Wat is het neodymium -element en de veelgebruikte testmethoden ervan?

Wist je dat? Het element neodymium werd in 1885 in Wenen ontdekt door Karl Auer. Tijdens het bestuderen van ammoniumdinitraat tetrahydraat scheiden Orr Nodymium enpraseodymiumvan een mengsel van neodymium en praseodymium door spectroscopische analyse. Om de ontdekkers van te herdenken vanyttrium, de Duitse chemicus Welsbach, Orr genaamd Neodymium "Neodymium", afgeleid van de Griekse woorden" Neos "betekent" nieuw "en" didymos "wat" tweeling "betekent.

Nadat Orr het element had ontdektneodymium, andere chemici stonden sceptisch over de ontdekking. In 1925 werd echter het eerste pure monster van het metaal geproduceerd. In de jaren 1950, de Lindsay Chemical Division

 Nd element

Commerciële zuivering van neodymium uitgevoerd via ionenuitwisselingsmethoden.

Na de ontdekking van Neodymium werd het enige tijd niet veel gebruikt. Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie is het neodymium -element echter op vele gebieden begonnen te worden gebruikt vanwege de unieke fysische en chemische eigenschappen. In de jaren dertig werd commercieel neodymium gebruikt als een glaskleurstof en werd neodymiumglas gebruikt om roodachtig of oranje getroffen glas te creëren.

Neodymiumheeft veel aandacht getrokken vanwege zijn unieke fysische en chemische eigenschappen. Vooral in de afgelopen jaren, de toepassing vanneodymiumIn veel gebieden is blijven uitbreiden en de waarde ervan is steeds prominenter geworden. Dus, wat is er zo uniek aan Neodymium? Laten we vandaag het mysterie van Neodymium ontdekken.

https://www.xingluchemical.com/high-purity-neodymium-metal-with-competitive-price-products/

Toepassingsvelden van Neodymium -element

1. Magnetische materialen: de meest voorkomende toepassing van neodymium is bij de vervaardiging van permanente magneten. In het bijzonder zijn neodymium ijzerboormagneten (NDFEB) tot de sterkst bekendepermanente magneten. Deze magneten worden veel gebruikt om energie te converteren en op te slaan in apparaten zoals motoren, generatoren, beeldvormingsapparatuur voor magnetische resonantie, harde schijven, luidsprekers en elektrische voertuigen.

2. NDFEB-legering: Naast het worden gebruikt in permanente magneetmaterialen, wordt neodymium ook gebruikt om NDFEB-legering te maken, een hoogwaardig, lichtgewicht structureel materiaal dat wordt gebruikt om vliegtuigmotoren te maken,Auto-onderdelen en andere krachtige materialen. Krachttoepassing.

3. Neodymium-ijzerlegering: Neodymium kan ook worden gelegeerd met ijzer om hoogwaardige magnetische materialen te maken, zoals in motor- en generatormoepassingen in elektrische voertuigen.

4. Waterbehandeling: Neodymiumverbindingen kunnen worden gebruikt bij de behandeling van water, vooral om fosfaten in gezuiverd afvalwater te verwijderen. Dit heeft belangrijke implicaties voor milieubescherming en waterbronnenbeheer.

5. NDFEB -poeder: Neodymium speelt een belangrijke rol bij de productie van NDFEB -poeders, die worden gebruikt bij de productie van permanente magneten. ​ ​

6. Medische toepassingen: hoewel niet het primaire toepassingsgebied, wordt neodymium ook gebruikt in sommige medische apparatuur, zoals machines met magnetische resonantie (MRI).

7. Neodymiumverbindingen: neodymiumverbindingen worden ook gebruikt in sommige legeringen en katalysatoren op hoge temperatuur.

De unieke magnetische en chemische eigenschappen van neodymium maken het op veel gebieden op veel gebieden, vooral in elektronica, energie en materiaalwetenschappen.

NDFEB

Fysieke eigenschappen van neodymiumNeodymiumChemisch symbool: nd, atoomnummer: 60. Het is een zeldzaam aardelement met een reeks unieke fysische eigenschappen. Het volgende is een gedetailleerde inleiding tot de fysieke eigenschappen van Neodymium:

1. Dichtheid: de dichtheid van neodymium is ongeveer 7,01 g/kubieke centimeter. Dit maakt het lichter dan veel andere metalen elementen, maar nog steeds relatief dicht.

2. Smelt- en kookpunten: het smeltpunt van Neodymium is ongeveer 1024 graden Celsius (1875 graden Fahrenheit), terwijl het kookpunt ongeveer 3074 graden Celsius is (5565 graden Fahrenheit). Dit geeft aan dat neodymium relatief hoge smelt- en kookpunten heeft, waardoor het stabiel is in omgevingen op hoge temperatuur.

3. Kristalstructuur: Neodymium zal verschillende kristalstructuren vertonen bij verschillende temperaturen. Bij kamertemperatuur heeft het een zeshoekige structuur in de buurt, maar verandert het in een kubieke kubieke structuur wanneer de temperatuur wordt verhoogd tot ongeveer 863 graden Celsius.

4. Magnetisme:Neodymiumis paramagnetisch bij kamertemperatuur, wat betekent dat het wordt aangetrokken door externe magnetische velden. Wanneer echter gekoeld tot zeer lage temperaturen (ongeveer -253,2 graden Celsius of -423,8 graden Fahrenheit), wordt het antiferromagnetisch, met de tegenovergestelde eigenschappen van regelmatig magnetisme.

5. Elektrische geleidbaarheid: Neodymium is een relatief slechte geleider van elektriciteit, met een lage elektrische geleidbaarheid. Dit betekent dat het geen goede geleider van elektriciteit is en niet geschikt is voor toepassingen zoals elektronische draden.

6. Thermische geleidbaarheid: Neodymium heeft ook een relatief lage thermische geleidbaarheid, waardoor het ongeschikt is voor toepassingen voor thermische geleidbaarheid.

7. Kleur en glans: Neodymium is een zilverwitje metaal met een fel metallic glans.

8. Radioactiviteit: alle zeldzame aardelementen hebben enige radioactiviteit, maar neodymium is zeer zwak radioactief, dus het stralingsrisico voor mensen is erg laag.

De fysische eigenschappen van neodymium maken het waardevol in specifieke toepassingen, met name bij de productie van ferromagnetische materialen en legeringen met hoge temperatuur. De paramagnetische en antiferromagnetische eigenschappen maken het ook van zeker belang in de studie van magnetische materialen en kwantummaterialen.

https://www.xingluchemical.com/high-purity-neodymium-metal-with-competitive-price-products/

Chemische eigenschappen van neodymium

 Neodymium(Chemisch symbool: ND) is een zeldzaam aardelement met een reeks speciale chemische eigenschappen. Het volgende is een gedetailleerde inleiding tot de chemische eigenschappen van Neodymium:

1. Reactiviteit: Neodymium is een relatief actief type zeldzame aardelementen. In de lucht reageert neodymium snel met zuurstof om neodymiumoxiden te vormen. Dit maakt Neodymium niet in staat om zijn oppervlak helder bij kamertemperatuur te houden en zal snel oxideren.

2. Oplosbaarheid: Neodymium kan in sommige zuren worden opgelost, zoals geconcentreerd salpeterzuur (HNO3) en geconcentreerd zoutzuur (HCL), maar de oplosbaarheid ervan in water is laag.

3. Verbindingen: Neodymium kan een verscheidenheid aan verbindingen vormen, meestal met zuurstof, halogeen, zwavel en andere elementen om verbindingen te vormen, zoals oxiden, sulfiden, enz.

4. Oxidatietoestand: Neodymium bestaat meestal in de +3 oxidatietoestand, wat de meest stabiele oxidatietoestand is. Onder bepaalde omstandigheden kan de +2 oxidatietoestand echter ook worden gevormd.

5. Allegeringsvorming: Neodymium kan legeringen vormen met andere elementen, vooral met metalen zoals ijzer en aluminium om neodymiumlegeringen te vormen. Deze legeringen hebben vaak belangrijke toepassingen in magnetische en structurele materialen.

6. Chemische reactiviteit: Neodymium kan dienen als een katalysator of deelnemen aan het reactieproces in sommige chemische reacties, vooral op de velden van legeringen op hoge temperatuur en materiaalwetenschappen.

7. Oxiderende eigenschap: vanwege de relatief actieve aard kan neodymium werken als een oxidatiemiddel in sommige chemische reacties, waardoor andere stoffen elektronen verliezen.

De chemische eigenschappen van neodymium maken het een belangrijke rol in specifieke toepassingsgebieden, vooral in magnetische materialen, legeringen met hoge temperatuur en onderzoek naar materiaalwetenschappen.

Biologische eigenschappen van neodymium

De toepassing van neodymium in het biomedische veld is relatief beperkt omdat het geen element is dat vereist is in levende organismen en de radioactiviteit ervan zwak is, waardoor het ongeschikt is voor beeldvorming van nucleaire geneeskunde. Er zijn echter enkele onderzoeks- en toepassingsgebieden met neodymium. Het volgende is een gedetailleerde inleiding tot de biomedische eigenschappen van Neodymium:

1. Magnetische resonantie beeldvorming (MRI) contrastmiddel: hoewel geen algemeen gebruikt klinisch contrastmiddel, kan neodymium MRI -contrastmiddel worden gebruikt. Het combineren van neodymiumionen in specifieke moleculaire structuren kan het contrast van MRI -beelden verbeteren, waardoor bepaalde weefsels of laesies gemakkelijker te observeren zijn. Deze toepassing bevindt zich nog in de onderzoeksfase, maar heeft potentieel voor biomedische beeldvorming.

2. Neodymium nanodeeltjes: onderzoekers hebben op neodymium gebaseerde nanodeeltjes ontwikkeld die kunnen worden gebruikt voor medicijnafgifte en behandeling van kanker. Deze nanodeeltjes kunnen in het lichaam worden geïntroduceerd en vervolgens geneesmiddelen in ontvangercellen afgeven of behandelingen zoals warmtetherapie uitvoeren. De magnetische eigenschappen van deze deeltjes kunnen ook worden gebruikt om het verloop van de behandeling te begeleiden en te bewaken.

3. Tumorbehandeling: hoewel geen directe behandeling, toont onderzoek aan dat neodymiummagneten kunnen worden gebruikt in combinatie met andere behandelingen, zoals magnetische warmtetherapie. In deze methode worden neodymiummagneetdeeltjes in het lichaam geïntroduceerd en vervolgens verwarmd onder invloed van een extern magnetisch veld om tumorcellen te vernietigen. Dit is een experimentele behandeling en wordt nog steeds bestudeerd.

4. Onderzoekstools: sommige verbindingen van het element neodymium kunnen worden gebruikt als experimentele hulpmiddelen in biomedisch onderzoek, zoals in de studie van cel en moleculaire biologie. Deze verbindingen worden vaak gebruikt om gebieden te bestuderen zoals medicijnafgifte, bioanalyse en moleculaire beeldvorming.

Opgemerkt moet worden dat de toepassing van neodymium in het biomedische veld relatief nieuw is en nog steeds onder continue ontwikkeling en onderzoek staat. De toepassingen zijn beperkt door zijn zeldzame aarde en radioactieve eigenschappen en vereisen zorgvuldige overweging. Bij het gebruik van neodymium of zijn verbindingen moeten veiligheid en ethische richtlijnen worden gevolgd om ervoor te zorgen dat ze geen negatieve effecten hebben op mensen en het milieu.

Natuurlijke verdeling van neodymium

Neodymium is een zeldzaam aardelement dat relatief breed is verdeeld in de natuur. Het volgende is een gedetailleerde inleiding tot de verdeling van Neodymium in de natuur:

1. Bestaan ​​in de korst van de aarde: Neodymium is een van de zeldzame aardelementen die aanwezig zijn in de korst van de aarde en de overvloed ervan is ongeveer 38 mg/kg. Dit maakt Neodymium relatief overvloedig in de korst van de aarde, tweede in zeldzame aardelementen, na cerium. Neodymium treedt op in veel hogere overvloed dan sommige gemeenschappelijke metalen zoals wolfraam, lood en tin.

2. In zeldzame aardmineralen: neodymium bestaat meestal niet in de vorm van vrije elementen, maar in de vorm van verbindingen in zeldzame aardmineralen. Neodymium is opgenomen in enkele grote zeldzame aarde ertsen zoals monaziet en Bastnäsite. Het neodymium in deze ertsen kan worden gescheiden door smelt- en extractieprocessen voor commerciële toepassingen.

3. In edelmetaalafzettingen: neodymium kan soms worden gevonden in sommige edelmetaalafzettingen, zoals goud-, zilver-, koper- en uraniumafzettingen. Het is echter meestal in relatief kleine hoeveelheden aanwezig.

4. Zeewater: hoewel neodymium bestaat in zeewater, is de concentratie ervan erg laag, meestal alleen in het niveau van microgram/liter. Daarom is het extraheren van neodymium uit zeewater over het algemeen geen economisch haalbare methode.

Neodymium heeft een zekere overvloed in de korst van de aarde, maar het wordt voornamelijk gevonden in zeldzame aardmineralen. Het extraheren en isoleren van neodymium vereist vaak complexe smelt- en raffinageprocessen om te voldoen aan de behoeften van commerciële en industriële toepassingen. Zeldzame aardelementen zoals Neodymium spelen een belangrijke rol in moderne technologie en industrie, dus onderzoek en beheer van hun aanbod en distributie zijn cruciaal.

Mijnbouw, extractie en smelten van neodymium

De mijnbouw en productie van neodymium is een complex proces dat meestal de volgende stappen met zich meebrengt:

1. Mijnbouw van zeldzame aardafzettingen: Neodymium wordt voornamelijk gevonden in zeldzame aarde ertsen, zoals monaziet en Bastnäsite. Het mijnen van zeldzame aarde -ertsen is de eerste stap in de productie van neodymium. Dit omvat geologische prospectie, mijnbouw, opgraving en de extractie van erts.

2. Verwerking van het erts: Zodra de mijnerts is geëxtraheerd, moet het een reeks fysische en chemische verwerkingsstappen doorlopen om zeldzame aardelementen te scheiden en te extraheren, waaronder neodymium. Deze behandelingsstappen kunnen comminutie, slijping, flotatie, zure uitloging en oplossing zijn.

3. Scheiding en extractie van neodymium: na ertsverwerking vereist de slurry die zeldzame aardelementen bevatten meestal verdere scheiding en extractie. Dit omvat meestal chemische scheidingsmethoden zoals oplosmiddelextractie of ionenuitwisseling. Met deze methoden kunnen verschillende zeldzame aardelementen geleidelijk worden gescheiden.

4. Raffinage van neodymium: zodra neodymium geïsoleerd is, ondergaat het meestal een verder raffinageproces om onzuiverheden te verwijderen en de zuiverheid te verbeteren. Dit kan methoden omvatten zoals oplosmiddelextractie, reductie en elektrolyse.

5. Legering Voorbereiding: Sommige toepassingen van Neodymium vereisen legering met andere metaalelementen, zoals ijzer, boor en aluminium, om neodymiumlegeringen te bereiden voor het maken van magnetische materialen of legeringen op hoge temperatuur.

6. Bereiding in producten: Neodymium -elementen kunnen verder worden gebruikt om verschillende producten te bereiden, zoals magneten, permanente magneten, contrastmiddelen met magnetische resonantie, nanodeeltjes, enz. Deze producten kunnen worden gebruikt in elektronica-, medische, energie- en materiaalwetenschappelijke velden.

Het is belangrijk op te merken dat de mijnbouw en productie van zeldzame aardelementen een complex proces is dat vaak strikte milieu- en veiligheidsnormen vereist. Bovendien wordt de supply chain van zeldzame aardelementen en productie ook beïnvloed door geopolitiek en marktschommelingen, dus de productie en levering van zeldzame aardelementen hebben internationale aandacht getrokken.

 

Detectiemethode van neodymium -element

1. Atoomabsorptiespectrometrie (AAS): Atomische absorptiespectrometrie is een veelgebruikte kwantitatieve analysemethode, geschikt voor het meten van het gehalte van metalen elementen. Door het monster om te zetten in afzonderlijke atomen of ionen om het monster te bestralen met een lichtbron van een specifieke golflengte en de absorptie van licht te meten, kan het gehalte van het metaalelement in het monster worden bepaald. AAS heeft de voordelen van hoge gevoeligheid, goede selectiviteit en eenvoudige werking.

2. Spectrale scanmethode: de spectrale scanmethode bepaalt het gehalte van elementen door het meten van de absorptie of emissie van licht bij verschillende golflengten van het monster. Veelgebruikte spectrale scanmethoden omvatten ultraviolet-zichtbare absorptiespectroscopie (UV-VIS), fluorescentiespectroscopie en atoomemissiespectroscopie (AES). Deze methoden kunnen het gehalte van neodymium in monsters meten door geschikte golflengtes te selecteren en parameters voor het regelen van instrument.

3. Röntgenfluorescentiespectrometrie (XRF): röntgenfluorescentiespectrometrie is een niet-destructieve analytische methode die geschikt is voor het meten van elementair gehalte in vaste stoffen, vloeistoffen en gassen. Deze methode bepaalt het gehalte van elementen door karakteristieke fluorescentiestraling na het monster uit te stoten, wordt geëxciteerd door röntgenfoto's en het meten van de piekpositie en intensiteit van het fluorescentiespectrum. XRF heeft de voordelen van snelle, gevoelige en gelijktijdige meting van meerdere elementen.

4. Inductief gekoppelde plasma-massaspectrometrie (ICP-MS): ICP-MS is een zeer gevoelige analytische methode die geschikt is voor het meten van sporen- en ultra-trace-elementen. Deze methode bepaalt de inhoud van elementen door het te gemeten monster om te zetten in geladen ionen, met behulp van plasma met hoge temperatuur gegenereerd door inductief gekoppelde plasma om het monster te ioniseren en vervolgens een massaspectrometer te gebruiken voor massa-analyse. ICP-MS heeft een extreem hoge gevoeligheid, selectiviteit en de mogelijkheid om meerdere elementen tegelijkertijd te meten.

5. Inductief gekoppelde Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP-OES): het werkingsprincipe van ICP-OES is om de geëxciteerde toestandatomen en ionen te gebruiken in het hoge temperatuurplasma gegenereerd door inductief gekoppeld plasma (ICP) naar overgang en emit specifieke spectrale lijnen. . Omdat elk element verschillende spectrale lijnen heeft, kunnen de elementen in een monster worden bepaald door deze spectrale lijnen te meten

Deze detectiemethoden kunnen indien nodig worden geselecteerd, afhankelijk van het monstertype, de vereiste detectiegevoeligheid en analytische omstandigheden. In praktische toepassingen kan de meest geschikte methode worden geselecteerd om de inhoud van praseodymium te bepalen op basis van onderzoek of industriële behoeften.

Specifieke toepassing van de atoomabsorptiemethode om het neodymium -element te meten

Bij elementmeting heeft de atoomabsorptiemethode een hoge nauwkeurigheid en gevoeligheid, waardoor een effectief middel biedt voor het bestuderen van de chemische eigenschappen, samenstellingsamenstelling en inhoud van elementen.

Vervolgens hebben we atomaire absorptie gebruikt om de hoeveelheid neodymium te meten. De specifieke stappen zijn als volgt:

Bereid het te testen monster voor. Om het monster in een oplossing voor te bereiden, is het in het algemeen noodzakelijk om gemengd zuur te gebruiken voor de spijsvertering om de daaropvolgende meting te vergemakkelijken.

Kies de juiste atoomabsorptiespectrometer. Selecteer een geschikte atoomabsorptiespectrometer op basis van de eigenschappen van het te gemeten monster en het bereik van het neodymiumgehalte dat moet worden gemeten.

Pas de parameters van de atoomabsorptiespectrometer aan. Volgens het te gemeten element en het instrumentenmodel, past u de parameters van de atoomabsorptiespectrometer aan, inclusief de lichtbron, verstuiver, detector, enz.

Meet de absorptie van neodymium. Het te testen monster wordt in de verstuiver geplaatst en lichte straling van een specifieke golflengte wordt uitgestoten door de lichtbron. Het te gemeten neodymium -element zal deze lichte straling absorberen en een overgang van energieniveau produceren. De absorptie van neodymium wordt gemeten met een detector. Bekeken het gehalte aan neodymium. Op basis van de absorptie en standaardcurve werd het gehalte van neodymium -element berekend.

Door de bovenstaande inhoud kunnen we het belang en het unieke van Neodymium duidelijk begrijpen. Als een van de zeldzame aardelementen heeft Neodymium unieke fysische en chemische eigenschappen, waardoor het op grote schaal wordt gebruikt in de moderne wetenschap en technologie. Van magnetische materialen tot optische instrumenten, van katalyse tot ruimtevaart, Neodymium speelt een sleutelrol. Hoewel er nog steeds veel onbekenden zijn over ons begrip en toepassingen van Neodymium, hebben we met de voortdurende vooruitgang van wetenschap en technologie reden om te geloven dat we Neodymium in de toekomst dieper kunnen begrijpen en zijn unieke eigenschappen kunnen gebruiken om voordelen te bieden aan de ontwikkeling van de menselijke samenleving. Kom naar meer kansen en zegeningen.


Posttijd: dec-10-2024