ნეოდიმიუმი

მასალა ვიკიპედიიდან — თავისუფალი ენციკლოპედია
ნავიგაციაზე გადასვლა ძიებაზე გადასვლა
ნეოდიმიუმი
60 Nd
144,242
4f4 6s2
ნეოდიმიუმი, 60Nd
Neodymium2.jpg
ზოგადი თვისებები
ელემენტის ფერი მოვერცხლისფრო-თეთრი
სტანდ. ატომური
მასა
Ar, სტან.(Nd)
საყოველთაოდ
მიღებული: 144,242
ნეოდიმიუმი პერიოდულ სისტემაში
წყალბადი ჰელიუმი
ლითიუმი ბერილიუმი ბორი ნახშირბადი აზოტი ჟანგბადი ფთორი ნეონი
ნატრიუმი მაგნიუმი ალუმინი სიცილიუმი ფოსფორი გოგირდი ქლორი არგონი
კალიუმი კალციუმი სკანდიუმი ტიტანი ვანადიუმი ქრომი მანგანუმი რკინა კობალტი ნიკელი სპილენძი თუთია გალიუმი გერმანიუმი დარიშხანი სელენიუმი ბრომი კრიპტონი
რუბიდიუმი სტრონციუმი იტრიუმი ცირკონიუმი ნიობიუმი მოლიბდენი ტექნეციუმი რუთენიუმი როდიუმი პალადიუმი ვერცხლი კადმიუმი ინდიუმი კალა სტიბიუმი ტელური იოდი ქსენონი
ცეზიუმი ბარიუმი ლანთანი ცერიუმი პრაზეოდიმიუმი ნეოდიმიუმი პრომეთიუმი სამარიუმი ევროპიუმი გადოლიმიუმი ტერბიუმი დისპროზიუმი ჰოლმიუმი ერბიუმი თულიუმი იტერბიუმი ლუტეციუმი ჰაფნიუმი ტანტალი ვოლფრამი რენიუმი ოემიუმი ირიდიუმი პლატინა ოქრო Mercury (element) თალიუმი ტყვია ბისმუტი პოლონიუმი ასტატი რადონი
ფრანციუმი რადიუმი აქტინიუმი თორიუმი პროტაქტინიუმი ურანი (ელემენტი) ნეპტუნიუმი პლუტონიუმი ამერიციუმი კიურიუმი ბერკელიუმი კალიფორნიუმი აინშტაინიუმი ფერმიუმი მენდელევიუმი ნობელიუმი ლოურენსიუმი რეზერფორდიუმი დუბნიუმი სიბორგიუმი ბორიუმი ჰასიუმი მეიტნერიუმი დარმშტადტიუმი რენტგენიუმი კოპერნიციუმი ნიჰონიუმი ფლეროვიუმი მოსკოვიუმი ლივერმორიუმი ტენესიუმი ოგანესონი


Nd

U
პრაზეოდიმიუმინეოდიმიუმიპრომეთიუმი
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
Electron shell 060 Neodymium.svg
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
მოლური მოცულობა 20,6 სმ3/მოლი
დნობის კუთ. სითბო 7.14 კჯ/მოლი
აორთქ. კუთ. სითბო 289 კჯ/მოლი
მოლური თბოტევადობა 27.45 ჯ/(მოლი·K)
ნაჯერი ორთქლის წნევა
P (პა) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T (K)-ზე 1595 1774 1998 (2296) (2715) (3336)
ატომის თვისებები
ჟანგვის ხარისხი 0, +2, +3, +4 (an amphoteric oxide)
ელექტროდული პოტენციალი Nd←Nd3+ −2,32
Nd←Nd2+ −2,2
ელექტრო­უარყოფითობა პოლინგის სკალა: 1.14
იონიზაციის ენერგია
  • 1: 533.1 კჯ/მოლ
  • 2: 1040 კჯ/მოლ
  • 3: 2130 კჯ/მოლ
ატომის რადიუსი ემპირიული: 181 პმ
კოვალენტური რადიუსი (rcov) 201±6 პმ
ვან-დერ-ვალსის რადიუსი 166 პმ
მოლური მოცულობა 20,6 სმ3/მოლ
Neodymium spectrum visible.png
ნეოდიმიუმის სპექტრალური ზოლები
სხვა თვისებები
მესრის სტრუქტურა ჰექსაგონალური
Hexagonal.svg
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 /(K·მოლ)
თბოგამტარობა 643 ვტ/(·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
იზო­ტოპი გავრცე­ლება­დობა ნახევ.
დაშლა
(t1/2)
რადიო.
დაშლა
პრო­დუქტი
142Nd 27.2% სტაბილური
143Nd 12.2% სტაბილური
144Nd 23.8% 2.29×1015 y α 140Ce
145Nd 8.3% სტაბილური
146Nd 17.2% სტაბილური
148Nd 5.8% 2.7×1018 y ββ 148Sm
150Nd 5.6% 21×1018 y ββ 150Sm

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]

Commons-logo.svg
ვიკისაწყობში არის გვერდი თემაზე:

სქოლიო[რედაქტირება | წყაროს რედაქტირება]

  1. J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965
  2. Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
  3. 3.0 3.1 ჩინელები ამუხრუჭებენ ალტერნატიულ ენერგეტიკას. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2012-01-19. ციტირების თარიღი: 2012-02-26.
  4. Neodymium Prices. დაარქივებულია ორიგინალიდან — 2011-08-22. ციტირების თარიღი: 2011-08-02.