Lur arraroen elementu magikoa: "Iman iraunkorraren erregea"-Neodimioa

bastnasita

Neodimioa, 60 zenbaki atomikoa, 144,24 pisu atomikoa, lurrazalean % 0,00239ko edukia duena, batez ere monazitan eta bastnaesitan dago. Naturan neodimioaren zazpi isotopo daude: 142, 143, 144, 145, 146, 148 eta 150 neodimioak, eta horien artean 142 neodimioak dauka edukirik handiena. Praseodimioaren jaiotzarekin, neodimioa sortu zen. Neodimioaren etorrerak lur arraroen eremua aktibatu zuen eta bertan eginkizun garrantzitsua izan zuen. Eta lur arraroen merkatuan eragiten du.

Neodimioaren aurkikuntza

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), neodimioaren aurkitzailea

1885ean, Carl Orvon Welsbach kimikari austriarrak Carl Auer von Welsbach-ek neodimioa aurkitu zuen Vienan. Neodimioa eta praseodimioa neodimio material simetrikoetatik bereizi zituen amonio nitrato tetrahidratoa azido nitrikotik bereiziz eta kristalizatuz, eta, aldi berean, analisi espektralaren bidez bereizi zituen, baina ez zen forma nahiko puruan bereizi 1925 arte.

1950eko hamarkadaz geroztik, purutasun handiko neodimioa (% 99 baino gehiago) batez ere monazitaren ioi-truke prozesuaren bidez lortzen zen. Metala bera bere halogenuroaren gatz elektrolizatuz lortzen da. Gaur egun, neodimio gehiena (Ce,La,Nd,Pr)CO3F-tik ateratzen da basta Nathanitean eta disolbatzaileen erauzketa bidez purifikatzen da. Ioi-trukearen arazketa garbitasun handiena (normalean > % 99,99) erreserbatzen da prestatzeko. Garai hartan praseodimioaren azken arrastoa kentzea zaila denez, fabrikazioa urratseko kristalizazio teknologiaren araberakoa denez, 1930eko hamarkadan fabrikatutako neodimiozko beirak kolore more puruagoa du. eta bertsio modernoa baino tonu gorri edo laranja gehiago.

Neodimio metalikoa

Neodimio metalikoak zilarrezko distira metaliko distiratsua du, 1024 °C-ko fusio-puntua, 7,004 g/cm-ko dentsitatea eta paramagnetismoa. Neodimioa lur arraroen metal aktiboenetako bat da, airean azkar oxidatzen eta iluntzen dena, gero oxido geruza bat eratzen du eta gero zuritu egiten da, metala oxidazio gehiago jasanez. Hori dela eta, zentimetro bateko tamaina duen neodimio lagina guztiz oxidatzen da urtebeteko epean. Ur hotzetan poliki erreakzionatzen du eta ur beroan azkar.

Neodimiozko konfigurazio elektronikoa

Konfigurazio elektronikoa:

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

Neodimioaren laser-errendimendua energia-maila desberdinen artean 4f-eko elektroi orbitalen trantsizioak eragiten du. Laser material hau oso erabilia da komunikazioan, informazioa biltegiratzean, tratamendu medikoan, mekanizazioan, etab. Horien artean, itrio aluminiozko granatea Y3Al5O12:Nd(YAG:Nd) oso erabilia da errendimendu bikainarekin, eta Nd-dopatua gadolinio eskandioa gallio granatea altuagoa duena. eraginkortasuna.

Neodimioaren aplikazioa

Neodimioaren erabiltzaile handiena NdFeB iman iraunkorreko materiala da. NdFeB imana "iman iraunkorren erregea" deitzen da bere energia magnetiko handiko produktuagatik. Elektronika, makineria eta beste industria batzuetan oso erabilia da bere errendimendu bikainagatik. Francis Wall-ek, Exeter-eko Unibertsitateko (Erresuma Batuko Cumberland School of Mining-eko Cumberland School of Mining-eko meatzaritza aplikatuko irakaslea), esan zuen: "Imanei dagokienez, ez dago benetan neodimioarekin lehiatu daitekeen ezer. Alpha Magnetic Spectrometer-en garapen arrakastatsuak adierazten du propietate magnetikoak direla. Txinan NdFeB iman mundu mailan sartu dira.

Neodimiozko imana disko gogorrean

Neodimioa zeramika, beira more distiratsua, errubi artifiziala laser bidez eta izpi infragorriak iragazten dituen beira berezia egiteko erabil daiteke. Praseodimioarekin batera beira-hazgailuentzako betaurrekoak egiteko erabiltzen da.

Magnesio edo aluminio aleazioetan % 1,5 ~ % 2,5 nano neodimio oxidoa gehitzeak tenperatura altuko errendimendua, airearen estankotasuna eta korrosioarekiko erresistentzia hobetu ditzake, eta hegazkinetarako material aeroespazialean oso erabilia da.

Nano-neodimio oxidoz dopatutako nano-itrio aluminiozko granateak uhin laburreko laser izpiak sortzen ditu, industrian 10 mm-tik beherako lodiera duten material meheak soldatzeko eta ebakitzeko oso erabilia.

Nd:YAG laser hagaxka

Medikuntza tratamenduan, nano neodimio oxidoz dopatutako nano itrio aluminiozko granate laserra erabiltzen da zauri kirurgikoak kentzeko edo labana kirurgikoen ordez zauriak desinfektatzeko.

Neodimiozko beira beira urtuari neodimio oxidoa gehituz egiten da. Izpilikua normalean neodimiozko beiran agertzen da eguzki-argiaren edo gori-lanpararen azpian, baina urdin argia lanpara fluoreszenteen argiztapenean agertzen da. Neodimioa beira tonu delikatuak koloreztatzeko erabil daiteke, hala nola bioleta hutsa, ardo gorria eta gris epela.

neodimiozko beira

Zientzia eta teknologiaren garapenarekin eta lur arraroen zientzia eta teknologiaren hedapenarekin eta hedapenarekin, neodimioak erabilera espazio zabalagoa izango du.