Sapevate che il Mischmetall o Misch metal è una lega composta al 18% di neodimio? È presente negli elettrodomestici come televisori, vetreria varia e lampade fluorescenti. Tuttavia, è un elemento chimico che non esiste liberamente sul pianeta Terra. Scopri le sue proprietà, caratteristiche e applicazioni.
Cos’è il neodimio ?
L’elemento chimico Neodimio è un metallo che fa parte della serie dei Lantanidi e appartiene al gruppo delle terre rare. Generalmente è molto reattivo, si corrode facilmente e ha una lucentezza metallica utilizzata per produrre soluzioni rosso-viola. Possiede invece 6 diversi isotopi stabili presenti in natura, 60 elettroni e un peso atomico di 144,24.
Simbolo del neodimio
Nd L’abbreviazione dell’elemento deriva dalle espressioni greche neos e didymos , che hanno il nuovo significato di gemello . Riceve questo nome perché l’elemento fu scoperto insieme al praseodimio, e anche perché era la frazione che conteneva la maggiore abbondanza di didimio.
Caratteristiche del neodimio
Questo metallo ha la capacità di emettere un suono squillante simile a quello del bronzo quando viene colpito. Inoltre, i suoi atomi interagiscono tra loro tramite un legame metallico. Allo stesso modo ha una malleabilità e una densità di 6,89 g/cm³ fino al punto di fusione. Nota altre caratteristiche speciali di seguito:
- Reattività chimica: Reagisce rapidamente con l’ossigeno, le sostanze acide e l’acqua calda.
- Condizione : è solido a temperatura ambiente.
- Colore : Ha un aspetto bianco argenteo giallastro brillante e forma composti rosati o violacei.
- Modifiche : Scurisce facilmente in presenza di ossigeno. Le soluzioni acquose illuminate dalla luce fluorescente diventano gialle.
- Struttura chimica : Ha una struttura cristallina compatta a doppio esagono, ma quando riscaldato a 863º C, si trasforma in un corpo cubico centrato.
- Conduttore : conduce bene il calore e l’elettricità.
- Durezza : Ha una durezza simile a quella del ferro.
- Ordine magnetico : è paramagnetico. Può acquisire la saturazione magnetica a -253,15°C e diventa antiferromagnetico.
- Stati di ossidazione : i suoi composti partecipano agli stati di ossidazione 0, +1, +2, +3 e +4, sebbene il più comune e stabile sia +3.
Proprietà chimiche e fisiche del neodimio
- Numero atomico : 60
- Stati di ossidazione : +3
- Raggio covalente (Å) : 164 pm
- Calore specifico : 190 J/(K-kg)
- Elettroni per livello : 2, 8, 18, 22, 8, 2
- Entalpia di vaporizzazione : 273 kJ/mol
- Configurazione elettronica : [Xe]4f 4 6s 2
- Punto di ebollizione : 3100 °C (3373 K)
- Massa atomica (g/mol) : 144,24 u
- Potenziale di prima ionizzazione (eV) : 533,1 kJ/mol
- Elettronegatività : 1,14 (scala Pauling)
- Velocità del suono : 2330 m/s a 293,15 K
- Entalpia di fusione : 7,14 kJ/mol
- Condizioni ordinarie : solido.
- Densità : 7,00 g/ml
- Ossido : Leggermente basico.
- Raggio atomico (Å) : 206 pm (raggio di Bohr)
- Punto di fusione : 1024°C (1297K)
Origine del neodimio
Secondo la storia la sua scoperta ebbe inizio grazie al Didimio, fino ad allora erroneamente considerato un elemento chimico. Ciò avvenne specificamente nel 1885 per mano di Carl Auer von Welsbach. Questo chimico è riuscito a frazionare il didimio utilizzando l’analisi spettroscopica.
Successivamente il barone Welsbach, dopo aver effettuato difficili cristallizzazioni frazionate in sali di ammonio e nitrato, riuscì a separare l’elemento Neodimio dal Praseodimio, poiché entrambi costituivano Didimio. Il sale del primo aveva un colore rosa, mentre il secondo aveva un tono verdastro. Infine, lo stato puro venne isolato poco prima del 1925.
A cosa serve il neodimio?
È un elemento utilizzato per realizzare lenti protettive, perché può assorbire luci incandescenti giallastre durante la saldatura. Inoltre, questo conferisce ai cristalli colori diversi che cambiano a seconda della luce incidente. Altri usi del neodimio sono:
- È riciclabile e l’industria dei veicoli elettrici lo utilizza per realizzare potenti magneti.
- L’ossido di neodimio viene utilizzato nei laser ad alta potenza, come le radiazioni infrarosse e le fotocamere.
- Viene utilizzato come sostituto della vernice metallizzata sulle automobili.
- I suoi sali vengono utilizzati come colorante per smalti.
- Viene utilizzato come fertilizzante per aumentare la crescita delle piante.
- Grazie al suo buon comportamento elettronico viene spesso utilizzato come materiale per i pickup delle chitarre.
Cos’è un magnete al neodimio ?
È un tipo di magnete permanente di terre rare, costituito da una lega di neodimio, ferro e boro. È stato creato dalla società General Motors e dal produttore Sumitomo Metal Industries. Viene utilizzato per diverse applicazioni nell’industria moderna, ad esempio per utensili a batteria, cuscinetti magnetici e dischi rigidi.
In sintesi, il neodimio è un elemento metallico della serie dei lantanidi e appartiene al gruppo delle terre rare. È malleabile, reattivo, solido, bianco argenteo, paramagnetico, buon conduttore termico ed elettrico. Alcune delle sue applicazioni sono magneti al neodimio, colorazione del vetro e sostituti delle vernici metalliche.