Неодим

неоди́м

(лат. Neodymium), химический элемент III группы периодической системы, относится к лантаноидам. Название от греческого néos — новый и dídymos — близнец (празеодима) связано с историей открытия. Металл; плотность 6,908 г/см³, t_пл 1016°C. Компонент сплавов (например, с Mg, Al или Ti) для самолёто- и ракетостроения, лазерных материалов.

* * *

НЕОДИ́М (лат. Neodimium), Nd (читается «неодим»), химический элемент с атомным номером 60, атомная масса 144,24. Состоит из пяти изотопов ¹⁴²Nd (27,07%), ¹⁴³Nd (12,17%), ¹⁴⁵Nd (8,30%), ¹⁴⁶Nd (17,22%) и ¹⁴⁸Nd (5,78%) и радиоактивных изотопов ¹⁴⁴Nd (23,78%, период полураспада Т_1/2 = 5.10¹⁵ лет) и ¹⁵⁰Nd (5,67%, период полураспада Т_1/2 = 2.10¹⁵ лет). Конфигурация внешних электронных слоев 4s²p⁶d¹⁰f⁴ 5s²p⁶6s². Степени окисления в соединениях +3 (валентность III), реже +4 и +2 (валентности IV и II).

Относится к редкоземелььным элементам (цериевая подгруппа лантаноидов). Расположен в группе III B в 6 периоде периодической системы.

Радиус нейтрального атома 0,182 нм, радиус иона Lu³⁺ — 0,112—0,141 нм, иона Nd²⁺— 0,143— 0,149 нм. Энергии ионизации 5,49, 10,72, 22,1, 40,41 эВ. Электроотрицательность по Полингу(см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,07.

История открытия

Неодим открыл в 1885 австрийский химик К. Ауэр фон Вельсбах(см. АУЭР фон ВЕЛЬСБАХ Карл), который установил, что обнаруженный в 1839 году французским химиком К. Г. Мосандером(см. МОСАНДЕР Карл Густав) элемент дидим на самом деле представляет смесь двух элементов с близкими физическими и химическими свойствами, которым он дал названия неодим и празеодим(см. ПРАЗЕОДИМ). История открытия неодима отражена в его названии (от греч. neos — новый и didymos — двойник).

Нахождение в природе

Неодим — один из наиболее распространенных редкоземелььных элементов. Содержание его в земной коре 2,5·10^-3%, в морской воде 9,2·10^-6мг/л. Входит в состав минералов бастнезит(см. БАСТНЕЗИТ), монацит(см. МОНАЦИТ) и лопарит(см. ЛОПАРИТ).

Получение

При разделении редкоземелььных элементов неодим концентрируется вместе с легкими лантаноидами и выделяется вместе с празеодимом. Дальнейшее разделение проводят методами ионной хроматографии или экстракции. Металлический неодим получают электролизом расплава хлорида или фторида неодима NdF₃, NdCl₃.

Физические и химические свойства

Неодим — светло-серый металл. Ниже 885°C устойчива a-модификация с гексагональной решеткой типа лантана, а = 0,36579 нм и с = 1,17002 нм, выше 885°C и до температуры плавления 1016°C — b-модификация с кубической решеткой типа a-Fe. Температура кипения 3027°C, плотность a-Nd 6,908 кг/дм³.

К окислению неодим менее устойчив, чем тяжелые лантаноиды. При нагревании на воздухе быстро окисляется, образуя оксид Nd₂O₃. Бурно реагирует с кипящей водой с выделением водорода и образованием гидроксида Nd(OH)₃:

2Nd + 6Н₂O = 3Nd(OH)₃ + 3Н₂

При нагревании реагирует с галогенами, азотом, водородом, серой и другими неметаллами. Бурно реагирует с минеральными кислотами.

Оксид Nd₂О₃ обладает основными свойствами, ему отвечает основание Nd(ОН)₃ средней силы. К растворимым в воде солям неодима относятся хлорид, нитрат, ацетат и сульфат, к плохо растворимым — оксалат, фторид, карбонат и фосфат.

Применение

Неодим — компонент мишметалла, легких сплавов с магнием(см. МАГНИЙ) и алюминием.(см. АЛЮМИНИЙ) Сплав неодима, железа(см. ЖЕЛЕЗО) и бора(см. БОР (химический элемент)) применяют для изготовления постоянных магнитов. Оксид и фосфат неодима — пигмент при варке цветного стекла, керамики. Оксид неодима Nd₂О₃ используют при варке неодимового стекла (лазерный материал), служит добавкой при получении иттрий-алюминиевых гранатов.

Nd (лат. Neodymium; от греч. neos - новый и didymos - близнец, двойник * a.neodymium; н.Neodym; ф.neodyme; и.neodimio), - хим. элемент III группы периодич. системы Менделеева, ат.н. 60, ат. м. 144,24, относится к лантаноидам. Природный H. состоит из семи изотопов - ¹⁴²Nd (27,07%), ¹⁴³Nd (12,17%), ¹⁴⁴Nd (23,78%), ¹⁴⁵Nd (8,3%), ¹⁴⁶Nd (17,22%), ¹⁴⁸Nd (5,78%) и ¹⁵⁰Nd (5,67%). Изотоп ¹⁴⁴Nd слабо радиоактивен – T_y2 = 5·* 10¹⁵ лет. Известно также 13 искусств. изотопов и 3 ядерных изомера H. Открыт в 1885 австр. химиком K. Ауэром фон Вельсбахом в виде неодимовой "земли" - оксида H.

B свободном состоянии H. представляет собой серебристо-белый металл, для к-рого при темп-pax ниже 885°C характерна гексагональная плотноупакованная кристаллич. решётка (α-Nd) (a=0,36579 нм, c=1, 17992 нм), a при более высоких - кубическая (β-Nd). Плотность 7007 кг/м³, tпл 1024°C, tкип 3030°C, теплоёмкость C°p 27,4 Дж/(моль·K), уд. электрич. сопротивление 6,43·* 10^-3 (Oм·м), температурный коэфф. линейного расширения 8,6·* 10^-6 K^-1. Для H. характерна степень окисления +3, реже +2. Ha воздухе H. быстро окисляется, реагирует при комнатной темп-pe c соляной, азотной и серной кислотами, при нагревании - c галогенами. Большинство соединений H. окрашено в разл. цвета - голубой (оксид), сиреневый (нитрат, карбонат), зелёный (сульфид), синий (гексаборид) и др., что широко используется при изготовлении окрашенных стекол. Cp. содержание H. в земной коре 3,7·* 10^-3% по массе, причём кислые горные породы содержат больше H. (4,6·* 10^-3%), чем основные (2·* 10^-3%) и осадочные (2,3·* 10³%). Как и все остальные лантаноиды, H. присутствует во многих редкоземельных минералах - в ксенотиме YPO₄, монаците (Ce, La)PO₄, ортите (Ca, Ce)₂ (Al, Fe)₃·Si₃O₁₂(O, OH), бастнезите (Ce, La)(CO₃)F, лопарите (Na, Ca, Ce)₂(Ti, Nb)₂O₆ и др. B геохимии широко используются исследования изотопного состава H., поскольку один из его изотопов, ¹⁴³Nd, накапливается в течение жизни минерала или г. п. в результате a-распада ¹⁴⁷Sm. B связи c этим содержание изотопа ¹⁴³Nd в минерале или породе является очень важной геохим. характеристикой, позволяющей в ряде случаев устанавливать генетич. родство тех или иных объектов и, при условии одновременного определения в них содержания изотопа ¹⁴⁷Sm, определять их возраст. Получают H. кальциетермич. восстановлением его трифторида или трихлорида, a также при электролизе расплава трихлорида H. Для отделения H. от др. лантаноидов широко применяют методы ионообменной хроматографии. H. используется как компонент магниевых, алюминиевых и титановых сплавов, в стекольной пром-сти, при произ-ве лазерных материалов.Литература: Рябчиков Д. И., Рябухин B. A., Аналитическая химия редкоземельных элементов и иттрия, M., 1966.C. Ф. Карпенко.

[от греч. neos - новый и (di)dymos - двойник (название связано с историей открытия)] - хим. элемент из семейства лантаноидов, символ Nd (лат. Neodymium), ат. н. 60, ат. м. 144,24. Н.-серебристо-белый металл; плотн. 7010 кг/м³, t_пл - 1024 °С. Н. - компонент алюм. и магниевых сплавов; в виде оксида Н. входит в состав спец. стёкол, лазерных материалов, керамич. конденсаторов.

neodymium

* * *

neodymium

м. хим.

neodimio m, Nd

физ.

неоди́м, -му

физ.

неоди́м, -му

физ. неоди́м

(лат. Neodymium), хим. элемент III гр. периодич. системы, относится к лантаноидам. Назв. от греч. neos - новый и didymos -близнец (празеодима) связано с историей открытия. Металл; плотн. 6,908 г/см³, t_nл 1016 ^оС. Компонент сплавов (напр., с Mg, A1 или Ti) для самолётои ракетостроения, лазерных материалов.