Neodimyum: Revizyonlar arasındaki fark
[kontrol edilmiş revizyon] | [kontrol edilmemiş revizyon] |
Bluetime93 (mesaj | katkılar) Güncelleme |
"Neodymium" sayfasının çevrilmesiyle oluşturuldu. Etiketler: İçerik Çevirmeni [[MediaWiki:Cx2-descriptionpagelink|İçerik Çevirmeni 2]] |
||
1. satır: | 1. satır: | ||
'''Neodimyum,''' [[Element simgesi|sembolü]] Nd ve [[atom numarası]] 60 olan [[Element|kimyasal bir elementtir]]. [[Lantanit]] serisinin dördüncü üyesidir ve [[Nadir toprak elementi|nadir toprak metallerinden]] biri olarak kabul edilir. Havada ve nemde hızla kararan sert, hafif [[Süneklik|dövülebilir]], gümüşi bir metaldir. Hızla oksitlenir ve +2, +3 ve +4 pembe, mor/mavi ve sarı bileşikler üretir. Elementlerin en karmaşık [[Emisyon spektrumu|spektrumlarından]] birine sahip olduğu kabul edilir.<ref>Werbowy, S., Windholz, L. Studies of Landé gJ-factors of singly ionized neodymium isotopes (142, 143 and 145) at relatively small magnetic fields up to 334 G by collinear laser ion beam spectroscopy. </ref> Neodimyum, 1885 yılında [[Praseodim|praseodimyum]]<nowiki/>u da keşfeden Avusturyalı kimyager Carl Auer von Welsbach tarafından keşfedildi. [[Monazit]] ve bastnäsite minerallerinde önemli miktarlarda bulunur. Neodimyum, doğal olarak metalik formda veya diğer lantanitlerle karışmamış olarak bulunmaz ve genel kullanım için rafine edilir. Neodimyum [[kobalt]], [[nikel]] veya [[bakır]] kadar yaygındır ve Dünya'nın [[Kabuk (jeoloji)|kabuğunda]] yaygın olarak dağılmıştır.<ref>See [[Abundances of the elements (data page)]].</ref> Diğer birçok nadir toprak metalinde olduğu gibi, dünyadaki ticari neodimyumun çoğu Çin'de [[Madencilik|çıkarılmaktadır]]. |
|||
[[Dosya:Neodymium2.jpg|küçükresim|Neodimyum]] |
|||
[[Dosya:Ferrofluid in magnetic field.jpg|küçükresim|Neodimyum mıknatısı üzerinde [[ferrofluid]]]] |
|||
'''Neodimyum''' veya '''neodim''', sembolü '''Nd''', [[atom numarası]] 60, [[atom ağırlığı]] 144,3 olan, [[seryum]]dan daha sert, 6,96 yoğunluğunda bir [[element]].<ref>{{Web kaynağı |url=http://www.encyclopedia.com/science-and-technology/chemistry/compounds-and-elements/neodymium|arşivurl=https://web.archive.org/web/20180129175115/http://www.encyclopedia.com/science-and-technology/chemistry/compounds-and-elements/neodymium|ölüurl=evet|arşivtarihi=29 Ocak 2018|başlık=Neodymium(Revised) |erişimtarihi=17 Nisan 2019|alıntı=Neodymium Oxidation states & Compounds }}</ref> |
|||
[[Bileşik|Bileşikleri]] ticari olarak ilk kez 1927'de [[cam]] boyası olarak kullanıldı ve popüler bir katkı maddesi olmaya devam ediyor. Nd<sup>3+</sup> iyonun rengi kırmızımsı-mordur; Renk neodimyumun keskin ışık emme bantlarının [[cıva]], üç değerlikli [[evropiyum]] veya [[terbiyum]]<nowiki/>un keskin görünür emisyon bantlarıyla zenginleştirilmiş ortam ışığıyla etkileşimi nedeniyle aydınlatma türüne göre değişir. Neodimyum katkılı camlar, dalga boyları 1047 ile 1062 nm arası kızılötesi lazerlerde kullanılır. Bu lazerler, atalet hapsi füzyon deneyleri gibi son derece yüksek güçlü uygulamalarda kullanılmıştır. Neodim ayrıca Nd:YAG lazerde itriyum alüminyum granat gibi diğer çeşitli substrat kristalleriyle birlikte kullanılır. |
|||
Havada kolayca oksitlenen, gümüş-beyazı renkte, nadir bir metalik elementtir. Periyodik tabloda geçiş metallerinin bir alt serisini oluşturan lantanitler grubunda, 6. periyotta bulunur.<ref name="CRC">{{Kitap kaynağı|bölüm=Neodymium. Elements|editör= Haynes, William M. |tarih= 2016|başlık= CRC Handbook of Chemistry and Physics |basım= 97th |yayıncı= [[CRC Press]] | isbn = 9781498754293|sayfa=4.23|başlıkbağı= CRC Handbook of Chemistry and Physics }}</ref> |
|||
Neodimyum [[Alaşım|alaşımları,]] yüksek mukavemetli, güçlü kalıcı neodimyum mıknatıslar yapmak için kullanılır.<ref>[https://www.toshiba.co.jp/about/press/2012_08/pr1601.htm Toshiba Develops Dysprosium-free Samarium-Cobalt Magnet to Replace Heat-resistant Neodymium Magnet in Essential Applications]. </ref> Bu [[mıknatıs]]<nowiki/>lar, düşük mıknatıs kütlesi (veya hacmi) veya güçlü manyetik alanların gerekli olduğu mikrofon, profesyonel hoparlör, kulak içi kulaklık, yüksek performanslı hobi DC elektrik motorları ve bilgisayar sabit diskleri gibi ürünlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Daha büyükleri yüksek güç-ağırlık oranına sahip [[Elektrik motoru|elektrik motorlarında]] (örneğin, [[Hibrit (otomobil)|hibrit arabalar]]) ve jeneratörlerde (örneğin, [[Hava aracı|uçak]] ve [[Rüzgâr türbini|rüzgar türbini]] [[Elektrik üreteci|elektrik jeneratörleri]]) kullanılır.<ref name="reu">Gorman, Steve (August 31, 2009) [https://www.reuters.com/article/newsOne/idUSTRE57U02B20090831 As hybrid cars gobble rare metals, shortage looms], ''Reuters''.</ref> |
|||
== Kullanım Alanları == |
|||
Neodimyum, lazerler için yapay yakut yapımında, kaynakçı gözlüklerine takılan praseodimli özel bir cam üretiminde kullanılır. Parlak mor cam ve kızılötesi radyasyonu filtreleyen özel cam üretmek içinde neodimyumdan yararlanılır. Demir kirleticilerin neden olduğu camdaki yeşil rengi azaltmak için camlara eklenir. Çakmak taşı yapımında kullanılan mish metalin %18'ini oluşturur. Ayrıca bor ve demirle birlikte güçlü neodimyum mıknatıs yapımında kullanılır. Neodimyum mıknatısların manyetik alan şiddetleri, hacim ve grade derecelerine göre değişmektedir. N serisi olarak nitelendirilir. N serisi artıkça manyetik gauss değeri grade derecesi ve mıknatısın imal edildiği hacime göre artmaktadır. Endüstriyel sektörün ihtiyaç ve talebine göre daha hacimli neodimyum mıknatıslar üretilmekte bu mıknatıslar kontrol tecrübesi ve bilgisi olmayan taraflarca kullanıldığı zaman ciddi yaralanmalar olabilmektedir. Hatta uzuv kayıpları dahi olmaktadır. |
|||
== Özellikler == |
|||
1885 yılında keşfedilmiştir. [[Çin]]'de çıkarılmaktadır. Neodymium [[bileşik]]leri ticari olarak ilk kez 1927 yılında kullanılmıştır. |
|||
=== Fiziki özellikleri === |
|||
== Kaynakça == |
|||
Metalik neodim parlak, gümüşi bir metalik parlaklığa sahiptir.<ref>{{Kaynak|url=https://doi.org/10.1007/978-3-540-72816-0_15124|başlık=neodymium|erişimtarihi=2023-06-09|tarih=2009|ansiklopedi=Dictionary of Gems and Gemology|dil=en|sayfalar=598–598|yer=Berlin, Heidelberg|yayıncı=Springer|editör-ad=Mohsen|editör-soyadı=Manutchehr-Danai|isbn=978-3-540-72816-0|doi=10.1007/978-3-540-72816-0_15124}}</ref> Neodim genellikle iki [[Allotrop|allotropik]] formda bulunur ve çift altıgenden [[Kübik kristal yapı|vücut merkezli kübik]] yapıya yaklaşık 863'°C te gerçekleşir.<ref name="CRC">{{Kitap kaynağı|başlık=CRC Handbook of Chemistry and Physics|kısım=Neodymium. Elements|tarih=2016|sayfa=4.23|yayıncı=[[CRC Press]]|seri=97th|başlık-bağı=CRC Handbook of Chemistry and Physics|isbn=9781498754293|editör2=Haynes, William M.}}</ref> Neodimyum, lantanitlerin çoğu gibi, oda sıcaklığında [[Paramanyetizma|paramanyetiktir]] ve {{Dönüştürme|20|K|C}} 'ye soğutulduğunda bir [[Antiferromanyetizma|antiferromanyetik]] hale gelir.<ref>{{Kitap kaynağı|url=https://books.google.com/books?id=-tgM8oAQcdcC&pg=PA1|başlık=Handbook of Crystal Structures and Magnetic Properties of Rare Earth Intermetallics|tarih=8 March 1994|sayfa=1|yayıncı=CRC Press|isbn=978-0-8493-4261-5|yazar2=Andrej Szytula|yazar3=Janusz Leciejewicz}}</ref> Neodimyum, klasik miskmetalde yaklaşık %18'lik bir konsantrasyonda bulunan nadir toprak [[Metal|metalidir]] . Neodimyum mıknatıs yapmak için bir [[Ferromanyetizma|ferromanyet]] olan [[Demir|demirle]] alaşımlandırılır.<ref>{{Kaynak|url=https://doi.org/10.1007/978-3-030-63210-6_15|başlık=Magnetism of the Elements|erişimtarihi=2023-06-07|tarih=2021|ansiklopedi=Handbook of Magnetism and Magnetic Materials|dil=en|sayfalar=659–692|yer=Cham|yayıncı=Springer International Publishing|editör-ad=J. M. D.|editör-soyadı=Coey|editör2-ad=Stuart S.P.|editör2-soyadı=Parkin|isbn=978-3-030-63210-6|doi=10.1007/978-3-030-63210-6_15|ilk=Plamen}}</ref> |
|||
{{kaynakça}} |
|||
=== Elektron düzeni === |
|||
{{Lantanitler}} |
|||
[[Periyodik tablo|Periyodik tabloda]], solunda lantanit [[praseodim]] ile sağında radyoaktif [[Prometyum|promethium]] arasında ve aktinit [[uranyum]]<nowiki/>un üzerinde görünür. 60 elektronu, altı 4f ve 6s elektronunun [[Değerlik elektron|değerlik]] olduğu [Xe]4f<sup>4</sup>6s<sup>2</sup> [[Elektron dizilimi|konfigürasyonunda]] düzenlenmiştir. Lantanid serisi metallerin çoğu gibi, neodimyum değerlik elektronları olarak genellikle yalnızca üç elektron kullanır.<ref name="Greenwood1235">Greenwood and Earnshaw, pp. 1235–8</ref> |
|||
{{element-taslak}} |
|||
=== Kimyasal özellikler === |
|||
{{Otorite kontrolü}} |
|||
Neodim, [[lantanit]] serisinin dördüncü üyesidir. Erime noktası {{Dönüştürme|1024|C|F}} ve kaynama noktası {{Dönüştürme|3074|C|F}} dir. Neodim, diğer lantanitler gibi, genellikle +3 [[Yükseltgenme durumu|oksidasyon durumuna]] sahiptir, ancak +2 ve +4 oksidasyon durumlarında ve hatta çok nadir durumlarda +0 da olabilir.<ref>Yttrium and all lanthanides except Ce and Pm have been observed in the oxidation state 0 in bis(1,3,5-tri-t-butylbenzene) complexes, see {{Akademik dergi kaynağı|url=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1993/cs/cs9932200017|başlık=Zero oxidation state compounds of scandium, yttrium, and the lanthanides|yazarlar=Cloke|tarih=1993-01-01|sayı=1|dil=en|sayfalar=17–24|çalışma=Chemical Society Reviews|cilt=22|issn=1460-4744|doi=10.1039/CS9932200017|ilk=F. Geoffrey N.}}</ref>Neodimyum hızla [[Redoks|oksitlenir]],<ref name="CRC">{{Kitap kaynağı|başlık=CRC Handbook of Chemistry and Physics|kısım=Neodymium. Elements|tarih=2016|sayfa=4.23|yayıncı=[[CRC Press]]|seri=97th|başlık-bağı=CRC Handbook of Chemistry and Physics|isbn=9781498754293|editör2=Haynes, William M.}}</ref> ve üzerinde [[demir]] pası gibi bir oksit tabakası oluşturur; bir santimetre büyüklüğünde bir neodim numunesi yaklaşık bir yıl içinde tamamen paslanır. Nd<sup>3+</sup> genellikle suda çözünür. Komşu [[Praseodim|praseodimyum]] gibi, yaklaşık 150'°C de kolayca yanar ve neodimyum(III) oksit oluşturur; oksit, dökme metali daha fazla oksidasyona maruz bırakarak soyulur.<ref name="CRC" /> |
|||
: {{Chem2|4Nd + 3O2 → 2Nd2O3}} |
|||
[[Kategori:Neodimyum| ]] |
|||
[[Kategori:Elementler]] |
|||
Neodimyum oldukça elektropozitif bir elementtir ve neodim (III) hidroksit oluşturmak üzere soğuk suyla yavaş, sıcak suyla hızlı bir şekilde reaksiyona girer: |
|||
[[Kategori:Enerji kaynakları]] |
|||
[[Kategori:Lantanitler]] |
|||
: {{Chem2|2Nd (s) + 6H2O (l) → 2Nd(OH)3 (aq) + 3H2 (g)}} |
|||
[[Kategori:İndirgeyici maddeler]] |
|||
Neodimyum [[Halojen|halojenlerle]] şiddetli reaksiyona girer: |
|||
: {{Chem2|2Nd (s) + 3F2 (g) → 2NdF3 (s)}} [viole] |
|||
: {{Chem2|2Nd (s) + 3Cl2 (g) → 2NdCl3 (s)}} [eflatun] |
|||
: {{Chem2|2Nd (s) + 3Br2 (g) → 2NdBr3 (s)}} [viole] |
|||
: {{Chem2|2Nd (s) + 3I2 (g) → 2NdI3 (s)}} [yeşil] |
|||
Neodim, lila Nd(III) [[İyon|iyonu]] içeren çözeltiler oluşturmak üzere seyreltik [[sülfürik asit]] içinde kolaylıkla çözünür. Bunlar bir [Nd(OH<sub>2</sub>)<sub>9</sub>]<sup>3+</sup> kompleksi olarak bulunur:<ref>{{Web kaynağı|url=https://www.webelements.com/neodymium/chemistry.html|başlık=Chemical reactions of Neodymium|erişimtarihi=2012-08-16|yayıncı=Webelements}}</ref> |
|||
: {{Chem2|2Nd (s) + 3H2SO4 (aq) → 2Nd(3+) (aq) + 3SO4(2-) (aq) + 3H2 (g)}} |
|||
=== Bileşikler === |
|||
: [[Dosya:Neodym(III)sulfat.JPG|sağ|küçükresim| Neodim (III) sülfat]][[Dosya:Neodymium(III)_acetate.jpg|sağ|küçükresim| Neodimyum asetat tozu]][[Dosya:Neodymium(III)_hydroxide.jpg|sağ|küçükresim| Neodim (III) hidroksit tozu]] |
|||
En önemli neodim bileşiklerinden bazıları şunlardır: |
|||
* halojenürler: <nowiki><sub id="mwsQ">NdF3</sub></nowiki> ; <nowiki><sub id="mwsw">NdCl2</sub></nowiki> ; <nowiki><sub id="mwtQ">NdCl3</sub></nowiki> ; <nowiki><sub id="mwtw">NdBr3</sub></nowiki> ; <nowiki><sub id="mwuQ">NDI2</sub></nowiki> ; NDI <nowiki><sub id="mwuw">3</sub></nowiki> |
|||
* oksitler:<nowiki><span data-cx="[{&quot;adapted&quot;:true,&quot;partial&quot;:false,&quot;targetExists&quot;:true,&quot;mandatoryTargetParams&quot;:[],&quot;optionalTargetParams&quot;:[]}]" data-mw="{&quot;parts&quot;:[{&quot;template&quot;:{&quot;target&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Chem2&quot;,&quot;href&quot;:&quot;./Şablon:Chem2&quot;},&quot;params&quot;:{&quot;1&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Nd2O3&quot;}},&quot;i&quot;:0}}]}" data-ve-no-generated-contents="true" id="mwvg" typeof="mw:Transclusion">&</nowiki>nbsp;<nowiki></span></nowiki> |
|||
* hidroksit:<nowiki><span data-cx="[{&quot;adapted&quot;:true,&quot;partial&quot;:false,&quot;targetExists&quot;:true,&quot;mandatoryTargetParams&quot;:[],&quot;optionalTargetParams&quot;:[]}]" data-mw="{&quot;parts&quot;:[{&quot;template&quot;:{&quot;target&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Chem2&quot;,&quot;href&quot;:&quot;./Şablon:Chem2&quot;},&quot;params&quot;:{&quot;1&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Nd(OH)3&quot;}},&quot;i&quot;:0}}]}" data-ve-no-generated-contents="true" id="mwwg" typeof="mw:Transclusion">&</nowiki>nbsp;<nowiki></span></nowiki> |
|||
* karbonat: Nd <nowiki><sub id="mwxg">2</sub></nowiki> (CO <nowiki><sub id="mwxw">3</sub></nowiki> ) <nowiki><sub id="mwyA">3</sub></nowiki> |
|||
* sülfat:<nowiki><span data-cx="[{&quot;adapted&quot;:true,&quot;partial&quot;:false,&quot;targetExists&quot;:true,&quot;mandatoryTargetParams&quot;:[],&quot;optionalTargetParams&quot;:[]}]" data-mw="{&quot;parts&quot;:[{&quot;template&quot;:{&quot;target&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Chem2&quot;,&quot;href&quot;:&quot;./Şablon:Chem2&quot;},&quot;params&quot;:{&quot;1&quot;:{&quot;wt&quot;:&quot;Nd2(SO4)3&quot;}},&quot;i&quot;:0}}]}" data-ve-no-generated-contents="true" id="mwyw" typeof="mw:Transclusion">&</nowiki>nbsp;<nowiki></span></nowiki> |
|||
* asetat: Nd( <nowiki><sub id="mwzw">CH3COO</sub></nowiki> ) <nowiki><sub id="mw0A">3</sub></nowiki> |
|||
* neodimyum mıknatıslar (Nd <sub>2</sub> Fe <sub>14</sub> B) |
|||
Bazı neodim bileşikleri, aydınlatma türüne göre değişen renklere sahiptir. <ref name="Lighting">Burke M.W. (1996) Lighting II: Sources. </ref> |
|||
==== Organik bileşikleri ==== |
|||
Organonedimyum bileşikleri, bir neodim-karbon bağına sahip bileşiklerdir. Bu bileşikler, diğer lantanitlerinkine benzer olup, π arka bağı oluşturamazlar. Bu nedenle, çoğunlukla iyonik siklopentadienitler ve bazıları polimerik olabilen σ-bağlı basit alkiller ve ariller ile sınırlıdırlar.<ref name="Greenwood1248">Greenwood and Earnshaw, pp. 1248–9</ref> |
|||
=== İzotoplar === |
|||
Doğal olarak oluşan neodimyum (<sub>60</sub>Nd), beş kararlı [[İzotop|izotoptan]] oluşur - <sup>142</sup>Nd, <sup>143</sup>Nd, <sup>145</sup>Nd, <sup>146</sup>Nd ve <sup>148</sup>Nd; en bol bulunanı <sup>142</sup>Nd'dir ( [[Doğal bolluk|doğal bolluğun]] %27,2'si) ve son derece güçlü iki [[Radyonüklit|radyoizotop]]; uzun yarı ömürleri olan <sup>144</sup>Nd ([[yarı ömür]] (''t'' <sub>1/2</sub>) 2,29×10<sup>15</sup> yıl [[alfa bozunması]] ile ) ve <sup>150</sup>Nd (çift beta bozunması, ''t'' <sub>1/2</sub> ≈ 7×10<sup>18</sup> yıl). 2022 yılı itibariyle toplamda 33 neodim radyoizotopu tespit edildi, en kararlı radyoizotoplar doğal olarak oluşanlardır: <sup>144</sup>Nd ve <sup>150</sup>Nd. Geri kalan tüm [[Radyoaktivite|radyoaktif]] izotopların yarı ömürleri on iki günden kısa ve bunların çoğunun yarı ömürleri 70 saniyeden kısadır; en kararlı [[Yapay radyoizotop|yapay izotop,]] 10.98 günlük bir yarı ömre sahip <sup>147</sup>Nd'dir. |
|||
Neodim ayrıca bilinen 13 [[Nükleer izomer|yarı kararlı izotopa]] sahiptir, en kararlı olanı <sup>139''m''</sup>Nd ( ''t'' <sub>1/2)</sub>= 5,5 saat), <sup>135''m''</sup>Nd (''t''<sub>1/2</sub>= 5,5 dakika) ve <sup>133''m''1</sup>Nd ( ''t'' <sub>1/2</sub> ~70 saniye). En bol kararlı izotop olan <sup>142</sup>Nd'den önceki birincil [[Radyoaktivite|bozunma modları]] [[Elektron yakalanması|elektron yakalama]] ve [[Pozitron emisyonu|pozitron bozunmasıdır]] ve sonraki birincil mod [[Beta bozunması|beta eksi bozunmadır]]. <sup>142</sup>Nd'den önceki birincil [[Bozunma ürünü|bozunma ürünleri]] element Pr ([[praseodim]]) izotoplarıdır ve sonraki birincil ürünler element Pm ([[Prometyum|promethium]]) izotoplarıdır.<ref>Karlewski, T., Hildebrand, N., Herrmann, G. et al. </ref> Beş kararlı izotoptan dördünün seryum veya samaryum izotoplarına bozunduğu tahmin edilmiştir ve bunlar yalnızca gözlemsel olarak kararlıdır.<ref name="rare decays">{{Akademik dergi kaynağı|başlık=Experimental searches for rare alpha and beta decays|yazarlar=Belli|tarih=2019|sayı=140|sayfalar=4–6 <!--data table-->|çalışma=[[European Physical Journal A]]|cilt=55|doi=10.1140/epja/i2019-12823-2|arxiv=1908.11458}}</ref> Ek olarak, samaryumun gözlemsel olarak kararlı bazı izotoplarının neodimyum izotoplarına bozunacağı tahmin edilmektedir.<ref name="rare decays" /> |
|||
Neodim izotopları çeşitli bilimsel uygulamalarda kullanılmaktadır. <sup>142</sup>Nd, kısa ömürlü [[Tulyum|Tm]] ve [[İterbiyum|Yb]] izotoplarının üretiminde kullanılmıştır. Bir radyoaktif güç kaynağı olan <sup>147</sup>[[Prometyum|Pm]] üretimi için <sup>146</sup>Nd önerilmiştir. Diğer prometyum izotoplarının üretimi için birkaç neodim izotopu kullanılmıştır. <sup>147</sup>Sm'den bozulma (''t''<sub>1/2</sub>= {{Değer|1.06}}) sabit <sup>143</sup>Nd'ye, samaryum-neodimyum tarihlemesine izin verir.<ref name="DePaolo">{{Akademik dergi kaynağı|url=https://authors.library.caltech.edu/41937/1/grl330.pdf|başlık=Nd isotopic variations and petrogenetic models|yazarlar=Depaolo|sayı=5|sayfalar=249|çalışma=Geophysical Research Letters|yıl=1976|cilt=3|doi=10.1029/GL003i005p00249}}</ref> <sup>150</sup>Nd, çift beta bozunumunu incelemek için de kullanılmıştır.<ref>Barabash, A.S., Hubert, F., Hubert, P. et al. </ref> |
|||
== Tarih == |
|||
[[Dosya:Auer_von_Welsbach.jpg|küçükresim| Carl Auer von Welsbach (1858–1929), 1885'te neodimyumun keşfi <ref name="Marshall">{{Akademik dergi kaynağı|url=https://chemistry.unt.edu/sites/default/files/users/owj0001/rare%20earths%20III_0.pdf|başlık=Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Last Member|erişimtarihi=30 December 2019|yazarlar=Marshall|tarih=2016|sayfalar=4–9|çalışma=The Hexagon}}</ref>]] |
|||
1751'de İsveçli mineralog Axel Fredrik Cronstedt, Bastnäs'taki madenden -daha sonra cerite olarak adlandırılan- ağır bir mineral keşfetti. Otuz yıl sonra, madenin sahibi olan ailenin bir üyesi olan on beş yaşındaki Wilhelm Hisinger, içinde herhangi bir yeni unsur bulamayan [[Carl Wilhelm Scheele|Carl Scheele]]'ye bir örnek gönderdi. 1803'te Hisinger bir demir ustası olduktan sonra, [[Jöns Jakob Berzelius|Jöns Jacob Berzelius]] ile birlikte minerale geri döndü ve -iki yıl önce keşfedilen [[cüce gezegen]] [[Ceres (cüce gezegen)|Ceres']]<nowiki/>e atıfla- ''ceria'' adını verdikleri yeni bir oksit izole etti.<ref name="Emsley120">Emsley, pp. 120–5</ref> Ceria, aynı anda ve bağımsız olarak Almanya'da [[Martin Heinrich Klaproth]] tarafından izole edildi.<ref name="Greenwood1424">Greenwood and Earnshaw, p. 1424</ref> 1839 ile 1843 yılları arasında, Berzelius ile aynı evde yaşayan İsveçli cerrah ve kimyager Carl Gustaf Mosander tarafından serya'nın bir oksit karışımı olduğu gösterildi; onları ''lanthana'' ve ''didymia'' adını verdiği diğer iki okside ayırdı.<ref name="XI">{{Akademik dergi kaynağı|başlık=The Discovery of the Elements: XI. Some Elements Isolated with the Aid of Potassium and Sodium:Zirconium, Titanium, Cerium and Thorium|yazarlar=Weeks|tarih=1932|sayı=7|sayfalar=1231–1243|çalışma=The Journal of Chemical Education|cilt=9|doi=10.1021/ed009p1231|ilk=Mary Elvira}}</ref><ref name="Weeks">{{Kitap kaynağı|url=https://archive.org/details/discoveryoftheel002045mbp|başlık=The discovery of the elements|tarih=1956|yer=Easton, PA|yayıncı=Journal of Chemical Education|seri=6th}}</ref><ref name="Virginia">{{Akademik dergi kaynağı|url=http://www.chem.unt.edu/~jimm/REDISCOVERY%207-09-2018/Hexagon%20Articles/rare%20earths%20II.pdf|başlık=Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Confusing Years|erişimtarihi=30 December 2019|yazarlar=Marshall|tarih=2015|sayfalar=72–77|çalışma=The Hexagon}}</ref> O, bir seryum nitrat örneğini havada kavurarak ve ardından elde edilen oksidi seyreltik [[nitrik asit]]<nowiki/>le işleyerek kısmen ayrıştırmış, oksitleri oluşturan metaller ''lantan'' ve ''didimyum'' olarak adlandırılmıştı.<ref>See: |
|||
</ref> Von Welsbach, ayrımı [[Spektroskopi|spektroskopik]] analizle doğruladı, ancak ürünler nispeten düşük saflıktaydı. Didymium, 1841'de Carl Gustaf Mosander tarafından keşfedildi ve 1925'te ondan saf neodim izole edildi. Neodim adı, Yunanca ''neos'' (νέος), yeni ve ''didymos'' (διδύμος), ikiz kelimelerinden türetilmiştir.<ref name="CRC">{{Kitap kaynağı|başlık=CRC Handbook of Chemistry and Physics|kısım=Neodymium. Elements|tarih=2016|sayfa=4.23|yayıncı=[[CRC Press]]|seri=97th|başlık-bağı=CRC Handbook of Chemistry and Physics|isbn=9781498754293|editör2=Haynes, William M.}}</ref><ref name="history">{{Kitap kaynağı|url=https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl|başlık=Nature's building blocks: an A–Z guide to the elements|tarih=2003|sayfalar=[https://archive.org/details/naturesbuildingb0000emsl/page/268 268]–270|yayıncı=Oxford University Press|isbn=0-19-850340-7|yazar=Emsley, John}}</ref><ref name="XVI">{{Akademik dergi kaynağı|başlık=The discovery of the elements. XVI. The rare earth elements|yazarlar=Weeks|sayı=10|sayfalar=1751|çalışma=Journal of Chemical Education|yıl=1932|cilt=9|doi=10.1021/ed009p1751}}</ref><ref name="Weeks" /><ref name="Virginia" /><ref name="Marshall">{{Akademik dergi kaynağı|url=https://chemistry.unt.edu/sites/default/files/users/owj0001/rare%20earths%20III_0.pdf|başlık=Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Last Member|erişimtarihi=30 December 2019|yazarlar=Marshall|tarih=2016|sayfalar=4–9|çalışma=The Hexagon}}</ref> |
|||
1950'lere kadar çift nitrat kristalleştirme ticari neodimiyumun saflaştırma aracıydı. Lindsay Chemical Division, neodimyumun büyük ölçekli iyon değişimi saflaştırmasını ticarileştiren ilk şirket oldu. 1950'lerden başlayarak, yüksek saflıkta (>%99) neodimyum, öncelikle nadir toprak elementleri açısından zengin bir mineral olan [[monazit]]<nowiki/>ten iyon değiştirme işlemi yoluyla elde edildi.<ref name="CRC">{{Kitap kaynağı|başlık=CRC Handbook of Chemistry and Physics|kısım=Neodymium. Elements|tarih=2016|sayfa=4.23|yayıncı=[[CRC Press]]|seri=97th|başlık-bağı=CRC Handbook of Chemistry and Physics|isbn=9781498754293|editör2=Haynes, William M.}}</ref> Metal, [[halojenür]] [[Tuz (kimya)|tuz]]<nowiki/>larının [[elektroliz]]<nowiki/>i yoluyla elde edilir. Neodimyumun çoğu bastnäsite'den ekstrakte ediliyor ve solvent ekstraksiyonu ile saflaştırılıyor. İyon değiştirme saflaştırması en yüksek saflıklar için kullanılır (tipik olarak >%99,99). Gelişen teknoloji ve ticari olarak temin edilebilen neodim oksidin geliştirilmiş saflığı, günümüz koleksiyonlarındaki neodimyum camların görünümüne yansıdı. 1930'larda yapılan ilk neodimyum camlar daha temiz mor olan modern versiyonlardan daha kırmızımsı veya turuncu bir renge sahiptir. Bunun sebebi erken teknolojide, yani fraksiyonel kristalleştirme kullanılarak praseodim izlerini gidermedeki zorluklardı.<ref>{{Kaynak|url=https://doi.org/10.1007/978-3-030-67910-1_11|başlık=The Rare Earths, a Challenge to Mendeleev, No Less Today|erişimtarihi=2023-06-07|tarih=2021|ansiklopedi=150 Years of the Periodic Table: A Commemorative Symposium|dil=en|sayfalar=259–301|yer=Cham|yayıncı=Springer International Publishing|seri=Perspectives on the History of Chemistry|editör-ad=Carmen J.|editör-soyadı=Giunta|editör2-ad=Vera V.|editör3-ad=Gregory S.|editör2-soyadı=Mainz|editör3-soyadı=Girolami|isbn=978-3-030-67910-1|doi=10.1007/978-3-030-67910-1_11|ilk=Simon A.}}</ref> |
|||
Doğrudan tahrikli rüzgar türbinleri için kullanılan kalıcı mıknatıslardaki rolü nedeniyle, neodimyumun yenilenebilir enerjiyle çalışan bir dünyada jeopolitik rekabetin ana nesnelerinden biri olacağı iddia edildi. Ancak çoğu rüzgar türbininin kalıcı mıknatıs kullanmamaktadır.<ref>{{Akademik dergi kaynağı|url=https://nupi.brage.unit.no/nupi-xmlui/bitstream/11250/2579292/2/2019%2b-%2bThe%2bgeopolitics%2bof%2brenewable%2benergy%252C%2bdebunking%2bfour%2bemerging%2bmyths.pdf|başlık=The geopolitics of renewable energy: Debunking four emerging myths|erişimtarihi=free|yazarlar=Overland|tarih=2019-03-01|sayfalar=36–40|çalışma=Energy Research & Social Science|cilt=49|doi=10.1016/j.erss.2018.10.018|ilk=Indra}}</ref><ref name="Klinger">{{Kitap kaynağı|başlık=Rare earth frontiers : from terrestrial subsoils to lunar landscapes|tarih=2017|yer=Ithaca, NY|yayıncı=Cornell University Press|isbn=978-1501714603}}</ref> |
|||
== Oluşum ve üretim == |
|||
=== olay === |
|||
[[Dosya:Bastnaesite_-_Kischtimsk,_Ural.jpg|sol|küçükresim| Bastnäsite]] |
|||
Neodim doğada serbest bir element olarak nadiren bulunur, bunun yerine az miktarda tüm nadir toprak metallerini içeren [[monazit]] ve bastnäsite (bunlar tek mineral adlarından ziyade mineral grup adlarıdır) gibi cevherler olarak bulunur. Bu minerallerde neodim nadiren baskındır; bazı istisnalar arasında monazit-(Nd) ve kozoit-(Nd) bulunur.<ref> |
|||
{{Web kaynağı|url=https://www.mindat.org/|başlık=Mindat.org|tarih=1993–2018|yazar=Hudson Institute of Mineralogy}}</ref> Ana madencilik alanları Çin, Amerika Birleşik Devletleri, Brezilya, Hindistan, Sri Lanka ve Avustralya'dadır. Dünya neodimyum rezervlerinin sekiz milyon ton olduğu tahmin ediliyor.<ref>{{Akademik dergi kaynağı|url=https://doi.org/10.1007/s10163-021-01277-6|başlık=Scenario assessment of neodymium recycling in Japan based on substance flow analysis and future demand forecast|yazarlar=Morimoto|tarih=2021-11-01|sayı=6|dil=en|sayfalar=2120–2132|çalışma=Journal of Material Cycles and Waste Management|cilt=23|issn=1611-8227|doi=10.1007/s10163-021-01277-6|ilk=Shinichirou}}</ref> |
|||
Nd<sup>3+</sup> iyonu, periyodik tabloyu hemen takip eden seryum grubunun (lantandan [[samaryum]] ve [[Evropiyum|öropyuma]] kadar olan) ilk lantanidlerine boyut olarak benzerdir ve bu nedenle [[fosfat]], silikat ve [[Karbonat|karbonatta]] onlarla birlikte bulunma eğilimindedir. [[monazit]] (M<sup>III</sup>PO<sub>4</sub>) ve bastnäsite (M<sup>III</sup>CO<sub>3</sub>F ) gibi mineraller; burada M, skandiyum ve radyoaktif [[prometyum]] (biraz daha az Pr ile çoğunlukla Ce, La ve Y) hariç tüm nadir toprak metallerini ifade eder. ve Nd).<ref name="Greenwood1229">Greenwood and Earnshaw, p. 1229–32</ref> Bastnäsite genellikle [[toryum]] ve ağır lantanitlerden yoksundur ve ondan hafif lantanitlerin saflaştırılması daha az söz konusudur. Cevher, ezilip öğütüldükten sonra, önce sıcak konsantre sülfürik asit, gelişen karbondioksit, [[hidrojen florür]] ve silikon tetraflorür ile işlenir. Ürün daha sonra kurutulur ve su ile süzülerek lantan da dahil olmak üzere erken dönem lantanit iyonları solüsyonda bırakılır.<ref name="Greenwood1229" /> |
|||
{| class="wikitable" style="float:right; margin-right:15px; margin-down:0; font-size:10pt; line-height:11pt;" |
|||
|+ style="margin-bottom: 5px;" |Güneş Sistemi bollukları {{Kdn|Lodders|2003}} |
|||
! style="text-align:center;" | atomik<br /><br /><br /><br /><nowiki></br></nowiki> sayı |
|||
! style="width:45%;" | eleman |
|||
! style="padding-right: 5px; padding-left: 10px;" | Akraba<br /><br /><br /><br /><nowiki></br></nowiki> miktar |
|||
|- |
|||
| style="text-align:center;" | 42 |
|||
| style="text-align:center;" | [[Molibden]] |
|||
| style="padding-right:5px; text-align:right;" | 2.771 |
|||
|- |
|||
| style="text-align:center;" | 47 |
|||
| style="text-align:center;" | [[Gümüş]] |
|||
| style="padding-right:5px; text-align:right;" | 0,590 |
|||
|- |
|||
| style="text-align:center;" | 50 |
|||
| style="text-align:center;" | [[Kalay|Teneke]] |
|||
| style="padding-right:5px; text-align:right;" | 4.699 |
|||
|- |
|||
| style="text-align:center;" | 58 |
|||
| style="text-align:center;" | [[seryum]] |
|||
| style="padding-right:5px; text-align:right;" | 1.205 |
|||
|- |
|||
| style="text-align:center;" | 59 |
|||
| style="text-align:center;" | [[Praseodim|praseodimyum]] |
|||
| style="padding-right:5px; text-align:right;" | 0,205 |
|||
|- style="background:#ff9;" |
|||
| style="text-align:center;" | ''60'' |
|||
| style="text-align:center;" | ''neodimyum'' |
|||
| style="padding-right:5px; text-align:right;" | ''1'' |
|||
|- |
|||
| style="text-align:center;" | 74 |
|||
| style="text-align:center;" | [[Tungsten]] |
|||
| style="padding-right:5px; text-align:right;" | 0,054 |
|||
|- |
|||
| style="text-align:center;" | 90 |
|||
| style="text-align:center;" | [[toryum]] |
|||
| style="padding-right:5px; text-align:right;" | 0,054 |
|||
|- |
|||
| style="text-align:center;" | 92 |
|||
| style="text-align:center;" | [[Uranyum]] |
|||
| style="padding-right:5px; text-align:right;" | 0,022 |
|||
|} |
|||
==== Uzayda ==== |
|||
Neodimyumun [[Güneş Sistemi|Güneş Sistemindeki]] parçacık başına bolluğu 0,083 ppb'dir. {{Adn|Abundances in the source are listed relative to silicon rather than in per-particle notation. The sum of all elements per 10<sup>6</sup> parts of silicon is 2.6682{{e|10}} parts; lead comprises 3.258 parts.}} Bu rakam [[Platin|platinin]] yaklaşık üçte ikisi, ancak cıvadan iki buçuk kat ve altından yaklaşık beş kat daha fazladır. Lantanitler genellikle uzayda bulunmaz ve Dünya'nın kabuğunda çok daha fazladır.{{Kdn|Lodders|2003}}<ref name="Barbalace">{{Web kaynağı|url=http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/|başlık=Periodic Table of Elements|erişimtarihi=2007-04-14|yayıncı=Environmental Chemistry.com|ilk=Kenneth}}</ref> |
|||
==== Yer kabuğunda ==== |
|||
[[Dosya:Elemental_abundances.svg|alt=A line chart generally declining towards its right|sağ|küçükresim| Neodimyum, nadir toprak metali olarak [[Dünya'nın yerkabuğu|Dünya'nın kabuğunda]] oldukça yaygın bir elementtir. Nadir toprak metallerinin çoğu daha az bulunur.]] |
|||
Neodimyum, [[Goldschmidt sınıflandırması]] altında bir [[Goldschmidt sınıflandırması|litofil]] olarak sınıflandırılır, yani genellikle oksijenle birlikte bulunur. Nadir toprak metallerine ait olmasına rağmen, neodimyum hiç de nadir değildir. Yerkabuğundaki bolluğu yaklaşık 38'mg/kgdır ve bu onu 27. en yaygın element yapıyor. Bolluk bakımından [[Lantan|lantanuma]] benzer. Seryum en yaygın nadir toprak metalidir, onu neodimiyum ve ardından lantan takip eder.<ref name="Barbalace">{{Web kaynağı|url=http://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/|başlık=Periodic Table of Elements|erişimtarihi=2007-04-14|yayıncı=Environmental Chemistry.com|ilk=Kenneth}}<cite class="citation web cs1" data-ve-ignore="true" id="CITEREFBarbalace">Barbalace, Kenneth. </cite></ref> |
|||
[[Kategori:Yenilenebilir enerji teknolojisi]] |
[[Kategori:Yenilenebilir enerji teknolojisi]] |
||
[[Kategori:İndirgeyici maddeler]] |
|||
[[Kategori:Lantanitler]] |
|||
[[Kategori:Enerji kaynakları]] |
|||
[[Kategori:Elementler]] |
Sayfanın 08.09, 13 Haziran 2023 tarihindeki hâli
Neodimyum, sembolü Nd ve atom numarası 60 olan kimyasal bir elementtir. Lantanit serisinin dördüncü üyesidir ve nadir toprak metallerinden biri olarak kabul edilir. Havada ve nemde hızla kararan sert, hafif dövülebilir, gümüşi bir metaldir. Hızla oksitlenir ve +2, +3 ve +4 pembe, mor/mavi ve sarı bileşikler üretir. Elementlerin en karmaşık spektrumlarından birine sahip olduğu kabul edilir.[1] Neodimyum, 1885 yılında praseodimyumu da keşfeden Avusturyalı kimyager Carl Auer von Welsbach tarafından keşfedildi. Monazit ve bastnäsite minerallerinde önemli miktarlarda bulunur. Neodimyum, doğal olarak metalik formda veya diğer lantanitlerle karışmamış olarak bulunmaz ve genel kullanım için rafine edilir. Neodimyum kobalt, nikel veya bakır kadar yaygındır ve Dünya'nın kabuğunda yaygın olarak dağılmıştır.[2] Diğer birçok nadir toprak metalinde olduğu gibi, dünyadaki ticari neodimyumun çoğu Çin'de çıkarılmaktadır.
Bileşikleri ticari olarak ilk kez 1927'de cam boyası olarak kullanıldı ve popüler bir katkı maddesi olmaya devam ediyor. Nd3+ iyonun rengi kırmızımsı-mordur; Renk neodimyumun keskin ışık emme bantlarının cıva, üç değerlikli evropiyum veya terbiyumun keskin görünür emisyon bantlarıyla zenginleştirilmiş ortam ışığıyla etkileşimi nedeniyle aydınlatma türüne göre değişir. Neodimyum katkılı camlar, dalga boyları 1047 ile 1062 nm arası kızılötesi lazerlerde kullanılır. Bu lazerler, atalet hapsi füzyon deneyleri gibi son derece yüksek güçlü uygulamalarda kullanılmıştır. Neodim ayrıca Nd:YAG lazerde itriyum alüminyum granat gibi diğer çeşitli substrat kristalleriyle birlikte kullanılır.
Neodimyum alaşımları, yüksek mukavemetli, güçlü kalıcı neodimyum mıknatıslar yapmak için kullanılır.[3] Bu mıknatıslar, düşük mıknatıs kütlesi (veya hacmi) veya güçlü manyetik alanların gerekli olduğu mikrofon, profesyonel hoparlör, kulak içi kulaklık, yüksek performanslı hobi DC elektrik motorları ve bilgisayar sabit diskleri gibi ürünlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Daha büyükleri yüksek güç-ağırlık oranına sahip elektrik motorlarında (örneğin, hibrit arabalar) ve jeneratörlerde (örneğin, uçak ve rüzgar türbini elektrik jeneratörleri) kullanılır.[4]
Özellikler
Fiziki özellikleri
Metalik neodim parlak, gümüşi bir metalik parlaklığa sahiptir.[5] Neodim genellikle iki allotropik formda bulunur ve çift altıgenden vücut merkezli kübik yapıya yaklaşık 863'°C te gerçekleşir.[6] Neodimyum, lantanitlerin çoğu gibi, oda sıcaklığında paramanyetiktir ve 20 K (-253 °C; -423,4 °F) 'ye soğutulduğunda bir antiferromanyetik hale gelir.[7] Neodimyum, klasik miskmetalde yaklaşık %18'lik bir konsantrasyonda bulunan nadir toprak metalidir . Neodimyum mıknatıs yapmak için bir ferromanyet olan demirle alaşımlandırılır.[8]
Elektron düzeni
Periyodik tabloda, solunda lantanit praseodim ile sağında radyoaktif promethium arasında ve aktinit uranyumun üzerinde görünür. 60 elektronu, altı 4f ve 6s elektronunun değerlik olduğu [Xe]4f46s2 konfigürasyonunda düzenlenmiştir. Lantanid serisi metallerin çoğu gibi, neodimyum değerlik elektronları olarak genellikle yalnızca üç elektron kullanır.[9]
Kimyasal özellikler
Neodim, lantanit serisinin dördüncü üyesidir. Erime noktası 1.024 °C (1.875 °F) ve kaynama noktası 3.074 °C (5.565 °F) dir. Neodim, diğer lantanitler gibi, genellikle +3 oksidasyon durumuna sahiptir, ancak +2 ve +4 oksidasyon durumlarında ve hatta çok nadir durumlarda +0 da olabilir.[10]Neodimyum hızla oksitlenir,[6] ve üzerinde demir pası gibi bir oksit tabakası oluşturur; bir santimetre büyüklüğünde bir neodim numunesi yaklaşık bir yıl içinde tamamen paslanır. Nd3+ genellikle suda çözünür. Komşu praseodimyum gibi, yaklaşık 150'°C de kolayca yanar ve neodimyum(III) oksit oluşturur; oksit, dökme metali daha fazla oksidasyona maruz bırakarak soyulur.[6]
- 4Nd + 3O
2 → 2Nd
2O
3
Neodimyum oldukça elektropozitif bir elementtir ve neodim (III) hidroksit oluşturmak üzere soğuk suyla yavaş, sıcak suyla hızlı bir şekilde reaksiyona girer:
- 2Nd (s) + 6H
2O (l) → 2Nd(OH)
3 (aq) + 3H
2 (g)
Neodimyum halojenlerle şiddetli reaksiyona girer:
- 2Nd (s) + 3F
2 (g) → 2NdF
3 (s) [viole] - 2Nd (s) + 3Cl
2 (g) → 2NdCl
3 (s) [eflatun] - 2Nd (s) + 3Br
2 (g) → 2NdBr
3 (s) [viole] - 2Nd (s) + 3I
2 (g) → 2NdI
3 (s) [yeşil]
Neodim, lila Nd(III) iyonu içeren çözeltiler oluşturmak üzere seyreltik sülfürik asit içinde kolaylıkla çözünür. Bunlar bir [Nd(OH2)9]3+ kompleksi olarak bulunur:[11]
- 2Nd (s) + 3H
2SO
4 (aq) → 2Nd3+ (aq) + 3SO2−
4 (aq) + 3H
2 (g)
Bileşikler
En önemli neodim bileşiklerinden bazıları şunlardır:
- halojenürler: <sub id="mwsQ">NdF3</sub> ; <sub id="mwsw">NdCl2</sub> ; <sub id="mwtQ">NdCl3</sub> ; <sub id="mwtw">NdBr3</sub> ; <sub id="mwuQ">NDI2</sub> ; NDI <sub id="mwuw">3</sub>
- oksitler:<span data-cx="[{"adapted":true,"partial":false,"targetExists":true,"mandatoryTargetParams":[],"optionalTargetParams":[]}]" data-mw="{"parts":[{"template":{"target":{"wt":"Chem2","href":"./Şablon:Chem2"},"params":{"1":{"wt":"Nd2O3"}},"i":0}}]}" data-ve-no-generated-contents="true" id="mwvg" typeof="mw:Transclusion"> </span>
- hidroksit:<span data-cx="[{"adapted":true,"partial":false,"targetExists":true,"mandatoryTargetParams":[],"optionalTargetParams":[]}]" data-mw="{"parts":[{"template":{"target":{"wt":"Chem2","href":"./Şablon:Chem2"},"params":{"1":{"wt":"Nd(OH)3"}},"i":0}}]}" data-ve-no-generated-contents="true" id="mwwg" typeof="mw:Transclusion"> </span>
- karbonat: Nd <sub id="mwxg">2</sub> (CO <sub id="mwxw">3</sub> ) <sub id="mwyA">3</sub>
- sülfat:<span data-cx="[{"adapted":true,"partial":false,"targetExists":true,"mandatoryTargetParams":[],"optionalTargetParams":[]}]" data-mw="{"parts":[{"template":{"target":{"wt":"Chem2","href":"./Şablon:Chem2"},"params":{"1":{"wt":"Nd2(SO4)3"}},"i":0}}]}" data-ve-no-generated-contents="true" id="mwyw" typeof="mw:Transclusion"> </span>
- asetat: Nd( <sub id="mwzw">CH3COO</sub> ) <sub id="mw0A">3</sub>
- neodimyum mıknatıslar (Nd 2 Fe 14 B)
Bazı neodim bileşikleri, aydınlatma türüne göre değişen renklere sahiptir. [12]
Organik bileşikleri
Organonedimyum bileşikleri, bir neodim-karbon bağına sahip bileşiklerdir. Bu bileşikler, diğer lantanitlerinkine benzer olup, π arka bağı oluşturamazlar. Bu nedenle, çoğunlukla iyonik siklopentadienitler ve bazıları polimerik olabilen σ-bağlı basit alkiller ve ariller ile sınırlıdırlar.[13]
İzotoplar
Doğal olarak oluşan neodimyum (60Nd), beş kararlı izotoptan oluşur - 142Nd, 143Nd, 145Nd, 146Nd ve 148Nd; en bol bulunanı 142Nd'dir ( doğal bolluğun %27,2'si) ve son derece güçlü iki radyoizotop; uzun yarı ömürleri olan 144Nd (yarı ömür (t 1/2) 2,29×1015 yıl alfa bozunması ile ) ve 150Nd (çift beta bozunması, t 1/2 ≈ 7×1018 yıl). 2022 yılı itibariyle toplamda 33 neodim radyoizotopu tespit edildi, en kararlı radyoizotoplar doğal olarak oluşanlardır: 144Nd ve 150Nd. Geri kalan tüm radyoaktif izotopların yarı ömürleri on iki günden kısa ve bunların çoğunun yarı ömürleri 70 saniyeden kısadır; en kararlı yapay izotop, 10.98 günlük bir yarı ömre sahip 147Nd'dir.
Neodim ayrıca bilinen 13 yarı kararlı izotopa sahiptir, en kararlı olanı 139mNd ( t 1/2)= 5,5 saat), 135mNd (t1/2= 5,5 dakika) ve 133m1Nd ( t 1/2 ~70 saniye). En bol kararlı izotop olan 142Nd'den önceki birincil bozunma modları elektron yakalama ve pozitron bozunmasıdır ve sonraki birincil mod beta eksi bozunmadır. 142Nd'den önceki birincil bozunma ürünleri element Pr (praseodim) izotoplarıdır ve sonraki birincil ürünler element Pm (promethium) izotoplarıdır.[14] Beş kararlı izotoptan dördünün seryum veya samaryum izotoplarına bozunduğu tahmin edilmiştir ve bunlar yalnızca gözlemsel olarak kararlıdır.[15] Ek olarak, samaryumun gözlemsel olarak kararlı bazı izotoplarının neodimyum izotoplarına bozunacağı tahmin edilmektedir.[15]
Neodim izotopları çeşitli bilimsel uygulamalarda kullanılmaktadır. 142Nd, kısa ömürlü Tm ve Yb izotoplarının üretiminde kullanılmıştır. Bir radyoaktif güç kaynağı olan 147Pm üretimi için 146Nd önerilmiştir. Diğer prometyum izotoplarının üretimi için birkaç neodim izotopu kullanılmıştır. 147Sm'den bozulma (t1/2= 1,06) sabit 143Nd'ye, samaryum-neodimyum tarihlemesine izin verir.[16] 150Nd, çift beta bozunumunu incelemek için de kullanılmıştır.[17]
Tarih
1751'de İsveçli mineralog Axel Fredrik Cronstedt, Bastnäs'taki madenden -daha sonra cerite olarak adlandırılan- ağır bir mineral keşfetti. Otuz yıl sonra, madenin sahibi olan ailenin bir üyesi olan on beş yaşındaki Wilhelm Hisinger, içinde herhangi bir yeni unsur bulamayan Carl Scheele'ye bir örnek gönderdi. 1803'te Hisinger bir demir ustası olduktan sonra, Jöns Jacob Berzelius ile birlikte minerale geri döndü ve -iki yıl önce keşfedilen cüce gezegen Ceres'e atıfla- ceria adını verdikleri yeni bir oksit izole etti.[19] Ceria, aynı anda ve bağımsız olarak Almanya'da Martin Heinrich Klaproth tarafından izole edildi.[20] 1839 ile 1843 yılları arasında, Berzelius ile aynı evde yaşayan İsveçli cerrah ve kimyager Carl Gustaf Mosander tarafından serya'nın bir oksit karışımı olduğu gösterildi; onları lanthana ve didymia adını verdiği diğer iki okside ayırdı.[21][22][23] O, bir seryum nitrat örneğini havada kavurarak ve ardından elde edilen oksidi seyreltik nitrik asitle işleyerek kısmen ayrıştırmış, oksitleri oluşturan metaller lantan ve didimyum olarak adlandırılmıştı.[24] Von Welsbach, ayrımı spektroskopik analizle doğruladı, ancak ürünler nispeten düşük saflıktaydı. Didymium, 1841'de Carl Gustaf Mosander tarafından keşfedildi ve 1925'te ondan saf neodim izole edildi. Neodim adı, Yunanca neos (νέος), yeni ve didymos (διδύμος), ikiz kelimelerinden türetilmiştir.[6][25][26][22][23][18]
1950'lere kadar çift nitrat kristalleştirme ticari neodimiyumun saflaştırma aracıydı. Lindsay Chemical Division, neodimyumun büyük ölçekli iyon değişimi saflaştırmasını ticarileştiren ilk şirket oldu. 1950'lerden başlayarak, yüksek saflıkta (>%99) neodimyum, öncelikle nadir toprak elementleri açısından zengin bir mineral olan monazitten iyon değiştirme işlemi yoluyla elde edildi.[6] Metal, halojenür tuzlarının elektrolizi yoluyla elde edilir. Neodimyumun çoğu bastnäsite'den ekstrakte ediliyor ve solvent ekstraksiyonu ile saflaştırılıyor. İyon değiştirme saflaştırması en yüksek saflıklar için kullanılır (tipik olarak >%99,99). Gelişen teknoloji ve ticari olarak temin edilebilen neodim oksidin geliştirilmiş saflığı, günümüz koleksiyonlarındaki neodimyum camların görünümüne yansıdı. 1930'larda yapılan ilk neodimyum camlar daha temiz mor olan modern versiyonlardan daha kırmızımsı veya turuncu bir renge sahiptir. Bunun sebebi erken teknolojide, yani fraksiyonel kristalleştirme kullanılarak praseodim izlerini gidermedeki zorluklardı.[27]
Doğrudan tahrikli rüzgar türbinleri için kullanılan kalıcı mıknatıslardaki rolü nedeniyle, neodimyumun yenilenebilir enerjiyle çalışan bir dünyada jeopolitik rekabetin ana nesnelerinden biri olacağı iddia edildi. Ancak çoğu rüzgar türbininin kalıcı mıknatıs kullanmamaktadır.[28][29]
Oluşum ve üretim
olay
Neodim doğada serbest bir element olarak nadiren bulunur, bunun yerine az miktarda tüm nadir toprak metallerini içeren monazit ve bastnäsite (bunlar tek mineral adlarından ziyade mineral grup adlarıdır) gibi cevherler olarak bulunur. Bu minerallerde neodim nadiren baskındır; bazı istisnalar arasında monazit-(Nd) ve kozoit-(Nd) bulunur.[30] Ana madencilik alanları Çin, Amerika Birleşik Devletleri, Brezilya, Hindistan, Sri Lanka ve Avustralya'dadır. Dünya neodimyum rezervlerinin sekiz milyon ton olduğu tahmin ediliyor.[31]
Nd3+ iyonu, periyodik tabloyu hemen takip eden seryum grubunun (lantandan samaryum ve öropyuma kadar olan) ilk lantanidlerine boyut olarak benzerdir ve bu nedenle fosfat, silikat ve karbonatta onlarla birlikte bulunma eğilimindedir. monazit (MIIIPO4) ve bastnäsite (MIIICO3F ) gibi mineraller; burada M, skandiyum ve radyoaktif prometyum (biraz daha az Pr ile çoğunlukla Ce, La ve Y) hariç tüm nadir toprak metallerini ifade eder. ve Nd).[32] Bastnäsite genellikle toryum ve ağır lantanitlerden yoksundur ve ondan hafif lantanitlerin saflaştırılması daha az söz konusudur. Cevher, ezilip öğütüldükten sonra, önce sıcak konsantre sülfürik asit, gelişen karbondioksit, hidrojen florür ve silikon tetraflorür ile işlenir. Ürün daha sonra kurutulur ve su ile süzülerek lantan da dahil olmak üzere erken dönem lantanit iyonları solüsyonda bırakılır.[32]
atomik </br> sayı |
eleman | Akraba </br> miktar |
---|---|---|
42 | Molibden | 2.771 |
47 | Gümüş | 0,590 |
50 | Teneke | 4.699 |
58 | seryum | 1.205 |
59 | praseodimyum | 0,205 |
60 | neodimyum | 1 |
74 | Tungsten | 0,054 |
90 | toryum | 0,054 |
92 | Uranyum | 0,022 |
Uzayda
Neodimyumun Güneş Sistemindeki parçacık başına bolluğu 0,083 ppb'dir. [a] Bu rakam platinin yaklaşık üçte ikisi, ancak cıvadan iki buçuk kat ve altından yaklaşık beş kat daha fazladır. Lantanitler genellikle uzayda bulunmaz ve Dünya'nın kabuğunda çok daha fazladır.[33][34]
Yer kabuğunda
Neodimyum, Goldschmidt sınıflandırması altında bir litofil olarak sınıflandırılır, yani genellikle oksijenle birlikte bulunur. Nadir toprak metallerine ait olmasına rağmen, neodimyum hiç de nadir değildir. Yerkabuğundaki bolluğu yaklaşık 38'mg/kgdır ve bu onu 27. en yaygın element yapıyor. Bolluk bakımından lantanuma benzer. Seryum en yaygın nadir toprak metalidir, onu neodimiyum ve ardından lantan takip eder.[34]
- ^ Werbowy, S., Windholz, L. Studies of Landé gJ-factors of singly ionized neodymium isotopes (142, 143 and 145) at relatively small magnetic fields up to 334 G by collinear laser ion beam spectroscopy.
- ^ See Abundances of the elements (data page).
- ^ Toshiba Develops Dysprosium-free Samarium-Cobalt Magnet to Replace Heat-resistant Neodymium Magnet in Essential Applications.
- ^ Gorman, Steve (August 31, 2009) As hybrid cars gobble rare metals, shortage looms, Reuters.
- ^ Manutchehr-Danai, Mohsen, (Ed.) (2009), "neodymium", Dictionary of Gems and Gemology (İngilizce), Berlin, Heidelberg: Springer, ss. 598–598, doi:10.1007/978-3-540-72816-0_15124, ISBN 978-3-540-72816-0, erişim tarihi: 2023-06-09
- ^ a b c d e Haynes, William M., (Ed.) (2016). "Neodymium. Elements". CRC Handbook of Chemistry and Physics. 97th. CRC Press. s. 4.23. ISBN 9781498754293. r eksik
|soyadı1=
(yardım) - ^ Andrej Szytula; Janusz Leciejewicz (8 March 1994). Handbook of Crystal Structures and Magnetic Properties of Rare Earth Intermetallics. CRC Press. s. 1. ISBN 978-0-8493-4261-5. Yazar eksik
|soyadı1=
(yardım) - ^ Coey, J. M. D.; Parkin, Stuart S.P., (Ed.) (2021), "Magnetism of the Elements", Handbook of Magnetism and Magnetic Materials (İngilizce), Cham: Springer International Publishing, ss. 659–692, doi:10.1007/978-3-030-63210-6_15, ISBN 978-3-030-63210-6, erişim tarihi: 2023-06-07 Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
(yardım) - ^ Greenwood and Earnshaw, pp. 1235–8
- ^ Yttrium and all lanthanides except Ce and Pm have been observed in the oxidation state 0 in bis(1,3,5-tri-t-butylbenzene) complexes, see "Zero oxidation state compounds of scandium, yttrium, and the lanthanides". Chemical Society Reviews (İngilizce). 22 (1): 17–24. 1993-01-01. doi:10.1039/CS9932200017. ISSN 1460-4744. Birden fazla yazar-name-list parameters kullanıldı (yardım); Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
(yardım) - ^ "Chemical reactions of Neodymium". Webelements. Erişim tarihi: 2012-08-16.
- ^ Burke M.W. (1996) Lighting II: Sources.
- ^ Greenwood and Earnshaw, pp. 1248–9
- ^ Karlewski, T., Hildebrand, N., Herrmann, G. et al.
- ^ a b Belli (2019). "Experimental searches for rare alpha and beta decays". European Physical Journal A. 55 (140): 4–6. arXiv:1908.11458 $2. doi:10.1140/epja/i2019-12823-2.
- ^ Depaolo (1976). "Nd isotopic variations and petrogenetic models" (PDF). Geophysical Research Letters. 3 (5): 249. doi:10.1029/GL003i005p00249.
- ^ Barabash, A.S., Hubert, F., Hubert, P. et al.
- ^ a b Marshall (2016). "Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Last Member" (PDF). The Hexagon: 4–9. Erişim tarihi: 30 December 2019.
- ^ Emsley, pp. 120–5
- ^ Greenwood and Earnshaw, p. 1424
- ^ "The Discovery of the Elements: XI. Some Elements Isolated with the Aid of Potassium and Sodium:Zirconium, Titanium, Cerium and Thorium". The Journal of Chemical Education. 9 (7): 1231–1243. 1932. doi:10.1021/ed009p1231. Birden fazla yazar-name-list parameters kullanıldı (yardım); Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
(yardım) - ^ a b The discovery of the elements. 6th. Easton, PA: Journal of Chemical Education. 1956.
- ^ a b Marshall (2015). "Rediscovery of the elements: The Rare Earths–The Confusing Years" (PDF). The Hexagon: 72–77. Erişim tarihi: 30 December 2019.
- ^ See:
- ^ Emsley, John (2003). Nature's building blocks: an A–Z guide to the elements. Oxford University Press. ss. 268–270. ISBN 0-19-850340-7.
- ^ Weeks (1932). "The discovery of the elements. XVI. The rare earth elements". Journal of Chemical Education. 9 (10): 1751. doi:10.1021/ed009p1751.
- ^ Giunta, Carmen J.; Mainz, Vera V.; Girolami, Gregory S., (Ed.) (2021), "The Rare Earths, a Challenge to Mendeleev, No Less Today", 150 Years of the Periodic Table: A Commemorative Symposium, Perspectives on the History of Chemistry (İngilizce), Cham: Springer International Publishing, ss. 259–301, doi:10.1007/978-3-030-67910-1_11, ISBN 978-3-030-67910-1, erişim tarihi: 2023-06-07 Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
(yardım) - ^ "The geopolitics of renewable energy: Debunking four emerging myths" (PDF). Energy Research & Social Science. 49: 36–40. 2019-03-01. doi:10.1016/j.erss.2018.10.018. Erişim tarihi: free. Birden fazla yazar-name-list parameters kullanıldı (yardım); Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
(yardım); Tarih değerini gözden geçirin:|erişimtarihi=
(yardım) - ^ Rare earth frontiers : from terrestrial subsoils to lunar landscapes. Ithaca, NY: Cornell University Press. 2017. ISBN 978-1501714603.
- ^ Hudson Institute of Mineralogy (1993–2018). "Mindat.org".
- ^ "Scenario assessment of neodymium recycling in Japan based on substance flow analysis and future demand forecast". Journal of Material Cycles and Waste Management (İngilizce). 23 (6): 2120–2132. 2021-11-01. doi:10.1007/s10163-021-01277-6. ISSN 1611-8227. Birden fazla yazar-name-list parameters kullanıldı (yardım); Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
(yardım) - ^ a b Greenwood and Earnshaw, p. 1229–32
- ^ a b Lodders 2003.
- ^ a b "Periodic Table of Elements". Environmental Chemistry.com. Erişim tarihi: 2007-04-14. Yazar
|ad1=
eksik|soyadı1=
(yardım) Kaynak hatası: Geçersiz<ref>
etiketi: "Barbalace" adı farklı içerikte birden fazla tanımlanmış (Bkz: Kaynak gösterme)
Kaynak hatası: <ref>
"lower-alpha" adında grup ana etiketi bulunuyor, ancak <references group="lower-alpha"/>
etiketinin karşılığı bulunamadı (Bkz: Kaynak gösterme)