Neodímium

A neodímium egy kémiai elem, lantanoida ritkaföldfém. A rendszáma 60, vegyjele Nd. Elnevezése: Neosz (görög): új, didimosz (görög): iker szavak párosításával keletkezett, a -di- szótagot kihagyták az elem nevéből. Tulajdonságai ugyanis hasonlóak a lantán (ikerpárja) tulajdonságaihoz.

60 prazeodímium ← neodímium → prométium - ↑ Nd ↓ U 60 Nd Periódusos rendszer
Általános
Név, vegyjel, rendszám	neodímium, Nd, 60
Latin megnevezés	neodymium
Elemi sorozat	lantanoidák
Csoport, periódus, mező	?, 6, f
Megjelenés	ezüstfehér
Atomtömeg	144,242(3)  g/mol
Elektronszerkezet	[Xe] 4f4 6s²
Elektronok héjanként	2, 8, 18, 22, 8, 2
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot	szilárd
Sűrűség (szobahőm.)	7,01 g/cm³
Sűrűség (folyadék) az o.p.-on	6,89 g/cm³
Olvadáspont	1297 K (1024 °C, 1875 °F)
Forráspont	3347 K (3074 °C, 5565 °F)
Olvadáshő${\displaystyle \Delta _{fus}{H}^{\ominus }}$	7,14 kJ/mol
Párolgáshő ${\displaystyle \Delta _{vap}{H}^{\ominus }}$	289 kJ/mol
Moláris hőkapacitás	(25 °C) 27,45 J/(mol·K)
Gőznyomás P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K 1595 1774 1998 (2296) (2715) (3336)
Atomi tulajdonságok
Oxidációs szám	3, 2, 1 (enyhén bázikus oxid)
Elektronegativitás	1,14 (Pauling-skála)
Ionizációs energia	1.: 533,1 kJ/mol
	2.: 1040 kJ/mol
	3.: 2130 kJ/mol
Atomsugár	181 pm
Atomsugár (számított)	206 pm
Egyebek
Kristályszerkezet	hexagonális
Mágnesség	paramágneses, 20 K alatt antiferromágneses[1]
Elektromos ellenállás	(sz.h.) (α-módosulat) 643 nΩ·m
Hővezetési tényező	(300 K) 16,5 W/(m·K)
Hőtágulási tényező	(sz.h.) (α-módosulat) 9,6 µm/(m·K)
Hangsebesség (vékony rúd)	(20 °C) 2330 m/s
Young-modulus	(α-módosulat) 41,4 GPa
Nyírási modulus	(α-módosulat) 16,3 GPa
Kompressziós modulus	(α-módosulat) 31,8 GPa
Poisson-tényező	(α-módosulat) 0,281
Vickers-keménység	343 MPa
Brinell-keménység	265 HB
CAS-szám	7440-00-8
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A neodímium izotópjai izotóp természetes előfordulás felezési idő bomlás mód energia (MeV) termék 142Nd 27,13% Nd stabil 82 neutronnal 143Nd 12,18% Nd stabil 83 neutronnal 144Nd 23,8% 2,29·1015 év α 1,905 140Ce 145Nd 8,3% Nd stabil 85 neutronnal 146Nd 17,19% Nd stabil 86 neutronnal 148Nd 5,76% Nd stabil 88 neutronnal 150Nd 5,64% 1,1·1019 év β-β- 3,367 150Sm
Hivatkozások

Története

1885-ben fedezte fel Carl Auer von Welsbach osztrák vegyész Bécsben, amikor addig elemnek hitt didímiumot választott szét prazeodímiumra és neodímiumra.

Az 1950-es évekig más előfordulása nem is volt ismert, csak ekkor tudtak 99%-os tisztaságú neodímiumot előállítani monacitból, amely ritkaföldfémeket, köztük számos lantanoidát (pl. La, Ce, Nd) tartalmaz foszfátként vagy arzenátként. A bastnäsit nevű ércben is megtalálható jelentős mennyiségben halogenidként vagy fluor-karbonátként.

Tulajdonságai, felhasználása

Kémiai

Gyorsan oxidálódik a szabad levegőn, amely lepattogzik, így a fém többi része is oxidálódhat – egy centiméteres nagyságú neodímium minta egy éven belül teljesen oxidálódik.

Az 1930-as évek óta a neodímium-oxidot az üveggyártásban hasznosítják, mennyiségétől függően élénkvöröstől a narancssárgán át halványliláig változhat az elszíneződés.

Fizikai

Vas-bór (Nd₂Fe₁₄B) ötvözete a jelenleg ismert legnagyobb erejű permanens mágnes. Az Nd₂Fe₁₄B mágnesek felületvédelme lehet cink (Zn), nikkel (Ni), réz (Cu), arany (Au) vagy epoxigyanta, ennek hiányában korrodálódik. A kereskedelemben kapható mágneseit leggyakrabban nikkel-réz-nikkel bevonattal látják el.

Lézer előállításához is használható: Nd:YAG lézer (Neodymium doped Yttrium-Aluminium Garnet).