Jeste li znali? Element Neodymium otkriven je u Beču 1885. godine Karl Auer. Dok proučavate amonijum dinitrat tetrahidrate, Orr odvojen neodimijum ipraseodymiumIz mješavine neodimije i prakdodymijuma kroz spektroskopsku analizu. Da bi se spomen u spomen sa otkrivanjemytrium, njemački hemičar Welsbach, Orr po imenu Neodymium "Neodimijum", izvedeni iz grčkih riječi" Neos "što znači" novi "i" didymos "značenje" blizanci ".
Nakon što je orr otkrio elementneodimijum, drugi hemičari su bili skeptični za otkriće. Međutim, 1925. godine proizveden je prvi čisti uzorak metala. 1950-ih, Lindsay hemijska divizija
Provedeno komercijalno pročišćavanje neodimije putem ionske metode razmjene.
Neko vrijeme nakon otkrića neodimije nije bilo široko korišteno. Međutim, s razvojem nauke i tehnologije, neodimijumski element počeo je koristiti u mnogim poljima zbog jedinstvenih fizičkih i hemijskih svojstava. U 1930-ima, komercijalni neodimij korišten je kao staklena boja, a neodimijum staklo korišteno je za stvaranje crvenkaste ili narančastog stakla.
Neodimijumprivukao je veliku pažnju zbog jedinstvenih fizičkih i hemijskih svojstava. Pogotovo posljednjih godina primjenaneodimijumNa mnogim se poljima nastavi širenje, a njegova vrijednost postala je sve istaknutija. Dakle, šta je tako jedinstveno u vezi s neodimijom? Danas ćemo otkriti misteriju neodim.
Primjena polja neodimijskog elementa
1 Magnetni materijali: Najčešća primjena neodimije je u proizvodnji trajnih magneta. Konkretno, magneti od neodimij željeza (NDFEB) su među najjačim poznatimTrajni magneti. Ovi magneti se široko koriste za pretvaranje i čuvanje energije na uređajima kao što su motori, generatori, oprema za magnetnu rezonancu, tvrdi diskovi, zvučnici i električna vozila.
2.Automobilski dijelovi i drugi materijali visokih performansi. Aplikacija za snagu.
3. Neodymium-Iron Legura: Neodymium se takođe može legirati gvožđem za izradu magnetnih materijala visokih performansi, kao što su u motorima i generatorima u električnim vozilima.
4. Tretman vode: Neodymium spojevi se mogu koristiti u pročišćavanju vode, posebno za uklanjanje fosfata u pročišćenim otpadnim vodama. To ima važne implikacije na zaštitu okoliša i upravljanje vodnim resursima.
5. NDFEB prah: Neodymium igra važnu ulogu u proizvodnji NDFEB pudera koji se koriste u proizvodnji trajnih magneta.
6. Medicinske aplikacije: Iako nije primarna površina aplikacije, neodimijum se takođe koristi u nekoj medicinskoj opremi, kao što su mašine za magnetnu rezonancu (MRI).
7. Neodymium spojevi: Neodymium spojevi se koriste i u nekim legurima visokim temperaturama i katalizatorima.
Jedinstvena magnetska i hemijska svojstva neodimije čine ga široko korištenim u mnogim poljima, posebno u elektroniku, energetici i nauci o materijalima.
Fizička svojstva neodimijeNeodimijumHemijski simbol: ND, atomski broj: 60. To je rijedak element zemlje s nizom jedinstvenih fizičkih svojstava. Slijedi detaljan uvod u fizička svojstva neodimije:
1 Gustoća: Gustina neodimije je oko 7,01 g / kubni centimetar. To ga čini lakšim od mnogih drugih metalnih elemenata, ali još uvijek relativno gusti.
2. Točke topljenja i ključanja: talište Neodymium je otprilike 1024 stupnjeva Celzijusa (1875 stepeni Fahrenheit), dok je tačka ključanja približno 3074 stepena Celzijusa (5565 stepeni Fahrenheit). To ukazuje da neodimijum ima relativno visoke taliranje i ključaće točke, što ga čini stabilnim u visokoj temperaturnim okruženjima.
3. Kristalna struktura: Neodymium će izlagati različite kristalne strukture na različitim temperaturama. Na sobnoj temperaturi ima šesterokutnu najbližu strukturu, ali se mijenja u kubičnu strukturu usmjerene na tijelo kada se temperatura podigne na oko 863 stepena Celzijusa.
4 Magnetizam:NeodimijumJe li paramagnetska na sobnoj temperaturi, što znači da privlači vanjska magnetska polja. Međutim, kada se ohlade na vrlo niske temperature (oko -253,2 stepena Celzijusa ili -423,8 stupnjeva Fahrenheit), postaje antiferromagnetski, izlagajući suprotna svojstva redovnog magnetizma.
5. Električna provodljivost: neodimijum je relativno loš dirigent električne energije, sa niskom električnom provodljivošću. To znači da nije dobar dirigent električne energije i nije pogodan za aplikacije kao što su elektronske žice.
6 Termička provodljivost: Neodymium također ima relativno nisku toplinsku provodljivost, što ga čini neprikladnim za primjenu toplotne provodljivosti.
7 Boja i sjaj: neodimijum je srebrni bijeli metal sa svijetlim metalnim sjajem.
8 Radioaktivnost: Svi rijetki zemljani elementi imaju neku radioaktivnost, ali neodimijum je vrlo slabo radioaktivan, tako da je zračenje rizik za ljude vrlo nizak.
Fizička svojstva neodimije čine je vrijednim u specifičnim primjenama, posebno u proizvodnji feromagnetskih materijala i legura visoke temperature. Njegova paramagnetska i antiferromagnetska svojstva također su od određene važnosti u proučavanju magnetnih materijala i kvantnim materijalima.
Hemijska svojstva neodimije
Neodimijum(Hemijski simbol: ND) je rijedak zemljani element sa nizom posebnih hemijskih svojstava. Slijedi detaljan uvod u hemijska svojstva neodimije:
1. Reaktivnost: Neodymium je relativno aktivan tip rijetkih zemaljskih elemenata. U zraku, Neodymium brzo reagira sa kisikom da formiraju neodimijum okside. Zbog toga neodimij ne može zadržati površinu svijetle na sobnoj temperaturi i brzo će se oksidirati.
2. Rastvorljivost: Neodymium se može rastvoriti u nekim kiselinama, poput koncentrirane dušične kiseline (HNO3) i koncentrirane hidrolorične kiseline (HCl), ali njegova rastvorljivost u vodi je mala.
3. Spojevi: Neodymium može formirati razne spojeve, obično sa kisikom, halogenom, sumporom i drugim elementima za oblikovanje spojeva, poput oksida, sumpola itd.
4. Oksidacijska država: Neodymium obično postoji u stanju oksidacije +3, što je njegova najstabilnija oksidacijska država. Međutim, pod određenim uvjetima, može se formirati i država oksidacije +2.
5. Formiranje legure: Neodymium može formirati legure s drugim elementima, posebno s metalima kao što su željezo i aluminijum za oblikovanje neodymium legura. Ove legure često imaju važne aplikacije u magnetskim i konstrukcijskim materijalima.
6. Kemijska reaktivnost: Neodymium može poslužiti kao katalizator ili sudjelovati u reakcijskom procesu u nekim hemijskim reakcijama, posebno u poljima od legura visokih temperatura i nauke o materijalima.
7. Oksidirajuća imovina: Zbog relativno aktivne prirode, neodimijum može djelovati kao oksidirajuće sredstvo u nekim hemijskim reakcijama, uzrokujući da druge tvari gube elektrone.
Hemijska svojstva neodimiju natjeraju da igra važnu ulogu u posebnim primjenama, posebno u magnetskim materijalima, visokim temperaturama i istraživanjem nauke o materijalima.
Biološka svojstva neodimije
Primjena neodimije u biomedicinom polju relativno je ograničena jer nije element koji se traži u živim organizmima i njegova radioaktivnost je slaba, što ga čini neprikladnim za snimanje nuklearne medicine. Međutim, postoje neke istraživačke i primjene koje uključuju neodimijum. Slijedi detaljan uvod u biomedicinska svojstva neodimij:
1. Magnetna rezonanca (MRI) Kontrastni agent: Iako nije obično korišten klinički kontrastni agent, može se koristiti neodimij pripremiti MRI kontrastni agent. Kombinovanje neodimijumskih jona u određene molekularne strukture mogu poboljšati kontrast MRI slika, čineći određena tkiva ili lezije olakšavaju. Ova je aplikacija još uvijek u istraživačkoj fazi, ali ima potencijal za biomedicinsko snimanje.
2. Neodymium nanočestica: Istraživači su razvili neodimijske nanočestike koji bi se mogli koristiti za isporuku droga i liječenje raka. Ovi nanočestici mogu se uvesti u tijelo, a zatim otpustiti lijekove unutar ćelija primatelja ili obavljati tretmane kao što su toplinska terapija. Magnetna svojstva ovih čestica mogu se koristiti i za vođenje i nadgledanje tijek tretmana.
3. Tretman tumora: Iako nije direktan tretman, istraživanje pokazuje da se neodim magneti mogu koristiti zajedno sa drugim tretmanima, poput magnetne toplotne terapije. U ovoj metodi se u tijelu uvode neodimijum magnetni čestice, a zatim se zagrijavaju pod utjecajem vanjskog magnetnog polja za uništavanje ćelija tumora. Ovo je eksperimentalni tretman i još uvijek se proučava.
4. Istraživački alati: Neki spojevi elementa Neodymium mogu se koristiti kao eksperimentalni alati u biomedicinskom istraživanju, kao što su u proučavanju ćelije i molekularne biologije. Ovi spojevi se obično koriste za proučavanje područja kao što su isporuka lijekova, bioanalize i molekularne slike.
Treba napomenuti da je primjena neodimije u biomedicinom polju relativno nov i još uvijek je u kontinuiranom razvoju i istraživanju. Njegove primjene su ograničene njenom rijetkom zemljanom i radioaktivnom svojstvima i zahtijevaju pažljivo razmatranje. Kada se koriste neodimijum ili njegove spojeve, sigurnosno i etičke smjernice moraju se slijediti kako bi se osiguralo da nemaju negativne efekte na ljude i okolinu.
Prirodna distribucija neodimije
Neodymium je rijedak zemljani element koji je relativno široko raspoređen u prirodi. Slijedi detaljan uvod u distribuciju neodimije u prirodi:
1. Postojanje u zemljinoj kore: Neodymium je jedan od rijetkih zemaljskih elemenata prisutnih u zemljinoj kore, a njeno obilje je oko 38 mg / kg. To čini neodiomij relativno obiluju u zemljinoj kore, rangirajući se na drugom među retkim zemljanim elementima, nakon cerium. Neodymium se javlja u mnogo višoj obilju od nekih uobičajenih metala kao što su volfram, olovo i limenke.
2. U rijetkim zemljanim mineralima: Neodymium obično ne postoji u obliku slobodnih elemenata, već u obliku spojeva u rijetkim mineralima Zemlje. Neodymium je sadržan u nekim glavnim rijetkim zemljanim rudama kao što su monazit i bastnäsite. Neodimijum u tim rudama može se odvojiti kroz procese topiranja i ekstrakcije za komercijalne aplikacije.
3. U ležištima od plemenitih metala: Neodymium se ponekad može naći u nekim ležištima od plemenitih metala, kao što su zlatni, srebrni, bakreni i uranijski depoziti. Međutim, obično je prisutan u relativno malim količinama.
4. Morska voda: Iako neodimij postoji u morskoj vodi, njegova koncentracija je vrlo niska, obično samo u nivou mikrograma / litre. Stoga vađenje neojedima iz morske vode uglavnom nije ekonomski održiva metoda.
Neodymium ima određeno obilje u zemljinoj kore, ali se uglavnom nalazi u rijetkim mineralima Zemlje. Izvlačenje i izoliranje neodimij često zahtijeva složene procese topionice i prerade kako bi zadovoljili potrebe komercijalnih i industrijskih primjena. Rijetki elementi zemlje poput neodimije igraju važne uloge u modernoj tehnologiji i industriji, tako da su istraživanje i upravljanje njihovim opskrbom i distribucijom presudni.
Rudarstvo, vađenje i topilo Neodymium
Rudarstvo i proizvodnja neodimijuma složen je proces koji obično uključuje sljedeće korake:
1. Rudarstvo rijetkih zemaljskih depozita: Neodymium se uglavnom nalazi u rijetkim zemljanim rudama, poput monazita i bašta. Rudarske rijetke zemlje Zemlje prvi je korak u proizvodnji neodimijuma. To uključuje geološku mogućnost, rudarstvo, iskopavanje i ekstrakciju rude.
2 Prerada rude: Jednom kada se izvlači ruda, on treba proći kroz niz fizičkih i kemijskih koraka za odvajanje i izdvajanje rijetkih zemaljskih elemenata, uključujući neodimijum. Ovi koraci liječenja mogu uključivati robno, brušenje, flotaciju, iskrivanje kiseline i raspuštanje.
3. Odvajanje i vađenje neodimij: Nakon prerade rude, gnoj koji sadrži rijetke elemente zemlje obično zahtijeva daljnje odvajanje i vađenje. To obično uključuje hemijske metode razdvajanja kao što su vađenje otapala ili ionske razmjene. Ove metode omogućuju različite rijetke zemlje zemlje da se postepeno razdvajaju.
4. Rafiniranje neodimijuma: Jednom kada se neodimijum izolira, obično se podvrgava daljnjim procesom rafiniranja za uklanjanje nečistoća i poboljšanju čistoće. To može uključivati metode kao što su vađenje otapala, smanjenja i elektrolize.
5. Priprema legure: Neke primjene neodimije zahtijevaju legiranje drugih metalnih elemenata, poput željeza, bora i aluminija, za pripremu neodimijskih legura za izradu magnetnih materijala ili legure visoke temperature.
6. Priprema u proizvode: Neodimijum elementi mogu se dalje koristiti za pripremu različitih proizvoda, poput magneta, trajnih magneta, magnetske rezonancije kontrastnih sredstava, nanočestica itd. Ovi proizvodi mogu se koristiti u području elektronike, medicinske, energetske i materijale.
Važno je napomenuti da je rudarstvo i proizvodnja rijetkih zemaljskih elemenata složen proces koji često zahtijeva stroge ekološke i sigurnosne standarde. Pored toga, utjecaju u lancu opskrbe rijetkim rudarstvom i proizvodnje zemlje i proizvodnje na tržištu, tako da su proizvodnja i opskrba rijetkih zemaljskih elemenata privukli međunarodnu pažnju.
Način otkrivanja neodimijumskog elementa
1. Atomska apsorpciona spektrometrija (AAS): atomska apsorpciona spektrometrija je obično korištena kvantitativna metoda analize, pogodna za mjerenje sadržaja metalnih elemenata. Pretvaranjem uzorka da se mjeri u pojedinačne atome ili jone, zračenjem uzorka sa svjetlosnim izvorom specifične talasne dužine i mjerenje apsorpcije svjetlosti, može se odrediti sadržaj metalnog elementa u uzorku. AAS ima prednosti visoke osjetljivosti, dobrog selektivnosti i jednostavnog rada.
2. Način skeniranja spektrala: Način skeniranja spektra određuje sadržaj elemenata mjerenjem apsorpcije ili emisije svjetlosti na različitim talasnim dužinama uzorka. Najčešće korištene metode spektralnih skeniranja uključuju ultraljubičasto-vidljivo apsorpcijsku spektroskopiju (UV-Vis), fluorescentna spektroskopija i spektroskopiju atomske emisije (AES). Ove metode mogu mjeriti sadržaj neodimijuma u uzorcima odabirom odgovarajućih talasnih dužina i kontrolnih parametara instrumenata.
3. Rendgenska fluorescentna spektrometrija (XRF): Rendgenska fluorescentna spektrometrija je nerazorna analitička metoda pogodna za mjerenje elementarnog sadržaja u krutima, tečnostima i gasovima. Ova metoda određuje sadržaj elemenata emitiranjem karakteristične fluorescentne zračenje nakon što uzorak uzbuđuje X-zrake i mjerenje vršnog položaja i intenziteta fluorescentnog spektra. XRF ima prednosti brzog, osjetljivog i istodobnog mjerenja višestrukih elemenata.
4. Induktivno povezana masovna spektrometrija u plazmi (ICP-MS): ICP-MS je vrlo osjetljiva analitička metoda pogodna za mjerenje elemenata traga i ultrace. Ova metoda određuje sadržaj elemenata pretvaranjem uzorka koji se mjeri na napunjene jone, koristeći visokotemperaturne plazme generirane induktivno spojenim plazmom da bi ionizirali masovni spektrometar za analizu mase. ICP-MS ima izuzetno visoku osjetljivost, selektivnost i mogućnost mjerenja više elemenata istovremeno.
5 Induktivno povezana optička emisijska emisija u plazmi (ICP-OES): Radni princip ICP-OES-a je korištenje uzbuđenih državnih atoma i jona u visokotemperaturnom plazmi generiranom induktivno spojenim plazmom (ICP) za tranziciju i emitirati određene spektralne linije. . Budući da svaki element ima različite spektralne linije, elementi u uzorku mogu se odrediti mjerenjem ovih spektralnih linija
Ove metode otkrivanja mogu se odabrati po potrebi, ovisno o vrsti uzorka, potrebnim osjetljivošću na otkrivanje i analitičkim uvjetima. U praktičnim primjenama može se odabrati najprikladnija metoda kako bi se utvrdio sadržaj praksiodymium na osnovu istraživačkih ili industrijskih potreba.
Specifična primjena metode atomske apsorpcije za mjerenje neodimijskog elementa
U mjerenju elemenata, metoda atomske apsorpcije ima veliku preciznost i osjetljivost, pružajući efikasno sredstvo za proučavanje hemijskih svojstava, složenog sastava i sadržaja elemenata.
Dalje smo koristili atomsku apsorpciju za mjerenje količine neodimije. Specifični koraci su sljedeći:
Pripremite uzorak koji će se testirati. Da biste pripremili uzorak koji se mjeri u rješenje, općenito je potrebno koristiti mješovitu kiselinu za probavu kako bi se olakšalo sljedeće mjerenje.
Odaberite odgovarajući atomski apsorpcijski spektrometar. Odaberite odgovarajući atomski apsorpcijski spektrometar na temelju svojstava uzorka koji se mjerite i raspon sadržaja neodimij koji treba mjeriti.
Podesite parametre atomskog apsorpcijskog spektrometra. Prema elementu za mjerenje i model instrumenta, podesite parametre atomskog apsorpcijskog spektrometra, uključujući izvor svjetlosti, raspršivač, detektor itd.
Izmjerite apsorbanciju neodimije. Uzorak koji treba testirati postavlja se u raspršivač, a lagano zračenje specifične talasne dužine emitira se kroz izvor svjetla. Neodymium element koji treba mjeriti apsorbirat će ovo svjetlosno zračenje i proizvesti tranziciju razine energije. Apsorbancija neoodimiju mjeri se detektorom. Kalkulirajte sadržaj neodimije. Na osnovu apsorpcije i standardne krivulje izračunato je sadržaj neodimijskog elementa.
Kroz gore navedeni sadržaj mogu jasno razumjeti važnost i jedinstvenost neodimije. Kao jedan od rijetkih zemaljskih elemenata, neodimijum ima jedinstvena fizička i hemijska svojstva, što ga čini široko korištenim u modernom nauku i tehnologiji. Od magnetnih materijala do optičkih instrumenata, od kataza do zrakoplovstva, Neodymium igra ključnu ulogu. Iako još uvijek postoje mnogo nepoznanice o našem razumijevanju i aplikacijama Neodymijuma, uz kontinuirano napredovanje nauke i tehnologije, imamo razloga vjerovati da ćemo ubuduće moći u budućnosti razumjeti neodimij i koristiti njena jedinstvena svojstva za postizanje koristi za razvoj ljudskog društva. Dođite do više mogućnosti i blagoslova.
Pošta: Dec-10-2024