Néodyme (Nd), élément chimique, un métal des terres rares de la série des lanthanides du tableau périodique.
Le néodyme est un métal blanc argenté ductile et malléable. Il s’oxyde facilement à l’air pour former un oxyde, Nd2O3, qui éclate facilement, exposant le métal à une oxydation supplémentaire. Le métal doit être stocké scellé dans un revêtement en plastique ou conservé sous vide ou dans une atmosphère inerte. Il réagit progressivement avec les acides minéraux – sauf l’acide fluorhydrique (HF), dans lequel il forme une couche protectrice de trifluorure, NdF3. Le néodyme est fortement paramagnétique et s’ordonne antiferromagnétiquement à 7,5 et 19,9 K (-265,7 et -253,3 ° C, ou -446,2 et -423,9 ° F) avec des moments magnétiques spontanés se développant séparément sur différents sites indépendants, hexagonaux et cubiques, respectivement.
Le chimiste autrichien Carl Auer von Welsbach a découvert le néodyme en 1885 en séparant le nitrate de didymium d’ammonium préparé à partir de didymia (un mélange d’oxydes de terres rares) en une fraction de néodyme et une fraction de praséodyme par cristallisation répétée. Parmi les terres rares, seuls l’yttrium, le lanthane et le cérium sont plus abondants que le néodyme. Dans les roches ignées de la croûte terrestre, il est plus de deux fois plus abondant que le plomb et environ deux fois moins abondant que le cuivre.
Le néodyme se trouve dans les minéraux monazite et bastnasite et est un produit de la fission nucléaire. Des techniques de séparation liquide-liquide ou d’échange d’ions sont utilisées pour la séparation et la purification du néodyme. Le métal lui-même est préparé par électrolyse des halogénures fondus ou par réduction métallothermique du fluorure avec du calcium. Il existe deux allotropes (formes structurales) du néodyme: la phase α est une double hexagonale serrée avec a = 3,6582 Â et c = 11,7966 Â à température ambiante. La phase β est cubique centrée sur le corps avec a = 4,13 Å à 883 ° C (1621 ° F).
L’application principale du néodyme est dans les aimants permanents à haute résistance basés sur Nd2Fe14B qui sont utilisés dans moteurs électriques et générateurs de haute performance, ainsi que dans des aimants de broche pour disques durs d’ordinateurs et éoliennes. Le métal est utilisé dans l’industrie électronique, dans la fabrication de l’acier et comme composant dans un certain nombre d’alliages ferreux et non ferreux, parmi lesquels du métal misch (15 pour cent de néodyme), utilisé pour les silex plus légers. Le métal lui-même – et en tant qu’alliage avec un autre lanthanide, l’erbium – a été utilisé comme régénérateur dans des applications de refroidisseurs cryogéniques à basse température pour assurer un refroidissement jusqu’à 4,2 K (-269 ° C ou -452 ° F). Ses composés sont utilisés dans l’industrie de la céramique pour les émaux et pour colorer le verre dans différentes nuances allant du rose au violet. Le grenat d’yttrium-aluminium stabilisé au néodyme (YAG) est un composant de nombreux lasers modernes, et les verres au néodyme sont utilisés dans la fibre optique. Un mélange de néodyme et de praséodyme absorbe la lumière dans la région des raies spectrales sodium-D nocives et est donc utilisé dans le verre des lunettes de soudeurs et souffleurs de verre.
L’élément dans ses composés tels que l’oxyde Nd2O3 et l’hydroxyde Nd (OH) 3 sont presque toujours à l’état d’oxydation +3; l’ion Nd3 + est stable dans l’eau. Seuls quelques composés du néodyme à l’état +2 ont été préparés, tels que le diiodure NdI2 et le dichlorure NdCl2; l’ion Nd2 + est instable en solution aqueuse.