Шидэт газрын ховор элемент: "Байнгын соронзон хаан" - Неодим

бастназит

Неодим, атомын дугаар 60, атомын жин 144.24, царцдас дахь 0.00239% -ийн агууламжтай, гол төлөв монацит, бастнезитэд байдаг. Байгаль дээр неодимийн долоон изотоп байдаг: неодим 142, 143, 144, 145, 146, 148, 150, тэдгээрийн дотор неодим 142 нь хамгийн өндөр агууламжтай байдаг. Празодим үүссэнээр неодим бий болсон. Неодим орж ирсэн нь газрын ховор элементийн талбайг идэвхжүүлж, түүнд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн. Мөн газрын ховор элементийн зах зээлд нөлөөлсөн.

Неодимийн нээлт

Карл Орвон Велсбах (1858-1929), неодимийг нээсэн

1885 онд Австрийн химич Карл Орвон Велсбах Карл Ауэр фон Велсбах Вена хотод неодимийг нээсэн. Тэрээр азотын хүчлээс аммонийн нитрат тетрахидратыг салгаж талсжуулах замаар тэгш хэмтэй неодим материалаас неодим ба празеодимийг салгаж, нэгэн зэрэг спектрийн шинжилгээгээр салгасан боловч 1925 он хүртэл харьцангуй цэвэр хэлбэрээр салгаж чадаагүй юм.

1950-иад оноос хойш өндөр цэвэршилттэй неодимийг (99% -иас дээш) голчлон моназитын ион солилцооны аргаар гаргаж авсан. Металлыг өөрөө галидын давсны электролизийн аргаар гаргаж авдаг. Одоогийн байдлаар ихэнх неодимийг (Ce,La,Nd,Pr)CO3F-аас натанитаас гаргаж аваад уусгагчаар цэвэршүүлдэг. Ионы солилцооны цэвэршилт нь бэлтгэхэд хамгийн өндөр цэвэршилттэй (ихэвчлэн > 99.99%) нөөцтэй байдаг. Үйлдвэрлэл нь шаталсан талстжуулалтын технологиос хамаардаг эрин үед празеодимийн сүүлчийн ул мөрийг арилгахад хэцүү байдаг тул 1930-аад онд үйлдвэрлэсэн эртний неодим шил нь илүү цэвэр ягаан өнгөтэй байдаг. орчин үеийн хувилбараас илүү улаан эсвэл улбар шар өнгийн аялгуу.

Неодим металл

Металл неодим нь тод мөнгөн металл гялбаа, хайлах цэг нь 1024°С, нягт нь 7.004 г/см, парамагнетизмтэй. Неодим бол хамгийн идэвхтэй газрын ховор металлын нэг бөгөөд агаарт маш хурдан исэлдэж, харанхуйлж, улмаар исэлдлийн давхарга үүсгэн, дараа нь гуужиж, металыг цаашид исэлдүүлэхэд хүргэдэг. Тиймээс нэг см-ийн хэмжээтэй неодимийн дээжийг нэг жилийн дотор бүрэн исэлдүүлдэг. Хүйтэн усанд удаан, халуун усанд хурдан урвалд ордог.

Neodymium цахим тохиргоо

Цахим тохиргоо:

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

Неодимийн лазерын гүйцэтгэл нь янз бүрийн энергийн түвшний хооронд 4f тойрог замын электрон шилжилтээс үүдэлтэй юм. Энэхүү лазер материалыг харилцаа холбоо, мэдээлэл хадгалах, эмнэлгийн эмчилгээ, боловсруулах зэрэгт өргөнөөр ашигладаг. Тэдгээрийн дотроос иттриум хөнгөн цагаан анар Y3Al5O12:Nd(YAG:Nd) нь маш сайн гүйцэтгэлтэй, Nd-д нэмэлттэй гадолиний скандийн галлийн анар илүү өндөр чанартайгаар өргөн хэрэглэгддэг. үр ашиг.

Неодимийн хэрэглээ

Неодимийн хамгийн том хэрэглэгч нь NdFeB байнгын соронзон материал юм. NdFeB соронзыг өндөр соронзон энергийн бүтээгдэхүүн учраас "байнгын соронзны хаан" гэж нэрлэдэг. Маш сайн гүйцэтгэлтэй тул электроник, машин механизм болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Их Британийн Эксетерийн Их Сургуулийн Камберландын Уул уурхайн сургуулийн хэрэглээний уул уурхайн профессор Фрэнсис Уолл хэлэхдээ: "Соронзны хувьд неодимтэй өрсөлдөхүйц юу ч байхгүй. Альфа соронзон спектрометрийг амжилттай хөгжүүлсэн нь соронзон шинж чанар нь ямар байгааг харуулж байна. Хятад дахь NdFeB соронз дэлхийн жишигт хүрсэн.

Хатуу диск дээрх неодим соронз

Неодимыг керамик эдлэл, тод ягаан шил, лазераар хийсэн хиймэл бадмаараг, хэт улаан туяаг шүүдэг тусгай шил хийхэд ашиглаж болно. Шилэн үлээгчдийн нүдний шил хийхэд празеодимтай хамт хэрэглэнэ.

Магни эсвэл хөнгөн цагаан хайлш руу 1.5% ~ 2.5% нано неодимийн оксидыг нэмбэл хайлшийн өндөр температурын гүйцэтгэл, агаар нэвтрэхгүй, зэврэлтээс хамгаалах чадварыг сайжруулж, нисэхэд сансрын материал болгон өргөнөөр ашигладаг.

Нано-неодимийн ислээр баяжуулсан нано-иттриум хөнгөн цагаан анар нь богино долгионы лазер туяа үүсгэдэг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэлд 10 мм-ээс бага зузаантай нимгэн материалыг гагнах, зүсэхэд өргөн хэрэглэгддэг.

Nd:YAG лазер саваа

Эмнэлгийн эмчилгээнд нано неодимийн оксид агуулсан нано иттриум хөнгөн цагаан анар лазерыг мэс заслын хутганы оронд мэс заслын шархыг арилгах эсвэл шархыг ариутгахад ашигладаг.

Неодимийн шилийг хайлмал шилэнд неодимийн исэл нэмэх замаар хийдэг. Лаванда нь ихэвчлэн нарны гэрэл эсвэл улайсдаг чийдэнгийн дор неодим шилэнд харагддаг боловч флюресцент чийдэнгийн гэрэлтүүлгийн дор цайвар цэнхэр өнгөтэй байдаг. Neodymium нь цэвэр ягаан, дарсны улаан, дулаан саарал гэх мэт нарийн ширхэгтэй шилний өнгийг будаж болно.

неодим шил

Шинжлэх ухаан, технологийн хөгжил, газрын ховор элементийн шинжлэх ухаан, технологи өргөжин тэлэхийн хэрээр неодим нь илүү өргөн хэрэглээний орон зайтай болно.