Mischmetall veya Misch metalinin %18 neodimyumdan oluşan bir alaşım olduğunu biliyor muydunuz? Televizyonlar, çeşitli cam eşyalar ve floresan lambalar gibi ev aletlerinde bulunur. Ancak Dünya gezegeninde serbestçe bulunmayan kimyasal bir elementtir. Özelliklerini, özelliklerini ve uygulamalarını keşfedin.
Neodimyum nedir ?
Neodimyum kimyasal elementi Lantanit serisinin bir parçası olan ve nadir toprak grubuna ait bir metaldir. Genellikle çok reaktiftir, kolayca paslanır ve kırmızımsı-mor çözeltiler yapmak için kullanılan metalik bir parlaklığa sahiptir. Öte yandan doğada bulunan 6 farklı kararlı izotopa, 60 elektrona ve 144,24 atom ağırlığına sahiptir.
Neodim sembolü
Nd Elementin kısaltması , yeni ikiz anlamına gelen Yunanca neos ve didymos ifadelerinden gelir. Bu ismi, elementin praseodim ile birlikte keşfedilmesi ve aynı zamanda en fazla didimiyum içeren fraksiyon olması nedeniyle almıştır.
Neodimyumun özellikleri
Bu metal, vurulduğunda bronzunkine benzer bir çınlama sesi çıkarma özelliğine sahiptir. Ayrıca atomları birbirleriyle metalik bir bağ aracılığıyla etkileşime girer. Aynı şekilde erime noktasına kadar işlenebilirlik ve yoğunluğu 6,89 g/cm³’tür. Aşağıdaki diğer özel özelliklere dikkat edin:
- Kimyasal Reaktivite: Oksijen, asitli maddeler ve sıcak su ile hızla reaksiyona girer.
- Durumu : Oda sıcaklığında katıdır.
- Renk : Parlak sarımsı gümüşi beyaz bir görünüme sahiptir ve pembemsi veya mor bileşikler oluşturur.
- Değişiklikleri : Oksijen varlığında kolayca kararır. Floresan ışıkla aydınlatılan sulu çözeltiler sarıya döner.
- Kimyasal yapısı : Kompakt çift altıgen kristal yapıya sahiptir, ancak 863° C’ye ısıtıldığında merkezli kübik bir gövdeye dönüşür.
- İletken : Isıyı ve elektriği iyi iletir.
- Sertlik : Demire benzer bir sertliğe sahiptir.
- Manyetik düzen : Paramanyetiktir. -253,15°C’de manyetik doygunluk elde edebilir ve antiferromanyetik hale gelebilir.
- Oksidasyon Durumları : Bileşikleri 0, +1, +2, +3 ve +4 oksidasyon durumlarına katılır, ancak en yaygın ve kararlı olanı +3’tür.
Neodimyumun kimyasal ve fiziksel özellikleri
- Atom numarası : 60
- Oksidasyon durumları : +3
- Kovalent yarıçap (Å) : 164 pm
- Özgül ısı : 190 J/(K-kg)
- Seviye başına elektronlar : 2, 8, 18, 22, 8, 2
- Buharlaşma entalpisi : 273 kJ/mol
- Elektronik konfigürasyon : [Xe]4f 4 6s 2
- Kaynama noktası : 3100 °C (3373 K)
- Atom kütlesi (g/mol) : 144,24 u
- Birinci iyonlaşma potansiyeli (eV) : 533,1 kJ/mol
- Elektronegatiflik : 1,14 (Pauling ölçeği)
- Ses hızı : 293,15 K’da 2330 m/s
- Füzyon entalpisi : 7,14 kJ/mol
- Olağan durum : Katı.
- Yoğunluk : 7,00 g/ml
- Oksit : Biraz bazik.
- Atom yarıçapı (Å) : 206 pm (Bohr yarıçapı)
- Erime noktası : 1024°C (1297K)
Neodimyumun kökeni
Tarihe göre keşfi, o zamana kadar yanlış bir şekilde kimyasal element olarak kabul edilen Didymium sayesinde başlamıştır. Bu özellikle 1885’te Carl Auer von Welsbach’ın elinde gerçekleşti. Bu kimyager, spektroskopik analiz kullanarak Didimyum’u parçalamayı başardı.
Daha sonra Baron Welsbach, amonyum ve nitrat tuzlarında zorlu fraksiyonel kristalizasyonlar gerçekleştirdikten sonra, her ikisi de Didimyum’u oluşturduğu için Neodimyum elementini Praseodimyum’dan ayırmayı başardı. Birincisinin tuzu pembe renkte, ikincisi ise yeşilimsi bir tondaydı. Nihayet, saf devlet 1925’ten kısa bir süre önce izole edildi.
Neodimyum ne için kullanılır?
Kaynak sırasında sarımsı akkor ışıkları absorbe edebildiği için koruyucu lens yapımında kullanılan bir elementtir. Ek olarak bu, kristallere gelen ışığa bağlı olarak değişen farklı renkler verir. Neodimyumun diğer kullanımları şunlardır:
- Geri dönüştürülebilir ve elektrikli araç endüstrisi bunu güçlü mıknatıslar yapmak için kullanır.
- Neodimyum oksit, kızılötesi radyasyon ve kameralar gibi yüksek güçlü lazerlerde kullanılır.
- Otomobillerde metalik boya yerine kullanılır.
- Tuzları emayelerde renklendirici olarak kullanılır.
- Bitki büyümesini arttırmak için gübre olarak kullanılır.
- İyi elektronik davranışı sayesinde gitar manyetikleri için sıklıkla malzeme olarak kullanılır.
Neodimyum mıknatıs nedir ?
Neodim, demir ve bor alaşımından yapılmış bir tür nadir toprak kalıcı mıknatıstır. General Motors şirketi ve üretici Sumitomo Metal Industries tarafından yaratıldı. Modern endüstrideki çeşitli uygulamalarda, örneğin kablosuz aletler, manyetik pedler ve sabit sürücüler için kullanılır.
Özetle neodim, lantanit serisinin metalik bir elementidir ve nadir toprak grubuna aittir. Dövülebilir, reaktif, katı, gümüşi beyaz, paramanyetik, iyi termal ve elektrik iletkenidir. Uygulamalarından bazıları neodimyum mıknatıslar, cam renklendirme ve metalik boyaların yerine geçmektedir.