Unsur Langka Bumi Ajaib: "Raja Magnet Permanen" -Neodymium

bantengan

Neodymium, nomer atom 60, bobot atom 144,24, kanthi isi 0,00239% ing kerak, utamané ana ing monazite lan bastnaesite. Ana pitung isotop neodymium ing alam: neodymium 142, 143, 144, 145, 146, 148 lan 150, ing antarane neodymium 142 nduweni isi paling dhuwur. Kanthi lair saka praseodymium, neodymium muncul. Tekane neodymium ngaktifake lapangan bumi langka lan nduweni peran penting.

Panemuan Neodymium

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), panemu neodymium

Ing taun 1885, ahli kimia Austria Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach nemokake neodymium ing Wina. Dheweke misahake neodymium lan praseodymium saka bahan neodymium simetris kanthi misahake lan kristalisasi amonium nitrat tetrahydrate saka asam nitrat, lan ing wektu sing padha dipisahake kanthi analisis spektral, nanging ora dipisahake kanthi bentuk sing relatif murni nganti taun 1925.

Wiwit taun 1950-an, neodymium kemurnian dhuwur (luwih saka 99%) utamane dipikolehi kanthi proses pertukaran ion monazite. Logam kasebut dipikolehi kanthi elektrolisis uyah halida. Saiki, akeh neodymium diekstrak saka (Ce, La, Nd, Pr) CO3F ing basta Nathanite lan diresiki kanthi ekstraksi pelarut. Cadangan pemurnian ion exchange sing kemurnian paling dhuwur (biasane> 99,99%) kanggo preparation.Amarga iku angel kanggo mbusak tilak pungkasan praseodymium ing jaman nalika Manufaktur gumantung teknologi langkah crystallization, kaca neodymium awal diprodhuksi ing taun 1930-an duwe werna ungu purer. lan nada warna sing luwih abang utawa oranye tinimbang versi modern.

logam neodymium

Neodymium metalik nduweni kilap metalik perak padhang, titik lebur 1024°C, kapadhetan 7,004 g/cm, lan paramagnetisme. Neodymium minangka salah sawijining logam langka bumi sing paling aktif, sing kanthi cepet ngoksidasi lan dadi peteng ing udhara, banjur mbentuk lapisan oksida lan banjur dikupas, ngetokake logam kasebut kanggo oksidasi luwih lanjut. Mulane, sampel neodymium kanthi ukuran siji sentimeter rampung dioksidasi sajrone setahun. Reaksi alon ing banyu adhem lan cepet ing banyu panas.

Konfigurasi elektronik Neodymium

Konfigurasi elektronik:

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

Kinerja laser neodymium disebabake dening transisi elektron orbital 4f antarane tingkat energi sing beda. materi laser iki digunakake digunakake ing komunikasi, panyimpenan informasi, perawatan medical, mesin, etc. Antarane wong-wong mau, yttrium aluminium garnet Y3Al5O12: Nd (YAG: Nd) digunakake digunakake kanthi kinerja banget, lan Nd-doped gadolinium scandium gallium garnet karo luwih dhuwur. efisiensi.

Aplikasi saka Neodymium

Panganggo neodymium paling gedhe yaiku materi magnet permanen NdFeB. Magnetik NdFeB diarani "raja magnet permanen" amarga produk energi magnetik sing dhuwur. Iki digunakake kanthi akeh ing elektronika, mesin lan industri liyane kanggo kinerja sing apik banget. Francis Wall, profesor pertambangan terapan ing Cumberland School of Mining, University of Exeter, UK, ngandika: "Ing babagan magnet, pancene ora ana sing bisa saingan karo neodymium. Perkembangan sukses Alpha Magnetic Spectrometer nuduhake yen sifat magnetik. saka magnet NdFeB ing China wis mlebu tingkat kelas donya.

Neodymium magnet ing hard disk

Neodymium bisa digunakake kanggo nggawe keramik, kaca ungu padhang, ruby ​​buatan ing laser lan kaca khusus sing bisa nyaring sinar infra merah. Digunakake bebarengan karo praseodymium kanggo nggawe kaca tingal kanggo blower kaca.

Nambahake 1.5% ~ 2.5% nano neodymium oxide menyang Magnesium utawa alloy aluminium bisa nambah kinerja suhu dhuwur, tightness online lan resistance karat saka alloy, lan digunakake digunakake minangka materi aerospace kanggo aviation.

Nano-yttrium aluminium garnet doped karo nano-neodymium oxide mrodhuksi sinar laser gelombang cendhak, kang digunakake digunakake kanggo welding lan nglereni bahan tipis karo kekandelan ngisor 10mm ing industri.

Nd: batang laser YAG

Ing perawatan medis, nano yttrium aluminium garnet laser doped karo nano neodymium oksida digunakake kanggo mbusak tatu bedhah utawa disinfect tatu tinimbang piso bedhah.

Kaca neodymium digawe kanthi nambahake neodymium oksida menyang kaca leleh. Lavender biasane katon ing kaca neodymium ing cahya srengenge utawa lampu pijar, nanging biru cahya katon ing cahya lampu neon. Neodymium bisa digunakake kanggo menehi warna kaca sing alus kayata violet murni, abang anggur lan abu-abu anget.

kaca neodymium

Kanthi pangembangan ilmu pengetahuan lan teknologi lan ekspansi lan ekstensi ilmu lan teknologi bumi langka, neodymium bakal duwe ruang panggunaan sing luwih akeh.