Неодим (Nd) Neodymium

Неодим (Nd) Neodymium

История Неодима

Материал Неодим был открыт в ходе множества экспериментов. Еще в 1841 году ученым Мозандером был произведен анализ земли, называемой лантановой. Из нее он выделил два новых вида земли. Один из них сохранил название, а другой переименовали в дидим. С греческого перевода это означает парный или близнец. Уже в 1879 году Лекоком де Буабоцраном был произведен ряд исследований, которые показали, что из этого элемента возможно выделить другую землю, названную позже самарием. А в 1882 году австрийский ученый смог разделить оставшуюся часть дидима на два абсолютно новых элемента. Один из них он назвал неодимом. На сегодняшний день, цена одного килограмма неодима чистотой не менее 99% составляет около 70 долларов США. В 2011 году цена составляла на 40 долларов больше, но потом резко упала.

неодим

Химический свойства элемента

В состав неодима входит 7 изотопов, пять из которых носят стабильных характер, а два – радиоактивный характер. Самым распространённым изотопом является номер 142, вторым стоит 144, который слегка радиоактивен. Неодим взаимодействует:

  • С кислородом. В стабильном состоянии взаимодействие происходит достаточно медленно. Но при нагревании до 150 градусов по Цельсия происходит более активная реакция. При этом образовывается оксид неодима три;
  • С водой. Так же, как и с кислородом реакция происходит медленно. При нагреве взаимодействие проходит значительно быстрее. Во время реакции выделяется гидроксид;
  • С галогенами. Реакция с галогенами сопровождается выделением некоторого количества солей различного цвета. Цвет будет зависеть от вида и доли галогена в реакции;
  • С разбавленными кислотами. При этом образуется специальный ион и раствор почти моментально окрашивается в светло-лиловый цвет.

Nd неодим

Многие соединения неодима отлично изучены и широк используются в различных отраслях производства и промышленности. Все они отличаются окрасом и физическим состоянием. Может иметь ид жидкости, солей или кристаллов. При определённом нагреве способен к химическим реакциям с серой и другими неметаллами.

Физические свойства элемента

В природе Неодим обладает ярким светло серебристым цветом с золотистым оттенком. Основная особенность метала – его магнитные свойства. Основная кристаллическая модификация – это гексагональная решетка похожая на решетку лантана. Изменение модификации происходит при 1006 градусов по Цельсия. Это почти достигает температуры плавления, то есть 1024 градусов по Цельсия. После такого нагрева модификация меняется на кубическую решетку.

Среди остальных редкоземельных металлов неодим атомная масса довольно маленькая. Она составляет 144,24 грамм на моль. Плотность неодима 7,01 г/см3. Температура кипения достаточно большая и значительно превышает показатели других элементов этой группы металлов. Составляет 3030 градусов по Цельсия.

металл неодим

Сплав железа и неодима достаточно популярен. Он используется в производстве магнитов. Некоторые соединения используются для пигментации в производстве цветной керамики и стекла. А также используется для создания предметов искусства, так как может менять цвет в зависимости от освещения.

Сильно влияет на состояние алюминиевых сплавов. Повышает их прочность в несколько раз. Используется для произведения возобновляемой энергии. В частности, для ветровых турбин. Такие турбины могут работать намного дольше, чем аналоги. Все свойства еще не изучены. Неодим стал набирать популярность только в последнее годы.

Производство Неодима

Среди известных лантаноидов неодим находится на втором месте по распространённости. В земной коре его находится рекордное количество, оно превышает даже долю лантана и составляет 25—37 г/т. Неодим достаточно легкий элемент. При декомпозиции редкоземельных элементов он совмещается с другими легкими лантаноидами. Выделение происходит вместе с веществом празеодимом. Его природное состояние до сих пор называют дидимом. Что бы получить простое вещество производители используют металлотермию. Это достаточно простой и доступный способ получения элемента. Еще одним способом является электролиз. Он проводится над расплавленными солями. Основным добытчиком и производителем данного материала является Китай. Планируется развитие и разработка новых рудников в США, Индии, Шри-Ланке, Малайзии и других.

Nd Neodymium

 

 

Искусственный синтез Неодима

Поскольку данный материал довольно трудно добывать, а его запасы в известных источниках ограничены широко используется его промышленное производство. Редкоземельные металлы разделяются на ряд элементов. Их в свою очередь разделяют с помощью ионной хроматографии. Так же используют способ электролиза. Ему подвергаются расплавы хлорида неодима. Также можно использовать фторид неодима.

Спрос на данный материал постоянно растет. Но так как рудники еще не развиты в достаточной степени, то его добывается и производится достаточно мало. Всего 65 тысяч тонн в год. В дальнейшем планируется развивать и другие рудники по всему миру.