Wist je dat Mischmetall of Misch metaal een legering is die voor 18% uit neodymium bestaat? Het is aanwezig in huishoudelijke apparaten zoals televisies, divers glaswerk en fluorescentielampen. Het is echter een chemisch element dat niet vrij op planeet Aarde voorkomt. Ontdek de eigenschappen, kenmerken en toepassingen ervan.
Wat is neodymium ?
Het chemische element Neodymium is een metaal dat deel uitmaakt van de Lanthanide-serie en behoort tot de zeldzame aardmetalengroep. Het is over het algemeen zeer reactief, corrodeert gemakkelijk en heeft een metaalachtige glans die wordt gebruikt om roodpaarse oplossingen te maken. Aan de andere kant heeft het 6 verschillende stabiele isotopen die in de natuur voorkomen, 60 elektronen en een atoomgewicht van 144,24.
Neodymium-symbool
Nd De afkorting voor het element komt van de Griekse uitdrukkingen neos en didymos , die de nieuwe betekenis van tweeling hebben. Het krijgt deze naam omdat het element werd ontdekt met praseodymium, en ook omdat het de fractie was die de grootste overvloed aan didymium bevatte.
Kenmerken van neodymium
Dit metaal heeft het vermogen om bij aanraking een rinkelend geluid uit te zenden dat lijkt op dat van brons. Bovendien interageren de atomen met elkaar via een metaalbinding. Op dezelfde manier heeft het een kneedbaarheid en een dichtheid van 6,89 g/cm³ tot aan het smeltpunt. Let op andere speciale kenmerken hieronder:
- Chemische reactiviteit: Reageert snel met zuurstof, zure stoffen en heet water.
- Conditie : Het is vast bij kamertemperatuur.
- Kleur : Het heeft een helder geelachtig zilverwit uiterlijk en vormt roze of paarse verbindingen.
- Veranderingen : Wordt gemakkelijk donkerder in aanwezigheid van zuurstof. Waterige oplossingen verlicht door fluorescerend licht worden geel.
- Chemische structuur : Het heeft een compacte dubbele hexagonale kristalstructuur, maar bij verhitting tot 863ºC verandert het in een gecentreerd kubisch lichaam.
- Geleider : Geleidt warmte en elektriciteit goed.
- Hardheid : Het heeft een hardheid die vergelijkbaar is met die van ijzer.
- Magnetische volgorde : het is paramagnetisch. Het kan een magnetische verzadiging bereiken bij -253,15°C en wordt antiferromagnetisch.
- Oxidatietoestanden : De verbindingen nemen deel aan de oxidatietoestanden 0, +1, +2, +3 en +4, hoewel +3 de meest voorkomende en stabiele is.
Chemische en fysische eigenschappen van neodymium
- Atoomnummer : 60
- Oxidatietoestanden : +3
- Covalente straal (Å) : 164 pm
- Soortelijke warmte : 190 J/(K-kg)
- Elektronen per niveau : 2, 8, 18, 22, 8, 2
- Verdampingsenthalpie : 273 kJ/mol
- Elektronische configuratie : [Xe]4f 4 6s 2
- Kookpunt : 3100 °C (3373 K)
- Atoommassa (g/mol) : 144,24 u
- Eerste ionisatiepotentieel (eV) : 533,1 kJ/mol
- Elektronegativiteit : 1,14 (Pauling-schaal)
- Geluidssnelheid : 2330 m/s bij 293,15 K
- Smeltenthalpie : 7,14 kJ/mol
- Gewone staat : solide.
- Dichtheid : 7,00 g/ml
- Oxide : Enigszins basisch.
- Atoomstraal (Å) : 206 pm (Bohr-straal)
- Smeltpunt : 1024°C (1297K)
Oorsprong van neodymium
Volgens de geschiedenis begon de ontdekking ervan dankzij Didymium, dat tot dan toe ten onrechte als een chemisch element werd beschouwd. Dit gebeurde specifiek in 1885 door Carl Auer von Welsbach. Deze scheikundige slaagde erin Didymium te fractioneren met behulp van spectroscopische analyse.
Later slaagde Baron Welsbach er, na het uitvoeren van moeilijke gefractioneerde kristallisaties in ammonium- en nitraatzouten, in het scheiden van het element Neodymium van Praseodymium, aangezien beide Didymium vormden. Het zout van de eerste had een roze kleur, terwijl de tweede een groenachtige tint had. Tenslotte werd de zuivere staat kort voor 1925 geïsoleerd.
Waar wordt Neodymium voor gebruikt?
Het is een element dat wordt gebruikt om beschermende lenzen te maken, omdat het tijdens het lassen gelige gloeilampen kan absorberen. Bovendien geeft dit de kristallen verschillende kleuren die veranderen afhankelijk van het invallende licht. Andere toepassingen van neodymium zijn:
- Het is recyclebaar en de elektrische auto-industrie gebruikt het om krachtige magneten te maken.
- Neodymiumoxide wordt gebruikt in krachtige lasers, zoals infraroodstraling en camera’s.
- Het wordt gebruikt als vervanging voor metallic lak op auto’s.
- De zouten worden gebruikt als kleurstof voor email.
- Het wordt gebruikt als meststof om de plantengroei te vergroten.
- Dankzij het goede elektronische gedrag wordt het vaak gebruikt als materiaal voor gitaarpickups.
Wat is een neodymiummagneet ?
Het is een soort permanente magneet van zeldzame aardmetalen, gemaakt van een legering van neodymium, ijzer en boor. Het is gemaakt door het bedrijf General Motors en de fabrikant Sumitomo Metal Industries. Het wordt in de moderne industrie voor diverse toepassingen gebruikt, bijvoorbeeld voor accugereedschap, magneetpads en harde schijven.
Samenvattend is neodymium een metaalelement uit de lanthanidereeks en behoort het tot de zeldzame aardmetalen. Het is kneedbaar, reactief, solide, zilverwit, paramagnetisch, goede thermische en elektrische geleider. Enkele van de toepassingen zijn neodymiummagneten, glaskleuring en een vervanging voor metallic verven.