химический каталог




НЕОДИМ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

НЕОДИМ (от греческого neos-новый и didymos- близнец, двойник; лат. Neodimium) Nd, химический элемент III гр. периодической системы; относится к редкоземельным элементам (цериевая подгруппа лантаноидов); атомный номер 60, атомная масса 144,24. Прир. смесь состоит из стабильных изотопов 142Nd (27,07%), 143Nd (12,17%), 145Nd (8,30%), 146Nd (17,22%), 148Nd (5,78%) и радиоактивных изотопов 144Nd (23,78%, Т1/2 5.1015г), l50Nd (5,67%, T1/2 2.1015 г). Конфигурация внешний электронных оболочек атома 4s24p64d104f45s25p66s2; степень окисления + 3, +4, реже + 2; энергия ионизации при последоват. переходе от Nd0 к Nd4+ соответственно 5,49, 10,72, 22,14, 40,41 эВ; радиусы: атомный 0,182 нм, ионный (в скобках -координац. число) для Nd3+ 0,112 нм (6), 0,125 нм (8), 0,130 нм (9), 0,141 нм (12), для Nd2+ 0,143 нм (8), 0,149 нм (9).

НЕОДИМ-один из наиболее распространенных РЗЭ. Содержание в земной коре 2,5.10-3% по массе, в морской воде 9,2.10-6 мг/л. Вместе с другими РЗЭ цериевой подгруппы содержится в минералах монацит, бестнезит (до 20% Nd2O3), лопарит.

Свойства. НЕОДИМ-металл светло-серого цвета; до 885 °С существует a-модификация с гексагoн. решеткой типа La, а = 0,36579 нм, с = 1,17992 нм, z = 4, пространств. группа Р63/ттс; высокотемпературная b-форма-кубич. типа a-Fe, а = 0,413 нм, z = 2, пространств. группа Fm3m; DH перехода a<=>b 3,0 кДж/моль; температура плавления 1016 °С, температура кипения 3027 °С; плотность a-Nd 6,908 г/см3, b-Nd 6,80 г/см3; С0p 27,42 ДжДмоль•К); DH0пл 7,15 кДж/моль; S0п298 71,68 ДжДмоль.К); давление пара 4,50.10-3 Па (1016°С): температурный коэффициент линейного расширения 6,7-10~6К , р 6,43-10:5 Ом-см; парамагнетик, магн. восприимчивость +5,628.10-3; ниже 20 К (точка Нееля)-антиферромагнетик; твердость по Бринеллю 350-450 МПа. Легко поддается "механические обработке в атмосфере Аr. НЕОДИМ более стоек к окислению воздухом, чем La, Се и Рr, но менее стоек, чем тяжелые РЗЭ. При нагревании на воздухе быстро окисляется. С минеральных кислотами бурно реагирует, взаимодействие с кипящей водой. Реагирует с галогенами, N2, H2, особенно при нагревании. В водных средах стабильны только соединение Nd(III). Известные соединения Nd(IY)-Cs3[NdF7] и Ba2(Ce,Nd)2O6. Получены дигалогениды NdX2.

Устойчивые комплексные соединение с полидентатными лиган-дами образует Nd(III) (координац. число 6-12). Комплексо-образование с монодентатными лигандами не характерно для НЕОДИМ

Сесквиоксид Nd2O3-голубовато-фиолетовые кристаллы с кубич. решеткой (а = 1,1140 нм, z = 16, пространств. группа Ia3); известна гексагoн. модификация (а =0,3831 нм, с = 0,6008 нм, z=1, пространств. группа С3т); температура плавления 2320 °С; плотность 7,327 г/см3; С0p 111,3 ДжДмоль.К); DH0обр — 1808,3 кДж/моль; S0298 158,5 ДжДмоль.К); получают разложением Nd(NO3)3, Nd2(C2O4)3 или др. солей на воздухе обычно при 800-1000 °С. Временно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны 6 мг/м3.

Т р и ф т о р и д NdF3-бледно-розовые кристаллы с тригон. решеткой (пространств. группа Р3Cl, z = 6, для гексагoн. установки а = 0,7030 нм, с = 0,7200 нм); температура плавления 1377 °С, температура кипения 2300 °С; С0p 94,9 ДжДмоль.К); DH0обр - 1679,0 кДж/моль; S0298 121,3 ДжДмоль.К); получают взаимодействие Nd2O3 с HF-гa-зом при 700 °С, осаждением из водных растворов солей Nd(III) действием HF, термодинамически разложением фтораммониевых комплексов при 400-500 °С в атмосфере Ar, N2 и др.; применяют для получения чистого НЕОДИМ металлотермодинамически способом, как компонент лазерных фторидных материалов.

Т р и х л о р и д NdCl3-розово-фиолетовые гигроскопичные кристаллы с гексагон. решеткой (а = 0,7381 нм, с = 0,4231 нм, z = 2, пространств. группа С63/т); температура плавления 758 °С, температура кипения 1690 °С; С0р 99,24 ДжДмоль.К); DH0обр- 1040,6 кДж/моль; S0298 153,0 ДжДмоль.К); с НВr и HI легко переходит в соответствующие тригалогениды; образует гидраты; получают взаимодействие смеси Сl2 и ССl4 с Nd2O3 или Nd2(C2O4)3 выше 200 °С и др. способами; безводный NdCl3 применяют для получения металлического НЕОДИМ металлотермодинамически способом. ЛД50 4 г/кг (мыши, подкожно).

Получение. НЕОДИМ при разделении РЗЭ концентрируется вместе с легкими лантаноидами и выделяется вместе с Рr; смесь соединение Рr(III) и Nd(III) называют дидимом. Металлический НЕОДИМ получают из безводных галогенидов электролизом их расплава или калышетермодинамически восстановлением. Электролиз расплава NdF3 или NdCl3 (с добавками галогенидов Li, К, Са, Ва) ведут при 1000 °С и катодной плотность тока 4,7 А/см2; материал анода и катода-графит.

Применение. НЕОДИМ-компонент мишметалла, легирующая добавка к чугунам, сталям и др. сплавам, компонент легких сплавов на основе Mg и Аl. Перспективно использование сплава Nd-Fe-B для производства мощных постоянных магнитов. Оксид и фосфат НЕОДИМ-пигменты в производстве цветного стекла, фосфат-также для керамики; Nd2O3 - компонент художеств. и оптический стекла для фотометров и др. устройств, лазерных материалов на основе неодимового стекла, иттрий-алюминиевых гранатов и др.; перспективен для изготовления экранов цветных телевизоров как активатор като-долюминофоров на основе Y2O3.

НЕОДИМ впервые получил К. Ауэр фон Вельсбах в 1885.

Литература см. при ст. Редкоземельные элементы.

Л. И. Мартыненко, С. Д. Моисеев, Ю. М. Киселев.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
ноутбуки в прокат
Рекомендуем компанию Ренесанс - лестницы домашние - продажа, доставка, монтаж.
кресло t 9906
Компьютерная техника в КНС Нева - принтер 3в1 купить - специальные условия для корпоративных клиентов в Санкт-Петербурге!

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)