Lur Arraroen Elementu Magikoa: "Iman Iraunkorraren Erregea" - Neodimioa

bastnasita

Neodimioa, 60 zenbaki atomikoa, 144,24 pisu atomikoa, lurrazalean % 0,00239ko edukiarekin, batez ere monazita eta bastnaesitan existitzen da. Naturan neodimioaren zazpi isotopo daude: neodimio 142, 143, 144, 145, 146, 148 eta 150, eta horien artean neodimio 142ak du edukiera handiena. Praseodimioaren sorrerarekin, neodimioa sortu zen. Neodimioaren etorrerak lur arraroen eremua aktibatu zuen eta paper garrantzitsua izan zuen bertan. Eta lur arraroen merkatuan eragina du.

Neodimioaren aurkikuntza

Karl Orvon Welsbach (1858-1929), neodimioaren aurkitzailea

1885ean, Carl Orvon Welsbach kimikari austriarrak neodimioa aurkitu zuen Vienan. Neodimioa eta praseodimioa neodimio material simetrikoetatik bereizi zituen amonio nitrato tetrahidratoa azido nitrikotik bereiziz eta kristalizatuz, eta aldi berean analisi espektralaren bidez bereiziz, baina ez zen forma nahiko puruan bereizi 1925era arte.

1950etik aurrera, neodimio purutasun handikoa (% 99 baino gehiago) monazita ioien truke prozesuaren bidez lortu zen batez ere. Metala bera bere haluro gatza elektrolizatuz lortzen da. Gaur egun, neodimio gehiena (Ce,La,Nd,Pr)CO3F-tik ateratzen da Nathanitatik eta disolbatzaile bidezko erauzketa bidez purifikatzen da. Ioi trukearen purifikazioak purutasun gorena (normalean % 99,99 baino gehiago) gordetzen du prestaketarako. Praseodimioaren azken arrastoa kentzea zaila denez fabrikazioa kristalizazio mailakatuaren teknologian oinarritzen zen garaian, 1930eko hamarkadan fabrikatutako neodimio beirak kolore more puruagoa eta tonu gorri edo laranja gehiago zituen bertsio modernoak baino.

Neodimio metala

Neodimio metalikoak zilar koloreko distira metalikoa du, 1024 °C-ko urtze-puntua, 7,004 g/cm-ko dentsitatea eta paramagnetismoa. Neodimioa lur arraroetako metal aktiboenetako bat da, airean azkar oxidatzen eta ilundu egiten dena, gero oxido geruza bat sortzen duena eta gero zuritzen dena, metala gehiago oxidatzeko arriskuan jarriz. Beraz, zentimetro bateko tamainako neodimio lagina urtebeteko epean guztiz oxidatzen da. Ur hotzetan poliki erreakzionatzen du eta ur beroetan azkar.

Neodimioaren konfigurazio elektronikoa

Konfigurazio elektronikoa:

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

Neodimioaren laser errendimendua 4f orbitaleko elektroien energia maila desberdinen arteko trantsizioak eragiten du. Laser material hau oso erabilia da komunikazioan, informazioa gordetzean, tratamendu medikoan, mekanizazioan, etab. Horien artean, itrio aluminio granatea Y3Al5O12:Nd(YAG:Nd) oso erabilia da errendimendu bikainarekin, eta Nd-z dopatutako gadolinio eskandio galio granatea, eraginkortasun handiagoarekin.

Neodimioaren aplikazioa

Neodimioaren erabiltzaile handiena NdFeB iman iraunkorrak dira. NdFeB imanari “iman iraunkorren erregea” deitzen zaio, energia magnetiko handiko produktua duelako. Oso erabilia da elektronikan, makinetan eta beste industria batzuetan, bere errendimendu bikainagatik. Francis Wallek, Exeterreko Unibertsitateko (Erresuma Batua) Cumberland Meatzaritza Eskolako meatzaritza aplikatuko irakasleak, esan zuen: “Imanei dagokienez, ez dago neodimioarekin lehiatu daitekeen ezer. Alfa Espektrometro Magnetikoaren garapen arrakastatsuak adierazten du NdFeB imanen propietate magnetikoak Txinan mundu mailako mailara iritsi direla.

Neodimiozko iman bat disko gogorrean

Neodimioa zeramika, beira more distiratsua, laserretarako errubi artifiziala eta izpi infragorriak iragaz ditzakeen beira berezia egiteko erabil daiteke. Praseodimioarekin batera beira-puzgailuentzako betaurrekoak egiteko erabiltzen da.

Magnesio edo aluminio aleazioari % 1,5 ~ % 2,5 nano neodimio oxidoa gehitzeak aleazioaren tenperatura altuko errendimendua, airearen hermetikotasuna eta korrosioarekiko erresistentzia hobetu ditzake, eta oso erabilia da hegazkingintzarako material aeroespazial gisa.

Nano-neodimio oxidoz dopatutako nano-itrio aluminio granateak uhin laburreko laser izpia sortzen du, eta hori oso erabilia da industrian 10 mm-tik beherako lodiera duten material meheak soldatzeko eta ebakitzeko.

Nd:YAG laser haga

Tratamendu medikoan, nano neodimio oxidoarekin dopatutako nano itrio aluminio granate laserra erabiltzen da zauri kirurgikoak kentzeko edo desinfektatzeko, labana kirurgikoen ordez.

Neodimio beira neodimio oxidoa beira urtuari gehituz egiten da. Izpilikua normalean neodimio beiran agertzen da eguzki-argitan edo bonbilla gorietan, baina urdin argia agertzen da fluoreszentezko lanpara argipean. Neodimioa beiraren tonu delikatuak koloreztatzeko erabil daiteke, hala nola bioleta purua, ardo gorria eta gris epela.

neodimio beira

Zientzia eta teknologiaren garapenarekin eta lur arraroen zientzia eta teknologiaren hedapenarekin eta hedapenarekin, neodimioak erabilera-espazio zabalagoa izango du