Նեոդիմ

Նեոդիմ (Կաղապար:Lang-lat), քիմիական տարր է, որի նշանն է Nd, տարրերի պարբերական համակարգի 6-րդ պարբերության 3-րդ խմբի քիմիական տարր։ Հազվագյուտ հողային տարր է, պատկանում է լանթանիդներին։ Կարգահամարը՝ 60, ատոմային զանգվածը՝ 144,24։ Ատոմի արտաքին էլեկտրոնային՝ թաղանթների կառուցվածքն է 4s²4p⁶4d¹⁰4f² 5s² 5p⁶ 6s²։ K, L, M թաղանթները լրացված են։ f տարր է։ Նեոդիմը սպիտակ, արծաթափայլ, փափուկ մետաղ է։ Օգտագործվում է ինքնաթիռների և հրթիռների արտադրությունում, որպես ալյումինի և մագնեզիումի համաձուլվածքների բաղադրիչ։

Պատմություն

Նեոդիմն առաջինն ստացել է ավստրիացի քիմիկոս Կ․ Աուեր ֆոն Վելսբախը (1885) նախկինում քիմիական տարր համարվող դիդիմից (նեոդիմի և պրազեոդիմի խառնուրդ)։ Նեոդիումը մաքուր վիճակում ստացվել է պրազեդիմից անկախ, միայն 1952 թվականին։

Անվանում

«Նեոդիմ» անվանումը (Կաղապար:Lang-lat) կազմված է Կաղապար:Lang-gr - նոր և δίδυμος «կրկնակ, երկվորյակ», որը կապված է տարի բացահայտման պատմության հետ։

Բնության մեջ

Պարունակությունը երկրակեղևում 2,5-10³% (ըստ զանգվածի), օվկիանոսի ջրում՝ 9,2Կաղապար:E մգ/լ։

Հանքավայրեր

Նեոդիմը մտնում է լանդանիդների կազմի մեջ, հանքավայրերը հիմ անկանում գտնվում են՝ Ռուսաստանում, ԱՄՆ-ում, Ղազախստանում, Ուկրաինայում, Ավստրալիայում, Բրազիլիայում, Հնդկաստանում, Սկանդինավիայում, Չինաստանում։

Ստացում

Նեոդիմը ստանում են քլորիդը կամ ֆտորիդը աղային հալույթների լուծույթներում էլեկտրոլիզի ենթարկելով, մաքուրը (99,34 %)՝ կալցիումով վերականգնելով։

$\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{d}{\mathrm{F}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{d}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{C}\mathrm{a}{\mathrm{F}}_{\mathrm{2}}$

Pr (III) և Nd (III) բռախնուրդը անվանում են դիդիմ։ Մետաղական նեոդիմը ստանում են հալոգենիդների հալույթի էլեկտրոլիզով։ NdF₃ կամ NdCl₃ համաձուլվածքների էլեկտրոլիզը կատարվում է 1000 °C ջերմաստիճանում։

Ֆիզիկական հատկություններ

Մաքուր նեոդիմը սպիտակ, արծաթափայլ, փափուկ մետաղ է, խտությունը՝ 7010 կգ/մ³, հալման ջերմաստիճանը՝ 1024 °С, եռմանը՝ 3027 °С։ Միացություններում եռարժեք է։

• 
  Նեոդիմի (III) սուլֆատ
• 
  Նեոդիմի (III) քլորիդ
• 
  Նեոդիմի (III)- սուլֆատի, -նիտրատի և քլորիդի լուծույթները

Քիմիական հատկություններ

Մետաղների լարվածության շարքում գտնվում է ջրածնից ձախ։ Ջրածնի հետ առաջացնում է հիդրիդ՝ NdH₃։ Նեոդիմը միանում է հալոգենների.

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖽\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖥}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝖽{𝖥}_{\mathrm{𝟥}}$

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖽\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝖽𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟥}}$

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖽\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖡{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝖽𝖡{𝗋}_{\mathrm{𝟥}}$

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖽\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖨}_{\mathrm{𝟤}}\stackrel{}{\to }\mathrm{𝟤}𝖭𝖽{𝖨}_{\mathrm{𝟥}}$

Տաքացնելիս նաև՝ ծծմբի, ազոտի, ածխածնի հետ։

Գներ

Մաքուր՝ 99-99,9 %, նեոդիմի գները 2011 թվականին կազմել են մոտ 110 ԱՄՆ դոլլար։

2014 թվականին 1 կգ մաքուր՝ 99%, նեոդիմի գինը կազմել է 70 ԱՄՆ դոլլար։

Կիրառություն

Նեոդիմը օգտագործվում է հիմնականում մետալուրգիայում։ Նեոդիմի օքսիդը ջերմային ընդարձակման փոքր գործակից ունեցող դիէլեկտրիկ է և օգտագործվում է էլեկտրոնային սարքեր պատրաստելիս, մտնում է լուսաչափերում օգտագործվող օպտիկական ապակու բաղադրության մեջ։

Nd⁺³ իոնները ակտիվ խառնուրդ են լազերային ապակիներում։ ¹⁴⁷Nd-ը ռադիոակտիվ ինդիկատոր է։

Իզոտոպներ

Բնական նեոդիմը բաղկացած է 142-146, 148 և 150 զանգվածի թվերով իզոտոպներից։ Ռադիոակտիվ է միայն ¹⁴⁴Nd(Т_1/2= 5•10¹⁵ տարի)։ Արհեստականորեն ստացվել են 138-141, 147, 149 և 151 զանգվածի թվերով ռադիոակտիվ իզոտոպները։

2003 թվականին ստացվել 124 մինչև 161՝ 31 արհեստական անկայուն նեոդիմի իզոտոպներ, ինչպես նաև 13 մետակայուն։

Տես նաև

• Պարբերական աղյուսակ

Գրականություն

• The Industrial Chemistry of the Lanthanons, Yttrium, Thorium and Uranium, by R. J. Callow, Pergamon Press, 1967.
• Lindsay Chemical Division, American Potash and Chemical Corporation, Price List, 1960.
• Chemistry of the Lanthanons, by R. C. Vickery, Butterworths, 1953.

Արտաքին հղումներ

• Նեոդիումը Webelements-ում
• Նեոդիումը քիմիական տարրերի հայտնի գրադարանում Կաղապար:Webarchive
• Նեոդիում - Հոդվածը քիմիական հանրագիտարանի հոդված