Магичен редок елемент на Земјата: „Крал на постојан магнет“ -неодимиум

bastnasite

Неодимиум, атомски број 60, атомска тежина 144,24, со содржина од 0,00239% во кората, главно постои во моназит и бастаезит. Постојат седум изотопи на неодимиум во природа: Неодимиум 142, 143, 144, 145, 146, 148 и 150, меѓу кои Неодимиум 142 има најголема содржина. Со раѓањето на прасеодимиум, се појави неодимиум. Доаѓањето на неодимиумот го активираше реткото поле на земјата и одигра важна улога во тоа. И влијае на ретниот пазар на Земјата.

Откривање на неодимиум

Карл Орвон Велсбах (1858-1929), откривач на неодимиум

Во 1885 година, австрискиот хемичар Карл Орвон Велсбах Карл Ауер Фон Велсбах открил неодимиум во Виена. Тој ги раздели неодимиумот и прасеодимиумот од симетрични неодимиумски материјали со одвојување и кристализирање на амониум нитрат тетрахидрат од азотна киселина, а во исто време и се одвои со спектрална анализа, но не беше одделена во релативно чиста форма до 1925 година.

Од 1950 -тите години, неодимиумот со висока чистота (над 99%) главно беше добиен со јонски процес на размена на моназит. Самиот метал се добива со електролизирање на неговата халидна сол. Во моментов, повеќето неодимиум се извлечени од (CE, LA, ND, PR) CO3F во Баста Натанит и се прочистува со екстракција на растворувач. Прочистување на Јонска размена Резервира дека најголема чистота (обично> 99,99%) за подготовка. Бидејќи е тешко да се отстрани последната трага на прасеодимиум во ерата кога производството зависи од технологијата на кристализација на чекор, раното неодимиум стакло произведено во 1930 -тите има чиста виолетова боја и повеќе црвена или портокалова боја тон од модерната верзија.

Неодимиумски метал

Металниот неодимиум има светла сребрена метална сјај, точка на топење од 1024 ° C, густина од 7,004 g/cm и парамагнетизам. Неодимиумот е еден од најактивните ретки метали на Земјата, кои брзо се оксидираат и затемнуваат во воздухот, а потоа формира оксиден слој, а потоа се лупи, изложувајќи го металот на понатамошна оксидација. Затоа, примерокот на неодимиум со големина од еден сантиметар е целосно оксидиран во рок од една година. Реагира бавно во ладна вода и брзо во топла вода.

Електронска конфигурација на неодимиум

Електронска конфигурација:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F4

Ласерската изведба на неодимиумот е предизвикана од транзиција на 4F орбитални електрони помеѓу различно ниво на енергија. Овој ласерски материјал е широко користен во комуникација, складирање на информации, медицински третман, машинска обработка, итн. Меѓу нив, yttrium алуминиум Garnet Y3AL5O12: Nd (YAG: ND) е широко користен со одлични перформанси и ND-допирана гадолиниум скандиум галиум галиум гарнет со поголема ефикасност.

Примена на неодимиум

Најголемиот корисник на неодимиум е NDFEB постојан материјал за магнет. NDFEB магнет се нарекува „крал на постојани магнети“ заради неговиот висок магнетски енергетски производ. Широко се користи во електроника, машини и други индустрии за неговите одлични перформанси. Френсис Вол, професор по применето рударство во школата за рударство Камберленд, Универзитет во Ексетер, Велика Британија, рече: „Во однос на магнетите, навистина нема ништо што може да се натпреварува со неодимиумот. Успешниот развој на алфа магнетниот спектрометар укажува на тоа дека магнетните својства на NDFEB магнетите во Кина не влегоа во ниво на светска класа.

Неодимиум магнет на тврд диск

Неодимиумот може да се користи за да се направи керамика, светло виолетово стакло, вештачка рубин во ласер и специјално стакло што може да ги филтрира инфрацрвените зраци. Се користи заедно со Praseodymium за да направите очила за стаклени вентилатори.

Додавањето 1,5% ~ 2,5% нано неодимиум оксид во легура на магнезиум или алуминиум може да ги подобри перформансите на високата температура, затегнатоста на воздухот и отпорноста на корозијата на легурата, а истиот се користи како воздушен материјал за авијација.

Нано-итриум алуминиум гарнет допирана со нано-неодимиум оксид произведува ласерски зрак со краток бран, кој е широко користен за заварување и сечење тенки материјали со дебелина под 10мм во индустријата.

НД: Јаг ласерска шипка

Во медицинскиот третман, нано yttrium алуминиум гарнет ласер допира со нано неодимиум оксид се користи за отстранување на хируршки рани или дезинфекција на рани наместо хируршки ножеви.

Неодимиумското стакло се прави со додавање на неодимиум оксид во стаклото. Лавандата обично се појавува во неодимиум стакло под сончева светлина или блескаво ламба, но светло сина боја се појавува под осветлување на флуоресцентна ламба. Неодимиумот може да се користи за да се обојат деликатните нијанси на стакло, како што се чисто виолетово, црвено вино и топло сиво.

Неодимиум стакло

Со развојот на науката и технологијата и проширувањето и проширувањето на ретката наука и технологија на Земјата, неодимиумот ќе има поширок простор за искористување