您知道混合稀土或混合稀土金属是由 18% 的钕组成的合金吗?它存在于电视机、各种玻璃器皿和荧光灯等家用电器中。然而,它是一种在地球上不自由存在的化学元素。了解它的性质、特点和应用。
什么是钕?
化学元素钕是一种金属,属于镧系元素,属于稀土族。它通常非常活泼,容易腐蚀,并具有金属光泽,用于制备红紫色溶液。另一方面,它具有自然界中发现的6种不同的稳定同位素,60个电子,原子量为144.24。
钕符号
Nd元素的缩写来自希腊语neos和didymos ,它们具有孪生的新含义。它之所以得此名,是因为该元素是与镨一起发现的,也因为它是含有最多镨的部分。
钕的特性
这种金属在受到敲击时能够发出类似于青铜的清脆声音。此外,它的原子通过金属键相互作用。同样,它具有延展性,熔点以下的密度为 6.89 克/立方厘米。请注意以下其他特殊功能:
- 化学反应性:与氧气、酸性物质和热水快速反应。
- 条件: 室温下为固体。
- 颜色:具有亮黄银白色外观,形成粉红色或紫色化合物。
- 变化: 在氧气存在下容易变暗。水溶液在荧光灯照射下变黄。
- 化学结构:具有致密的双六方晶体结构,但加热至863℃时,转变为中心立方体。
- 导体:导热和导电良好。
- 硬度:具有与铁相似的硬度。
- 磁序:是顺磁性的。在-253.15℃时可达到磁饱和并成为反铁磁性。
- 氧化态:其化合物有氧化态 0、+1、+2、+3 和 +4,但最常见和稳定的是 +3。
钕的化学和物理性质
- 原子序数:60
- 氧化态:+3
- 共价半径 (Å) :164 pm
- 比热:190 J/(K-kg)
- 每级电子数:2, 8, 18, 22, 8, 2
- 汽化焓:273 kJ/mol
- 电子排布:[Xe]4f 4 6s 2
- 沸点: 3100 °C (3373 K)
- 原子质量(克/摩尔) :144.24 u
- 第一电离势(eV) :533.1 kJ/mol
- 电负性:1.14(鲍林标度)
- 声速:293.15 K 时 2330 m/s
- 熔化焓:7.14 kJ/mol
- 普通状况:固体。
- 密度: 7.00 克/毫升
- 氧化物:弱碱性。
- 原子半径 (Å) :206 pm(玻尔半径)
- 熔点:1024°C (1297K)
钕的起源
根据历史,它的发现始于镨,直到那时才被错误地认为是一种化学元素。这件事具体发生在 1885 年卡尔·奥尔·冯·韦尔斯巴赫 (Carl Auer von Welsbach) 的手下。这位化学家利用光谱分析成功地分离了镨。
后来,韦尔斯巴赫男爵在铵盐和硝酸盐中进行了困难的分级结晶后,成功地将元素钕与镨分离,因为两者都是镨。第一个盐呈粉红色,而第二个盐呈绿色。最终,纯粹国家在 1925 年之前不久被孤立。
钕有什么用途?
它是一种用于制造防护镜片的元素,因为它可以在焊接过程中吸收淡黄色的白炽光。此外,这使得晶体具有不同的颜色,颜色根据入射光而变化。钕的其他用途包括:
- 它是可回收的,电动汽车行业用它来制造强力磁铁。
- 氧化钕用于高功率激光器,例如红外辐射和相机。
- 它被用作汽车金属漆的替代品。
- 它的盐用作牙釉质的着色剂。
- 它被用作肥料以促进植物生长。
- 由于其良好的电子性能,它经常被用作吉他拾音器的材料。
什么是钕磁铁?
它是一种稀土永磁体,由钕、铁和硼的合金制成。它是由通用汽车公司和制造商住友金属工业公司创建的。它用于现代工业中的各种应用,例如无绳工具、磁垫和硬盘驱动器。
综上所述,钕是镧系金属元素,属于稀土族。它具有延展性、活性、固体、银白色、顺磁性、良好的热导体和电导体。它的一些应用包括钕磁铁、玻璃着色和金属涂料的替代品。