광물에서 네오디뮴이 분리된 것은 19세기 말에 이루어졌습니다. 이것은 독일 출신의 화학자 Karl Auer von Welsbach에 의해 수행되었습니다. 오랫동안 과학계는 이 발견에 상당한 중요성을 부여하지 않았습니다. 네오디뮴은 쓸모없고 유망하지 않은 금속으로 간주되었습니다. 응용 분야를 찾은 유일한 곳은 라이터용 실리콘 제조입니다.
그러나 인류가 원자핵의 분열을 통해 에너지를 얻는 방법을 발견하면서 모든 것이 바뀌었습니다. 원자력 산업은 신소재가 필요했는데 그 중 하나가 네오디뮴이었습니다. 고도로 과학적인 생산에 널리 사용될 수 있었던 특성은 무엇입니까?
물리적 특성
네오디뮴은 희토류 금속의 대표적인 대표자입니다. 은백색을 띤다. 란탄족 그룹에 속합니다. 자연 조건에서 7개의 동위원소 형태로 발생하며 그 중 2개는 방사성입니다. 반감기는 14일입니다.
금속성 네오디뮴의 밀도는 구조용 강철의 밀도보다 낮으며 7007kg/m3입니다. 녹는점 1024ºC. 금속이 끓기 시작하는 온도는 3050ºC입니다. 네오디뮴은 열전도율이 높습니다. 열전도 계수는 13.5 W/m·K입니다.
선형 팽창의 온도 계수는 6.7 * 10-6 1 / C, 즉 온도가 1도 증가하면 금속은 6.7미크론 확장됩니다. 전류에 대한 비저항 0.64μOhm * m. 상자성. 자기장에 대한 민감도는 39.5 * 10-9 단위입니다.
화학적 특성
네오디뮴은 활성이 증가한 원소입니다. 현재 알려진 대부분의 금속과 합금을 형성합니다.
네오디뮴 금속은 강한 환원성을 가지고 있습니다. 금속은 염산, 황산, 질산 및 기타 산과 활발히 상호 작용합니다. 불화수소산 및 오르토인산에 불활성입니다. 그 이유는 가용성 염 화합물로 구성된 네오디뮴 표면에 보호 필름이 있기 때문입니다.
수분 포화 공기에서 네오디뮴은 얇은 수산화물 필름으로 덮여 있습니다. 300ºC 이상의 온도에서 연소 과정이 시작됩니다. 500ºC 이상으로 가열되면 네오디뮴은 수소, 인, 탄소, 황, 질소와 같은 원소와 화학 반응을 시작합니다.
기계적 성질
네오디뮴의 독특한 특징은 높은 가소성입니다. 영률(탄성)은 37GPa입니다. 전단 계수 13.5GPa. 압축 시 상대 신장률은 40%로 구리와 비슷합니다.
네오디뮴은 고강도 특성으로 구별되지 않습니다. 인장 강도는 강철 45보다 거의 4배 낮은 136 MPa입니다. 금속 네오디뮴의 경도는 구성의 불순물 양에 따라 다릅니다. 인과 같은 요소는 그 가치를 높이지만 동시에 강도에 부정적인 영향을 미칩니다. 순수한 네오디뮴의 경우 경도는 브리넬 척도에서 314 단위입니다.
기술적 속성
금속의 증가된 가소성은 스탬핑, 단조, 엠보싱 등 압력에 의한 모든 유형의 열간 및 냉간 가공을 사용할 수 있는 가능성을 제공합니다. 네오디뮴 단조 블랭크는 금속의 낮은 수축률로 인해 매우 정확합니다.
금속은 절단 가능합니다. 점도가 높기 때문에 가공 중에 높은 절삭 속도를 얻을 수 없습니다. 40-60m/s 내에서 변동합니다.
금속 네오디뮴은 열처리에 의해 기계적 특성이 변하지 않습니다. 용접하지 않습니다. 부분적으로 용접 가능.
네오디뮴 화합물
앞서 언급했듯이 네오디뮴은 다른 원소와 적극적으로 화학 결합을 시작합니다. 그 중 실제로 가장 많이 사용되는 것은 다음과 같습니다.
- 네오디뮴 산화물은 밀도가 7325kg/m3인 청회색 화합물입니다. 내화 물질. 녹는점 2300 C. 알칼리와 물에 녹지 않음.
- 네오디뮴 플루오라이드는 1375C의 융점을 가진 옅은 분홍색 결정입니다.
- 네오디뮴 클로라이드는 밀도가 4135kg/m3인 보라색-핑크색 화합물입니다. 다소 낮은 융점이 760C로 다릅니다. 물에 잘 녹도록 합시다.
애플리케이션
생산에서 네오디뮴이 널리 사용되는 데에는 두 가지 주요 이유가 있습니다.
- 자연에서 널리 분포합니다. 암석권에는 지구 1톤당 평균 2.5g, 바닷물 1000리터당 0.02 * 1마이크로그램이 포함되어 있습니다. 지구상에서의 비율은 금, 니켈, 알루미늄 등과 같은 금속보다 앞서 있습니다.
- 비교적 저렴한 가격.
생산에서이 희토류 금속을 사용하는 다음과 같은 방법이 구별됩니다.
- 유리산업. 다른 희토류 금속과 함께 네오디뮴은 빛의 강도에 따라 색상이 변하는 유리의 필수적인 부분입니다. 또한 광학 장비 제조에 사용되는 "조명" 유리의 구성 요소 역할도 합니다. 네오디뮴 합금은 용접 공정의 안전을 보장하기 위해 고글을 생산하는 데 사용됩니다. 그 이유는 금속이 자외선을 흡수하는 능력 때문이었습니다. 네오디뮴 금속은 천문학자를 위한 광학 장비에 사용되는 적외선 필터 생산을 위한 재료로 사용됩니다. 중성자의 침투를 방지하는 네오디뮴 유리의 능력은 열핵 원자로용 보호 장치의 생산에 적용되었습니다.
- 야금 산업에서 네오디뮴은 강철 탈산제로 사용됩니다. 니켈 합금에 네오디뮴을 도입하면 연성이 30-40% 증가하여 압력으로 금속을 가공할 수 있습니다. 네오디뮴과 합금된 마그네슘 합금은 고온에서 기계적 특성을 유지합니다. 조성에 니오븀을 함유한 티타늄은 순금속에 비해 강도와 내식성이 우수합니다.
- 원자력 산업에서 금속성 네오디뮴은 우라늄-플루톤 용액에서 플루토늄을 생산하는 데 사용됩니다. 플루토늄은 네오디뮴 입자가 있는 상태에서 훨씬 빠르게 방출되므로 액체 우라늄에서 균일하게 추출할 수 있습니다. 또한, 네오디뮴은 우라늄 연료의 품질 특성을 향상시킵니다.
- 대부분의 현대 산업용 자석은 철-붕소-네오디뮴 화합물을 기반으로 합니다. 사마륨-코발트 자석에 비해 자기력 값이 더 높습니다.
- 화학 산업은 다양한 종류의 폴리머 제조에 촉매로 네오디뮴을 사용합니다.
- 또한 레이저 이미터 결정의 원료 역할을 합니다. 네오디뮴 레이저는 성형 수술에서 신체 성형을 위해 적극적으로 사용됩니다.
- 로켓 및 우주 산업의 구조 재료로 사용됩니다. 네오디뮴 압연 금속은 궤도를 도는 위성 및 우주선에 장착되는 부품용 블랭크입니다.
- 전자 제품에서 네오디뮴은 색상 대비 값이 증가하는 특징이 있는 음극선관 생산에 사용됩니다.
Nd(위도 네오디뮴, 그리스어 neos - new 및 didymos - 쌍둥이, 쌍둥이 * a. neodymium, n. Neodym, f. neodyme, and. neodimio), - Mendeleev 주기율표의 III족 화학 원소, 원자 번호 60 , 원자량 144.24는 란탄족을 나타냅니다. 천연 네오디뮴은 142 Nd(27.07%), 143 Nd(12.17%), 144 Nd(23.78%), 145 Nd(8.3%), 146 Nd(17.22%), 148 Nd(5.158)의 7가지 동위원소로 구성됩니다. Nd(5.67%). 144 Nd 동위 원소는 약한 방사성입니다 - T 1/2 = 5.10 15년. 네오디뮴에는 13개의 인공 동위원소와 3개의 핵 이성질체가 있습니다. 1885년에 오스트리아 화학자 K. Auer von Welsbach에 의해 네오디뮴 "지구"-산화 네오디뮴 형태로 발견되었습니다.
자유 상태에서 네오디뮴은 은백색 금속으로, 885°C 미만의 온도에서 육각형 밀집 결정 격자(a-Nd)(a = 0.36579 nm, c = 1.17992 nm)를 특징으로 하며, 그 이상에서는 온도 - 입방체(I-Nd). 밀도 7007 kg/m 3, 용융 t 1024 ° C, 비등 t 3030 ° C, 열용량 C ° p 27.4 J / (mol.K), 전기 저항 6.43.10 -3 (Ohm.m), 온도 계수 선팽창 8.6.10 -6 K -1 . 네오디뮴은 +3, 덜 자주 +2의 산화 상태를 특징으로 합니다. 공기 중에서 네오디뮴은 빠르게 산화되고 실온에서 염산, 질산 및 황산과 반응하고 가열되면 할로겐과 반응합니다. 대부분의 네오디뮴 화합물은 파란색(산화물), 라일락(질산염, 탄산염), 녹색(황화물), 파란색(육붕소화물) 등 다양한 색상으로 착색되어 있어 유색 유리 제조에 널리 사용됩니다. 지각 내 네오디뮴의 평균 함량은 3.7.10 -3 중량%이며 산성 암석은 염기성(2.10 -3%) 및 퇴적암(2.3.103%)보다 더 많은 네오디뮴(4.6.10 -3%)을 함유하고 있습니다. 다른 모든 란탄족과 마찬가지로 네오디뮴은 제노타임 YPO 4, 모나자이트(Ce, La) PO 4, 오르타이트(Ca, Ce) 2(Al, Fe) 3와 같은 많은 희토류 광물에 존재합니다. Si 3 O 12(O, OH ) , 바스트네사이트(Ce, La) (CO 3) F, 로파라이트(Na, Ca, Ce) 2 (Ti, Nb) 2 O 6 등 지구화학에서 네오디뮴의 동위원소 조성 연구는 널리 사용된다. 동위원소 중 143 Nd는 147 Sm의 붕괴로 인해 광물이나 암석의 수명 동안 축적됩니다. 이와 관련하여 광물이나 암석에 있는 143Nd 동위 원소의 함량은 매우 중요한 지구화학적 특성이며, 어떤 경우에는 특정 물체의 유전적 관계를 설정할 수 있으며, 그 안에 있는 147Sm 동위 원소의 함량이 동시에 나이를 결정하기 위해 결정했습니다. 네오디뮴은 삼불화물 또는 삼염화물의 칼슘 열 환원과 삼염화 네오디뮴 용융물의 전기분해에 의해 얻어진다. 다른 란탄족으로부터 네오디뮴을 분리하기 위해 이온 교환 크로마토그래피 방법이 널리 사용됩니다. 네오디뮴은 마그네슘, 알루미늄 및 티타늄 합금, 유리 산업 및 레이저 재료 생산의 구성 요소로 사용됩니다.
네오디뮴(Nd)은 희토류 금속입니다., 원자 번호 60, 원자 질량 144.24, 융점 1024°C, 밀도 6.9g/cm3.
이 요소는 두 개의 그리스어 단어인 neo-new와 dim-twin에서 이름을 얻었습니다. 네오디뮴은 1885년 가상의 원소인 디디뮴이 프라세오디뮴과 네오디뮴으로 분리되면서 발견되었습니다. 순수한 형태로 1925년에야 획득되었습니다.
네오디뮴을 얻기 위한 원료는 천연광물인 로파라이트, 유디아라이트, 키비니 인회석, 바스트나사이트입니다. 그것은 또한 Khibiny 인회석 포스포석고와 Tomtor 천연 농축물에서 얻습니다. 이러한 모든 미네랄과 화합물에는 산화물 형태로 포함되어 있습니다.
네오디뮴은 은회색 금속, 공기 중에서 쉽게 산화되고 경도가 낮습니다. 그것은 7개의 동위 원소를 가지고 있으며 그 중 2개는 방사성이며 매우 긴 반감기를 가지고 있습니다. 네오디뮴의 인공 방사성 동위원소는 수명이 짧고 반감기가 최대 12일입니다. 자연에는 상당히 많은 네오디뮴이 있습니다. 지각의 1톤의 광물에는 10~100그램이 포함되어 있는데, 이는 쌍둥이인 프라세오디뮴보다 훨씬 많습니다. 일반적으로 자연의 란탄족 분포에는 특정 특징이 있습니다. 원자 번호가 짝수인 이러한 요소는 홀수보다 지각에서 더 일반적입니다.
전수.
REM 착물을 분리할 때 네오디뮴은 가벼운 란타나이드에 농축된 다음 프라세오디뮴과 함께 방출됩니다. 이 혼합물은 이러한 원소 혼합물의 원래 이름에 따라 디디뮴이라고 합니다. 네오디뮴 금속은 무수 할로겐화물의 용융물로부터 전기분해 또는 칼슘-열 환원에 의해 얻어진다. 네오디뮴 플루오라이드 및 염화물을 포함하는 용융물은 흑연 양극 및 음극을 사용하여 1000°C, 음극 전류 밀도 4.7A/cm2에서 전기분해됩니다.
애플리케이션.
소개
일반적 특성
발견 이력
자연의 풍부함과 천연 동위원소
영수증
물리적 특성
화학적 특성
네오디뮴 화합물
애플리케이션
결론
문학
소개
110개의 알려진 화학 원소 중 두 방울의 물과 같은 성질을 가진 쌍둥이 원소가 14개 있습니다. 이들은 소위 희토류 원소 또는 란탄족입니다. D.I. Mendeleev의 화학 원소 주기율표에서 그들은 하나의 셀에 있습니다. 희토류 원소가 이렇게 배열되는 이유는 전자 구조의 특성과 결과적으로 특성이 매우 가깝기 때문입니다.
오랫동안 이러한 요소는 희귀한 것으로 간주되었습니다. 최근 수십 년간의 연구에 따르면 지각에는 오랫동안 사람들에게 알려진 납, 수은, 금과 같은 금속보다 훨씬 더 많은 양이 존재한다는 것이 밝혀졌습니다. Lanthanides는 연습에 유망하지 않은 것으로 간주되었습니다. 라이터용 부싯돌을 만드는 것이 주요 용도였습니다.
주로 원자력 기술의 발달로 인해 다양한 특성을 가진 신소재가 필요했습니다. 과학자들과 엔지니어들은 희토류 원소에 관심을 돌렸습니다. 이제 그들은 새로운 기술의 가장 중요한 재료 중 하나입니다. 우주 로켓에서 마약에 이르기까지 적용 범위는 이와 같습니다.
따라서 개별 속성을 연구하고 새로운 응용 프로그램을 찾는 것이 매우 중요합니다.
일반적 특성
네오디뮴 (그리스 neos-new 및 didymos-쌍둥이, 쌍둥이)은 D.I. Mendeleev의 화학 원소 주기율표의 6번째 기간에 있는 III족 화학 원소로, 희토류 원소인 란탄족에 속합니다.
네오디뮴의 기본 상수 및 속성:
원자 번호 60 원자 질량 144.24 알려진 동위 원소 수 24 자연 동위 원소 수 7 분자 Nd 밀도, g/cm 37.008 원자 껍질4f46s2원자 반경, pm182공유 반경, pm164이온 반경(Nd3+.4Cl5*10%2-3+)
발견 이력
중세 시대에 연금술사는 물과 산에 거의 녹지 않고(산 용액에서 기포가 방출되지 않고) 가열해도 변하지 않고 녹지 않으며 알칼리성을 지닌 물질 그룹을 확인했습니다. 그러한 물질에는 일반적인 이름이 주어졌습니다. 나라 .
1787년, 스웨덴 육군 중위인 칼 아레니우스(Karl Arrhenius)는 이터비(Ytterby) 마을 근처의 버려진 채석장에서 알려지지 않은 광물을 발견했습니다. 1794년 요한 가돌린은 이터바이트를 분석하여 베릴륨, 규소, 철의 산화물 외에 이 광물이 38%의 미지의 원소 산화물을 함유하고 있음을 보여주었습니다. 새로운 지구 1797년 Axel Exberg 이트륨 , 해당 원소는 이트륨입니다. 거의 같은 시기에 여러 연구자 그룹이 또 다른 광물인 황철석(Ln2o3 xSiO2 yH2O, 여기서 Ln은 란탄족)을 연구했으며, 1803년에는 거의 동시에 서로 독립적으로 Martin Klaproth와 J. Berzelius와 W. Hisinger가 분리되었습니다. 그것 지구 , 라고 명명된 세륨 , 원소는 세륨이며 광물 황철석은 세라이트로 이름이 변경되었습니다. 최초의 란탄족 원소인 세륨과 그 원소의 발견 상대적인 - 이트륨 - 희토류 원소 역사의 첫 번째 단계에서 가장 격렬한 부분. 이 두 가지 중에서 토지 새로운 요소에 대한 거짓 및 진실 발견의 긴 사슬을 확장했습니다. 1839년 Carl Mossander는 질산세륨을 연구하면서 그 안에 알려지지 않은 원소의 혼합물을 발견했습니다. 검토한 결과 새로운 제품이라는 결론을 내렸습니다. 나라 그리고 그는 그녀를 불렀다 란탄 , 요소는 란탄입니다. 1841년에 K. Mossander는 새로운 나라 하나 더. 그녀는 매우 닮았다 란탄 지구 , 그래서 그것에 해당하는 요소는 didyme이라고 불 렸습니다 - 그리스어 단어에서 디디모스 - 더블 , 또는 더블 .
1878년 프랑스의 화학자 M. Delyafontaine은 디디뮴의 이질성을 발견했고, 1879년 L. Boisbaudran은 그것에서 일부를 분리했는데 해당 원소를 사마륨이라고 불렀고 디디뮴은 계속 원소로 등재되었습니다. 그러나 1885년 오스트리아의 화학자 Carl Auer von Welsbach는 디디뮴을 두 가지 원소로 분리했습니다. 이를 위해 그는 이중 암모늄 염의 분별 결정화 방법을 사용했습니다. 한 분획에는 녹색 염(옅은 녹색 산화물에 해당)이 포함되었고 다른 분획에는 보라색에서 적색 염(회청색 산화물에 해당)이 포함되었습니다. 그는 녹색염을 내는 원소를 프라세오디뮴(praseodymium)이라고 불렀고, 두 번째 원소는 네오디뮴(neodymium)(즉, 새로운 디디뮴)이라고 불렀다. 금속 형태의 네오디뮴은 1902년 W. Mutmann이 이끄는 독일 과학자 그룹에 의해 얻어졌습니다. 자연의 풍부함과 천연 동위원소 네오디뮴은 모든 란탄족 중에서 두 번째로 흔합니다. 지각에는 란탄 자체보다 훨씬 더 많습니다. 각각 2.5 * 10-3 및 1.8 * 10-3 중량%이고 해수에는 9.2 * 10-6 mg/l가 포함되어 있습니다. 네오디뮴은 토륨, 탄탈륨, 니오븀, 알칼리 토금속과 같은 다른 란탄족 및 위성보다 더 많은 자체 광물인 aeschinite를 형성합니다. 천연 네오디뮴은 질량수가 142(27.11%), 143(12.17%), 144(23.85%), 145(8.30%), 146(17.22%), 148(5.73%), 15의 7가지 동위 원소의 혼합물입니다. 5.62%). 동위원소의 경우 지구화학적 법칙이 관찰됩니다. 자연에서 질량수가 짝수인 동위원소의 함량은 인접한 홀수인 동위원소의 함량보다 높습니다. 두 번째로 풍부한 동위 원소는 144Nd입니다. α- 반감기가 2.4 * 1015년인 방사성. 인공적으로 얻은 방사성 동위원소(약 12가지가 있음) 중 147Nd만이 방사성 추적자 역할을 할 수 있습니다. 방출한다 β-, γ- 광선이며 11.1일의 반감기를 갖는다. 네오디뮴의 다른 모든 동위원소는 수명이 매우 짧습니다. 영수증 희토류 광물은 구성이 복잡하고 포함된 원소를 분리하는 것이 매우 어렵습니다. 그러나 희토류 원소의 혼합물을 분리하는 것은 훨씬 더 어렵습니다. 가장 오래되고 고전적인 분리 방법은 부분, 부분 결정화 및 부분 염기성 침전입니다. 현재 크로마토그래피(이온 교환) 및 유기 용매를 사용한 추출과 같은 새로운 방법이 개발되고 있습니다. 희토류 원소를 분리할 때 네오디뮴은 가벼운 란타늄족(세륨 아군)과 함께 농축되어 프라세오디뮴과 함께 방출되는데, 이러한 프라세오디뮴과 네오디뮴의 혼합물을 디디뮴이라고 합니다. 그런 다음 네오디뮴은 이온 교환(에틸렌디아민테트라아세트산 사용 또는 Cu-수지 사용) 또는 염화물 혼합물로부터의 분리에 의해 불순물로부터 정제됩니다. 네오디뮴 금속은 리튬, 칼륨, 칼슘, 할로겐화 바륨이 있는 상태에서 용융물을 전기분해하여 무수 할로겐화물로부터 얻습니다. NdCl3(용해) → 2Nd + 3Cl2 칼슘을 사용한 네오디뮴(III) 산화물의 열 환원: 2O3 + 3Ca → 2Nd + 3CaO. 물리적 특성 모든 란탄족과 마찬가지로 네오디뮴은 과도기적 f-원소입니다. 핵 전하가 57에서 71로 증가하면 4f 하위 수준이 채워지기 때문입니다. 따라서 란탄족은 서로 매우 유사한 특성을 가지고 있습니다. 네오디뮴은 은백색의 전형적인 금속입니다. 그 색상은 표면에 산화막이 있는 것과 관련이 있습니다. 네오디뮴은 연성, 내화성, 가단성이지만 쉽게 기계로 가공할 수 있는 상대적으로 경도가 낮은 금속입니다. 그것은 상자성 특성을 가지고 있으며, 이는 높은 자기 활동을 갖는 불완전한 4f 하위 수준의 존재로 설명됩니다. 화학적 특성 네오디뮴은 반응 거동이 란탄과 유사한 활성 금속입니다. 습한 공기에서는 수산화 산화물 피막으로 덮여 있습니다. Nd + 6H2O + 3O2 → 4Nd(OH)3. 네오디뮴은 냉수에서 부동태화되고 알칼리 및 에탄올과 반응하지 않지만 가열되면 물과 상호 작용합니다. Nd + 6H2O(수평) → 2Nd(OH)3↓ + 3H2 네오디뮴은 강력한 환원제이며 산과 격렬하게 반응합니다. Nd + 6HCl (dec.) → 2NdCl3 + 3H2 Nd + 6 HNO3(농축) → Nd(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O. 불화수소산과 오르토인산에서 네오디뮴은 불용성 염의 보호막으로 덮여 있기 때문에 안정합니다. 300°C에서 공기 중에서 연소합니다. Nd + 3O2 → 2Nd2O3. 할로겐과 반응 염소 사용(300°C에서): Nd + 3Cl2 → 2NdCl3 그리고 가열되면 질소, 황, 탄소, 규소, 인, 수소와 상호 작용합니다. 유황(500-800оС에서): Nd + 3S → Nd2S3 산화질소(IV): 6NO2 → 3NO + Nd(NO3)3 수소 사용(300°C에서): Nd + 3H2 → 2NdH3. 대부분의 금속은 합금을 제공합니다. 네오디뮴 화합물 화합물의 네오디뮴은 하나의 산화 상태 +3만을 나타내며 수많은 이원 화합물과 다양한 염이 알려져 있습니다. 화합물의 색상은 동일하지 않습니다. Nd2O3 산화물은 청자색, 질산염 및 염화물은 라일락, NdF3 불화물은 연분홍색, NdBr3 브롬화물은 자주색, NdI3 요오드화물은 녹색, Nd2S3 황화물은 짙은 녹색, NdC 탄화물은 갈색, NdB6 hexaboride는 파란색 등입니다. 네오디뮴(III) 산화물 Nd2O3 네오디뮴 산화물의 융점은 2320°C, 끓는점은 4300°C, 밀도는 7.327g/cm3입니다. 산화 네오디뮴은 800-1000°C에서 공기 중 질산염, 옥살산염 및 기타 네오디뮴 염을 분해하여 얻습니다. Nd(NO3)3 → Nd2O3 + 3N2O5 이들은 청자색 결정으로 물과 알칼리에 녹지 않습니다. 네오디뮴 산화물은 약한 염기성을 나타내며 산에 용해됩니다. 2O3 + 6HCl → 2NdCl3 + 3H2O. 알칼리 금속 산화물과 상호 작용할 때 일부 양쪽성 특성을 나타냅니다. O3 + Na2O → 2NaNdO2. 옅은 분홍색 결정으로 물에 녹지 않습니다. 불화물의 녹는점은 1377°C이고 끓는점은 2300°C입니다. 네오디뮴 플루오라이드는 700°C에서 네오디뮴 산화물과 플루오르화수소를 반응시켜 얻습니다. 희토류 네오디뮴 화합물 Nd2O3 + 6HF → 2NdF3 + 3H2O. 네오디뮴(III) 염화물 NdCl3 핑크 바이올렛 흡습성 결정으로 물에 용해됩니다. 염화물의 융점은 758°C, 끓는점은 1690°C, 밀도는 4.134g/cm3입니다. 네오디뮴 클로라이드는 염소와 사염화탄소의 혼합물을 200°C 이상의 온도에서 산화네오디뮴 또는 옥살산염과 반응시켜 얻습니다. 브롬화수소 및 요오드화수소와 상호 작용할 때 네오디뮴 클로라이드는 해당 할로겐화물로 쉽게 변형되어 수화물을 형성할 수 있습니다. 무수 염화물은 금속 열법으로 금속 네오디뮴을 얻는 데 사용됩니다. 네오디뮴(III) 수산화물 Nd(OH)3 알칼리 용액을 네오디뮴 염에 첨가하면 염기성 염이나 수산화물이 침전됩니다. (NO3)3 + 2KOH → Nd(OH)2NO3 + 2KNO3(NO3)3 + 3KOH → Nd(OH)3↓ + 3KNO3. 수산화 네오디뮴은 불용성이며 약염기성입니다. 따라서 묽은 알칼리에는 녹지 않지만 산에는 쉽게 용해되어 염을 형성합니다. 농축된 알칼리 용액에서는 MNdO2 유형의 염이 형성되면서 용해가 발생하지만 이러한 염은 즉시 물에 의해 가수분해됩니다. 결과적으로, 네오디뮴 하이드록사이드는 염기성 성질이 날카롭게 우세한 약한 양쪽성 화합물입니다. 네오디뮴의 복합 화합물 네오디뮴은 복잡한 화합물을 형성할 수 있습니다. 조정 번호는 6-12이며, 이는 결합 형성에 f-궤도의 참여로 설명됩니다. 네오디뮴은 여러자리 리간드와 안정한 복합 화합물을 형성합니다. 한자리 리간드와의 착물화는 네오디뮴의 특징이 아닙니다. 용융물에서 네오디뮴은 Na3 육불화물을 형성합니다. 수용액에서는 무기 및 유기 음이온(리간드)과 안정한 착물을 형성합니다. 네오디뮴은 또한 결정질 수화물의 형성이 특징입니다. 수용액에서 Nd3+ 이온은 수화되어 9의 배위수를 나타내고 수용액에서 분리된 고체 수화된 염에서는 최대 10-12를 나타냅니다. 높은 조정 번호는 채워지지 않은 4f 하위 수준의 존재와 관련이 있으며 여전히 많은 공석이 있습니다. 애플리케이션 네오디뮴은 저렴하고 저렴하기 때문에 상당히 광범위한 실용적인 응용 프로그램을 가지고 있습니다. 프라세오디뮴(didim)과의 천연 혼합물로 자외선을 차단하는 고글용 안경 제조에 사용되며, 이는 용접공, 야금술사, 유리공(유리를 용접할 때 황색 나트륨 광선이 특히 밝음) 등에 특히 중요합니다. 안경 네오디뮴 산화물을 4.3% 첨가하면 알렉산드라이트 효과 . 네오디뮴 유리는 조명에 따라 색상이 변할 수 있습니다. 높은 농도의 네오디뮴 산화물은 유리에 밝은 붉은 색조를 띠기 때문에 아름다운 꽃병과 예술 작품을 만드는 데 사용됩니다. 네오디뮴 유리는 레이저 기술에도 사용됩니다. Nd3+ 이온은 스펙트럼의 적외선 영역에서 레이저 방사선을 생성합니다. 특수 유리의 경우 순도가 99.996%인 극도로 높은 산화 네오디뮴이 얻어집니다. 네오디뮴 산화물은 우수한 물리적 및 화학적 특성의 복합체를 가지고 있으며 상당히 저렴합니다. 그것은 최소한의 열팽창 계수를 갖는 유전체로 전기 제품에서 중요한 용도를 찾습니다. 네오디뮴 자체는 꽤 널리 사용됩니다. 다른 란탄족보다 마그네슘, 알루미늄 및 티타늄 합금의 특성에 영향을 미치고 강도와 내열성을 증가시킵니다. 마그네슘 합금에 대한 네오디뮴의 효과적인 작용에 대한 이유: 1.네오디뮴은 마그네슘에 최대의 용해도를 가지므로 열처리 결과 합금 강화 효과가 가장 크다. 2.마그네슘에서 네오디뮴의 확산 속도는 연구된 다른 희토류 금속에 비해 가장 낮습니다. 이것이 고온에서 합금의 연화 속도가 더 낮고 결과적으로 더 높은 내열성에 대한 이유입니다. 알루미늄에 5% 네오디뮴을 추가하면 합금의 경도와 인장 강도가 5kg/mm2에서 10kg/mm2로 증가합니다. 용융물의 이러한 원소 사이에는 네오디뮴 NdAl2 및 NdAl4의 금속간 화합물 형성과 화학적 상호작용이 있습니다. 티타늄에 1% 네오디뮴을 추가하면 인장 강도가 48~50kg/mm2(순수 티타늄의 경우 32kg/mm2)으로 증가하는 반면, 동일한 세륨을 추가하면 38~40kg/mm2만 증가합니다. 네오디뮴은 레이저 기술에도 사용됩니다. 이 목적을 위해 설계된 유리의 Nd3+ 이온 농도는 6%에 이릅니다. 레이저 재료로 사용되는 유리는 두 가지 확실한 장점이 있습니다. 활성 입자의 고농도와 대형 활성 소자의 제조 가능성입니다. 이러한 유리의 구성 요소는 구리, 철, 니켈, 코발트 및 희토류 금속(사마륨, 디스프로슘 및 프라세오디뮴)의 불순물로부터 특히 조심스럽게 세척됩니다. 네오디뮴에 의해 활성화된 이트륨 알루미늄 석류석도 레이저 재료로 널리 사용됩니다. 네오디뮴 레이저는 제어된 열핵 융합 실험에 사용됩니다. 강력한 네오디뮴 레이저는 위성 통신의 중요한 요소 중 하나로 유망합니다. 결론 최근에는 네오디뮴을 비롯한 란타나이드의 실용화가 크게 확대되고 있다. 일련 번호가 60인 요소는 고유한 특성이 복잡하므로 엔지니어링, 야금, 유리, 세라믹 및 기타 산업에서 널리 사용됩니다. 그러나 네오디뮴 및 기타 희토류 원소의 적용 범위 확장을 방해하는 두 가지 요소가 있습니다. 순수한 준비의 높은 비용과 개별 속성에 대한 지식 부족으로 실제 적용을 방해합니다. 따라서 현재로서는 란타나이드의 특성을 적극적으로 연구할 필요가 있으며 아마도 향후 몇 년 동안 예상치 못한 새로운 응용 방법이 발견될 것입니다. 서지 1.Shalinets A. B. 원자 시대의 전령. D. I. Mendeleev의 주기율표 III 족 원소. 학생 지원. - 중., 교육 , 1975. - 192 p. .인기 있는 화학 원소 라이브러리: 2권. / [비교. V. V. Stanzo, M. B. Chernenko]. - 3판, Rev. 그리고 추가 - M.: Nauka, 1983. .책. 2. 은 - Nilsborium 및 그 이상. 1983. - 572 p. .무기 물질의 반응: 참고서 / R. A. Lidin, V. A. Molochko, L. L. Andreeva; 에드. R. A. 리디나. - 2nd ed., 개정됨. 그리고 추가 - M.: Bustard, 2007. - 637 p. .무기 물질의 상수: 참고서 / R. A. Lidin, V. A. Molochko, L. L. Andreeva; 에드. R. A. 리디나. - 2nd ed., 개정됨. 그리고 추가 - M.: Bustard, 2006. - 685 p. .Trifonov D.N. 희토류 원소. - M., 1960. - 134 p. .Akhmetov N. S. 일반 및 무기 화학. 절차 대학을 위해. - 4판, Rev. - M.: 더 높다. 학교, 에드. 센터 아카데미, 2001. - 743 p., 병.
네오디뮴 네오디뮴
(위도 네오디뮴) 주기율표 III족의 화학 원소인 란탄족에 속합니다. 그리스어 néos - new 및 dídymos - 쌍둥이(praseodymium)의 이름은 발견의 역사와 관련이 있습니다. 금속; 밀도 6.908g/cm3, 티 1016°C. 항공기 및 로켓 제조용 합금 성분(예: Mg, Al 또는 Ti 포함), 레이저 재료.
네오디뮴NEODIME(위도 네오디뮴), Nd("네오디뮴"으로 읽음), 원자 번호 60, 원자 질량 144.24의 화학 원소. 5개의 동위원소 142Nd(27.07%), 143Nd(12.17%), 145Nd(8.30%), 146Nd(17.22%), 148Nd(5.78%) 및 방사성 동위원소 144Nd(23.78%)로 구성 티 1/2 = 5.10 15년) 및 150Nd(5.67%, 반감기 티 1/2 = 2.10 15년). 외부 전자층의 구성 4 에스 2
피 6
디 10 에프 4
5초 2
피 6
6초 2
. 화합물의 산화 상태는 +3(가 III)이고 덜 자주 +4 및 +2(가 IV 및 II)입니다.
희토류 원소(란탄족의 세륨 하위 그룹)를 나타냅니다. 주기율표 6주기의 III B족에 속한다.
중성 원자의 반경은 0.182 nm, Lu 3+ 이온의 반경은 0.112-0.141 nm, Nd 2+ 이온은 0.143-0.149 nm입니다. 이온화 에너지 5.49, 10.72, 22.1, 40.41eV. Pauling에 따른 전기 음성도 (센티미터.폴링 라이너스) 1,07.
발견 이력
네오디뮴은 1885년 오스트리아 화학자 C. Auer von Welsbach에 의해 발견되었습니다. (센티미터.아우어 폰 웰스바흐 칼), 그는 프랑스 화학자 C. G. Mosander가 1839년에 발견한 것을 확립했습니다. (센티미터.모산더 칼 구스타프)디디뮴 원소는 실제로 물리적, 화학적 성질이 유사한 두 원소의 혼합물이며, 그는 네오디뮴과 프라세오디뮴이라는 이름을 붙였습니다. (센티미터.프라세오딤). 네오디뮴 발견의 역사는 그 이름에 반영됩니다 (그리스어 neos-new 및 didymos-double).
자연 속에서
네오디뮴은 가장 흔한 희토류 원소 중 하나입니다. 지각의 함량은 2.5 10 -3 %이고 해수는 9.2 10 -6 mg / l입니다. 미네랄 바스트네사이트에 포함 (센티미터.바스트네지트),
모나자이트 (센티미터.모나사이트)그리고 로파라이트 (센티미터.로파릿).
영수증
희토류 원소를 분리하는 과정에서 네오디뮴은 가벼운 란타나이드와 함께 농축되고 프라세오디뮴과 함께 방출됩니다. 추가 분리는 이온 크로마토그래피 또는 추출 방법에 의해 수행됩니다. 네오디뮴 금속은 네오디뮴 클로라이드 또는 플루오라이드 NdF 3 , NdCl 3 의 용융물을 전기분해하여 얻어진다.
물리화학적 성질
네오디뮴은 밝은 회색 금속입니다. 885°C 이하에서는 란탄형 육각 격자의 a-modification이 안정적이며, ㅏ= 0.36579 nm 및 c = 1.17002 nm, 885°C 이상 및 최대 1016°C의 융점 - a-Fe형 입방 격자를 사용한 b-변형. 끓는점 3027°C, a-Nd 밀도 6.908 kg/dm 3 .
네오디뮴은 무거운 란타나이드보다 산화에 덜 저항합니다. 공기 중에서 가열하면 빠르게 산화되어 Nd 2 O 3 산화물을 형성합니다. 끓는 물과 격렬하게 반응하여 수소를 방출하고 Nd(OH) 3 수산화물을 형성:
2nd + 6H 2 O \u003d 3Nd (OH) 3 + 3H 2
가열되면 할로겐, 질소, 수소, 황 및 기타 비금속과 반응합니다. 무기산과 격렬하게 반응함.
산화물 Nd 2 O 3는 기본 특성을 가지며 중간 강도의 염기 Nd(OH) 3에 해당합니다. 네오디뮴의 수용성 염에는 염화물, 질산염, 아세트산염 및 황산염이 포함되고, 난용성 염에는 옥살산염, 불화물, 탄산염 및 인산염이 포함됩니다.
애플리케이션
네오디뮴 - 미스메탈의 구성 요소, 마그네슘과의 경합금 (센티미터.마그네슘)및 알루미늄. (센티미터.알류미늄)네오디뮴 합금, 철 (센티미터.철)및 붕소 (센티미터. BOR(화학 원소))영구 자석을 만드는 데 사용됩니다. 네오디뮴의 산화물과 인산염 - 유색 유리, 도자기를 요리 할 때 안료. 네오디뮴 산화물 Nd 2 O 3는 네오디뮴 유리(레이저 재료)의 용융에 사용되며 이트륨-알루미늄 석류석 생산에 첨가제 역할을 합니다.
백과사전. 2009 .
동의어:다른 사전에 "네오디뮴"이 무엇인지 확인하십시오.
- (네오디뮴), Nd, 주기율표의 III족 화학 원소, 원자 번호 60, 원자 질량 144.24; 희토류 원소를 나타냅니다. 금속. 네오디뮴은 1885년 오스트리아 화학자 K. Auer von Welsbach에 의해 처음으로 얻어졌습니다. 현대 백과사전
네오디뮴- (네오디뮴), Nd, 주기율표의 III족 화학 원소, 원자 번호 60, 원자 질량 144.24; 희토류 원소를 나타냅니다. 금속. 네오디뮴은 1885년 오스트리아 화학자 C. Auer von Welsbach에 의해 처음 획득되었습니다. ... 일러스트 백과사전
- (위도 네오디뮴) 원자 번호 60, 원자량 144.24의 주기율표 III족 화학 원소인 Nd는 란탄족에 속합니다. 그리스어 neos new와 didymos twin(프라세오디뮴)의 이름은 발견의 역사와 관련이 있습니다. 금속;… … 큰 백과사전
- (기호 Nd), 은황색 화학 원소인 금속은 란탄족에 속합니다. 그것은 1885년에 산화물의 형태로 처음 분리되었습니다. 순수한 금속은 1925년에 얻어졌습니다. 주로 모나자이트와 바스트네사이트 광상에서 발견됩니다. ... ... 과학 및 기술 백과사전
