دانشچی پورتال جامع تحقیق و مقاله، مطالب علمی و هنری ، وبگردی و…
همه چیز درباره عنصر نئودیمیم (Nd)
نئودیمیم، (به انگلیسی: Neodymium) با علامت اختصاری Nd و عدد اتمی 60، عنصری از جدول تناوبی در دسته فلزات است که در ادامه بیشتر با آن آشنا می شوید. با دانشچی همراه باشید.
نئودیمیم فلزی از ردیف لانتانیدها، یک فلز خاکی کمیاب است که به مقدار 18% در فلزخاکی کمیاب قابل اشتعال وجود دارد.این فلز دارای درخشش فلزی ورنگ آن نقرهای روشن بوده ویکی از واکنش پذیرترین فلزات خاکی کمیاب به حساب میآید؛ نئودیمیم در معرض هوا به سرعت کدر شده و تولید اکسیدی میکند که باعث پوسته پوسته شدن این فلز میگردد. این امر موجب اکسیداسیون بیشتر این فلز میشود.
سر فصل ها
شناسنامه نئودیمیم
عدد اتمی: 60
جرم اتمی: 144.2
نقطه ذوب: 1024 ºC
نقطه جوش: 3074 ºC
شعاع اتمی: 181 pm
رنگ: سفید نقره ای
حالت استاندارد: جامد
انرژی یونیزاسیون: 533 Kj/mol
شکل الکترونی: [Xe] 4f16s2
الکترونگاتیوی: 1.14
چگالی: 7 g/cm3
دوره تناوبی: 6
گرمای تبخیر: 289 Kj/mol
تاریخچه نئودیمیم
نئودیمیم را در سال 1885 یک شیمیدان اتریشی به نام Carl F. Auer von Welsbach در وین کشف کرد. او نئودیمیم را به همراه عنصر پرازئودیمیم از مادهای به نام دیدیمیم جدا نمود اما تا سال 1925 حالت نسبتا خالص این عنصر تهیه نشد. کلمه نئودیمیم از واژههای یونانی neos (جدید) و didymos (دوگانه) گرفته شدهاست.
امروزه بیشتر نئودیمیم از طریق فرآیند جابجایی یونی شن مونازیت (Ce,La,Th,Nd,Y(PO4 که مادهای سرشار ازعناصر خاکی کمیاب است و نیز با روش الکترولیز نمک های هالید آن تهیه میشود.
پیدایش نئودیمیم
عنصر نئودیمیم هرگز در طبیعت بصورت عنصر آزاد یافت نمی شود بلکه بیشتر در کانیهایی از قبیل شن مونازیـــت (Ce,La,Th,Nd,Y(PO4 و باستنوسیت (Ce,La,Th,Nd,Y(CO3)F) که حاوی مقادیر کمی از تمامی فلزات خاکی کمیاب هستند وجود دارد. نئودیمیم در فلزخاکی کمیاب قابل اشتعال نیز دیده می شود اما جدا نمودن آن از سایر عناصر قلیایی خاکی دشوار است.
کاربردهای نئودیمیم
کاربردهای نئودیمیم به شرح زیر است:
– نئودیمیم بخشی از دیدیمیم است که در رنگ آمیزی شیشه ها ی عینک های جوشکاری بکار می رود.
– از نئودیمیم در رنگ آمیزی شیشه یک طیف ملایم که بین بنفش خالص تا قرمز و خاکستری می باشند استفاده می شود. نوری که از این شیشه ها ساطع می گردد نوار جذبی درخشانی را پدیدار می کنند.
– از این نوع شیشه در فعالیت های نجومی برای تولید نوارهای درخشانی که بوسیله آنها احتمال درجه بندی خطوط طیفی وجود دارد استفاده می شود. شیشه حاوی نئودیمیم یک ماده لیزری است که به جای یاقوت برای تولید نورهم نوسان بکار می رود. از نئودیمیم همچنین برای زدودن رنگ سبز شیشه ها که ناشی از آلاینده های آهن است مورد استفاده قرار می گیرد.
– نمک های نئودیمیم بعنوان رنگ افزای لعاب ها کاربرد دارند.
– نئودیمیم در آهن ربا های دائمی بسیار قوی Nd2Fe14B بکار می روند. این نوع آهن رباها از انواع آهنرباهای کبالت – سامریم ارزانتر هستند.
ایزوتوپ های نئودیمیم
نئودیمیم بطور طبیعی دارای 5 ایزوتوپ پایدار Nd-142 ,Nd-143 ,Nd-145 ,Nd-146 ,Nd-148 که فراوان ترین آنها نئودیمیم 142 « فراوانی طبیعی 2/27%) و 2 ایزوتوپ پرتوزاد Nd144 وNd150 می باشد.31 رادیوایزوتوپ هم برای این عنصر شناسایی شده که که پایدار ترین آنها نئودیمیم 150 با نیمه عمر19سال (E 1/1)، نئودیمیم 144 با نیمه عمر 15 سال ( E29/2) و نئودیمیم 147 با نیمه عمر 98/10 روز می باشند.
مابقی ایزوتوپهای رادیواکتیو این عنصر دارای نیمه عمرهایی کمتر از 38/3 روز هستند که بیشتر آنها نیمه عمری کمتر از 71 ثانیه دارند. نئودیمیم همچنین دارای 4 حالت متا است که پایدارترین آنها نئودیمیم m139 (t1/25.5 ساعت)، نئودیمیم m135 (t1/2 5.5 دقیقه) و نئودیمیم m141 (t1/2 62 ثانیه) هستند.
حالت فروپاشی اولیه قبل از فراوان ترین ایزوتوپ (نئودیمیم142) جذب الکترون و حالت فروپاشی پس از آن فروپاشی منفی بتا می باشد. محصول فروپاشی اولیه قبل از نئودیمیم 142 ایزوتوپهای Pr «پرازئودیمیم» و محصولات اولیه پس از آن ایزوتوپهای سرب می باشد.
خطرات نئودیمیم
تمامی ترکیبات نئودیمیم را باید شدیدا سمی به حساب آورد. همچنین ترکیبات نئودیمیم موجب آسیبهای چشم و پوست گشته و گرد این عنصر خطر انفجار و آتش زایی دارد.
بیشتر بخوانید: همه چیز دربارهی آهنرباتحقیق درباره عنصر نئودیمیم و ایزوتوپ هایش _ دانشچی
