Дали знаевте? Елементот неодимиум е откриен во Виена во 1885 година од Карл Ауер. Додека студирал амониум динитрат тетрахидрат, ОРР се одделил неодимиум иПразодимиумод мешавина на неодимиум и прасеодиум преку спектроскопска анализа. Со цел да се одбележи откривачот наyttrium, германскиот хемичар Велсбах, Ор по име Неодимиум “Неодимиум", произлезени од грчките зборови" neos "што значат" нови "и" didymos "што значат" близнаци ".
Откако Ор го открил елементотНеодимиум, други хемичари беа скептични за откритието. Сепак, во 1925 година беше произведен првиот чист примерок на металот. Во 50 -тите години на минатиот век, хемиската поделба Линдзи
Спроведено комерцијално прочистување на неодимиумот преку методи за размена на јон.
За некое време по откривањето на неодимиумот, тој не беше широко користен. Сепак, со развојот на науката и технологијата, неодимиумскиот елемент започна да се користи во многу полиња заради неговите уникатни физички и хемиски својства. Во 1930-тите, комерцијалниот неодимиум се користеше како стаклена боја, а неодимиумското стакло се користеше за создавање црвеникаво или портокалово стакло.
Неодимиумпривлече големо внимание заради неговите уникатни физички и хемиски својства. Особено во последниве години, примената наНеодимиумВо многу полиња продолжи да се шири, а нејзината вредност стана се повеќе истакната. Па, што е толку уникатно за неодимиумот? Денес, да ја откриеме мистеријата на неодимиумот.
Полиња за апликација на неодимиум елемент
1. Магнетски материјали: Најчеста примена на неодимиумот е во производство на постојани магнети. Особено, неодимиумските железни борни магнети (NDFEB) се меѓу најсилните познатиПостојани магнети. Овие магнети се користат за конвертирање и складирање на енергија во уреди како што се мотори, генератори, опрема за магнетна резонанца, хард дискови, звучници и електрични возила.
2.Автомобилски делови и други материјали со високи перформанси. Апликација за јачина.
3. Неодимиум-железо легура: Неодимиумот исто така може да се легира со железо за да се направат магнетни материјали со високи перформанси, како што се во моторни и генератори апликации во електрични возила.
4. Третман на вода: Неодимиумските соединенија можат да се користат при третман на вода, особено за да се отстранат фосфатите во прочистената отпадна вода. Ова има важни импликации за заштита на животната средина и управување со водните ресурси.
5.
6. Медицински апликации: Иако не е примарна област на апликација, неодимиумот се користи и во некоја медицинска опрема, како што се машини за магнетна резонанца (МРИ).
7. Неодимиумски соединенија: Неодимиумските соединенија се користат и во некои легури на висока температура и катализатори.
Уникатните магнетни и хемиски својства на неодимиумот го прават широко користен во многу полиња, особено во науката за електроника, енергија и материјали.
Физички својства на неодимиумотНеодимиумХемиски симбол: НД, Атомски број: 60. Тоа е редок елемент на Земјата со серија уникатни физички својства. Следното е детален вовед во физичките својства на неодимиумот:
1. Густина: Густината на неодимиумот е околу 7,01 g/кубен сантиметар. Ова го прави полесен од многу други метални елементи, но сепак релативно густо.
2. Точки на топење и вриење: Точката на топење на неодимиумот е приближно 1024 Целзиусови степени (1875 степени Фаренхајт), додека точката на вриење е приближно 3074 Целзиусови степени (5565 степени Фаренхајт). Ова укажува на тоа дека неодимиумот има релативно високи точки на топење и вриење, што го прави стабилен во околини со висока температура.
3. Кристална структура: Неодимиумот ќе покаже различни кристални структури на различни температури. На собна температура, има хексагонална структура најблизу спакувана, но се менува во кубната структура во центарот на телото кога температурата се зголемува на околу 863 Целзиусови степени.
4. Магнетизам:Неодимиуме парамагнетска на собна температура, што значи дека се привлекува на надворешни магнетни полиња. Меѓутоа, кога се ладат на многу ниски температури (околу -253,2 степени Целзиусови или -423,8 степени Фаренхајт), станува антиферомагнетски, покажувајќи ги спротивните својства на редовниот магнетизам.
5. Електрична спроводливост: Неодимиумот е релативно слаб спроводник на електрична енергија, со мала електрична спроводливост. Ова значи дека не е добар спроводник на електрична енергија и не е погоден за апликации како што се електронски жици.
6. Термичка спроводливост: Неодимиумот исто така има релативно ниска топлинска спроводливост, што го прави несоодветен за апликации за топлинска спроводливост.
7. Боја и сјај: Неодимиумот е сребро-бел метал со светла металик сјај.
8. Радиоактивност: Сите ретки елементи на Земјата имаат одредена радиоактивност, но неодимиумот е многу слабо радиоактивен, така што ризикот од зрачење за луѓето е многу мал.
Физичките својства на неодимиумот го прават вредно во специфични апликации, особено во производството на феромагнетни материјали и легури со висока температура. Неговите парамагнетски и антиферомагнетни својства исто така го прават од одредена важност во проучувањето на магнетните материјали и квантните материјали.
Хемиски својства на неодимиумот
Неодимиум(Хемиски симбол: НД) е редок елемент на Земјата со серија специјални хемиски својства. Следното е детален вовед во хемиските својства на неодимиумот:
1. Реактивност: Неодимиумот е релативно активен вид на ретки елементи на земјата. Во воздухот, неодимиумот реагира брзо со кислород за да формира неодимиум оксиди. Ова го прави неодимиумот да не може да ја задржи својата површина светла на собна температура и брзо ќе оксидира.
2. Растворливост: Неодимиумот може да се раствори кај некои киселини, како што се концентрирана азотна киселина (HNO3) и концентрирана хлороводородна киселина (HCl), но неговата растворливост во водата е мала.
3. Соединенија: Неодимиумот може да формира разновидни соединенија, обично со кислород, халоген, сулфур и други елементи за да формираат соединенија, како што се оксиди, сулфиди, итн.
4. Состојба на оксидација: Неодимиумот обично постои во состојбата со оксидација +3, што е неговата најстабилна состојба на оксидација. Сепак, под одредени услови, може да се формира и состојба на оксидација +2.
5. Формирање на легура: Неодимиумот може да формира легури со други елементи, особено со метали како што се железо и алуминиум за да формираат неодимиум легури. Овие легури често имаат важни апликации во магнетните и структурните материјали.
6. Хемиска реактивност: Неодимиумот може да послужи како катализатор или да учествува во процесот на реакција во некои хемиски реакции, особено во областа на науката за висока температура и наука за материјали.
7. Оксидирачки имот: Поради релативно активната природа, неодимиумот може да дејствува како оксидирачки агенс во некои хемиски реакции, предизвикувајќи други супстанции да ги изгубат електроните.
Хемиските својства на неодимиумот го прават тоа да игра важна улога во специфичните полиња за примена, особено во магнетните материјали, легурите со висока температура и истражувања за наука за материјали.
Биолошки својства на неодимиумот
Примената на неодимиумот во биомедицинското поле е релативно ограничена затоа што не е елемент потребен во живите организми и неговата радиоактивност е слаба, што го прави несоодветен за снимање на нуклеарна медицина. Сепак, постојат некои области за истражување и примена кои вклучуваат неодимиум. Следното е детален вовед во биомедицинските својства на неодимиумот:
1.. Агент за контраст на магнетна резонанца (МРИ): Иако не е најчесто користен клинички контраст агент, може да се користи неодимиум подгответе го агентот за контраст на МНР. Комбинирањето на неодимиумските јони во специфични молекуларни структури може да го подобри контрастот на МРИ слики, со што ќе се набудуваат одредени ткива или лезии. Оваа апликација е сè уште во фаза на истражување, но има потенцијал за биомедицински слики.
2. Наночестички на неодимиум: Истражувачите развиле наночестички базирани на неодимиум, кои може да се користат за испорака на лекови и третман на рак. Овие наночестички можат да се воведат во телото и потоа да се ослободуваат лекови во клетките на примачот или да се извршат третмани како што е топлинска терапија. Магнетните својства на овие честички исто така можат да се користат за водење и следење на текот на третманот.
3. Третман на тумор: Иако не е директен третман, истражувањето покажува дека може да се користат неодимиумски магнети во комбинација со други третмани, како што е магнетна топлинска терапија. Во овој метод, честичките на неодимиум магнет се воведуваат во телото и потоа се загреваат под влијание на надворешно магнетно поле за уништување на клетките на туморот. Ова е експериментален третман и сè уште се проучува.
4. Овие соединенија најчесто се користат за проучување на области како што се испорака на лекови, биоанализа и молекуларна слика.
Треба да се напомене дека примената на неодимиумот во биомедицинското поле е релативно нова и сè уште е под континуиран развој и истражување. Неговите апликации се ограничени со неговите ретки земјини и радиоактивни својства и бараат внимателно разгледување. Кога користите неодимиум или неговите соединенија, мора да се следат безбедносни и етички упатства за да се обезбеди дека немаат негативни ефекти врз луѓето и околината.
Природна дистрибуција на неодимиум
Неодимиумот е редок елемент на Земјата кој е релативно широко распространет по природа. Следното е детален вовед во распределбата на неодимиумот во природата:
1. Постоење во Земјината кора: Неодимиумот е еден од ретките елементи на Земјата присутни во Земјината кора, а неговото изобилство е приближно 38 мг/кг. Ова го прави неодимиумот релативно изобилство во земјата кора, рангирајќи се на второто место меѓу ретките елементи на Земјата, по цериумот. Неодимиумот се јавува во многу поголемо изобилство од некои вообичаени метали, како што се волфрам, олово и калај.
2. Во ретки минерали на Земјата: Неодимиумот обично не постои во форма на слободни елементи, туку во форма на соединенија во ретки минерали на земјата. Неодимиумот е содржан во некои големи ретки руди на Земјата, како што се моназит и бастизит. Неодимиумот во овие руди може да се одвои преку процеси на топење и екстракција за комерцијални апликации.
3. Во скапоцени метални наоѓалишта: Неодимиумот понекогаш може да се најде во некои скапоцени метални наоѓалишта, како што се злато, сребро, бакарни и ураниумски наслаги. Сепак, обично е присутен во релативно мали количини.
4. морска вода: Иако неодимиумот постои во морска вода, неговата концентрација е многу мала, обично само на ниво на микрограм/литар. Затоа, вадењето на неодимиум од морска вода генерално не е економски одржлив метод.
Неодимиумот има одредено изобилство во Земјината кора, но главно се наоѓа во ретки минерали на Земјата. Извлекувањето и изолирањето на неодимиумот честопати бара сложени процеси на топење и рафинирање за да се задоволат потребите на комерцијалните и индустриските апликации. Ретки елементи на Земјата, како што се неодимиум играат важни улоги во модерната технологија и индустрија, така што истражувањето и управувањето со нивното снабдување и дистрибуција се клучни.
Рударство, екстракција и топење на неодимиум
Рударството и производството на неодимиум е комплексен процес кој обично ги вклучува следниве чекори:
1. Рударство на ретки наслаги на Земјата: Неодимиумот главно се наоѓа во ретки руди на земја, како што се моназит и бастизит. Рударството Ретки руди на Земјата е првиот чекор во производството на неодимиум. Ова вклучува геолошко потрага, рударство, ископ и екстракција на руда.
2. Обработка на рудата: Откако ќе се извлече рударската руда, треба да помине низ серија чекори за физичка и хемиска обработка за да се одделат и извлечат ретки елементи на земјата, вклучително и неодимиум. Овие чекори за третман можат да вклучуваат комуникација, мелење, флотација, истекување на киселина и растворање.
3. Одвојување и екстракција на неодимиум: По обработката на рудата, кашеста маса што содржи ретки елементи на земјата обично бара понатамошно раздвојување и екстракција. Ова обично вклучува методи на хемиско раздвојување како што се екстракција на растворувач или јонска размена. Овие методи овозможуваат постепено да се одвојуваат различни ретки елементи на земјата.
4. Рафинирање на неодимиум: Откако не е изолиран неодимиумот, обично се подложува на понатамошен процес на рафинирање за да се отстранат нечистотиите и да се подобри чистотата. Ова може да вклучува методи како што се екстракција на растворувач, намалување и електролиза.
5. Подготовка на легура: Некои апликации на неодимиум бараат легирање со други метални елементи, како што се железо, бор и алуминиум, за да се подготват легури на неодимиум за правење магнетни материјали или легури со висока температура.
6. Подготовка на производи: Неодимиумските елементи можат дополнително да се користат за да се подготват разни производи, како што се магнети, постојани магнети, агенси за контраст на магнетна резонанца, наночестички, итн. Овие производи можат да се користат во полињата за електроника, медицинска, енергија и материјали.
Важно е да се напомене дека рударството и производството на ретки елементи на земјата е комплексен процес за кој често се потребни строги стандарди за животна средина и безбедност. Покрај тоа, синџирот на снабдување на ретки рударски елементи и производство на елементите на Земјата е исто така под влијание на геополитиката и флуктуациите на пазарот, така што производството и снабдувањето со ретки елементи на земјата привлекоа меѓународно внимание.
Метод на откривање на неодимиумски елемент
1.. Спектрометрија на атомска апсорпција (AAS): Спектрометријата на атомска апсорпција е најчесто користен квантитативен метод на анализа, погоден за мерење на содржината на металните елементи. Со претворање на примерокот што треба да се мери во единечни атоми или јони, озрачување на примерокот со извор на светлина на специфична бранова должина и мерење на апсорпцијата на светлината, може да се утврди содржината на металниот елемент во примерокот. AAS има предности на висока чувствителност, добра селективност и лесно работење.
2. Метод на спектрално скенирање: Методот на спектрално скенирање ја одредува содржината на елементите со мерење на апсорпцијата или емисијата на светлината на различни бранови должини на примерокот. Најчесто користените методи за спектрално скенирање вклучуваат спектроскопија со апсорпција на ултравиолетово-видлива апсорпција (УВ-ВИС), спектроскопија на флуоресценција и спектроскопија на атомска емисија (AES). Овие методи можат да ја мерат содржината на неодимиумот во примероците со избирање на соодветни бранови должини и контролни параметри на инструментите.
3. Х-зраци спектрометрија на флуоресценција (XRF): Х-зраци спектрометрија на флуоресценција е не-деструктивен аналитички метод погоден за мерење на елементарната содржина во цврсти материи, течности и гасови. Овој метод ја одредува содржината на елементите со испуштање на карактеристично зрачење на флуоресценција откако примерокот е возбуден од Х-зраци, а мерењето на врвната позиција и интензитетот на спектарот на флуоресценција. XRF има предности на брзо, чувствително и истовремено мерење на повеќе елементи.
4. Индуктивно споена плазма масена спектрометрија (ICP-MS): ICP-MS е високо чувствителен аналитички метод погоден за мерење на траги и ултра-траги елементи. Овој метод ја одредува содржината на елементите со претворање на примерокот што треба да се мери во наполнети јони, користејќи плазма со висока температура генерирана од индуктивно споена плазма за да се јонизира примерокот, а потоа да се користи масен спектрометар за масовна анализа. ICP-MS има екстремно висока чувствителност, селективност и можност за мерење на повеќе елементи истовремено.
5. Индуктивно споена спектрометрија на оптички емисии во плазма (ICP-OES): Работен принцип на ICP-OES е да се користат возбудените државни атоми и јони во плазмата со висока температура, генерирана од индуктивно споена плазма (ICP) со транзиција и да испушти специфични спектрални линии. . Бидејќи секој елемент има различни спектрални линии, елементите во примерокот можат да се утврдат со мерење на овие спектрални линии
Овие методи за откривање можат да бидат избрани по потреба, во зависност од типот на примерокот, потребната чувствителност на откривање и аналитички услови. Во практични апликации, најсоодветен метод може да се избере за да се утврди содржината на прасеодимиум врз основа на истражување или индустриски потреби.
Специфична примена на методот на атомска апсорпција за мерење на неодимиумскиот елемент
Во мерењето на елементите, методот на атомска апсорпција има голема точност и чувствителност, обезбедувајќи ефикасно средство за проучување на хемиските својства, композицијата на соединението и содржината на елементите.
Следно, користевме атомска апсорпција за мерење на количината на неодимиум. Специфичните чекори се како што следува:
Подгответе го примерокот да биде тестиран. За да се подготви примерокот да се мери во раствор, генерално е неопходно да се користи мешана киселина за варење за да се олесни последователното мерење.
Изберете соодветен спектрометар за атомска апсорпција. Изберете соодветен спектрометар за атомска апсорпција врз основа на својствата на примерокот што треба да се измери и опсегот на содржина на неодимиум што треба да се мери.
Прилагодете ги параметрите на спектрометарот на атомска апсорпција. Според елементот што треба да се мери и моделот на инструменти, прилагодете ги параметрите на спектрометарот на атомска апсорпција, вклучувајќи го и изворот на светлина, атомизаторот, детекторот, итн.
Измерете ја апсорпцијата на неодимиумот. Примерокот што треба да се тестира е ставен во атомизаторот, а светло зрачење на специфична бранова должина се испушта преку изворот на светлина. Неодимиумскиот елемент што ќе се мери ќе го апсорбира ова светло зрачење и ќе произведе транзиција на ниво на енергија. Апсорпцијата на неодимиумот се мери со детектор. Обезбедете ја содржината на неодимиумот. Врз основа на апсорпцијата и стандардната крива, беше пресметана содржината на неодимиумскиот елемент.
Преку горенаведената содржина, можеме јасно да ја разбереме важноста и уникатноста на неодимиумот. Како еден од ретките елементи на Земјата, неодимиумот има уникатни физички и хемиски својства, што го прават широко користен во модерната наука и технологија. Од магнетни материјали до оптички инструменти, од катализа до воздушна, неодимиум игра клучна улога. Иако сè уште има многу непознати за нашето разбирање и апликации на неодимиум, со континуиран напредок на науката и технологијата, ние имаме причина да веруваме дека ќе можеме да го разбереме неодимиумот подлабоко во иднина и да ги искористиме своите уникатни својства за да донесеме придобивки за развојот на човечкото општество. Дојдете на повеќе можности и благослови.
Време на објавување: ДЕЦ-10-2024