Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Неодим англ neodymium нім Neodym n хімічний елемент Символ Nd ат н 60 ат м 144 24 належить до лантаноїдів Сріблясто біли

Неодим

Неодим

Неодим (англ. neodymium, нім. Neodym n) — хімічний елемент. Символ Nd, ат. н. 60, ат. м. 144,24, належить до лантаноїдів. Сріблясто-білий метал. Нижче 885 °С кристалічна ґратка гексагональна, щільно упакована (α-Nd), вище — кубічна (β-Nd). Густина 7,007 г/см³. tпл = 1024 °С; tкип = 3030 °С.

Неодим (Nd)
Атомний номер 60
Зовнішній вигляд простої речовини
image
сріблясто-білий
рідкоземельний метал
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса) 144,24 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 182 пм
Енергія іонізації (перший електрон) 531,5(5,51) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Xe] 4f4 6s2
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 184 пм
Радіус іона 99.(+3e) 5 пм
Електронегативність (за Полінгом) 1,14
Електродний потенціал Nd←Nd3+ -2,32В
Nd←Nd2+ -2,2В
Ступені окиснення 3
Термодинамічні властивості
Густина 7,007 г/см³
Молярна теплоємність 0,205 Дж/(К·моль)
Теплопровідність (16,5) Вт/(м·К)
Температура плавлення 1294 К
Теплота плавлення 7,1 кДж/моль
Температура кипіння 3341 К
Теплота випаровування 289 кДж/моль
Молярний об'єм 20,6 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки гексагональна
Період ґратки 3,660 Å
Відношення с/а 1,614
Температура Дебая n/a К
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
image Неодим у Вікісховищі

Середній вміст неодиму в земній корі 3,7•10–3 за масою. Як і всі інші лантаноїди, неодим присутній в багатьох рідкісноземельних мінералах — у ксенотимі, монациті, ортиті, бастнезиті і ін.

Історія

У 1843 році Карл Густав Мосандер повідомив про розкладання церівої землі на власне церієву, а також лантанову і дідимієву. За властивостями дідим був дуже схожим на лантан, тому і отримав назву від грец. δίδυμος, дос. «близнюк». Пізніше, при очищенні дідиму були отримані самарій і гадоліній, і, нарешті, у 1885 році австрійський хімік Карл Ауер фон Вельсбах встановив, що сам дідим є сумішшю двох елементів, що отримали назви неодим і празеодим.

Назва неодиму походить від грецьких слів «neos» та «didimos» (у латинській транскрипції) відповідно в українському перекладі «новий» та «близнюк».

Чистий неодим був отриманий лише у 1925 році.

У 1983 році були вперше виготовлені неодимові магніти, які зараз є основним способом використання неодиму.

Фізичні властивості

Сріблясто-білий метал. При температурі нижче 885 °С кристалічна ґратка гексагональна, щільно упакована (α-Nd), при вищій температурі — кубічна (β-Nd). Густина 7,007 г/см³; tпл = 1024 °С; tкип = 3030 °С.

Хімічні властивості

Неодим повільно, а при температурі вище 150 °C активно реагує з киснем повітря з утворенням неодим (ІІІ) оксиду:

4 Nd + 3 O2 → 2 Nd2O3

Повільно реагує з водою, однак реакція пришвидшується при нагріванні з утворенням гідроксиду:

2 Nd (тв) + 6 H2O (р) → 2 Nd(OH)3 (aq) + 3 H2 (г)

Неодим реагує з галогенами:

2 Nd (тв) + 3 F2 (г) → 2 NdF3 (тв) [сіль фіолетового кольору ]
2 Nd (тв) + 3 Cl2 (г) → 2 NdCl3 (тв) [сіль рожево-лілового кольору]
2 Nd (тв) + 3 Br2 (г) → 2 NdBr3 (тв) [сіль фіолетового кольору ]
2 Nd (тв) + 3 I2 (г) → 2 NdI3 (тв) [сіль зеленого кольору ]

Nd реагує з розбавленими кислотами з утворенням Nd(III) іону який забарвлює розчин у ліловий колір (існує як [Nd(OH2)9]3+ комплекс)

2 Nd (тв) + 3 H2SO4 (aq) → 2 Nd3+ (aq) + 3 SO2−
4 (aq) + 3 H2 (г)

Ізотопи

Природний неодим складається з 7 ізотопів. П'ять з них — стабільні, ще два — мають дуже великі періоди напіврозпаду.

Масове число Частка у природному неодимі Період напіврозпаду
142 27,152% ∞
143 12,174% ∞
144 23,798% 2,29×1015
145 8,293% ∞
146 17,189% ∞
148 5,756% ∞
150 5,638% 0,79×1019

Загалом відомо 44 ізотопи неодиму з масовими числами від 124 до 161, 6 з яких — метастабільні. З нестабільних ізотопів, що не зустрічаються в природі, найбільші періоди напіврозпаду мають Nd147 (10,98 днів) і Nd140 (3,37 днів).

Розповсюдження

Неодим — другий за розповсюдженністю серед лантаноїдів (після церію). Середній вміст неодиму в земній корі за масою становить 3,3×10–3%, у світовому океані — 2,8×10-10%, у Всесвіті — 10-6%.

Як і решта лантаноїдів, неодим присутній у багатьох рідкісноземельних мінералах —ксенотимі, монациті, ортиті, бастнезиті тощо. У таких мінералах як ешиніт і гадолініт неодим є домінантним рідкісноземельним елементом.

Країни з великими запасами рідкісноземельних мінералів — Китай, Бразилія, В'єтнам. У 2017 році Китай контролював 80% усього світового видобутку неодиму.

Отримання

Одержують неодим кальцієтермічним відновленням його трифториду або трихлориду, а також при електролізі розплаву трихлориду неодиму. Для відокремлення ніобію від інших лантаноїдів широко застосовують методи йонообмінної хроматографії.

Застосування

image
Неодимові магніти (нижній має вагу 143 мг) тримають сталеві кульки (кожна вагою близько 200 г)

Магніти

Близько 80% усього добуваного в світі неодиму використовується для виготовлення магнітів. Неодимові магніти є найсильнішими з доступних постійних магнітів — їх залишкова намагніченість досягає 1,5 тесла (у кілька разів вища за феритові магніти). Неодимові магніти використовуються у електромоторах, жорстких дисках, мікрофонах і навушниках, апаратах для магнітно-резонансної томографії тощо.

Металургія

Мішметал (суміш рідкоземельних металів, що використовується для модифікування металів) на 15% складається з неодиму.

Додавання 1-5% неодиму до магнію, алюмінію і титану значно збільшує їх міцність. Крім того, мала швидкість дифузії неодиму в цих металах при високій температурі підвищує їх жароміцність.

Близько 8% неодиму використовується у цих цілях.

Виробництво батарей

Аноди у нікель-метал-гідридних акумуляторах виробляють з сплаву рідкоземельних металів, що містить неодим. Цей сплав використовують через здатність цих металів поглинати великі кількості водню, що виділяється під час роботи акумулятора..

Близько 5% неодиму використовується у цих цілях.

Виробництво скла

image
Неодимове скло
image
image
Неодимовий активний елемент (робоче тіло твердотільного лазера)

Оксиду неодиму Nd2O3 використовується для надання склу і кераміці лавандового відтінку. Таке скло змінює свій колір в залежності від освітлення (т.з. "олександритовий ефект"), тому використовується в окулярах-хамелеонах. Окуляри з такого скла збільшують контрастність червоного і зеленого кольору, тому використовуються людьми з порушеним кольоросприйняттям. Також, смуга найглибшого поглинання такого скла практично збігається зі спектром випромінювання натрію, тому може використовуватись як оптичний фільтр. Іноді в окулярах замість неодиму використовують його сплав з празеодимом — такі окуляри називають "дидимовими".

Скло, ітрій-алюмінієві гранати, гадоліній-скандій-галіеві гранати з домішкою неодиму використовуються як робочі тіла для інфрачервоних лазерів. Типові довжини хвилі неодимових лазерів — від 0,9 до 1,8 мкм.

Інше

Неодимові каталізатори використовуються у гумовій промисловості для пришвидшення деяких реакцій полімеризації.

Сплав з неодиму з ербієм використовується у кріотехніці.

Примітки

  1. Лантаноиды(рос.)
  2. Neodymium(англ.)
  3. Isotopes of the Element Neodymium(англ.)
  4. Technical data for Neodymium(англ.)
  5. Aeschynite-(Nd)(англ.)
  6. Gadolinite-(Nd)(англ.)
  7. Top Rare Earth Reserves by Country(англ.)
  8. A rare metal called neodymium is in your headphones, cellphone and electric cars like Tesla’s Model 3 — and China controls the world’s supply(англ.)
  9. Rare Earth Elements—End Use and Recyclability(англ.)
  10. Magnet Grades(англ.)
  11. Петрянов-Соколов, 1983, с. 136.
  12. Characterization of spent nickel–metal hydride batteries and a preliminary economic evaluation of the recovery processes(англ.)
  13. Что такое «Неодимовое стекло» [ 2019-06-27 у Wayback Machine.](рос.)
  14. неодимовый лазер(рос.)
  15. A Highly Reactive and Monomeric Neodymium Catalyst(англ.)
  16. Neodymium(англ.)

Література

  • Глосарій термінів з хімії // Й.Опейда, О.Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім.. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет — Донецьк: «Вебер», 2008. — 758 с.
  • Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — .
  • И.В. Петрянов-Соколов. Серебро - нильсборий и далее // Популярная библиотека химических элементов. — 3. — М. : «Наука», 1983. — Т. 2. — 572 с.

Посилання

  • Техніка безпеки при роботі з неодимовими магнітами

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Neodim angl neodymium nim Neodym n himichnij element Simvol Nd at n 60 at m 144 24 nalezhit do lantanoyidiv Sriblyasto bilij metal Nizhche 885 S kristalichna gratka geksagonalna shilno upakovana a Nd vishe kubichna b Nd Gustina 7 007 g sm tpl 1024 S tkip 3030 S Neodim Nd Atomnij nomer 60Zovnishnij viglyad prostoyi rechovini sriblyasto bilij ridkozemelnij metalVlastivosti atomaAtomna masa molyarna masa 144 24 a o m g mol Radius atoma 182 pmEnergiya ionizaciyi pershij elektron 531 5 5 51 kDzh mol eV Elektronna konfiguraciya Xe 4f4 6s2Himichni vlastivostiKovalentnij radius 184 pmRadius iona 99 3e 5 pmElektronegativnist za Polingom 1 14Elektrodnij potencial Nd Nd3 2 32V Nd Nd2 2 2VStupeni okisnennya 3Termodinamichni vlastivostiGustina 7 007 g sm Molyarna teployemnist 0 205 Dzh K mol Teploprovidnist 16 5 Vt m K Temperatura plavlennya 1294 KTeplota plavlennya 7 1 kDzh molTemperatura kipinnya 3341 KTeplota viparovuvannya 289 kDzh molMolyarnij ob yem 20 6 sm molKristalichna gratkaStruktura gratki geksagonalnaPeriod gratki 3 660 AVidnoshennya s a 1 614Temperatura Debaya n a KH HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br KrRb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At RnFr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Neodim u Vikishovishi Serednij vmist neodimu v zemnij kori 3 7 10 3 za masoyu Yak i vsi inshi lantanoyidi neodim prisutnij v bagatoh ridkisnozemelnih mineralah u ksenotimi monaciti ortiti bastneziti i in IstoriyaU 1843 roci Karl Gustav Mosander povidomiv pro rozkladannya cerivoyi zemli na vlasne ceriyevu a takozh lantanovu i didimiyevu Za vlastivostyami didim buv duzhe shozhim na lantan tomu i otrimav nazvu vid grec didymos dos bliznyuk Piznishe pri ochishenni didimu buli otrimani samarij i gadolinij i nareshti u 1885 roci avstrijskij himik Karl Auer fon Velsbah vstanoviv sho sam didim ye sumishshyu dvoh elementiv sho otrimali nazvi neodim i prazeodim Nazva neodimu pohodit vid greckih sliv neos ta didimos u latinskij transkripciyi vidpovidno v ukrayinskomu perekladi novij ta bliznyuk Chistij neodim buv otrimanij lishe u 1925 roci U 1983 roci buli vpershe vigotovleni neodimovi magniti yaki zaraz ye osnovnim sposobom vikoristannya neodimu Fizichni vlastivostiSriblyasto bilij metal Pri temperaturi nizhche 885 S kristalichna gratka geksagonalna shilno upakovana a Nd pri vishij temperaturi kubichna b Nd Gustina 7 007 g sm tpl 1024 S tkip 3030 S Himichni vlastivostiNeodim povilno a pri temperaturi vishe 150 C aktivno reaguye z kisnem povitrya z utvorennyam neodim III oksidu 4 Nd 3 O2 2 Nd2O3 Povilno reaguye z vodoyu odnak reakciya prishvidshuyetsya pri nagrivanni z utvorennyam gidroksidu 2 Nd tv 6 H2O r 2 Nd OH 3 aq 3 H2 g Neodim reaguye z galogenami 2 Nd tv 3 F2 g 2 NdF3 tv sil fioletovogo koloru 2 Nd tv 3 Cl2 g 2 NdCl3 tv sil rozhevo lilovogo koloru 2 Nd tv 3 Br2 g 2 NdBr3 tv sil fioletovogo koloru 2 Nd tv 3 I2 g 2 NdI3 tv sil zelenogo koloru Nd reaguye z rozbavlenimi kislotami z utvorennyam Nd III ionu yakij zabarvlyuye rozchin u lilovij kolir isnuye yak Nd OH2 9 3 kompleks 2 Nd tv 3 H2SO4 aq 2 Nd3 aq 3 SO2 4 aq 3 H2 g IzotopiPrirodnij neodim skladayetsya z 7 izotopiv P yat z nih stabilni she dva mayut duzhe veliki periodi napivrozpadu Masove chislo Chastka u prirodnomu neodimi Period napivrozpadu142 27 152 143 12 174 144 23 798 2 29 1015145 8 293 146 17 189 148 5 756 150 5 638 0 79 1019 Zagalom vidomo 44 izotopi neodimu z masovimi chislami vid 124 do 161 6 z yakih metastabilni Z nestabilnih izotopiv sho ne zustrichayutsya v prirodi najbilshi periodi napivrozpadu mayut Nd147 10 98 dniv i Nd140 3 37 dniv RozpovsyudzhennyaNeodim drugij za rozpovsyudzhennistyu sered lantanoyidiv pislya ceriyu Serednij vmist neodimu v zemnij kori za masoyu stanovit 3 3 10 3 u svitovomu okeani 2 8 10 10 u Vsesviti 10 6 Yak i reshta lantanoyidiv neodim prisutnij u bagatoh ridkisnozemelnih mineralah ksenotimi monaciti ortiti bastneziti tosho U takih mineralah yak eshinit i gadolinit neodim ye dominantnim ridkisnozemelnim elementom Krayini z velikimi zapasami ridkisnozemelnih mineraliv Kitaj Braziliya V yetnam U 2017 roci Kitaj kontrolyuvav 80 usogo svitovogo vidobutku neodimu OtrimannyaOderzhuyut neodim kalciyetermichnim vidnovlennyam jogo triftoridu abo trihloridu a takozh pri elektrolizi rozplavu trihloridu neodimu Dlya vidokremlennya niobiyu vid inshih lantanoyidiv shiroko zastosovuyut metodi jonoobminnoyi hromatografiyi ZastosuvannyaNeodimovi magniti nizhnij maye vagu 143 mg trimayut stalevi kulki kozhna vagoyu blizko 200 g Magniti Blizko 80 usogo dobuvanogo v sviti neodimu vikoristovuyetsya dlya vigotovlennya magnitiv Neodimovi magniti ye najsilnishimi z dostupnih postijnih magnitiv yih zalishkova namagnichenist dosyagaye 1 5 tesla u kilka raziv visha za feritovi magniti Neodimovi magniti vikoristovuyutsya u elektromotorah zhorstkih diskah mikrofonah i navushnikah aparatah dlya magnitno rezonansnoyi tomografiyi tosho Metalurgiya Mishmetal sumish ridkozemelnih metaliv sho vikoristovuyetsya dlya modifikuvannya metaliv na 15 skladayetsya z neodimu Dodavannya 1 5 neodimu do magniyu alyuminiyu i titanu znachno zbilshuye yih micnist Krim togo mala shvidkist difuziyi neodimu v cih metalah pri visokij temperaturi pidvishuye yih zharomicnist Blizko 8 neodimu vikoristovuyetsya u cih cilyah Virobnictvo batarej Anodi u nikel metal gidridnih akumulyatorah viroblyayut z splavu ridkozemelnih metaliv sho mistit neodim Cej splav vikoristovuyut cherez zdatnist cih metaliv poglinati veliki kilkosti vodnyu sho vidilyayetsya pid chas roboti akumulyatora Blizko 5 neodimu vikoristovuyetsya u cih cilyah Virobnictvo skla Neodimove skloNeodimovij aktivnij element roboche tilo tverdotilnogo lazera Oksidu neodimu Nd2O3 vikoristovuyetsya dlya nadannya sklu i keramici lavandovogo vidtinku Take sklo zminyuye svij kolir v zalezhnosti vid osvitlennya t z oleksandritovij efekt tomu vikoristovuyetsya v okulyarah hameleonah Okulyari z takogo skla zbilshuyut kontrastnist chervonogo i zelenogo koloru tomu vikoristovuyutsya lyudmi z porushenim kolorosprijnyattyam Takozh smuga najglibshogo poglinannya takogo skla praktichno zbigayetsya zi spektrom viprominyuvannya natriyu tomu mozhe vikoristovuvatis yak optichnij filtr Inodi v okulyarah zamist neodimu vikoristovuyut jogo splav z prazeodimom taki okulyari nazivayut didimovimi Sklo itrij alyuminiyevi granati gadolinij skandij galievi granati z domishkoyu neodimu vikoristovuyutsya yak robochi tila dlya infrachervonih lazeriv Tipovi dovzhini hvili neodimovih lazeriv vid 0 9 do 1 8 mkm Inshe Neodimovi katalizatori vikoristovuyutsya u gumovij promislovosti dlya prishvidshennya deyakih reakcij polimerizaciyi Splav z neodimu z erbiyem vikoristovuyetsya u kriotehnici PrimitkiLantanoidy ros Neodymium angl Isotopes of the Element Neodymium angl Technical data for Neodymium angl Aeschynite Nd angl Gadolinite Nd angl Top Rare Earth Reserves by Country angl A rare metal called neodymium is in your headphones cellphone and electric cars like Tesla s Model 3 and China controls the world s supply angl Rare Earth Elements End Use and Recyclability angl Magnet Grades angl Petryanov Sokolov 1983 s 136 Characterization of spent nickel metal hydride batteries and a preliminary economic evaluation of the recovery processes angl Chto takoe Neodimovoe steklo 2019 06 27 u Wayback Machine ros neodimovyj lazer ros A Highly Reactive and Monomeric Neodymium Catalyst angl Neodymium angl LiteraturaGlosarij terminiv z himiyi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 758 s ISBN 978 966 335 206 0 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2007 T 2 L R 670 s ISBN 57740 0828 2 I V Petryanov Sokolov Serebro nilsborij i dalee Populyarnaya biblioteka himicheskih elementov 3 M Nauka 1983 T 2 572 s PosilannyaTehnika bezpeki pri roboti z neodimovimi magnitami

Дата публікації:
Топ