Saltu al enhavo

Neodimo

Nuna versio (nereviziita)
El Vikipedio, la libera enciklopedio



Nd

U

PrneodimoPm

Xe 4f4 6s2

142 Nd
60
↓Perioda tabelo de elementoj↓
kemia elemento
Ĝeneralaj informoj
Nomo (latine), simbolo, numero neodimo (neodymium), Nd, 60
CAS-numero 7440-00-8
Loko en perioda tabelo 3-a grupo, 6-a periodo, bloko f
Karakteriza grupo Lantanoidoj
abundeco en terkrusto 0,00415 %
Nombro de naturaj izotopoj 7
Aspekto argenta-blanka solido
Atomaj ecoj
Relativa atompezo 144.242 amu
Atomradiuso 185 pm
Kovalenta radiuso 201 pm
Radiuso de van der Waals 239 pm
Elektrona konfiguracio Xe 4f4 6s2
Elektronoj en ĉiu energia ŝelo 2; 8; 18; 22; 8; 2
Oksidiĝa nombro +3
Fizikaj ecoj
Materia stato solida
Kristala strukturo heksagona
Denseco 7,01 g/cm3
Malmoleco 1,5 (Mohs-skalo)
Magneta konduto paramagneta
Degelpunkto 1024 °C (1297,15 K)
Bolpunkto 3074 °C (3347,15 K)
Molvolumeno 20,59 · 10−6 m3/mol
Specifa varmokapacito 190 J/(kg · K)
Elektra konduktivo 1,6 · 106 S/m
Termika konduktivo 16,5 W/(m · K)
Diversaj
Elektronegativeco 1.14 (Pauling-skalo)
Joniga energio 533,1 kJ/mol
Izotopoj
Izotopo Naturapero t1/2 radioaktiveco de disfalo Energio de disfalo MeV Produkto de radioaktiva disfalo
142Nd 27,152 % estas stabila kun 82 neŭtronoj
143Nd 12,174 % estas stabila kun 83 neŭtronoj
144Nd 23,798 % estas stabila kun 84 neŭtronoj
145Nd 8,293 % estas stabila kun 85 neŭtronoj
146Nd 17,189 % estas stabila kun 86 neŭtronoj
148Nd 5,756 % estas stabila kun 88 neŭtronoj
150Nd 5,638 % estas stabila kun 90 neŭtronoj
147Nd sinteza 10,98 d β− 0,895 147Pm
Se ne estas indikite alie, estas uzitaj unuoj de SI kaj SVP.

Neodimo estas kemia elemento en la perioda tabelo, rara metalo, kiu havas la simbolon Nd kaj la atomnumeron 60. Ĝi estas brila arĝent-kolora lantanoida elemento, tamen ĝi senbriliĝas rapide en aero.

Neodimon eltrovis en 1885 aŭstra kemiisto Carl Auer von Welsbach. Li separis la metalon, kiun antaŭe oni nomis didimo kaj opiniis ĝin unu elemento, je neodimo kaj prazeodimo. Tamen puran neodimon oni obtenis nur en 1925.

Fizikaj ecoj

[redakti | redakti fonton]

Metala neodimo havas brilan, arĝentan metalan brilon.[1] Neodimo kutime ekzistas en du alotropaj formoj, kun transformo de duobla seslatera al korp-centrita kuba strukturo okazanta je ĉirkaŭ 863 °C.[2] Neodimo, kiel plej multaj lantanidoj, estas paramagneta je ĉambra temperaturo. Ĝi fariĝas kontraŭferomagneto post malvarmiĝo sub 20 K (−253.2 °C).[3] Sub ĉi tiu transira temperaturo ĝi montras aron da kompleksaj magnetaj fazoj[4][5] kiuj havas longajn spinajn malstreĉiĝajn tempojn kaj spinan vitran konduton.[6] Neodimo estas rara tera metalo kiu ĉeestis en la klasika miksmetalo je koncentriĝo de ĉirkaŭ 18%. Por fari neodimajn magnetojn ĝi estas alojita kun fero, kiu estas feromagneto.[7]

Neodimkomponaĵoj

[redakti | redakti fonton]

Kelkaj el la plej gravaj neodimkomponaĵoj inkluzivas:

Kelkaj neodimkomponaĵoj varias en koloro sub malsamaj specoj de lumigado.[9]

Neodimo estas uzata en alojoj (ekzemple Nd2Fe14B)[10] de povumaj magnetoj, ĉar ĝi estas paramagneto kun forta magneta impresemeco .

Neodimiaj magnetoj estas la plej fortaj permanentaj magnetoj konataj. Neodimiaj magnetoj de kelkaj dekoj da gramoj povas levi milfoje sian propran pezon, kaj povas kunrompiĝi kun sufiĉa forto por rompi ostojn. Neodimiaj magnetoj aperas en produktoj kiel mikrofonoj, profesiaj laŭtparoliloj, aŭdiloj, gitaraj kaj basgitaraj ŝarĝaŭdiloj, kaj komputilaj diskoj, kie necesas malalta maso, malgranda volumeno aŭ fortaj magnetaj kampoj. Neodimioj estas uzataj en la elektraj motoroj de hibridaj kaj elektraj aŭtoj.[11]

La unua komerca uzo de purigita neodimioj estis en vitrokolorigo, komencante per eksperimentoj de Leo Moser en novembro 1927. Neodimiaj vitroj (Nd:vitro) estas produktitaj per la inkludo de neodimioksido (Nd2O3) en la vitrofanditan materialon. En taglumo aŭ inkandeska lumo, neodimiaj vitroj aspektas lavendecaj, sed ili aspektas palbluaj sub fluoreska lumo. Neodimioj povas esti uzataj por kolorigi vitron en nuancoj variantaj de pura viola tra vinruĝa kaj varma griza[12]

Certaj travideblaj materialoj kun malgranda koncentriĝo de neodimiaj jonoj povas esti uzataj en laseroj kiel gajno-medioj por infraruĝaj ondolongoj (1054–1064 nm), ekz. Nd:YAG (itrio-aluminia grenato)[13], Nd:YAP (itrio-aluminia perovskito),[14] Nd:YLF (itrio-litia fluorido), Nd:YVO4 (itrio-ortovanadato), kaj Nd:vitro. Neodimi-dopitaj kristaloj (tipe Nd:YVO4) generas altpotencajn infraruĝajn laserajn radiojn, kiuj estas konvertitaj al verda lasera lumo en komercaj porteblaj laseroj kaj lasermontriloj de tipo DPSS.[15]

Vidu ankaŭ

[redakti | redakti fonton]

Referencoj

[redakti | redakti fonton]
  1. Manutchehr-Danai, Mohsen, red. (2009), "Neodimo", Vortaro de Gemoj kaj Gemologio, Berlino, Hajdelbergo: Springer, p. 598, doi:10.1007/978-3-540-72816-0_15124, ISBN 978-3-540-72816-0, prenita 2023-06-09
  2. Haynes, William M., red. (2016). "Neodimo. Elementoj". CRC Manlibro de Kemio kaj Fiziko (97a eld.). CRC Press. p. 4.23. ISBN 9781498754293.
  3. Andrej Szytula; Janusz Leciejewicz (8-a de marto 1994). Manlibro pri Kristalaj Strukturoj kaj Magnetaj Ecoj de Rarateraj Intermetalaj Materialoj. CRC Press. p. 1. ISBN 978-0-8493-4261-5.
  4. Zochowski, S. W.; McEwen, K. A.; Fawcett, E. (1991). "Magnetaj fazodiagramoj de neodimo". Journal of Physics: Condensed Matter. 3 (41): 8079–8094. Bibcode:1991JPCM....3.8079Z. doi:10.1088/0953-8984/3/41/007. ISSN 0953-8984.
  5. Lebech, B; Wolny, J; Moon, R M (1994). "Magnetaj faztransiroj en duoble seslateraj dense pakitaj neodimaj metaloj proporciaj en du dimensioj". Journal of Physics: Condensed Matter. 6 (27): 5201–5222. Bibcode:1994JPCM....6.5201L. doi:10.1088/0953-8984/6/27/029. ISSN 0953-8984.
  6. Kamber, Umut; Bergman, Anders; Eich, Andreas; Iusan, Diana; Steinbrecher, Manuel; Hauptmann, Nadine; Nordström, Lars; Katsnelson, Miĥail I.; Wegner, Danielo; Eriksson, Olle; Khajetoorians, Alexander A. (2020). "Mem-induktita spina vitrostato en elementa kaj kristala neodimo". Scienco. 368 (6494). arXiv:1907.02295. doi:10.1126/science.aay6757. ISSN 0036-8075. PMID 32467362.
  7. Stamenov, Plamen (2021), Coey, J. M. D.; Parkin, Stuart S.P. (red.), "Magnetismo de la Elementoj", Manlibro de Magnetismo kaj Magnetaj Materialoj, Cham: Springer International Publishing, pp. 659–692, doi:10.1007/978-3-030-63210-6_15, ISBN 978-3-030-63210-6, prenita 2023-06-07
  8. Neodimaj Komponaĵoj kaj Katalizilo
  9. Burke M.W. (1996) Lumigo II: Fontoj. En: Bildakirado. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-009-0069-1_2
  10. Kazesploro: Adaptitaj NdFeB-diskaj magnetoj kaj ilia pionira rolo en elektroniko. SAMaterials. Prenite 2025-04-30.
  11. Hopp, M.; Rogaschewski, S.; Groth, Th. (2003-04-01). "Testado de la citotokseco de metalaj alojoj uzataj kiel magnetaj prostetikaj aparatoj". Journal of Materials Science: Materials in Medicine. 14 (4): 335–345. doi:10.1023/A:1022931915709. ISSN 1573-4838. PMID 15348458. S2CID 36896100.
  12. Kondrukeviĉ, A. A.; Vlasov, A. S.; Platov, Ju. T.; Rusoviĉ-Jugai, N. S.; Gorbatov, E. P. (2008-05-01). "Koloro de porcelano enhavanta neodimoksidon". Vitro kaj Ceramikaĵo. 65 (5): 203–207. doi:10.1007/s10717-008-9039-9. ISSN 1573-8515. S2CID 137474301.
  13. Enkonduko al 7 Tipoj de Sintezaj Grenataj Materialoj. Prenite la 25an de oktobro 2024
  14. Sulc, Jan; Jelinkova, Helena; Jabczynski, Jan K.; Zendzian, Waldemar; Kwiatkowski, Jacek; Nejezchleb, Karel; Skoda, Vaclav (27a de aprilo 2005). "Komparo de diod-flanke pumpitaj triangulaj Nd:YAG kaj Nd:YAP laseroj" (PDF). En Hoffman, Hanna J; Shori, Ramesh K (red.). Solidstataj Laseroj XIV: Teknologio kaj Aparatoj. Volumo 5707. p. 325. doi:10.1117/12.588233. S2CID 121802212. Prenite la 16an de februaro 2022.
  15. Tanjib Atique Khan (2012-06-27). "Solidstata Lasero kaj Duonkondukta Lasero" (PDF).