| |||||
Внешний вид простого вещества | |||||
---|---|---|---|---|---|
Свойства атома | |||||
Название, символ, номер | Неоди́м/Neodymium (Nd), 60 | ||||
Атомная масса (молярная масса) |
144,242(3)[1] а. е. м. (г/моль) | ||||
Электронная конфигурация | [Xe] 4f4 6s2 | ||||
Радиус атома | 182 пм | ||||
Химические свойства | |||||
Ковалентный радиус | 184 пм | ||||
Радиус иона | 99,(+3e) 5 пм | ||||
Электроотрицательность | 1,14 (шкала Полинга) | ||||
Электродный потенциал |
Nd←Nd3+ −2,32В Nd←Nd2+ −2,2В |
||||
Степени окисления | 3 | ||||
Энергия ионизации (первый электрон) |
531,5(5,51) кДж/моль (эВ) | ||||
Термодинамические свойства простого вещества | |||||
Плотность (при н. у.) | 7,007 г/см³ | ||||
Температура плавления | 1294 K | ||||
Температура кипения | 3341 K | ||||
Уд. теплота плавления | 7,1 кДж/моль | ||||
Уд. теплота испарения | 289 кДж/моль | ||||
Молярная теплоёмкость | 27,42[2] Дж/(K·моль) | ||||
Молярный объём | 20,6 см³/моль | ||||
Кристаллическая решётка простого вещества | |||||
Структура решётки | гексагональная | ||||
Параметры решётки | a=3,658 c=11,80 Å | ||||
Отношение c/a | 3,23 | ||||
Прочие характеристики | |||||
Теплопроводность | (300 K) (16,5) Вт/(м·К) | ||||
Номер CAS | 7440-00-8 |
60 | Неодим |
144,242 | |
4f46s2 |
Неоди́м — химический элемент, редкоземельный металл серебристо-белого цвета с золотистым оттенком. Относится к группе лантаноидов. Легко окисляется на воздухе. Открыт в 1885 году австрийским химиком Карлом Ауэром фон Вельсбахом. Используется как компонент сплавов с алюминием и магнием для самолёто- и ракетостроения[3].
Неодим был открыт в 1885 году австрийским химиком Карлом Ауэром фон Вельсбахом. Он разделил дидим — смесь двух редкоземельных металлов, трудно разделяемую из-за чрезвычайной близости их химических свойств и ранее считавшуюся индивидуальным химическим элементом, — на неодим и празеодим. Получить неодим в чистом виде, практически свободном от примесей празеодима, удалось лишь в 1925 году.
Название «неодим» (лат. Neodymium) представляет собой слияние двух греческих слов νέος «новый» и δίδυμος «близнец», что связано с историей открытия элемента[3].
Содержание неодима в земной коре (по разным данным) — 25—37 г/т, в воде океанов — 9,2⋅10−6 мг/л[4].
Неодим входит в состав лантаноидов, месторождения которых находятся в России, США, Казахстане, Украине, Австралии, Бразилии, Индии, Скандинавии, Китае. Последний является основным производителем, а также экспортёром неодима.
Общая сырьевая база редкоземельных элементов в мире составляет примерно 100 млн т, из которых на долю КНР приходится до 52 млн тонн. Китай поставляет 92—94 % мировых объёмов редкоземельных элементов.
Неодим при разделении редкоземельных элементов концентрируется вместе с легкими лантаноидами и выделяется вместе с празеодимом; смесь соединений Pr(III) и Nd(III) называют дидимом. Металлический неодим получают из безводных галогенидов электролизом их расплава или кальциетермическим восстановлением. Электролиз расплава NdF3 или NdCl3 (с добавками галогенидов Li, К, Са, Ва) ведут при 1000 °C и катодной плотности тока 4,7 А/см²; материал анода и катода — графит.
Цены на неодим чистотой 99—99,9 % в 2011 году составляли около 110 долларов США[5] за 1 килограмм в зависимости от применяемой технологии производства и страны-производителя, а также от конечной формы готового изделия и области его применения и использования.
В 2014 году цена неодима 99 % чистоты составляла примерно 70 долларов США за 1 кг.[6]
Неодим — один из наиболее широко применяемых металлов из группы лантаноидов наряду с самарием, церием, лантаном и др.
Очень важными областями применения неодима являются:
Соединения неодима применяются в сельском хозяйстве (обработка семян с целью ускорения всхожести, урожайности).
Легирование неодимом значительно повышает прочность термоэлектрических материалов на основе теллуридов и селенидов висмута и сурьмы и повышает термо-ЭДС этих материалов. Имеется указание на то, что легирование неодимом термоэлектрических сплавов системы висмут-теллур-цезий также увеличивает их прочность, термо-ЭДС и временну́ю стабильность.
Оксид неодима применяется в качестве диэлектрика со сверхмалым коэффициентом линейного термического расширения и для производства неодимового стекла (см. ниже).
Фторид неодима применяется для получения высококачественных оптоволоконных световодов для волоконной оптики.
Теллурид неодима — очень хороший термоэлектрический материал и компонент термоэлектрических сплавов, которым придает повышенную прочность и улучшает электрофизические характеристики (термо-ЭДС около 170 мкВ/К).
Минеральное стекло с добавлением оксидов неодима и некоторых других лантаноидов обладает многочисленными полезными физическими и интересными оптическими свойствами, а потому имеет достаточно обширное применение в научных приборах, в аксессуарных и защитных очках, декоративном стеклоделии и другое.
Природный неодим состоит из семи изотопов: 142Nd (27,2 %), 143Nd (12,2 %), 144Nd (23,8 %), 145Nd (8,3 %), 146Nd (17,2 %), 148Nd (5,7 %), 150Nd (5,6 %) — в скобках дано их содержание в природном неодиме. Из них пять стабильны, а два слаборадиоактивны: 144Nd испытывает альфа-распад с периодом полураспада 2,38⋅1015 лет, а 150Nd — двойной бета-распад с периодом полураспада 7⋅1018 лет. На 2003 год получен 31 искусственный нестабильный изотоп неодима с массовым числом в диапазоне от 124 до 161, также известны 13 метастабильных возбуждённых состояний его ядер[7].
Неодим на Викискладе |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .