Sehrli noyob Yer elementi: "Doimiy magnit qiroli" - Neodimiy

bastnasit

Neodimiy, atom raqami 60, atom og'irligi 144,24, qobig'ida 0,00239% ni tashkil qiladi, asosan monazit va bastnaezitda mavjud.Tabiatda neodimiyning ettita izotopi mavjud: neodimiy 142, 143, 144, 145, 146, 148 va 150, ular orasida neodimiy 142 eng yuqori tarkibga ega.Praseodimiyning tug'ilishi bilan neodimiy paydo bo'ldi.Neodimiyning kelishi noyob tuproq maydonini faollashtirdi va unda muhim rol o'ynadi. Va noyob tuproq bozoriga ta'sir qiladi.

Neodimiyning kashfiyoti

Karl Orvon Uelsbax (1858-1929), neodimiyning kashfiyotchisi

1885 yilda avstriyalik kimyogar Karl Orvon Welsbax Karl Auer fon Welsbax Vena shahrida neodimiyni kashf etdi.U nitrat kislotadan ammoniy nitrat tetrahidratni ajratib, kristallash orqali simmetrik neodimiy materiallardan neodimiy va praseodimiyni ajratdi va shu bilan birga spektral tahlil bilan ajratdi, lekin u 1925 yilgacha nisbatan sof shaklda ajratilmadi.

1950-yillardan boshlab yuqori tozalikdagi neodimiy (99% dan ortiq) asosan monazitning ion almashish jarayoni orqali olingan.Metallning o'zi uning galogenid tuzini elektroliz qilish orqali olinadi.Hozirgi vaqtda neodimiyning ko'p qismi (Ce, La, Nd, Pr) CO3F dan basta Natanitda olinadi va erituvchi ekstraktsiyasi bilan tozalanadi.Tayyorlash uchun eng yuqori tozalik (odatda > 99,99%) ion almashinuvini tozalash zahirasi. Ishlab chiqarish bosqichma-bosqich kristallanish texnologiyasiga bog'liq bo'lgan davrda praseodimiyumning so'nggi izini olib tashlash qiyin bo'lganligi sababli, 1930-yillarda ishlab chiqarilgan erta neodimiy oynasi yanada toza binafsha rangga ega edi. va zamonaviy versiyadan ko'ra ko'proq qizil yoki to'q sariq rang ohangi.

Neodimiy metall

Metall neodimiy yorqin kumush rangli metall nashrida, erish nuqtasi 1024 ° C, zichligi 7,004 g / sm va paramagnetizmga ega.Neodimiy - eng faol nodir tuproq metallaridan biri bo'lib, u havoda tez oksidlanadi va qorayadi, so'ngra oksidli qatlam hosil qiladi va keyin po'stlanadi va metallni keyingi oksidlanishga olib keladi.Shuning uchun, bir santimetr o'lchamdagi neodimiy namunasi bir yil ichida to'liq oksidlanadi.Sovuq suvda sekin, issiq suvda tez reaksiyaga kirishadi.

Neodimiy elektron konfiguratsiyasi

Elektron konfiguratsiya:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f4

Neodimiyning lazer ishlashi turli energiya darajalari o'rtasida 4f orbital elektronlarning o'tishidan kelib chiqadi.Ushbu lazer materiali aloqa, ma'lumotlarni saqlash, tibbiy davolash, ishlov berish va hokazolarda keng qo'llaniladi. Ular orasida yttrium alyuminiy granatasi Y3Al5O12: Nd (YAG: Nd) mukammal ishlash bilan keng qo'llaniladi va Nd bilan qo'shilgan gadoliniy skandiy galyum granatasi undan yuqori. samaradorlik.

Neodimiyni qo'llash

Neodimiyning eng katta foydalanuvchisi NdFeB doimiy magnitlangan materialdir.NdFeB magniti yuqori magnit energiya mahsuloti tufayli "doimiy magnitlar qiroli" deb ataladi.U mukammal ishlashi uchun elektronika, mashinasozlik va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi.Buyuk Britaniyaning Exeter universiteti, Kamberlend konchilik maktabining amaliy konchilik professori Frensis Uoll shunday dedi: “Magnit nuqtai nazaridan, neodimiy bilan hech narsa raqobatlasha olmaydi. Xitoyda NdFeB magnitlari jahon darajasiga kirdi.

Qattiq diskdagi neodimiy magnit

Neodimiydan keramika, yorqin binafsha rangli shisha, lazerdagi sun'iy yoqut va infraqizil nurlarni filtrlaydigan maxsus oyna yasash uchun foydalanish mumkin.Shisha puflagichlar uchun ko'zoynaklar tayyorlash uchun praseodimiyum bilan birgalikda ishlatiladi.

Magniy yoki alyuminiy qotishmasiga 1,5% ~ 2,5% nanoneodimiyum oksidi qo'shilishi qotishmaning yuqori harorat ko'rsatkichlarini, havo o'tkazmasligini va korroziyaga chidamliligini yaxshilashi mumkin va u aviatsiya uchun aerokosmik material sifatida keng qo'llaniladi.

Nano-neodimiy oksidi bilan qo'shilgan nano-ittriy alyuminiy granatasi sanoatda qalinligi 10 mm dan past bo'lgan nozik materiallarni payvandlash va kesish uchun keng qo'llaniladigan qisqa to'lqinli lazer nurini ishlab chiqaradi.

Nd: YAG lazer tayoqchasi

Tibbiy davolanishda nano neodimiy oksidi bilan qo'shilgan nanoittrium alyuminiy granat lazeri jarrohlik jarohatlarini olib tashlash yoki jarrohlik pichoqlari o'rniga yaralarni dezinfeksiya qilish uchun ishlatiladi.

Neodimiy oynasi shisha eritmasiga neodimiy oksid qo'shish orqali tayyorlanadi.Lavanda odatda quyosh nuri yoki akkor chiroq ostida neodimiy oynada paydo bo'ladi, lekin lyuminestsent chiroq yoritilishida ochiq ko'k ko'rinadi.Neodimiy shishaning nozik soyalarini, masalan, sof binafsha, vino qizil va issiq kulrang rang berish uchun ishlatilishi mumkin.

neodimiy shisha

Ilm-fan va texnologiyaning rivojlanishi va noyob tuproq fan va texnologiyasining kengayishi va kengayishi bilan neodimiy kengroq foydalanish maydoniga ega bo'ladi.