نئودیمیم

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو
نئودیمیم، 60Nd
الگو:جعبه عناصر شیمیایی/symbol-to-top-image/alt
ویژگی‌های کلی
تلفظ‎/ˌnˈdɪmiəm/‎ (NEE-oh-DIM-ee-əm)
ظاهرنقرهy white
جرم اتمی نسبی (Ar، استاندارد)۱۴۴٫۲۴۲(۳)[۱]
نئودیمیم در جدول تناوبی
Element 1: هیدروژن (H), Other non-metal
Element 2: هلیوم (He), Noble gas
Element 3: لیتیم (Li), Alkali metal
Element 4: برلیم (Be), Alkaline earth metal
Element 5: بور (B), Metalloid
Element 6: کربن (C), Other non-metal
Element 7: نیتروژن (N), Halogen
Element 8: اکسیژن (O), Halogen
Element 9: فلوئور (F), Halogen
Element 10: نئون (Ne), Noble gas
Element 11: سدیم (Na), Alkali metal
Element 12: منیزیم (Mg), Alkaline earth metal
Element 13: آلومینیم (Al), Other metal
Element 14: سیلسیم (Si), Metalloid
Element 15: فسفر (P), Other non-metal
Element 16: گوگرد (S), Other non-metal
Element 17: کلر (Cl), Halogen
Element 18: آرگون (Ar), Noble gas
Element 19: پتاسیم (K), Alkali metal
Element 20: کلسیم (Ca), Alkaline earth metal
Element 21: اسکاندیم (Sc), Transition metal
Element 22: تیتانیم (Ti), Transition metal
Element 23: وانادیم (V), Transition metal
Element 24: کروم (Cr), Transition metal
Element 25: منگنز (Mn), Transition metal
Element 26: آهن (Fe), Transition metal
Element 27: کبالت (Co), Transition metal
Element 28: نیکل (Ni), Transition metal
Element 29: مس (Cu), Transition metal
Element 30: روی (Zn), Other metal
Element 31: گالیم (Ga), Other metal
Element 32: ژرمانیم (Ge), Metalloid
Element 33: آرسنیک (As), Metalloid
Element 34: سلنیم (Se), Other non-metal
Element 35: برم (Br), Halogen
Element 36: کریپتون (Kr), Noble gas
Element 37: روبیدیم (Rb), Alkali metal
Element 38: استرانسیم (Sr), Alkaline earth metal
Element 39: ایتریم (Y), Transition metal
Element 40: زیرکونیم (Zr), Transition metal
Element 41: نیوبیم (Nb), Transition metal
Element 42: مولیبدن (Mo), Transition metal
Element 43: تکنسیم (Tc), Transition metal
Element 44: روتنیم (Ru), Transition metal
Element 45: رودیم (Rh), Transition metal
Element 46: پالادیم (Pd), Transition metal
Element 47: نقره (Ag), Transition metal
Element 48: کادمیم (Cd), Other metal
Element 49: ایندیم (In), Other metal
Element 50: قلع (Sn), Other metal
Element 51: آنتیموان (Sb), Metalloid
Element 52: تلوریم (Te), Metalloid
Element 53: ید (I), Halogen
Element 54: زنون (Xe), Noble gas
Element 55: سزیم (Cs), Alkali metal
Element 56: باریم (Ba), Alkaline earth metal
Element 57: لانتان (La), Lanthanoid
Element 58: سریم (Ce), Lanthanoid
Element 59: پرازئودیمیم (Pr), Lanthanoid
Element 60: نئودیمیم (Nd), Lanthanoid
Element 61: پرومتیم (Pm), Lanthanoid
Element 62: ساماریم (Sm), Lanthanoid
Element 63: اروپیم (Eu), Lanthanoid
Element 64: گادولینیم (Gd), Lanthanoid
Element 65: تربیم (Tb), Lanthanoid
Element 66: دیسپروزیم (Dy), Lanthanoid
Element 67: هولمیم (Ho), Lanthanoid
Element 68: اربیم (Er), Lanthanoid
Element 69: تولیم (Tm), Lanthanoid
Element 70: ایتربیم (Yb), Lanthanoid
Element 71: لوتتیم (Lu), Lanthanoid
Element 72: هافنیم (Hf), Transition metal
Element 73: تانتال (Ta), Transition metal
Element 74: تنگستن (W), Transition metal
Element 75: رنیم (Re), Transition metal
Element 76: اوسمیم (Os), Transition metal
Element 77: ایریدیم (Ir), Transition metal
Element 78: پلاتین (Pt), Transition metal
Element 79: طلا (Au), Transition metal
Element 80: جیوه (Hg), Other metal
Element 81: تالیم (Tl), Other metal
Element 82: سرب (Pb), Other metal
Element 83: بیسموت (Bi), Other metal
Element 84: پولونیم (Po), Other metal
Element 85: آستاتین (At), Metalloid
Element 86: رادون (Rn), Noble gas
Element 87: فرانسیم (Fr), Alkali metal
Element 88: رادیم (Ra), Alkaline earth metal
Element 89: آکتینیم (Ac), Actinoid
Element 90: توریم (Th), Actinoid
Element 91: پروتاکتینیم (Pa), Actinoid
Element 92: اورانیم (U), Actinoid
Element 93: نپتونیم (Np), Actinoid
Element 94: پلوتونیم (Pu), Actinoid
Element 95: امریسیم (Am), Actinoid
Element 96: کوریم (Cm), Actinoid
Element 97: برکلیم (Bk), Actinoid
Element 98: کالیفرنیم (Cf), Actinoid
Element 99: اینشتینیم (Es), Actinoid
Element 100: فرمیم (Fm), Actinoid
Element 101: مندلیفیم (Md), Actinoid
Element 102: نوبلیم (No), Actinoid
Element 103: لارنسیم (Lr), Actinoid
Element 104: رادرفوردیم (Rf), Transition metal
Element 105: دوبنیم (Db), Transition metal
Element 106: سیبورگیم (Sg), Transition metal
Element 107: بوهریم (Bh), Transition metal
Element 108: هاسیم (Hs), Transition metal
Element 109: مایتنریم (Mt)
Element 110: دارمشتادیم (Ds)
Element 111: رونتگنیم (Rg)
Element 112: کوپرنیسیم (Cn), Other metal
Element 113: نیهونیم (Nh)
Element 114: فلروویم (Fl)
Element 115: مسکوویم (Mc)
Element 116: لیورموریم (Lv)
Element 117: تنسین (Ts)
Element 118: اوگانسون (Og)
-

Nd

U
پرازئودیمیمنئودیمیمپرومتیم
عدد اتمی (Z)60
گروهگروه n/a
دورهدوره 6
بلوکبلوک-f
آرایش الکترونی[Xe] 4f4 6s2
2, 8, 18, 22, 8, 2
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STPجامد
نقطه ذوب1297 K ​(1024 °C, ​1875 °F)
نقطه جوش3347 K ​(3074 °C, ​5565 °F)
چگالی (near r.t.)7.01 g/cm3
در حالت مایع (at m.p.)6.89 g/cm3
حرارت همجوشی7.14 kJ/mol
آنتالپی تبخیر 289 kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی27.45 J/(mol·K)
فشار بخار
فشار (Pa) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱ K ۱۰ K ۱۰۰ K
در دمای (K) 1595 1774 1998 (2296) (2715) (3336)
ویژگی‌های اتمی
عدد اکسایش0,[۲] +2, +3, +4 (a mildly basic اکسید)
الکترونگاتیویمقیاس پائولینگ: 1.14
انرژی یونش
  • 1st: 533.1 kJ/mol
  • 2nd: 1040 kJ/mol
  • 3rd: 2130 kJ/mol
شعاع اتمیempirical: 181 pm
شعاع کووالانسی pm 201±6
Color lines in a spectral range
خط طیف نوری نئودیمیم
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوریدستگاه بلوری شش‌گوشه
Hexagonal crystal structure for نئودیمیم
سرعت صوت thin rod2330 m/s (at 20 °C)
انبساط حرارتی(دمای اتاق) (α, poly) 9.6 µm/(m·K)
رسانندگی گرمایی16.5 W/(m·K)
رسانش الکتریکی(دمای اتاق) (α, poly) 643 n Ω·m
رسانش مغناطیسیپارامغناطیس, antiferromagnetic below 20K [۳]
مدول یانگ(α form) 41.4 GPa
مدول برشی(α form) 16.3 GPa
مدول حجمی(α form) 31.8 GPa
نسبت پواسون(α form) 0.281
سختی ویکرز343 MPa
سختی برینل265 MPa
شماره ثبت سی‌ای‌اس7440-00-8
ایزوتوپ‌های نئودیمیم
ایزوتوپ فراوانی نیمه‌عمر (t۱/۲) حالت فروپاشی محصول
142Nd 27.2% 142Nd ایزوتوپ پایدار است که 82 نوترون دارد
143Nd 12.2% 143Nd ایزوتوپ پایدار است که 83 نوترون دارد
144Nd 23.8% 2.29×1015y α 1.905 140Ce
145Nd 8.3% 145Nd ایزوتوپ پایدار است که 85 نوترون دارد
146Nd 17.2% 146Nd ایزوتوپ پایدار است که 86 نوترون دارد
148Nd 5.7% 148Nd ایزوتوپ پایدار است که 88 نوترون دارد
150Nd 5.6% 6.7×1018y ββ 3.367 150Sm
| منابع

نئودیمیم عنصر شیمیایی است که در جدول تناوبی با نشان Nd و عدد اتمی ۶۰ معرفی شده‌است.

خصوصیات[ویرایش]

نئودیمیم یک فلز خاکی کمیاب است که به مقدار18% در فلزخاکی کمیاب قابل اشتعال وجود دارد.این فلز دارای درخشش فلزی ورنگ آن نقره‌ای روشن بوده ویکی از واکنش پذیرترین فلزات خاکی کمیاب به حساب می‌آید؛ نئودیمیم در معرض هوا به سرعت کدر شده و تولید اکسیدی می‌کند که باعث پوسته پوسته شدن این فلز می‌گردد. این امر موجب اکسیداسیون بیشتر این فلز می‌شود.

کاربردها[ویرایش]

کاربردهای نئودیمیم به شرح زیر است:

نئودیمیم بخشی از دیدیمیم است که در رنگ آمیزی شیشه‌ عینک‌های جوشکاری به کار می‌رود. از نئودیمیم در رنگ آمیزی شیشه‌هایی که دارای یک طیف ملایم بین بنفش خالص تا قرمز و خاکستری می‌باشند استفاده می‌شود. نوری که از این شیشه‌ها ساطع می‌گردد نوار جذبی درخشانی را پدیدار می‌کنند. از این نوع شیشه در فعالیت‌های نجومی برای تولید نوارهای درخشانی که به‌وسیله آن‌ها احتمال درجه بندی خطوط طیفی وجود دارد استفاده می‌شود.شیشه حاوی نئودیمیم یک ماده لیزری است که به جای یاقوت برای تولید نورهم نوسان بکار می‌رود. نئودیمیم همچنین برای زدودن رنگ سبز شیشه‌ها که ناشی از آلاینده‌های آهن است مورد استفاده قرار می‌گیرد. نمکهای نئودیمیم به‌عنوان رنگ افزا ی لعاب‌ها کاربرد دارند. نئودیمیم در آهن رباهای دائمی بسیار قوی Nd2Fe14B بکار می‌روند. این نوع آهن رباها از انواع آهنرباهای کبالت - سامریم ارزانتر هستند.این آهنربا فوق العاده قوی است و در بکارگیری آن باید نکات ایمنی را رعایت کرد زیرا میتواند باعث آسیبهای جدی شود.

تاریخچه[ویرایش]

نئودیمیم را در سال 1885 یک شیمیدان اتریشی به نام Carl F. Auer von Welsbach در وین کشف کرد. او نئودیمیم را به همراه عنصر پرازئودیمیم از ماده‌ای به نام دیدیمیم جدا نمود اما تا سال 1925 حالت نسبتا" خالص این عنصر تهیه نشد.کلمه نئودیمیم از واژه‌های یونانی neos ( جدید) و didymos( دوگانه) گرفته شده‌است.

امروزه بیشتر نئودیمیم از طریق فرآیند جابجایی یونی شن مونازیت (Ce,La,Th,Nd,Y(PO4» که ماده‌ای سرشار ازعناصر خاکی کمیاب است و نیز با روش الکترولیز نمکهای هالید آن تهیه می‌شود.

نقش بیولوژیکی[ویرایش]

نئودیمیم هیچگونه نقش بیولوژیکی ندارد.

فراوانی[ویرایش]

نئودیمیم هرگزدرطبیعت به صورت عنصر آزاد یافت نمی‌شود بلکه بیشتر در کانیهایی از قبیل شن مونازیـــت (Ce,La,Th,Nd,Y(PO4 و باستنوسیت (Ce,La,Th,Nd,Y(CO3)F) که حاوی مقادیر کمی از تمامی فلزات خاکی کمیاب هستند وجود دارد. نئودیمیم در فلزخاکی کمیاب قابل اشتعال نیز دیده می‌شود اما جدا نمودن آن از سایر عناصر قلیایی خاکی دشوار است.

ترکیبات[ویرایش]

ترکیبات نئودیمیم عبارت‌اند از:

فلورید :

NdF3

کلریدها :

NdCl2-NdCl3

برمیدها :

NdBr2-NdBr3

یدیدهــا :

NdI2-NdI3

اکسید :

Nd2O3

سولفیدها :

NdS-Nd2S3

سلنید :

NdSe

تلوریدها :

NdTe2-Nd2Te3

نیترید :

NdN

ایزوتوپها[ویرایش]

نئودیمیم به‌طور طبیعی دارای 5 ایزوتوپ پایدارNd-142 ,Nd-143,Nd-145,Nd-146,Nd-148 که فراوان‌ترین آن‌ها نئودیمیم 142 « فراوانی طبیعی 2/27%) و 2 ایزوتوپ پرتوزای Nd144 وNd150 می‌باشد.31 رادیوایزوتوپ هم برای این عنصر شناسایی شده که که پایدارترین آن‌ها نئودیمیم 150 با نیمه عمر19سال( E 1/1)، نئودیمیم 144 با نیمه عمر 15 سال ( E29/2) و نئودیمیم 147 با نیمه عمر 98/10 روز می‌باشند. مابقی ایزوتوپ‌های رادیواکتیو این عنصر دارای نیمه عمرهایی کمتر از 38/3 روز هستند که بیشتر آن‌ها نیمه عمری کمتر از 71 ثانیه دارند. نئودیمیم همچنین دارای 4 حالت متا است که پایدارترین آن‌ها نئودیمیم m139 ( t1/25.5 ساعت)، نئودیمیم m135 ( t1/2 5.5 دقیقه) و نئودیمیم m141 (t1/2 62 ثانیه )هستند.

حالت فروپاشی اولیه قبل از فراوان‌ترین ایزوتوپ (نئودیمیم142) جذب الکترون و حالت فروپاشی پس از آن فروپاشی منفی بتا می‌باشد. محصول فروپاشی اولیه قبل از نئودیمیم 142 ایزوتوپ‌های Pr« پرازئودیمیم) و محصولات اولیه پس از آن ایزوتوپ‌های سرب می‌باشد.

هشدارها[ویرایش]

تمامی ترکیبات نئودیمیم را باید شدیداً سمی به حساب آورد. همچنین ترکیبات نئودیمیم موجب آسیبهای چشم و پوست گشته و گرد این عنصر خطر انفجار و آتش زایی دارد.

نگارخانه[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. Meija, J.; et al. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". شیمی محض و کاربردی(نشریه). 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  2. Yttrium and all lanthanides except Ce, Pm, Eu, Tm, Yb have been observed in the oxidation state 0 in bis(1,3,5-tri-t-butylbenzene) complexes, see Cloke, F. Geoffrey N. (1993). "Zero Oxidation State Compounds of Scandium, Yttrium, and the Lanthanides". Chem. Soc. Rev. 22: 17–24. doi:10.1039/CS9932200017.
  3. Gschneidner, K.A., and Eyring, L., Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, North Holland Publishing Co., آمستردام, 1978.