ჯადოსნური იშვიათი დედამიწის ელემენტი: ”მუდმივი მაგნიტის მეფე”-ნეოდიმიუმი

ბასტნაზიტი

ნეოდიმი, ატომური ნომერი 60, ატომური წონა 144.24, ქერქში 0.00239% შინაარსით, ძირითადად, არსებობს მონაზიტსა და ბასტნაში. ბუნებაში ნეოდიმიუმის შვიდი იზოტოპი არსებობს: ნეოდიმუმი 142, 143, 144, 145, 146, 148 და 150, რომელთა შორის Neodymium 142– ს აქვს ყველაზე მაღალი შინაარსი. Praseodymium- ის დაბადებით, ნეოდიმიუმი შეიქმნა. Neodymium– ის ჩამოსვლამ გააქტიურა იშვიათი დედამიწის ველი და მასში მნიშვნელოვანი როლი ითამაშა. და გავლენას ახდენს დედამიწის იშვიათ ბაზარზე.

ნეოდიმიის აღმოჩენა

კარლ ორვონ უელსბახი (1858-1929), ნეოდიმიის აღმოჩენა

1885 წელს ავსტრიელმა ქიმიკოსმა კარლ ორვონმა უელსბახმა კარლ აუერ ფონ ველსბაჩმა აღმოაჩინა ნეოდიმიუმი ვენაში. მან გამოყო ნეოდიმი და პრაზოდიმიუმი სიმეტრიული ნეოდიმიის მასალებისგან, ამონიუმის ნიტრატის ტეტრაჰიდრატისგან განცალკევებით და კრისტალიზაციით, აზოტის მჟავასგან, და ამავე დროს გამოყოფილი სპექტრული ანალიზით, მაგრამ იგი არ იყო გამოყოფილი შედარებით სუფთა ფორმაში 1925 წლამდე.

1950 -იანი წლებიდან, მაღალი სიწმინდის ნეოდიმიუმი (99%-ზე მეტი) ძირითადად იქნა მიღებული მონაზიტის იონის გაცვლის პროცესით. თავად ლითონი მიიღება მისი ჰალოიდის მარილის ელექტროლიზირებით. დღეისათვის, ნეოდიმიუმის უმეტესობა ამოღებულია (CE, LA, ND, PR) CO3F- დან Basta Nathanite- ში და გაწმენდილია გამხსნელის მოპოვებით. იონური გაცვლის გამწმენდის რეზერვი, რომელიც უმაღლესი სიწმინდეს (ჩვეულებრივ> 99,99%) მომზადებისთვის. რადგან ძნელია ამ ეპოქაში Praseodymium- ის ბოლო კვალი ამოიღო, როდესაც წარმოება დამოკიდებულია ნაბიჯის კრისტალიზაციის ტექნოლოგიაზე, 1930 -იან წლებში წარმოებულ ადრეულ ნეოდიმიის მინის აქვს უფრო სუფთა მეწამული ფერი და უფრო წითელი ან ფორთოხლის ფერის ტონი, ვიდრე თანამედროვე ვერსია.

ნეოდიმი ლითონი

მეტალის ნეოდიმიუმს აქვს ნათელი ვერცხლის მეტალის სიკაშკაშე, დნობის წერტილი 1024 ° C, სიმკვრივე 7.004 გ/სმ და პარამაგნიტიზმი. Neodymium არის ერთ - ერთი ყველაზე აქტიური იშვიათი დედამიწის ლითონი, რომელიც სწრაფად ჟანგბდება და მუქდება ჰაერში, შემდეგ აყალიბებს ოქსიდის ფენას და შემდეგ იწევს პერანგს, რაც ლითონის შემდგომი ჟანგვისკენ გამოავლენს. ამრიგად, ნეოდიმიის ნიმუში ერთი სანტიმეტრის ზომით, მთლიანად ჟანგბადია ერთი წლის განმავლობაში. ის ნელა რეაგირებს ცივ წყალში და სწრაფად ცხელ წყალში.

Neodymium ელექტრონული კონფიგურაცია

ელექტრონული კონფიგურაცია:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F4

ნეოდიმიის ლაზერული მოქმედება გამოწვეულია 4F ორბიტალური ელექტრონის გადასვლასთან ერთად ენერგიის სხვადასხვა დონეს შორის. ეს ლაზერული მასალა ფართოდ გამოიყენება კომუნიკაციის, ინფორმაციის შენახვის, სამედიცინო მკურნალობის, დამუშავების და ა.შ., მათ შორის, Yttrium alumin Garnet Y3AL5O12: ND (YAG: ND) ფართოდ გამოიყენება შესანიშნავი შესრულებით, ხოლო ND-Doped Gadolinium Scandium Gallium Garnet უფრო მაღალი ეფექტურობით.

ნეოდიმიის გამოყენება

Neodymium– ის უდიდესი მომხმარებელი არის NDFEB მუდმივი მაგნიტის მასალა. NDFEB მაგნიტს უწოდებენ "მუდმივი მაგნიტების მეფეს" მისი მაღალი მაგნიტური ენერგიის პროდუქტის გამო. იგი ფართოდ გამოიყენება ელექტრონიკაში, აპარატებსა და სხვა ინდუსტრიებში მისი შესანიშნავი შესრულებისთვის. ფრენსის უოლმა, კუმბერლენდის სამთო სკოლაში გამოყენებული სამთო სამთო სკოლის პროფესორმა, Exeter- ის უნივერსიტეტში, დიდი ბრიტანეთი, თქვა: ”მაგნიტების თვალსაზრისით, ნამდვილად არაფერია კონკურენცია Neodymium– სთან. ალფა მაგნიტური სპექტრომეტრის წარმატებული განვითარება მიუთითებს იმაზე, რომ NDFEB მაგნიტების მაგნიტური თვისებები შემოვიდა მსოფლიო დონის დონეზე.

ნეოდიმი მაგნიტი მყარ დისკზე

Neodymium შეიძლება გამოყენებულ იქნას კერამიკის, ნათელი მეწამული მინის, ხელოვნური რუბი ლაზერში და სპეციალურ ჭიქაში, რომელსაც შეუძლია ინფრაწითელი სხივების გაფილტვრა. გამოყენებულია Praseodymium– სთან ერთად, სათვალეების გასაკეთებლად მინის გამანადგურებლებისთვის.

1.5% ~ 2.5% ნანო ნეოდიმიის ოქსიდის მაგნიუმში ან ალუმინის შენადნობას შეუძლია გააუმჯობესოს შენადნობის მაღალი ტემპერატურის შესრულება, ჰაერის გამკაცრება და კოროზიის წინააღმდეგობა, და იგი ფართოდ გამოიყენება, როგორც საჰაერო კოსმოსური მასალა ავიაციისთვის.

Nano-yttrium ალუმინის გარნიტი, რომელიც ნანო-ნეოდიმიური ოქსიდითაა დოპი, წარმოქმნის მოკლე ტალღის ლაზერულ სხივი, რომელიც ფართოდ გამოიყენება შედუღების და თხელი მასალების ჭრისთვის, რომელთა სისქეა 10 მმ-ით დაბლა ინდუსტრიაში.

ND: YAG ლაზერული როდ

სამედიცინო მკურნალობისას, ნანო yttrium ალუმინის გარნეტის ლაზერული დოპი ნანო ნეოდიმიური ოქსიდით გამოიყენება ქირურგიული ჭრილობების ან დეზინფექტური ჭრილობების მოსაშორებლად ქირურგიული დანების ნაცვლად.

Neodymium მინის მზადდება ნეოდიმიის ოქსიდის შუშის დნობის დამატებით. ლავანდა ჩვეულებრივ ჩნდება ნეოდიმიის შუშაში მზის ან ინკანდესენტური ნათურის ქვეშ, მაგრამ ღია ცისფერი ჩნდება ფლუორესცენტური ნათურის განათების ქვეშ. Neodymium შეიძლება გამოყენებულ იქნას შუშის დელიკატური ჩრდილების მოსაწყობად, როგორიცაა სუფთა იისფერი, ღვინის წითელი და თბილი ნაცრისფერი.

ნეოდიუმის მინა

მეცნიერებისა და ტექნოლოგიის განვითარებით და დედამიწის იშვიათი მეცნიერებისა და ტექნოლოგიის იშვიათი და გაფართოებით, ნეოდიმიუმს ექნება ფართო გამოყენების სივრცე