Նեոդիմ

Նեոդիմ (լատին․՝ Neodymium), 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^[3]։

60 Պրազեդիում ← Նեոդիմ → Պրոմեթիում Քիմիական տարրերի պարբերական համակարգ 60Nd
Արծաթափայլ, ոսկեգույն բծերով մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ	Նեոդիմ/ Neodymium (Nd), Nd, 60
Ատոմային զանգված (մոլային զանգված)	144,242(3)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա	[Xe] 4f4 6s2
Ատոմի շառավիղ	182 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտ շառավիղ	184 պմ
Իոնի շառավիղ	99,(+3e) 5 պմ
Էլեկտրաբացասականություն	1,14 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ	Nd←Nd3+ −2,32В Nd←Nd2+ −2,2В
Օքսիդացման աստիճաններ	0
Իոնացման էներգիա (առաջին էլեկտրոն)	531,5(5,51) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան	1294 Կ
Եռման ջերմաստիճան	3341 Կ
Մոլյար ջերմունակություն	27,42[2] Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ	20,6 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղային ցանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք	վեցանկյուն
Բյուրեղացանցի տվյալներ	a=3,658 c=11,80
C/a հարաբերություն	3,23
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն	(300 Կ) (16,5) Վտ/(մ·Կ)
CAS համար	CAS գրանցման համար?

60	Նեոդիում
Nd 144,24
4f46s2

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 (լատին․՝ Neodymium) կազմված է հունարեն՝ νέος - նոր և δίδυμος «կրկնակ, երկվորյակ», որը կապված է տարի բացահայտման պատմության հետ։

Բնության մեջ

Պարունակությունը երկրակեղևում 2,5-10³% (ըստ զանգվածի), օվկիանոսի ջրում՝ 9,2×10⁻⁶ մգ/լ^[4]։

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։

${\displaystyle \mathrm {2\ NdF_{3}\ +\ 3\ Ca\ \longrightarrow \ 2\ Nd\ +\ 3\ CaF_{2}} }$

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.

${\displaystyle {\mathsf {2Nd+3F_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2NdF_{3}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {2Nd+3Cl_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2NdCl_{3}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {2Nd+3Br_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2NdBr_{3}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {2Nd+3I_{2}\ {\xrightarrow {}}\ 2NdI_{3}}}}$

Տաքացնելիս նաև՝ ծծմբի, ազոտի, ածխածնի հետ։

Գներ

Մաքուր՝ 99-99,9 %, նեոդիմի գները 2011 թվականին կազմել են մոտ 110 ԱՄՆ դոլլար^[5]։

2014 թվականին 1 կգ մաքուր՝ 99%, նեոդիմի գինը կազմել է 70 ԱՄՆ դոլլար^[6]։

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^[7]։

Տես նաև

• Պարբերական աղյուսակ

Ծանոթագրություններ

1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report)(անգլ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
2. Химическая энциклопедия: в 5-ти тт. / Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.). — Москва: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 209. — 639 с. — 50 000 экз. — ISBN 5—85270—039—8
3. Неодим // Большой Энциклопедический словарь. 2000.
4. J.P. Riley and Skirrow G. Chemical ONdanography V. I, 1965
5. «Neodymium PriNds» (անգլերեն). Արխիվացված օրիգինալից 2011 թ․ օգոստոսի 22-ին. Վերցված է 2011 թ․ օգոստոսի 2-ին.
6. topochun (30.11.2014). «Биржевые котировки металлов». Արխիվացված է օրիգինալից 2011 թ․ օգոստոսի 16-ին. Վերցված է 2015 թ․ հունիսի 10-ին. {{cite web}}: More than one of |archivedate= and |archive-date= specified (օգնություն); More than one of |archiveurl= and |archive-url= specified (օգնություն)
7. G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot and A. H. Wapstra (2003). «The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties». Nuclear Physics A 729: 3–128. DOI:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. Bibcode: 2003NuPhA.729....3A.

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 Արխիվացված 2007-03-14 Wayback Machine
• Նեոդիում - Հոդվածը քիմիական հանրագիտարանի հոդված

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 8, էջ 225)։