जादुई दुर्लभ पृथ्वी तत्व: "स्थायी चुम्बक को राजा" - Neodymium

बस्नसाइट

नियोडिमियम, परमाणु संख्या 60, आणविक वजन 144.24, क्रस्टमा 0.00239% को सामग्री सहित, मुख्यतया मोनाजाइट र बास्टनेसाइटमा अवस्थित छ। प्रकृतिमा neodymium को सात आइसोटोपहरू छन्: neodymium 142, 143, 144, 145, 146, 148 र 150, जसमध्ये neodymium 142 मा उच्चतम सामग्री छ। praseodymium को जन्म संग, neodymium अस्तित्वमा आयो। नियोडिमियमको आगमनले दुर्लभ पृथ्वी क्षेत्रलाई सक्रिय बनायो र यसमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्यो। र दुर्लभ पृथ्वीको बजारलाई प्रभाव पार्छ।

Neodymium को खोज

कार्ल ओर्भोन वेल्सबाक (१८५८-१९२९), नियोडिमियमका आविष्कारक

1885 मा, अस्ट्रियाली रसायनशास्त्री कार्ल ओर्भोन वेल्सबाख कार्ल एउर भोन वेल्सबाकले भियनामा नियोडियमियम पत्ता लगाए। उनले नाइट्रिक एसिडबाट अमोनियम नाइट्रेट टेट्राहाइड्रेटलाई अलग र क्रिस्टलाइज गरेर सममित नियोडिमियम सामग्रीबाट नियोडिमियम र प्रासियोडियमलाई अलग गरे, र एकै समयमा वर्णक्रमीय विश्लेषणद्वारा अलग गरे, तर यसलाई 1925 सम्म अपेक्षाकृत शुद्ध रूपमा अलग गरिएको थिएन।

1950 देखि, उच्च शुद्धता neodymium (99% भन्दा बढी) मुख्यतया मोनाजाइट को आयन विनिमय प्रक्रिया द्वारा प्राप्त गरिएको थियो। धातु आफैं यसको हलाइड नुन इलेक्ट्रोलाइज गरेर प्राप्त गरिन्छ। हाल, अधिकांश नियोडिमियम (Ce,La,Nd,Pr)CO3F बाट बस्टा नाथनाइटमा निकालिन्छ र विलायक निकासीद्वारा शुद्ध गरिन्छ। आयन एक्सचेन्ज शुद्धिकरणले तयारीको लागि उच्चतम शुद्धता (सामान्यतया > 99.99%) रिजर्भ गर्दछ। किनभने उत्पादन चरण क्रिस्टलाइजेशन टेक्नोलोजीमा निर्भर हुने युगमा प्रासियोडिमियमको अन्तिम ट्रेस हटाउन गाह्रो भएकोले, 1930 मा निर्मित प्रारम्भिक नियोडिमियम गिलासको शुद्ध बैजनी रंग थियो। र आधुनिक संस्करण भन्दा बढी रातो वा सुन्तला रंग टोन।

Neodymium धातु

मेटालिक नियोडियममा चम्किलो चाँदीको धातुको चमक, 1024°C को पिघलने बिन्दु, 7.004 g/cm को घनत्व, र paramagnetism छ। Neodymium सबैभन्दा सक्रिय दुर्लभ पृथ्वी धातुहरू मध्ये एक हो, जुन द्रुत रूपमा हावामा अक्सिडाइज हुन्छ र अँध्यारो हुन्छ, त्यसपछि अक्साइड तह बनाउँछ र त्यसपछि छिलकिन्छ, धातुलाई थप अक्सीकरणमा उजागर गर्दछ। तसर्थ, एक सेन्टिमिटर आकारको नियोडिमियम नमूना एक वर्ष भित्र पूर्ण रूपमा अक्सिडाइज हुन्छ। यसले चिसो पानीमा बिस्तारै र तातो पानीमा छिटो प्रतिक्रिया गर्छ।

Neodymium इलेक्ट्रोनिक कन्फिगरेसन

इलेक्ट्रोनिक कन्फिगरेसन:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f4

neodymium को लेजर प्रदर्शन विभिन्न ऊर्जा स्तरहरु बीच 4f कक्षीय इलेक्ट्रोन को संक्रमण को कारण हो। यो लेजर सामग्री संचार, सूचना भण्डारण, चिकित्सा उपचार, मेसिनिंग, आदिमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। ती मध्ये, yttrium एल्युमिनियम गार्नेट Y3Al5O12:Nd(YAG:Nd) उत्कृष्ट प्रदर्शनको साथ व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, र Nd-doped gadolinium scandium ग्यालियम गार्नेट उच्च छ। दक्षता।

Neodymium को आवेदन

Neodymium को सबैभन्दा ठूलो प्रयोगकर्ता NdFeB स्थायी चुम्बक सामग्री हो। NdFeB चुम्बकलाई यसको उच्च चुम्बकीय ऊर्जा उत्पादनको कारण "स्थायी चुम्बकहरूको राजा" भनिन्छ। यो व्यापक रूपमा यसको उत्कृष्ट प्रदर्शनको लागि इलेक्ट्रोनिक्स, मेसिनरी र अन्य उद्योगहरूमा प्रयोग गरिन्छ। बेलायतको एक्सेटर युनिभर्सिटीको कम्बरल्याण्ड स्कूल अफ माइनिङका एप्लाइड माइनिङका प्राध्यापक फ्रान्सिस वालले भने: “चुम्बकको सन्दर्भमा नियोडिमियमसँग प्रतिस्पर्धा गर्न सक्ने कुनै पनि वस्तु छैन। अल्फा चुम्बकीय स्पेक्ट्रोमिटरको सफल विकासले चुम्बकीय गुणहरूको सङ्केत गर्छ। चीनमा NdFeB चुम्बकहरू विश्व-स्तरीय स्तरमा प्रवेश गरेका छन्।

हार्ड डिस्कमा Neodymium चुम्बक

सिरेमिक, चम्किलो बैजनी गिलास, लेजरमा कृत्रिम रुबी र इन्फ्रारेड किरणहरू फिल्टर गर्न सक्ने विशेष गिलास बनाउन नियोडिमियम प्रयोग गर्न सकिन्छ। गिलास ब्लोअरहरूका लागि चश्माहरू बनाउन praseodymium सँग सँगै प्रयोग गरिन्छ।

म्याग्नेसियम वा एल्युमिनियम मिश्र धातुमा 1.5% ~ 2.5% न्यानो नियोडिमियम अक्साइड थप्दा उच्च तापक्रम प्रदर्शन, हावाको कसिलोपन र मिश्र धातुको जंग प्रतिरोध सुधार गर्न सकिन्छ, र यो उड्डयनको लागि एयरोस्पेस सामग्रीको रूपमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

न्यानो-नियोडिमियम अक्साइडको साथ डोप गरिएको नानो-य्ट्रियम एल्युमिनियम गार्नेटले छोटो-वेभ लेजर बीम उत्पादन गर्दछ, जुन उद्योगमा 10mm भन्दा कम मोटाईको पातलो सामग्री वेल्डिंग र काट्नको लागि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

Nd: YAG लेजर रड

चिकित्सा उपचारमा, सर्जिकल चक्कुको सट्टा सर्जिकल घाउहरू हटाउन वा घाउहरू कीटाणुरहित गर्न न्यानो नियोडियमियम अक्साइडको साथ डोप गरिएको नानो य्ट्रियम एल्युमिनियम गार्नेट लेजर प्रयोग गरिन्छ।

नियोडिमियम गिलास गिलास पिघलमा नियोडिमियम अक्साइड थपेर बनाइन्छ। ल्याभेन्डर सामान्यतया सूर्यको किरण वा इन्यान्डेसेन्ट बत्ती मुनि नियोडिमियम गिलासमा देखिन्छ, तर फ्लोरोसेन्ट बत्तीको प्रकाशमा हल्का नीलो देखिन्छ। Neodymium काँचको नाजुक रंगहरू जस्तै शुद्ध बैजनी, वाइन रातो र तातो खैरो रंग गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।

neodymium गिलास

विज्ञान र प्रविधिको विकास र दुर्लभ पृथ्वी विज्ञान र प्रविधिको विस्तार र विस्तार संग, neodymium को एक व्यापक उपयोग स्थान हुनेछ।