ნეოდიმიუმი
ნეოდიმიუმი |
60 Nd |
144,242 |
4f4 6s2 |
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ზოგადი თვისებები | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ელემენტის ფერი | მოვერცხლისფრო-თეთრი | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
სტანდ. ატომური მასა Ar, სტან.(Nd) |
საყოველთაოდ მიღებული: 144,242 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ნეოდიმიუმი პერიოდულ სისტემაში | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ატომური ნომერი (Z) | 60 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ჯგუფი | III ჯგუფი (ლანთანოიდები) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
პერიოდი | პერიოდი 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ბლოკი | f-ბლოკი | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ელექტრონული კონფიგურაცია | [Xe] 4f4 6s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ელექტრონი გარსზე | 2, 8, 18, 22, 8, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ელემენტის ატომის სქემა![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ფიზიკური თვისებები | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
აგრეგეგატული მდგომ. ნსპ-ში | მყარი სხეული | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
დნობის ტემპერატურა |
1024 °C (1297 K, 1875 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
დუღილის ტემპერატურა |
3074 °C (3347 K, 5565 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
სიმკვრივე (ო.ტ.) | 7,007 გრ/სმ3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
სიმკვრივე (ლ.წ.) | 6.89 გრ/სმ3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
დნობის კუთ. სითბო | 7.14 კჯ/მოლი | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
აორთქ. კუთ. სითბო | 289 კჯ/მოლი | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
მოლური თბოტევადობა | 27.45 ჯ/(მოლი·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ნაჯერი ორთქლის წნევა
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ატომის თვისებები | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ჟანგვის ხარისხი | 0, +2, +3, +4 (an amphoteric oxide) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ელექტროდული პოტენციალი |
Nd←Nd3+ −2,32 ვ Nd←Nd2+ −2,2 ვ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ელექტროუარყოფითობა | პოლინგის სკალა: 1.14 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
იონიზაციის ენერგია |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ატომის რადიუსი | ემპირიული: 181 პმ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
კოვალენტური რადიუსი (rcov) | 201±6 პმ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ვან-დერ-ვალსის რადიუსი | 166 პმ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
მოლური მოცულობა | 20,6 სმ3/მოლი | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() ნეოდიმიუმის სპექტრალური ზოლები | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
სხვა თვისებები | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
მესრის სტრუქტურა | ჰექსაგონალური | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
მესრის პერიოდი | 3,658 Å | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ბგერის სიჩქარე thin rod | 2330 მ/წმ (at 20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
თერმული გაფართოება | 9.6 µმ/(მ·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ხვედრითი თბოტევადობა | 16.5 ჯ/(K·მოლ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
თბოგამტარობა | 643 ვტ/(მ·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
მაგნეტიზმი | პარამაგნეტიკი | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
მაგნიტური მგრძნობელობა | +5628.0·10−6 სმ3/მოლ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
იუნგას მოდული | 41.4 გპა | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
წანაცვლების მოდული | 16.3 გპა | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
დრეკადობის მოდული | 31.8 გპა | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
პუასონის კოეფიციენტი | 0.281 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ვიკერსის მეთოდი | 345–745 მპა | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ბრინელის მეთოდი | 265–700 მპა | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS ნომერი |
7440-00-8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ისტორია | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
აღმოჩენილია | Carl Auer von Welsbach (1885) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ნეოდიმიუმის მთავარი იზოტოპები | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
• |
ნეოდიმიუმი (ლათ. Neodymium < ბერძ. νέος — „ახალი“ და δίδυμος — „ტყუპისცალი“) — იშვიათმიწა მოვერცხლისფრო-თეთრი ფერის (ოქროსფერი ელფერით) ქიმიური ელემენტია. მიეკუთვნება ლანთანოიდების ჯგუფს. ადვილად იჟანგება ჰაერზე.
ისტორია[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]
ნეოდიმიუმი აღმოჩენილი იქნა 1885 წელს ავსტრიელი ქიმიკოსის კარლ აუერ ფონ ველსბახის (Carl Auer von Welsbach) მიერ. მან გაჰყო იშვიათმიწა ლითონი, რომელიც ადრე ცნობილი იყო როგორც დიდიმიუმი და ითვლებოდა ერთ ელემენტად, ნეოდიმიუმიუმად და პრაზეოდიმიუმად. მაგრამ ნეოდიმიუმის სუფთა სახით გამოყოფა მოხერხდა მხოლოდ 1925 წელს.
ბუნებაში[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]
ნეოდიმიუმის შემცველობა დედამიწის ქერქში შეადგენს (სხვადასხვა მონაცემებით) 25 — 37 გრ/ტ, ოკეანის წყალში 9,2×10−6 მგრ/ლ[1].
იზოტოპები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]
ბუნებრივი ნეოდიმიუმი შედგება 7 იზოტოპისაგან: 142Nd (27,1 %), 143Nd (12,2 %), 144Nd (23,8 %), 145Nd (8,3 %), 146Nd (17,2 %), 148Nd (5,8 %), 150Nd (5,6 %) — ფრჩხილებში მოცემულია მისი შემცველობა ბუნებრივ ნარევში. მათ შორის ხუთი, როგორც ეს ცნობილია სტაბილურია, ხოლო ორი სუსტად რადიოაქტიურია: 144Nd განიცდის ალფა-დაშლას ნახევარდაშლის პერიოდით 2,38×1015 წელი, ხოლო 150Nd — ორმაგი ბეტა-დაშლა ნახევარდშლის პერიოდით 7×1018 წელი. 2003 წლისათვის ცნობილი იყო 29 ხელოვნური ნეოდიმიუმის რადიოიზოტოპი მასური რიცხვებით 124-დან 161-მდე დიაპაზონში, რომლებსაც ასევე აქვთ 13 მეტასტაბილური მდგომარეობა[2].
სტანდარტული ატომური მასა[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]
ნეოდიმიუმის სტანდარტულ ატომურ მასად მიღებულია — 144,242, რომელიც როგორც წესი იანგარიშება ბუნებაში არსებულ ყველა სტაბილურ იზოტოპტთა საშუალო შეწონილი მასით, მათი დედამიწის ქერქსა და ატმოსფეროში გავრცელების პროპორციულად.
იზოტოპი | Z | N | ატომური მასა (მ.ა.ე.) |
% ბუნებაში | საშუალო შეწონილი |
---|---|---|---|---|---|
142Nd | 60 | 82 | 141,9077233 | 27,1% | 38,45699301 |
143Nd | 60 | 83 | 142,9098143 | 12,2% | 17,43499734 |
144Nd | 60 | 84 | 143,9100873 | 23,8% | 34,25060078 |
145Nd | 60 | 85 | 144,9125736 | 8,3% | 12,02774361 |
146Nd | 60 | 86 | 145,9131169 | 17,2% | 25,09705611 |
148Nd | 60 | 88 | 147,9168930 | 5,8% | 8,579179794 |
150Nd | 60 | 90 | 149.9208910 | 5.6% | 8,395569896 |
Ar, სტან.(Nd) | 100% | 144,242141 |
საბადოები[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]
ნეოდიმიუმი შედის ლანთანოიდები შემადგენლობაში, რომელთა საბადოები მდებარეობენ რუსეთში, აშშ-ში, ყაზახეთში, უკრაინაში, ავსტრალიაში, ბრაზილიაში, ინდოეთში, სკანდინავიაში. მაგრამ ძირითად მწარმოებელს წარმოადგენს ჩინეთი. თუ კი მსოფლიოში იშვიათმიწა ნედლეულის საერთო ბაზა შეადგენს მიახლოებით 100 მლნ. ტ, მაშინ ჩინეთზე მოდის 52 მლნ ტონამდე, და ჩინეთი მსოფლიო საჭიროების 92-94 % მიაწოდებს[3].
მიღება[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]
ნეოდიმიუმი იშვიათმიწა ელემენტების გამოყოფისას კონცენტრირდება მჩატე ლანთანოიდებთან და გამოიყოფა პრაზეოდიმიომთან ერთად; Pr(III) და Nd(III) ნაერთების ნარევს დიდიმიუმს უწოდებენ. ლითონურ ნეოდიმიუმს მიიღებენ უწყლო ჰალოგენიდების ელექტროლიზით ან მეტალოთერმიით კალციუთერმული აღდგენით. შენალღობის ელექტროლიზი NdF3 или NdCl3 (ჰალოგენიდების დამატებით Li, К, Са, Ва) მიდის 1000 °C-ზე და კათადური დენის სიმჭიდროვე 4,7 А/სმ²; ანოდის და კათოდის მასალაა — გრაფიტი.
ღირებულება[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]
99-99,9 %-ის სიწმინდის ნეოდიმიუმის ფასი შეადგენს 460 დოლარზე მეტი[4] ერთ კილოგრამზე, წარმოების ტექნოლოგიაზე და ქვეყნის გათვალისწინებით, ასევე ბოლო პროდუქტის ფორმაზე და გამოყენების სფეროზე. ბოლო დროს შეიმჩნევა ფასების სწრაფი ზრდა ნეოდიმიუმზე[3].
გამოყენება[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]
ნეოდიმიუმი — ერთ ერთი ყველაზე ფართოდ გამოყენებადი ლანთანოიდია ცერიუმთან და ლანთანთან ერთად. ნეოდიმიუმის გამოყენების მთავარ დარგებს წარმოადგენენ:
- სპეციალური კონსტრუქციული შენადნობებისა და ფოლადის (მოდიფიცირებული მაღალხარისხოვანი ფოლადების) ლეგირება, ნეოდიმიუმი როგორც დანამატი, მინარევი (1,5 %-მდე) ერთნახევარჯერ ზრდის წმინდა ტიტანის სიმტკიცეს და ამიტომაც გამოიყენებენ მის ლეგირებისათვის.
- მუდმივი მძლავრი მაგნიტების (ნეოდიმიუმი-იტრიუმი-კობალტი, ნეოდიმიუმი-რკინა-ბორი) წარმოებისათვის,
- ფერადი მინების (იისფერი ნეოდიმიუმიანი მინა) და ლაზერის მასალების (ტალღების სიგრძე 1063 ნმ - ინფრაწითელი გამოსხივება) წარმოებისათვის.
მასალა გამოიყენება სოფლის მეურნეობაშიც (სათესლე მასალის დამუშავება ამოსვლის დასაჩქარებლად და უხვი მოსავლიანობისათვის).
ნეოდიმიუმს შეუძლია ტელურიდების, ბისმუტისა და სტიბიუმის სელენიდების საფუძველის თერმოელექტრული მასალების სიმტკიცის მკვეთრად გაზრდა და გაზარდოს ამ მასალების თერმო-ე.მ.ძ. არის მინიშნება რომ, ნეოდიმიუმით ლეგირება ამტკიცებს ბისმუტი-ტელური-ცეზიუმის შენადნობების სისტემას, ასევე თერმო-ე.მ.ძ. და დროებით სტაბილურობას.
ნეოდიმიუმის ოქსიდი გამოიყენება როგორც დიელექტრიკი ზემცირე გაფართოების კოეფიციენტით.
ნეოდიმიუმის ფტორიდი გამოიყენება მაღალხარისხოვანი მინის ბოჭკოების მისაღებად, ბოჭკოვან ოპტიკაში.
ნეოდიმიუმის ტელურიდი — ძალიან კარგი თერმოელექტრული მასალაა და თერმოელექტრული შენადნობების შემადგენელი კომპონენტია, რომელიც ზრდის სიმტკიცეს და ამაღლებს მის ელექტრუფიზიკურ მაჩვენებლებს (თერმო-ე.მ.ძ. 170 მკვ//К).
ბიოლოგიური როლი[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]
რესურსები ინტერნეტში[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]
ვიქსიკონში განმარტებულია სიტყვა: ნეოდიმიუმი
- ნეოდიმიუმი Webelements-ზე
- ნეოდიმიუმი ქიმიური ელემენტ. პოპულარულ ბიბლიოთეკაში
- ნეოდიმიუმი საიტ Xumuk.ru-ზე
სქოლიო[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]
- ↑ J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965
- ↑ Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties დაარქივებული 2011-07-16 საიტზე Wayback Machine. , Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- ↑ 3.0 3.1 ჩინელები ამუხრუჭებენ ალტერნატიულ ენერგეტიკას. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2012-01-19. ციტირების თარიღი: 2012-02-26.
- ↑ Neodymium Prices. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2011-08-02.
პერიოდული ცხრილი | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||||||||||||||||
1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||||||||||||
6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||||||
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | ||||||||||
|