نئودیمیم

پرازئودیمیم → نئودیمیم ← پرومتیم - ↑ Nd ↓ U 60Nd جدول تناوبی
ظاهر
نقرهy white
ویژگی‌های کلی
نام، نماد، عدد	نئودیمیم، Nd، 60
تلفظ به انگلیسی	/ˌniː.ɵˈdɪmiəm/ NEE-o-DIM-ee-əm
نام گروهی برای عناصر مشابه	لانتانیدها
گروه، دوره، بلوک	[[عنصر گروه {{{group}}}|{{{group}}}]], ۶, f
جرم اتمی استاندارد	144.242 g·mol−۱
آرایش الکترونی	[Xe] 4f4 6s2
الکترون به لایه	2, 8, 18, 22, 8, 2
ویژگی‌های فیزیکی
حالت	جامد
چگالی (نزدیک به دمای اتاق)	7.01 g·cm−۳
چگالی مایع در نقطه ذوب	6.89 g·cm−۳
نقطه ذوب	1297 K, 1024 °C, 1875 °F
نقطه جوش	3347 K, 3074 °C, 5565 °F
گرمای هم‌جوشی	7.14 kJ·mol−1
گرمای تبخیر	289 kJ·mol−1
ظرفیت گرمایی	27.45 J·mol−۱·K−۱
فشار بخار
فشار (پاسکال) ۱ ۱۰ ۱۰۰ ۱k ۱۰k ۱۰۰k دما (کلوین) 1595 1774 1998 (2296) (2715) (3336)
ویژگی‌های اتمی
وضعیت اکسید شدن	3, 2 (mildly basic oxide)
الکترونگاتیوی	1.14 (مقیاس پاولینگ)
انرژی‌های یونش	نخستین: 533.1 kJ·mol−1
	دومین: 1040 kJ·mol−1
	سومین: 2130 kJ·mol−1
شعاع اتمی	181 pm
شعاع کووالانسی	201±6 pm
متفرقه
ساختار کریستالی	hexagonal
مغناطیس	پارامغناطیس, antiferromagnetic below 20K
مقاومت الکتریکی	(r.t.) (α, poly) 643 nΩ·m
رسانایی گرمایی	(300 K) 16.5 W·m−1·K−1
انبساط گرمایی	(r.t.) (α, poly) 9.6 µm/(m·K)
سرعت صوت (سیم نازک)	(20 °C) 2330 m/s
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 ویکر	343 MPa
سختی برینل	265 MPa
عدد کاس	7440-00-8
پایدارترین ایزوتوپ‌ها
مقاله اصلی ایزوتوپ‌های نئودیمیم
ایزوتوپ NA نیم‌عمر DM DE (MeV) DP 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 شده است.

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 شیشه هایی 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.

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 شده است.

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.

پیدایش

نئودیمیم هرگزدرطبیعت بصورت 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 بطور 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 شدیدا" سمی به حساب آورد. همچنین ترکیبات نئودیمیم موجب آسیبهای چشم و پوست گشته و گرد این عنصر خطر انفجار و آتش زایی دارد.

نگارخانه

• 
• 
• 

منابع

دانشنامه رشد