Neodym

Neodym, Nd, je čtvrtý lanthanoid, stříbřitě bílý, měkký kov. Využívá se hlavně v při výrobě skel a keramiky a je důležitý při výrobě silných permanentních magnetů.

Vlastnosti neodymu
Atomové číslo 60 Počet stabilních izotopů 5
Atomová hmotnost 144,242 Elektronová konfigurace [Xe] 4f4 6s2
Teplota tání [°C] 1024 Teplota varu [°C] 3074
Elektronegativita 1,14 Hustota [g.cm-3] 7,01

V přírodě se vyskytuje pouze ve sloučeninách v minerálech, nejčastěji v monazitech a xenotimu. Čistý kov se vyrábí redukcí fluoridu pomocí vápníku.

2 NdF3 + 3 Ca → 3 CaF2 + Nd

Přírodní neodym se skládá z pěti stabilních izotopů: 142Nd (27,2 %), 143Nd (12,2 %), 145Nd (8,3 %), 146Nd (17,2 %) a 148Nd (5,7 %) a dvou radioizotopů: 144Nd (23,8 %; 2,29×1015 let) a 150Nd (5,6 %; 6,7×1018 let). Celkem známe 33 radioizotopů.

Je to poměrně reaktivní kov, na vzduchu se rychle oxiduje na oxid neodymitý, z vody vytěsňuje vodík, ochotně se rozpouští v anorganických kyselinách. Sloučeniny vytváří převážně v oxidačním čísle +3.

Nd se využívá v laserech používaných v infračervené a Ramanově spektroskopii – Nd:YAG lasery. Jeho nejdůležitější využití je ve sklářství a keramice, kde se využívá pro barvení do červena až fialova.

Další důležitou oblastí využití neodymu jsou permanentní magnety.

Neodymové magnety

Jsou to permanentní magnety jejichž základ tvoří slitina Nd, Fe a B. Tyto magnety dokáží unést až tisícinásobek své hmotnosti, nejpoužívanějším a nejvýhodnějším materiálem je Nd2Fe14B. Tyto materiály jsou citlivé na vlhkost a snadno korodují, proto se musí jejich povrch chránit antikorozní vrstvou – poniklováním nebo poměděním, příp. pouze pryskyřicí.

Vyrábějí se z neodymového prášku lisováním v ocelové matrici, během a po lisování je materiál v silném magnetickém poli, aby se optimalizovaly jeho magnetické vlastnosti.

Tyto magnety je nutné chránit před vyššími teplotami, při zhruba 80 °C ztrácejí své magnetické vlastnosti. Využívají se hlavně při výrobě harddisků a mikrofonů a sluchátek.

Video – How SuperMagnets are made.

NMR

Neodym má dva NMR aktivní izotopy – 143Nd a 145Nd, oba jsou kvadrupóly a mají nízkou citlivost.

143Nd 145Nd
Spin 7/2 7/2
Zastoupení v přírodě [%] 12,18 8,29
Rezonanční frekvence v poli 1 T 2,319 1,429
Jaderný magnetický moment -1,065 -0,656
Citlivost vůči 1H 0,00339 0,00079

 

Odkazy

Navigace

H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Leave a Reply