Elemen Magic Langka Bumi: “Raja Magnet Permanen” -Neodymium

Bastnasite

Neodymium, nomor atom 60, berat atom 144,24, dengan kandungan 0,00239% di kerak, terutama ada di monasit dan bastnaesit. Ada tujuh isotop neodymium di alam: Neodymium 142, 143, 144, 145, 146, 148 dan 150, di antaranya Neodymium 142 memiliki konten tertinggi. Dengan kelahiran praseodymium, neodymium muncul. Kedatangan Neodymium mengaktifkan ladang tanah jarang dan memainkan peran penting di dalamnya. Dan mempengaruhi pasar tanah jarang.

Penemuan Neodymium

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), penemu Neodymium

Pada tahun 1885, ahli kimia Austria Carl Orvon Welsbach Carl Auer von Welsbach menemukan neodymium di Wina. Ia memisahkan neodymium dan praseodymium dari bahan neodymium simetris dengan memisahkan dan mengkristal amonium nitrat tetrahidrat dari asam nitrat, dan pada saat yang sama dipisahkan oleh analisis spektral, tetapi tidak dipisahkan dalam bentuk yang relatif murni hingga 1925.

Sejak 1950 -an, neodymium kemurnian tinggi (lebih dari 99%) terutama diperoleh dengan proses pertukaran ion monasit. Logam itu sendiri diperoleh dengan elektrolisis garam halida. Saat ini, sebagian besar neodymium diekstraksi dari (CE, LA, ND, PR) CO3F dalam basta nathanite dan dimurnikan dengan ekstraksi pelarut. Ion Exchange Purification Cadangan bahwa kemurnian tertinggi (biasanya> 99,99%) untuk persiapan. Karena sulit untuk menghilangkan jejak terakhir praseodymium di era ketika manufaktur tergantung pada teknologi kristalisasi langkah, kaca neodymium awal yang diproduksi pada tahun 1930 -an memiliki warna ungu yang lebih murni dan nada warna yang lebih merah atau oranye daripada versi modern.

Neodymium Metal

Neodymium logam memiliki kilau logam perak cerah, titik leleh 1024 ° C, kepadatan 7,004 g/cm, dan paramagnetisme. Neodymium adalah salah satu logam tanah jarang paling aktif, yang dengan cepat mengoksidasi dan menjadi gelap di udara, kemudian membentuk lapisan oksida dan kemudian mengupas, memaparkan logam untuk oksidasi lebih lanjut. Oleh karena itu, sampel neodymium dengan ukuran satu sentimeter sepenuhnya teroksidasi dalam satu tahun. Bereaksi perlahan dalam air dingin dan dengan cepat dalam air panas.

Konfigurasi Elektronik Neodymium

Konfigurasi Elektronik:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F4

Kinerja laser neodymium disebabkan oleh transisi elektron orbital 4F antara tingkat energi yang berbeda. Bahan laser ini banyak digunakan dalam komunikasi, penyimpanan informasi, perawatan medis, pemesinan, dll. Di antaranya, yttrium aluminium garnet y3al5o12: nd (yag: nd) banyak digunakan dengan kinerja yang sangat baik, dan Gadolinium skandium garnet yang didoping dengan efisiensi lebih tinggi.

Penerapan Neodymium

Pengguna neodymium terbesar adalah bahan magnet permanen NDFEB. Magnet NDFEB disebut "raja magnet permanen" karena produk energi magnetiknya yang tinggi. Ini banyak digunakan dalam elektronik, mesin dan industri lain untuk kinerjanya yang sangat baik. Francis Wall, seorang profesor penambangan terapan di Cumberland School of Mining, University of Exeter, Inggris, mengatakan: “Dalam hal magnet, benar-benar tidak ada yang dapat bersaing dengan neodymium. Pengembangan yang sukses dari spektrometer magnetik alfa menunjukkan bahwa sifat magnetik magnet NDFEB di Cina telah memasuki tingkat kelas dunia.

Neodymium Magnet pada hard disk

Neodymium dapat digunakan untuk membuat keramik, kaca ungu cerah, rubi buatan dalam laser dan kaca khusus yang dapat menyaring sinar inframerah. Digunakan bersama dengan praseodymium untuk membuat kacamata untuk blower kaca.

Menambahkan 1,5% ~ 2,5% nano neodymium oksida ke dalam magnesium atau paduan aluminium dapat meningkatkan kinerja suhu tinggi, sesak udara dan ketahanan korosi paduan, dan banyak digunakan sebagai bahan aerospace untuk penerbangan.

Garnet aluminium nano-yttrium yang didoping dengan nano-neodymium oksida menghasilkan sinar laser gelombang pendek, yang banyak digunakan untuk pengelasan dan memotong bahan tipis dengan ketebalan di bawah 10mm dalam industri.

ND: YAG Laser Rod

Dalam perawatan medis, laser nano yttrium aluminium garnet yang didoping dengan nano neodymium oksida digunakan untuk menghilangkan luka bedah atau luka desinfeksi alih -alih pisau bedah.

Kaca neodymium dibuat dengan menambahkan neodymium oksida ke dalam gelas leleh. Lavender biasanya muncul dalam kaca neodymium di bawah sinar matahari atau lampu pijar, tetapi biru muda muncul di bawah iluminasi lampu neon. Neodymium dapat digunakan untuk mewarnai nuansa gelas halus seperti ungu murni, anggur merah dan abu -abu hangat.

Neodymium Glass

Dengan pengembangan sains dan teknologi dan perluasan serta perluasan sains dan teknologi jarang bumi, neodymium akan memiliki ruang pemanfaatan yang lebih luas