Унсури ҷодугарии нодири замин: "Подшоҳи магнити доимӣ" - Неодим

бастназит

Неодим, рақами атомиаш 60, вазни атомиаш 144,24, мазмунаш 0,00239% дар қишр, ​​асосан дар монацит ва бастнаезит мавҷуд аст. Дар табиат ҳафт изотопи неодим мавҷуд аст: неодим 142, 143, 144, 145, 146, 148 ва 150, ки дар байни онҳо неодим 142 дорои мазмуни баландтарин аст. Бо таваллуди празеодим неодим ба вуҷуд омад. Пайдоиши неодим майдони нодирро фаъол кард ва дар он нақши муҳим бозид. Ва ба бозори замини нодир таъсир мерасонад.

Кашфи Неодим

Карл Орвон Велсбах (1858-1929), кашфкунандаи неодим

Соли 1885 химики австриягӣ Карл Орвон Велсбах Карл Ауэр фон Велсбах дар Вена неодимро кашф кард. Вай неодим ва празеодимро аз маводи симметрии неодимӣ бо роҳи ҷудо кардан ва кристаллизатсия кардани тетрагидрати нитрати аммоний аз кислотаи нитрат ҷудо кард ва дар айни замон тавассути таҳлили спектралӣ ҷудо кард, аммо то соли 1925 он дар шакли нисбатан соф ҷудо карда нашуд.

Аз соли 1950 инҷониб неодими тозагии баланд (зиёда аз 99%) асосан бо роҳи мубодилаи ионҳои монацит ба даст оварда мешуд. Худи металл тавассути электролиз кардани намаки галогении он ба даст оварда мешавад. Дар айни замон, аксари неодимҳо аз (Ce, La, Nd, Pr) CO3F дар баста Натанит истихроҷ карда мешаванд ва бо истихроҷи ҳалкунанда тоза карда мешаванд. Захираи тозакунии мубодилаи ионҳо, ки тозагии баландтарин (одатан > 99,99%) барои омодагӣ дорад. Азбаски тоза кардани изи охирини празеодим дар даврае, ки истеҳсолот аз технологияи кристаллизатсияи қадам вобастагӣ дорад, душвор аст, шишаи барвақти неодимӣ, ки дар солҳои 1930 истеҳсол шудааст, ранги арғувонии тоза дорад. ва ранги сурх ё афлесун бештар аз версияи муосир.

Металли неодимӣ

Неодими металлӣ дорои дурахши металлии нуқра, нуқтаи обшавии 1024°C, зичии 7,004 г/см ва парамагнетизм мебошад. Неодим яке аз фаъолтарин металлҳои нодири замин аст, ки дар ҳаво зуд оксид мешавад ва тира мешавад, сипас қабати оксидиро ташкил медиҳад ва сипас пӯст мекунад ва металлро ба оксидшавии минбаъда дучор мекунад. Аз ин рӯ, намунаи неодими бо андозаи як сантиметр дар давоми як сол пурра оксид мешавад. Он дар оби хунук оҳиста ва дар оби гарм зуд амал мекунад.

Конфигуратсияи электронии неодимӣ

Конфигуратсияи электронӣ:

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

Фаъолияти лазерии неодимӣ аз гузариши электронҳои орбиталии 4f байни сатҳҳои гуногуни энергия ба вуҷуд омадааст. Ин маводи лазерӣ аст, ба таври васеъ дар алоқа, нигаҳдории иттилоот, табобати тиббӣ, коркарди, ва ғайра истифода бурда мешавад. Дар байни онҳо, yttrium гранат алюминий Y3Al5O12: Nd (YAG: Nd) аст, ба таври васеъ бо иҷрои аъло истифода бурда мешавад, ва Nd-doped gadolinium scandium гранат бо олӣ самаранокии.

Истифодаи Neodymium

Бузургтарин корбари неодимӣ маводи магнитии доимии NdFeB мебошад. Магнити NdFeB аз сабаби маҳсулоти баланди энергияи магнитии худ "подшоҳи магнитҳои доимӣ" номида мешавад. Он барои иҷрои аълои худ дар электроника, мошинсозӣ ва дигар соҳаҳо васеъ истифода мешавад. Фрэнсис Уолл, профессори истихроҷи амалӣ дар Мактаби кӯҳии Камберленд, Донишгоҳи Эксетери Британияи Кабир, гуфт: "Дар робита ба магнитҳо, воқеан ҳеҷ чиз наметавонад бо неодим рақобат кунад. Рушди бомуваффақияти спектрометри Алфа магнитӣ нишон медиҳад, ки хосиятҳои магнитӣ магнитҳои NdFeB дар Чин ба сатҳи ҷаҳонӣ ворид шуданд.

Магнити неодимӣ дар диски сахт

Неодимро барои сохтани сафол, шишаи бунафши дурахшон, ёқути сунъӣ дар лазер ва шишаи махсус истифода бурдан мумкин аст, ки нурҳои инфрасурхро филтр мекунанд. Якҷоя бо празеодим барои сохтани айнак барои мошинҳои шишагин истифода мешавад.

Илова кардани 1,5% ~ 2,5% оксиди нанонеодимӣ ба хӯлаи магний ё алюминий метавонад иҷрои ҳарорати баланд, муқовимати ҳаво ва муқовимат ба зангзании хӯларо беҳтар кунад ва он ҳамчун маводи аэрокосмосӣ барои авиатсия васеъ истифода мешавад.

Гранати алюминийи нано-иттриум, ки бо оксиди нано-неодимӣ омехта шудааст, нури лазерии кӯтоҳмуддатро ба вуҷуд меорад, ки барои кафшер ва буридани маводи борик бо ғафсӣ камтар аз 10 мм дар саноат васеъ истифода мешавад.

Асои лазерии Nd:YAG

Дар муолиҷаи тиббӣ, лазерии наноиттриуми алюминийи гранат бо оксиди нанонеодимӣ барои тоза кардани захмҳои ҷарроҳӣ ё безараргардонии захмҳо ба ҷои кордҳои ҷарроҳӣ истифода мешавад.

Шишаи неодимӣ тавассути илова кардани оксиди неодимӣ ба обшавии шиша сохта мешавад. Лаванда одатан дар шишаи неодимӣ дар зери нури офтоб ё лампаи лампаҳо пайдо мешавад, аммо дар зери равшании лампаи флуоресцентӣ кабуди равшан пайдо мешавад. Neodymium метавонад барои ранг кардани сояҳои нозуки шиша, аз қабили бунафшанги соф, шароби сурх ва хокистарии гарм истифода шавад.

шишаи неодимӣ

Бо рушди илм ва технология ва тавсеа ва густариши илм ва технологияи замини нодир, неодим фазои васеътари истифода хоҳад дошт.