Saviez-vous que le Mischmetall ou Misch metal est un alliage composé à 18 % de néodyme ? Il est présent dans les équipements électroménagers tels que les téléviseurs, la verrerie diverses et les lampes fluorescentes. Il s’agit cependant d’un élément chimique qui n’existe pas librement sur la planète Terre. Découvrez donc ses propriétés, ses caractéristiques et ses applications.
Qu’est-ce que le néodyme ?
L’élément chimique Néodyme est un métal qui fait partie de la série des Lanthanides et appartient au groupe des terres rares. Il est généralement très réactif, se corrode facilement et possède un éclat métallique utilisé pour fabriquer des solutions violet rougeâtre. D’autre part, il possède 6 isotopes stables différents présents dans la nature, 60 électrons et un poids atomique de 144,24.
Symbole néodyme
Nd L’abréviation de l’élément vient des expressions grecques neos et didymos , qui ont le nouveau sens de jumeau . Il reçoit ce nom parce que l’élément a été découvert avec le praséodyme, et aussi parce que c’était la fraction qui contenait la plus grande abondance de didyme.
Caractéristiques du néodyme
Ce métal a la capacité d’émettre un tintement semblable à celui du bronze lorsqu’il est frappé. De plus, ses atomes interagissent entre eux via une liaison métallique. De même, il possède une malléabilité et une densité de 6,89 g/cm³ jusqu’à son point de fusion. Notez d’autres particularités ci-dessous :
- Réactivité chimique : Réagit rapidement avec l’oxygène, les substances acides et l’eau chaude.
- Etat : Il est solide à température ambiante.
- Couleur : Il a un aspect blanc argenté jaunâtre brillant et forme des composés rosés ou violets.
- Changements : S’assombrit facilement en présence d’Oxygène. Les solutions aqueuses éclairées par une lumière fluorescente deviennent jaunes.
- Structure chimique : Il a une structure cristalline double hexagonale compacte, mais lorsqu’il est chauffé à 863º C, il se transforme en un corps cubique centré.
- Conducteur : Conduit bien la chaleur et l’électricité.
- Dureté : Il a une dureté similaire à celle du fer.
- Ordre magnétique : Il est paramagnétique. Il peut acquérir une saturation magnétique à -253,15°C et devient antiferromagnétique.
- États d’oxydation : Ses composés participent aux états d’oxydation 0, +1, +2, +3 et +4, bien que le plus courant et le plus stable soit +3.
Propriétés chimiques et physiques du néodyme
- Numéro atomique : 60
- États d’oxydation : +3
- Rayon covalent (Å) : 164 pm
- Chaleur spécifique : 190 J/(K-kg)
- Électrons par niveau : 2, 8, 18, 22, 8, 2
- Enthalpie de vaporisation : 273 kJ/mol
- Configuration électronique : [Xe]4f 4 6s 2
- Point d’ébullition : 3100 °C (3373 K)
- Masse atomique (g/mol) : 144,24 u
- Potentiel de première ionisation (eV) : 533,1 kJ/mol
- Electronégativité : 1,14 (échelle de Pauling)
- Vitesse du son : 2330 m/s à 293,15 K
- Enthalpie de fusion : 7,14 kJ/mol
- Etat ordinaire : Solide.
- Densité : 7.00 g/ml
- Oxyde : Légèrement basique.
- Rayon atomique (Å) : 206 pm (rayon de Bohr)
- Point de fusion : 1024 °C (1297 K)
Origine du néodyme
Selon l’histoire, sa découverte a commencé grâce au Didyme, jusqu’alors considéré à tort comme un élément chimique. Cela s’est produit spécifiquement en 1885 aux mains de Carl Auer von Welsbach. Ce chimiste a réussi à fractionner Didymium grâce à une analyse spectroscopique.
Plus tard, le baron de Welsbach, après avoir effectué des cristallisations fractionnées difficiles dans les sels d’ammonium et de nitrate, réussit à séparer l’élément Néodyme du Praséodyme, puisque les deux constituaient le Didyme. Le sel du premier avait une couleur rose, tandis que le second avait un ton verdâtre. Finalement, l’état pur fut isolé peu avant 1925.
A quoi sert le Néodyme ?
C’est un élément utilisé pour fabriquer des lentilles de protection, car il peut absorber les lumières incandescentes jaunâtres lors du soudage. De plus, cela donne aux cristaux différentes couleurs qui changent en fonction de la lumière incidente. Les autres utilisations du néodyme sont :
- Il est recyclable et l’industrie des véhicules électriques l’utilise pour fabriquer de puissants aimants.
- L’oxyde de néodyme est utilisé dans les lasers de haute puissance, tels que le rayonnement infrarouge et les appareils photo.
- Il est utilisé comme substitut à la peinture métallisée sur les automobiles.
- Ses sels sont utilisés comme colorant pour les émaux.
- Il est utilisé comme engrais pour augmenter la croissance des plantes.
- Grâce à son bon comportement électronique, il est souvent utilisé comme matériau pour les micros de guitare.
Qu’est-ce qu’un aimant néodyme ?
Il s’agit d’un type d’aimant permanent de terres rares, constitué d’un alliage de néodyme, de fer et de bore. Il a été créé par la société General Motors et le constructeur Sumitomo Metal Industries. Il est utilisé pour diverses applications dans l’industrie moderne, par exemple pour les outils sans fil, les tampons magnétiques et les disques durs.
En résumé, le néodyme est un élément métallique de la série des lanthanides et appartient au groupe des terres rares. Il est malléable, réactif, solide, blanc argenté, paramagnétique, bon conducteur thermique et électrique. Certaines de ses applications sont les aimants en néodyme, la coloration du verre et un substitut aux peintures métalliques.