Neodyymi (Nd), kemiallinen alkuaine, harvinaisten maametallien jaksollisen järjestelmän lantanidisarja.
Neodyymi on sitkeää ja muokattavaa hopeanvalkoista metallia. Se hapettuu helposti ilmassa muodostaen oksidin, Nd2O3, joka helposti leviää ja altistaa metallin edelleen hapettumiselle. Metalli on varastoitava suljettuna muovikotelossa tai pidettävä tyhjiössä tai inertissä ilmakehässä. Se reagoi vähitellen mineraalihappojen kanssa – paitsi fluorivetyhappoon (HF), jossa se muodostaa suojaavan kerroksen trifluoridia, NdF3. Neodyymi on voimakkaasti paramagneettinen ja järjestää antiferromagneettisesti lämpötiloissa 7,5 ja 19,9 K (−265,7 ja −253,3 ° C tai −446,2 ja −423,9 ° F). >
Itävaltalainen kemisti Carl Auer von Welsbach löysi neodyymin vuonna 1885 erottamalla didymiasta (harvinaisten maametallien oksidien seos) valmistettu ammoniumidymiumnitraatti neodyymifraktioksi ja praseodyymifraktioksi toistuvalla kiteytyksellä. Harvinaisista maametalleista vain yttrium, lantaani ja cerium ovat runsaampia kuin neodyymi. Maan kuoren magmiakivissä sitä on yli kaksi kertaa niin paljon kuin lyijyä ja noin puolet niin paljon kuin kuparia.
Neodyymiä esiintyy monatsiitin ja bastnasiitin mineraaleissa ja se on ydinfissiotuote. Neste-neste-erotus- tai ioninvaihtotekniikoita käytetään neodyymin erottamiseen ja puhdistamiseen. Itse metalli valmistetaan sulatettujen halogenidien elektrolyysillä tai pelkistämällä fluoridi metallotermisesti kalsiumilla. Neodyymistä on olemassa kaksi allotrooppia (rakennemuotoja): a-faasi on kaksinkertainen, tiiviisti pakattu kuusikulmainen, a = 3,6582 Å ja c = 11,7966 Å huoneenlämpötilassa. Β-vaihe on runkokeskeinen kuutio, jonka a = 4,13 Å 883 ° C: ssa (1621 ° F).
Neodyymiä käytetään pääasiassa Nd2Fe14B: hen perustuvissa erittäin lujuissa kestomagneeteissa, joita käytetään suuritehoiset sähkömoottorit ja generaattorit sekä karamagneeteissa tietokoneen kiintolevyille ja tuuliturbiinille. Metallia käytetään elektroniikkateollisuudessa, teräksen valmistuksessa ja komponenttina lukuisissa rauta- ja ei-rautaseoksissa, mukaan lukien väärennetty metalli (15 prosenttia neodyymiä), jota käytetään kevyempiin kiveihin. Itse metallia – ja seoksena toisen lantanidin, erbiumin kanssa – on käytetty regeneraattorina matalalämpöisissä kylmälauhduttimissa jäähdytyksen aikaansaamiseksi 4,2 K: iin (-269 ° C tai -452 ° F). Sen yhdisteitä käytetään keramiikkateollisuudessa lasitteisiin ja lasin värjäämiseen useissa sävyissä vaaleanpunaisesta purppuraan. Neodyymistabiloitu yttriumalumiinigranaatti (YAG) on osa monia moderneja lasereita, ja neodyymilaseja käytetään kuituoptiikassa. Neodyymin ja praseodyymin seos absorboi valoa haitallisten natrium-D-spektriviivojen alueella ja sitä käytetään siksi hitsaajien ja lasinpuhaltimien suojalasissa.
Sen yhdisteiden alkuaine kuten oksidi Nd2O3 ja hydroksidi Nd (OH) 3 ovat melkein aina hapettumistilassa +3; Nd3 + -ioni on stabiili vedessä. Vain muutama neodyymiyhdiste +2-tilassa on valmistettu, kuten diodiodi NdI2 ja dikloridi NdCl2; Nd2 + -ioni on epästabiili vesiliuoksessa.