviĝo de la Alfa Magneta Spektrometro indikas, ke la magnetaj ecoj de NdFeB-magnetoj en Ĉinio atingis mondnivelan nivelon."

Neodima magneto sur disko

Neodimo povas esti uzata por fari ceramikaĵon, brile purpuran vitron, artefaritan rubenon en lasero kaj specialan vitron, kiu povas filtri infraruĝajn radiojn. Uzata kune kun prazeodimo por fari protektokulvitrojn por vitroblovistoj.

Aldono de 1,5%~2,5% da nano-neodima oksido en magnezian aŭ aluminian alojon povas plibonigi la altaj temperaturreziston, hermetikecon kaj korodreziston de la alojo, kaj ĝi estas vaste uzata kiel aerspaca materialo por aviado.

Nano-itria aluminia grenato dopita per nano-neodima oksido produktas mallongondan laseran radion, kiu estas vaste uzata por veldado kaj tranĉado de maldikaj materialoj kun dikeco sub 10 mm en la industrio.

Nd:YAG-lasera stango

En medicina traktado, nano-itrio-aluminia granato-lasero dopita per nano-neodima oksido estas uzata por forigi kirurgiajn vundojn aŭ desinfekti vundojn anstataŭ kirurgiaj tranĉiloj.

Neodima vitro estas farita per aldono de neodima oksido en fanditan vitron. Lavendo kutime aperas en neodima vitro sub sunlumo aŭ inkandeska lampo, sed helblua aperas sub lumigado per fluoreska lampo. Neodimo povas esti uzata por kolorigi delikatajn nuancojn de vitro kiel ekzemple pura viola, vinruĝa kaj varma griza.

neodima vitro

Kun la disvolviĝo de scienco kaj teknologio kaj la vastiĝo kaj etendo de raratera scienco kaj teknologio, neodimo havos pli larĝan utiligspacon.