네오디뮴 (Nd), 화학 원소, 주기율표의 란타나 이드 계열의 희토류 금속.
네오디뮴은 연성이며 가단성 은빛 흰색 금속입니다. 그것은 공기 중에서 쉽게 산화되어 Nd 2 O 3 산화물을 형성 하는데, 이는 쉽게 스 폴링되어 금속을 추가 산화에 노출시킨다. 금속은 플라스틱 덮개로 밀봉하여 보관하거나 진공 또는 불활성 대기에서 보관해야합니다. 불화 수소산 (HF)을 제외하고 무기산과 점진적으로 반응하여 삼불 화수소 (NdF 3) 의 보호 층을 형성합니다. 네오디뮴은 강력한 상자성이며 7.5 및 19.9 K (–265.7 및 -253.3 ° C 또는 -446.2 및 -423.9 ° F)에서 반 강자성으로 각각 독립적으로 육각형 및 입방 형의 서로 다른 독립적 인 사이트에서 자발적으로 발생하는 자기 모멘트를 갖습니다.
오스트리아 화학자 Carl Auer von Welsbach는 1885 년에 디디 미아 (희토류 산화물의 혼합물)로부터 제조 된 질산 암모늄 디이 뮴 질산염을 네오디뮴 분획과 반복 결정화에 의해 프라세오디뮴 분획으로 분리함으로써 네오디뮴을 발견했습니다. 희토류 중에서 이트륨, 란타늄 및 세륨 만이 네오디뮴보다 풍부합니다. 지각의 화성암에서는 납보다 두 배 이상 풍부하고 구리보다 약 절반이 풍부합니다.
천연 네오디뮴은 7 가지 동위 원소의 혼합물입니다. 이들 중 5 개는 네오디뮴 -142 (27.13 %), 네오디뮴 -146 (17.19 %), 네오디뮴 -143 (12.18 %), 네오디뮴 -145 (8.30 %) 및 네오디뮴 -148 (5.76 %)으로 안정적입니다. 방사성, 네오디뮴 -144 (23.80 %) 및 네오디뮴 -150 (5.64 %). 네오디뮴의 총 31 개의 방사성 동위 원소 (핵 이성질체 제외)는 질량이 124에서 161까지, 반감기에서 0.65 초 (네오디뮴 -125)에서 7.9 × 10 18 년 (네오디뮴 -150) 으로 특성화되었습니다.
네오디뮴은 모나자이트 및 바스타 나이트 광물에서 발생하며 핵분열의 산물입니다. 네오디뮴의 분리 및 정제에는 액체-액체 분리 또는 이온 교환 기술이 사용됩니다. 금속 자체는 융합 된 할로겐화물의 전기 분해에 의해 또는 칼슘으로 불소의 금속 열분해에 의해 제조된다. 네오디뮴의 2 가지 동소체 (구조적 형태)가 존재한다: α-상은 실온에서 a = 3.6582Å 및 c = 11.7966Å 인 이중 밀착 된 육각형이다. β-상은 883 ° C (1,621 ° F)에서 a = 4.13 Å 인 체심 입방체입니다.
네오디뮴의 주요 응용 분야는 고성능 전기 모터 및 발전기에 사용되는 Nd 2 Fe 14 B 기반의 고강도 영구 자석 과 컴퓨터 하드 드라이브 및 풍력 터빈 용 스핀들 자석에 있습니다. 금속은 전자 산업, 철강 제조 및 여러 철 및 비철 합금의 구성 요소로 사용되며, 그 중에서도 가벼운 플린트에 사용되는 미시 금속 (15 % 네오디뮴)입니다. 금속 자체 (및 다른 란타나 이드, 에르븀과의 합금)는 저온 냉동기 응용 분야에서 재생기로 4.2K (-269 ° C 또는 -452 ° F)까지 냉각을 제공하기 위해 사용되었습니다. 그 화합물은 세라믹 산업에서 유약을 사용하고 분홍색에서 자주색까지 다양한 색조로 유리를 착색하는 데 사용됩니다. 네오디뮴 안정화 이트륨 알루미늄 가넷 (YAG)은 많은 현대 레이저의 구성 요소이며 네오디뮴 유리는 광섬유에 사용됩니다. 네오디뮴과 프라세오디뮴의 혼합물은 유해한 나트륨 -D 스펙트럼 라인의 영역에서 빛을 흡수하므로 용접기 및 유리 송풍기의 고글 유리에 사용됩니다.
산화물 Nd 2 O 3 및 수산화물 Nd (OH) 3 와 같은 화합물의 원소 는 거의 항상 +3 산화 상태에있다. Nd 3+ 이온은 물에서 안정하다. +2 상태의 소수의 네오디뮴 화합물, 예를 들어 디요오다 이드 NdI 2 및 디 클로라이드 NdCl 2; Nd 2 + 이온은 수용액에서 불안정하다.
요소 속성
| 원자 번호 | 60 |
|---|---|
| 원자량 | 144.24 |
| 녹는 점 | 1,021 ° C (1,870 ° F) |
| 비점 | 3,074 ° C (5,565 ° F) |
| 비중 | 7.008 (25 ° C 또는 77 ° F) |
| 산화 상태 | +2 (희귀, 불안정), +3 |
| 전자 구성 | [Xe] 4f 4 6s 2 |
