نئودیمیم

نئودیمیم، ₆₀Nd

ویژگی‌های کلی
تلفظ	‎/ˌniːoʊˈdɪmiəm/‎ ​(NEE-oh-DIM-ee-əm)
ظاهر	نقرهy white
جرم اتمی نسبی (Ar، استاندارد)	۷۰۰۲۱۴۴۲۴۲۰۰۰۰۰۰۰۰۰♠۱۴۴٫۲۴۲(۳)
نئودیمیم در جدول تناوبی
- ↑ Nd ↓ U پرازئودیمیم ← نئودیمیم → پرومتیم
عدد اتمی (Z)	60
گروه	گروه n/a
دوره	دوره 6
بلوک	بلوک-f
آرایش الکترونی	[Xe] 4f4 6s2
لایه الکترونی	2, 8, 18, 22, 8, 2
ویژگی‌های فیزیکی
فاز در STP	جامد
نقطه ذوب	1297 K ​(1024 °C, ​1875 °F)
نقطه جوش	3347 K ​(3074 °C, ​5565 °F)
چگالی (near r.t.)	7.01 g/cm3
در حالت مایع (at m.p.)	6.89 g/cm3
حرارت همجوشی	7.14 kJ/mol
آنتالپی تبخیر	289 kJ/mol
ظرفیت حرارتی مولی	27.45 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 اکسایش	0, +2, +3, +4 (a mildly basic اکسید)
الکترونگاتیوی	مقیاس پائولینگ: 1.14
انرژی یونش	1st: 533.1 kJ/mol 2nd: 1040 kJ/mol 3rd: 2130 kJ/mol
شعاع اتمی	empirical: 181 pm
شعاع کووالانسی	pm 201±6
خط طیف نوری نئودیمیم
دیگر ویژگی ها
ساختار بلوری	​دستگاه بلوری شش‌گوشه
سرعت صوت thin rod	2330 m/s (at 20 °C)
انبساط حرارتی	(دمای اتاق) (α, poly) 9.6 µm/(m·K)
رسانندگی گرمایی	16.5 W/(m·K)
رسانش الکتریکی	(دمای اتاق) (α, poly) 643 n Ω·m
رسانش مغناطیسی	پارامغناطیس, antiferromagnetic below 20K
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 ویکرز	343 MPa
سختی برینل	265 MPa
شماره ثبت سی‌ای‌اس	7440-00-8
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 β−β− 3.367 150Sm

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

خصوصیات

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

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

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

نئودیمیم هیچگونه نقش بیولوژیکی ندارد.

فراوانی

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

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

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

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

• 
• 
•