Hva er neodymelement og dets ofte brukte testmetoder?

Visste du det? Elementet Neodymium ble oppdaget i Wien i 1885 av Karl Auer. Mens du studerer ammoniumdinitrat tetrahydrat, separerte ORR neodym ogPraseodymiumFra en blanding av neodym og praseodym gjennom spektroskopisk analyse. For å minnes oppdageren avYttrium, den tyske kjemikeren Welsbach, Orr kalt Neodymium "Neodym", avledet fra de greske ordene" Neos "som betyr" nye "og" didymos "som betyr" tvillinger ".

Etter at Orr oppdaget elementetneodym, andre kjemikere var skeptiske til oppdagelsen. I 1925 ble imidlertid den første rene prøven av metallet produsert. På 1950 -tallet, Lindsay Chemical Division

 Nd element

Gjennomført kommersiell rensing av neodym gjennom ionebytte -metoder.

I noen tid etter oppdagelsen av neodym, ble det ikke mye brukt. Imidlertid, med utviklingen av vitenskap og teknologi, har neodymelement begynt å bli brukt på mange felt på grunn av dets unike fysiske og kjemiske egenskaper. På 1930-tallet ble kommersiell neodym ble brukt som et glassfargestoff, og neodymglass ble brukt til å skape rødlig eller oransje farget glass.

Neodymhar vakt stor oppmerksomhet på grunn av sine unike fysiske og kjemiske egenskaper. Spesielt de siste årene, anvendelsen avneodymPå mange felt har fortsatt å utvide seg, og verdien har blitt stadig mer fremtredende. Så hva er så unikt med neodym? I dag, la oss avdekke mysteriet med neodym.

https://www.xingluchemical.com/high-purity-neodymium-metal-with-competitive-price-products/

Applikasjonsfelt av neodymelement

1. Magnetiske materialer: Den vanligste anvendelsen av neodym er i fremstilling av permanente magneter. Spesielt neodymium jernbormagneter (NDFEB) er blant de sterkeste kjentepermanente magneter. Disse magnetene er mye brukt til å konvertere og lagre energi i enheter som motorer, generatorer, magnetisk resonansavbildning, harddisk, høyttalere og elektriske kjøretøyer.

2. NDFEB-legering: I tillegg til å bli brukt i permanente magnetmaterialer, brukes neodymium også til å lage NDFEB-legering, som er en høy styrke, lett strukturelt materiale som brukes til å lage flymotorer,Bildeler og andre høyytelsesmaterialer. Styrkeapplikasjon.

3. Neodymium-jernlegering: Neodym kan også legges med jern for å lage magnetiske materialer med høy ytelse, for eksempel i motor- og generatorapplikasjoner i elektriske kjøretøyer.

4. Vannbehandling: Neodym -forbindelser kan brukes i vannbehandling, spesielt for å fjerne fosfater i renset avløpsvann. Dette har viktige implikasjoner for miljøvern og styring av vannressurser.

5. NDFEB -pulver: Neodymium spiller en viktig rolle i produksjonen av NDFEB -pulver, som brukes i produksjonen av permanente magneter. ​ ​

6. Medisinske anvendelser: Selv om ikke det primære applikasjonsområdet, brukes neodym også i noe medisinsk utstyr, for eksempel magnetisk resonansavbildning (MRI) -maskiner.

7. Neodymiumforbindelser: Neodymiumforbindelser brukes også i noen legeringer og katalysatorer med høy temperatur og katalysatorer.

De unike magnetiske og kjemiske egenskapene til neodym gjør det mye brukt på mange felt, spesielt innen elektronikk, energi og materialvitenskap.

ndfeb

Fysiske egenskaper ved neodymNeodymKjemisk symbol: ND, atomnummer: 60. Det er et sjeldent jordelement med en serie unike fysiske egenskaper. Følgende er en detaljert introduksjon til de fysiske egenskapene til neodym:

1. Tetthet: Tettheten av neodym er omtrent 7,01 g/kubikkcentimeter. Dette gjør det lettere enn mange andre metalliske elementer, men fortsatt relativt tett.

2. Smelting og kokepunkter: Meltepunktet for neodym er omtrent 1024 grader Celsius (1875 grader Fahrenheit), mens kokepunktet er omtrent 3074 grader Celsius (5565 grader Fahrenheit). Dette indikerer at Neodymium har relativt høye smelte- og kokepunkter, noe som gjør det stabilt i miljøer med høy temperatur.

3. Krystallstruktur: Neodymium vil utvise forskjellige krystallstrukturer ved forskjellige temperaturer. Ved romtemperatur har den en sekskantet nærmest pakket struktur, men endres til en kroppssentrert kubikkstruktur når temperaturen heves til omtrent 863 grader Celsius.

4. Magnetisme:Neodymer paramagnetisk ved romtemperatur, noe som betyr at den tiltrekkes av eksterne magnetfelt. Når det er avkjølt til veldig lave temperaturer (ca. -253,2 grader Celsius eller -423,8 grader Fahrenheit), blir det imidlertid antiferromagnetisk, og viser de motsatte egenskapene til regelmessig magnetisme.

5. Elektrisk ledningsevne: Neodym er en relativt dårlig leder av elektrisitet, med lav elektrisk ledningsevne. Dette betyr at det ikke er en god leder av strøm og ikke er egnet for applikasjoner som elektroniske ledninger.

6. Termisk ledningsevne: Neodymium har også en relativt lav termisk ledningsevne, noe som gjør det uegnet for applikasjoner med termisk ledningsevne.

7. Farge og glans: Neodym er et sølvhvit metall med en lys metallisk glans.

8. Radioaktivitet: Alle sjeldne jordelementer har en viss radioaktivitet, men neodym er veldig svakt radioaktivt, så strålingsrisikoen for mennesker er veldig lav.

De fysiske egenskapene til neodym gjør det verdifullt i spesifikke applikasjoner, spesielt ved fremstilling av ferromagnetiske materialer og høye temperaturlegeringer. Dets paramagnetiske og antiferromagnetiske egenskaper gjør det også av viss betydning i studiet av magnetiske materialer og kvantematerialer.

https://www.xingluchemical.com/high-purity-neodymium-metal-with-competitive-price-products/

Kjemiske egenskaper ved neodym

 Neodym(Kjemisk symbol: ND) er et sjeldent jordelement med en serie spesielle kjemiske egenskaper. Følgende er en detaljert introduksjon til de kjemiske egenskapene til neodym:

1. Reaktivitet: Neodymium er en relativt aktiv type sjeldne jordelementer. I luften reagerer neodym raskt med oksygen for å danne neodymoksider. Dette gjør at neodym ikke kan holde overflaten lys ved romtemperatur og vil oksidere raskt.

2. Løselighet: Neodym kan løses opp i noen syrer, for eksempel konsentrert salpetersyre (HNO3) og konsentrert saltsyre (HCl), men dens løselighet i vann er lav.

3. Forbindelser: Neodym kan danne en rekke forbindelser, vanligvis med oksygen, halogen, svovel og andre elementer for å danne forbindelser, for eksempel oksider, sulfider, etc.

4. Oksidasjonstilstand: Neodymium eksisterer vanligvis i +3 oksidasjonstilstand, som er dens mest stabile oksidasjonstilstand. Under visse forhold kan imidlertid +2 oksidasjonstilstand også dannes.

5. Legeringsdannelse: Neodym kan danne legeringer med andre elementer, spesielt med metaller som jern og aluminium for å danne neodymlegeringer. Disse legeringene har ofte viktige bruksområder i magnetiske og strukturelle materialer.

6. Kjemisk reaktivitet: Neodymium kan tjene som en katalysator eller delta i reaksjonsprosessen i noen kjemiske reaksjoner, spesielt innen feltene med høye temperaturlegeringer og materialvitenskap.

7. Oksidering av egenskap: På grunn av dens relativt aktive natur kan neodym kan fungere som et oksidasjonsmiddel i noen kjemiske reaksjoner, noe som får andre stoffer til å miste elektroner.

De kjemiske egenskapene til neodym får det til å spille en viktig rolle i spesifikke applikasjonsfelt, spesielt innen magnetiske materialer, høye temperaturlegeringer og materialvitenskapelig forskning.

Biologiske egenskaper ved neodym

Anvendelsen av neodym i det biomedisinske feltet er relativt begrenset fordi det ikke er et element som kreves i levende organismer og dets radioaktivitet er svakt, noe som gjør det uegnet for avbildning av kjernemedisin. Imidlertid er det noen forsknings- og applikasjonsområder som involverer neodym. Følgende er en detaljert introduksjon til de biomedisinske egenskapene til neodym:

1. MAG -kontrastmidler Magnetisk resonansavbildning (MRI): Selv om det ikke er et ofte brukt klinisk kontrastmiddel, kan neodym kan brukes til å forberede MR -kontrastmiddel. Å kombinere neodymioner i spesifikke molekylære strukturer kan forbedre kontrasten til MR -bilder, noe som gjør visse vev eller lesjoner lettere å observere. Denne applikasjonen er fremdeles i forskningsstadiet, men har potensiale for biomedisinsk avbildning.

2. Neodymium nanopartikler: Forskere har utviklet neodym-baserte nanopartikler som kan brukes til medikamentlevering og kreftbehandling. Disse nanopartiklene kan introduseres i kroppen og deretter frigjøre medisiner i mottakerceller eller utføre behandlinger som varmeterapi. De magnetiske egenskapene til disse partiklene kan også brukes til å veilede og overvåke behandlingsforløpet.

3. Tumorbehandling: Selv om det ikke er en direkte behandling, viser forskning at neodymmagneter kan brukes i forbindelse med andre behandlinger, for eksempel magnetisk varmebehandling. I denne metoden blir neodymmagnetpartikler introdusert i kroppen og deretter oppvarmet under påvirkning av et ytre magnetfelt for å ødelegge tumorceller. Dette er en eksperimentell behandling og blir fortsatt studert.

4. Forskningsverktøy: Noen forbindelser av elementet neodym kan brukes som eksperimentelle verktøy i biomedisinsk forskning, for eksempel i studien av celle- og molekylærbiologi. Disse forbindelsene brukes ofte til å studere områder som medikamentlevering, bioanalyse og molekylær avbildning.

Det skal bemerkes at anvendelsen av neodym i det biomedisinske feltet er relativt ny og fremdeles er under kontinuerlig utvikling og forskning. Bruksområdene er begrenset av dens sjeldne jord- og radioaktive egenskaper og krever nøye vurdering. Når du bruker neodym eller dets forbindelser, må sikkerhet og etiske retningslinjer følges for å sikre at de ikke har noen negative effekter på mennesker og miljøet.

Naturlig fordeling av neodymium

Neodymium er et sjeldent jordelement som er relativt vidt distribuert i naturen. Følgende er en detaljert introduksjon til fordelingen av neodym i naturen:

1. Eksistensen i jordskorpen: Neodym er et av de sjeldne jordelementene som er til stede i jordskorpen, og dens overflod er omtrent 38 mg/kg. Dette gjør neodymisk relativt rikelig i jordskorpen, og rangerer nummer to blant sjeldne jordelementer, etter cerium. Nyodym forekommer i mye høyere overflod enn noen vanlige metaller som wolfram, bly og tinn.

2. I sjeldne jordmineraler: Neodymium eksisterer vanligvis ikke i form av frie elementer, men i form av forbindelser i sjeldne jordmineraler. Neodymium er inneholdt i noen store sjeldne jordmalm som monazitt og bastnäsite. Nyodymene i disse malmene kan skilles gjennom smelte- og ekstraksjonsprosesser for kommersielle applikasjoner.

3. I edelt metallavsetninger: Neodymium kan noen ganger finnes i noen edle metallforekomster, for eksempel gull, sølv, kobber og uranforekomster. Imidlertid er det vanligvis til stede i relativt små mengder.

4. Sjøvann: Selv om neodym er i sjøvann, er konsentrasjonen veldig lav, vanligvis bare i mikrogram/liter nivå. Derfor er å trekke ut neodym fra sjøvann generelt ikke en økonomisk levedyktig metode.

Neodymium har en viss overflod i jordskorpen, men den finnes hovedsakelig i sjeldne jordmineraler. Å trekke ut og isolere Neodymium krever ofte komplekse smelte- og raffineringsprosesser for å imøtekomme behovene til kommersielle og industrielle applikasjoner. Sjeldne jordelementer som Neodymium spiller viktige roller innen moderne teknologi og industri, så forskning og styring av deres tilbud og distribusjon er avgjørende.

Gruvedrift, ekstraksjon og smelting av neodym

Gruvedrift og produksjon av neodym er en kompleks prosess som vanligvis involverer følgende trinn:

1. Gruvedrift av sjeldne jordforekomster: Neodymium finnes hovedsakelig i sjeldne jordmalm, for eksempel monazitt og Bastnäsite. Gruvedrift av sjeldne jordmalm er det første trinnet i produksjonen av neodym. Dette innebærer geologisk prospektering, gruvedrift, utgraving og ekstraksjon av malm.

2. Behandling av malmen: Når gruve malmen er trukket ut, må den gå gjennom en serie fysiske og kjemiske prosesseringstrinn for å skille og trekke ut sjeldne jordelementer, inkludert neodym. Disse behandlingstrinnene kan omfatte finstilling, sliping, flotasjon, syreutvasking og oppløsning.

3. Separasjon og ekstraksjon av neodym: Etter malmbehandling krever oppslemmingen som inneholder sjeldne jordelementer vanligvis ytterligere separasjon og ekstraksjon. Dette innebærer vanligvis kjemiske separasjonsmetoder som løsningsmiddelekstraksjon eller ionebytte. Disse metodene lar forskjellige sjeldne jordelementer gradvis skilles.

4. Raffinering av neodym: Når neodym er isolert, gjennomgår den vanligvis en ytterligere raffineringsprosess for å fjerne urenheter og forbedre renhet. Dette kan omfatte metoder som løsningsmiddelekstraksjon, reduksjon og elektrolyse.

5. Legeringsforberedelse: Noen anvendelser av neodym krever legering av det med andre metallelementer, for eksempel jern, bor og aluminium, for å tilberede neodymlegeringer for å lage magnetiske materialer eller legeringer med høy temperatur.

6. Fremstilling til produkter: Neodymelementer kan videre brukes til å fremstille forskjellige produkter, for eksempel magneter, permanente magneter, magnetisk resonanskontrastmidler, nanopartikler, etc. Disse produktene kan brukes i elektronikk, medisinsk, energi og materialvitenskapelig felt.

Det er viktig å merke seg at gruvedrift og produksjon av sjeldne jordelementer er en kompleks prosess som ofte krever strenge miljø- og sikkerhetsstandarder. I tillegg påvirkes også forsyningskjeden for gruvedrift og produksjon av sjeldne jordelement og produksjon av geopolitikk og markedssvingninger, så produksjonen og tilførselen av sjeldne jordelementer har tiltrukket seg internasjonal oppmerksomhet.

 

Deteksjonsmetode for neodymelement

1. Atomabsorpsjonsspektrometri (AAS): Atomabsorpsjonsspektrometri er en ofte brukt kvantitativ analysemetode, egnet for å måle innholdet av metalliske elementer. Ved å konvertere prøven som skal måles til enkeltatomer eller ioner, bestrålet prøven med en lyskilde for en spesifikk bølgelengde og måle absorpsjonen av lys, kan innholdet i metallelementet i prøven bestemmes. AAS har fordelene med høy følsomhet, god selektivitet og enkel drift.

2. Spektral skanningsmetode: Den spektrale skanningsmetoden bestemmer innholdet av elementer ved å måle absorpsjonen eller utslipp av lys ved forskjellige bølgelengder av prøven. Vanlige brukte spektrale skanningsmetoder inkluderer ultrafiolett-synlig absorpsjonsspektroskopi (UV-VIS), fluorescensspektroskopi og atomutslippsspektroskopi (AES). Disse metodene kan måle innholdet av neodym i prøver ved å velge passende bølgelengder og kontrollere instrumentparametere.

3. Røntgenfluorescensspektrometri (XRF): Røntgenfluorescensspektrometri er en ikke-destruktiv analytisk metode som er egnet for å måle elementært innhold i faste stoffer, væsker og gasser. Denne metoden bestemmer innholdet av elementer ved å avgi karakteristisk fluorescensstråling etter at prøven er begeistret av røntgenstråler, og måle toppposisjonen og intensiteten til fluorescensspekteret. XRF har fordelene med rask, sensitiv og samtidig måling av flere elementer.

4. Induktivt koblet plasmassespektrometri (ICP-MS): ICP-MS er en svært følsom analytisk metode som er egnet for måling av spor- og ultra-spor-elementer. Denne metoden bestemmer innholdet av elementer ved å konvertere prøven som skal måles til ladede ioner ved bruk av plasma med høy temperatur generert ved induktiv koblet plasma for å ionisere prøven, og deretter bruke et massespektrometer for masseanalyse. ICP-MS har ekstremt høy følsomhet, selektivitet og evnen til å måle flere elementer samtidig.

5. Induktiv koblet plasma-optisk emisjonsspektrometri (ICP-OES): Arbeidsprinsippet til ICP-OES er å bruke de eksiterte tilstandsatomer og ioner i høye temperaturer plasma generert ved induktiv koblet plasma (ICP) for å overføre og avgi spesifikk spektral linjer. . Fordi hvert element har forskjellige spektrale linjer, kan elementene i en prøve bestemmes ved å måle disse spektrale linjene

Disse deteksjonsmetodene kan velges etter behov, avhengig av prøvetype, nødvendig deteksjonsfølsomhet og analytiske forhold. I praktiske anvendelser kan den mest passende metoden velges for å bestemme innholdet i praseodym basert på forskning eller industrielle behov.

Spesifikk anvendelse av atomabsorpsjonsmetode for å måle neodymelement

I elementmåling har atomabsorpsjonsmetode høy nøyaktighet og følsomhet, og gir et effektivt middel for å studere de kjemiske egenskapene, sammensatt sammensetning og innhold av elementer.

Deretter brukte vi atomabsorpsjon for å måle mengden neodym. De spesifikke trinnene er som følger:

Forbered prøven som skal testes. For å fremstille prøven som skal måles til en løsning, er det generelt nødvendig å bruke blandet syre for fordøyelse for å lette etterfølgende måling.

Velg passende atomabsorpsjonsspektrometer. Velg et passende atomabsorpsjonsspektrometer basert på egenskapene til prøven som skal måles og området for neodyminnhold som må måles.

Juster parametrene til atomabsorpsjonsspektrometeret. I henhold til elementet som skal måles og instrumentmodellen, justerer du parametrene til atomabsorpsjonsspektrometeret, inkludert lyskilde, forstøver, detektor, etc.

Mål absorbansen av neodym. Prøven som skal testes er plassert i forstøveren, og lysstråling av en spesifikk bølgelengde sendes ut gjennom lyskilden. Det neodymiske elementet som skal måles vil absorbere denne lysstrålingen og gi en energinivåovergang. Absorbansen av neodym måles med en detektor. Beregn innholdet i neodym. Basert på absorbansen og standardkurven ble innholdet i neodymelement beregnet.

Gjennom innholdet ovenfor kan vi tydelig forstå viktigheten og unikheten til neodym. Som et av de sjeldne jordelementene har Neodymium unike fysiske og kjemiske egenskaper, som gjør det mye brukt i moderne vitenskap og teknologi. Fra magnetiske materialer til optiske instrumenter, fra katalyse til romfart, spiller neodymium en nøkkelrolle. Selv om det fremdeles er mange ukjente om vår forståelse og anvendelser av neodym, med kontinuerlig fremgang av vitenskap og teknologi, har vi grunn til å tro at vi vil kunne forstå Neodymium dypere i fremtiden og bruke sine unike egenskaper for å gi fordeler til Utviklingen av det menneskelige samfunn. Kom til flere muligheter og velsignelser.


Post Time: Des-10-2024