ネオジム

ミッシュメタルまたはミッシュメタルは、18％のネオジムで構成される合金であることをご存知ですか？テレビ、各種ガラス製品、蛍光灯などの家電製品に含まれています。しかし、それは地球上に自由には存在しない化学元素です。その特性、特徴、用途を発見してください。

ネオジムとは何ですか？

化学元素ネオジムは、ランタニド系列の一部であり、希土類グループに属する金属です。一般に反応性が高く、腐食しやすく、赤紫色の溶液を作るのに使用される金属光沢を持っています。一方、自然界に見出される 6 つの異なる安定同位体、60 個の電子、原子量 144.24 を持っています。

ネオジムのシンボル

Ndエレメントの略語は、ギリシャ語の表現neosとDidymosに由来し、双子という新しい意味を持ちます。この名前は、この元素がプラセオジムとともに発見されたこと、またジジムが最も豊富に含まれる画分であったことから付けられました。

ネオジムの特徴

この金属は、叩くと青銅に似た鳴り響く音を発する性質があります。さらに、その原子は金属結合を介して相互作用します。同様に、展性があり、融点までの密度は 6.89 g/cm3 です。以下のその他の特別な機能に注目してください。

  • 化学反応性:酸素、酸性物質、熱水と急速に反応します。
  • 状態：常温では固体です。
  • 色: 明るい黄色がかった銀白色の外観を持ち、ピンクがかったまたは紫色の化合物を形成します。
  • 変化点: 酸素があると黒くなりやすくなります。蛍光灯で照らされた水溶液は黄色に変わります。
  • 化学構造：緻密な二重六角形の結晶構造をしていますが、863℃に加熱すると中心立方体に変化します。
  • 導体: 熱や電気をよく伝えます。
  • 硬度：鉄と同等の硬さを持ちます。
  • 磁気秩序: 常磁性です。 -253.15℃で磁気飽和し、反強磁性になります。
  • 酸化状態: その化合物は酸化状態 0、+1、+2、+3、+4 に属しますが、最も一般的で安定しているのは +3 です。

ネオジムの化学的および物理的性質

  1. 原子番号：60
  2. 酸化状態: +3
  3. 共有結合半径 (Å) : 164 pm
  4. 比熱: 190 J/(K-kg)
  5. レベルあたりの電子数: 2、8、18、22、8、2
  6. 気化エンタルピー: 273 kJ/mol
  7. 電子構成: [Xe]4f 4 6s 2
  8. 沸点：3100℃（3373K）
  9. 原子量 (g/mol) : 144.24 u
  10. 第一イオン化ポテンシャル (eV) : 533.1 kJ/mol
  11. 電気陰性度: 1.14 (ポーリングスケール)
  12. 音速：293.15Kで2330m/s
  13. 融解エンタルピー: 7.14 kJ/mol
  14. 通常の状態: 固体。
  15. 密度: 7.00 g/ml
  16. 酸化物: やや塩基性。
  17. 原子半径 (Å) : 206 pm (ボーア半径)
  18. 融点：1024℃（1297K）

ネオジムの起源

歴史によれば、その発見はディディミウムのおかげで始まりましたが、それまで化学元素として誤って考えられていました。これは特に 1885 年にカール・アウアー・フォン・ヴェルスバッハの手によって起こりました。この化学者は分光分析を使用してジジミウムを分別することに成功しました。

その後、ヴェルスバッハ男爵は、アンモニウム塩と硝酸塩で困難な分別結晶化を行った後、ネオジム元素とプラセオジム元素を分離することに成功しました。これは、どちらもジジミウムを構成するためです。最初の塩はピンク色でしたが、2 番目の塩は緑がかった色合いでした。最終的に、純粋な状態は 1925 年の直前に分離されました。

ネオジムは何に使われますか?

溶接時に黄色がかった白熱光を吸収するため、保護レンズの製造に使用される元素です。さらに、これにより、入射光に応じて変化するさまざまな色が結晶に与えられます。ネオジムのその他の用途は次のとおりです。

  • これはリサイクル可能であり、電気自動車業界では強力な磁石の製造に使用されています。
  • 酸化ネオジムは、赤外線やカメラなどの高出力レーザーに使用されます。
  • 自動車のメタリック塗装の代替として使用されています。
  • その塩はエナメルの着色剤として使用されます。
  • 植物の成長を促進する肥料として使用されます。
  • 電子的挙動が良好なため、ギターのピックアップの素材としてよく使用されます。

ネオジム磁石とは何ですか？

希土類永久磁石の一種で、ネオジム、鉄、ホウ素の合金でできています。ゼネラルモーターズ社とメーカーの住友金属工業によって作成されました。コードレスツール、磁気パッド、ハードドライブなど、現代産業のさまざまな用途に使用されています。

要約すると、ネオジムはランタニド系列の金属元素であり、希土類グループに属します。可鍛性、反応性、固体、銀白色、常磁性、優れた熱伝導体および電気伝導体です。用途としては、ネオジム磁石、ガラスの着色、メタリック塗料の代替などがあります。