Neodimio (Nd), elemento chimico, un metallo delle terre rare della serie dei lantanidi della tavola periodica.
Il neodimio è un metallo bianco argenteo duttile e malleabile. Si ossida facilmente nell’aria per formare un ossido, Nd2O3, che si scheggia facilmente, esponendo il metallo a un’ulteriore ossidazione. Il metallo deve essere conservato sigillato in una copertura di plastica o tenuto sotto vuoto o in atmosfera inerte. Reagisce gradualmente con gli acidi minerali — tranne l’acido fluoridrico (HF), in cui forma uno strato protettivo di trifluoruro, NdF3. Il neodimio è fortemente paramagnetico e ordina antiferromagneticamente a 7,5 e 19,9 K (−265,7 e −253,3 ° C, o −446,2 e −423,9 ° F) con momenti magnetici spontanei che si sviluppano separatamente su diversi siti indipendenti, esagonali e cubici, rispettivamente.
Il chimico austriaco Carl Auer von Welsbach scoprì il neodimio nel 1885 separando nitrato di didimio di ammonio preparato dalla didimia (una miscela di ossidi di terre rare) in una frazione di neodimio e una frazione di praseodimio mediante ripetuta cristallizzazione. Delle terre rare, solo ittrio, lantanio e cerio sono più abbondanti del neodimio. Nelle rocce ignee della crosta terrestre, è più del doppio del piombo e circa la metà del rame.
Il neodimio si trova nei minerali monazite e bastnasite ed è un prodotto della fissione nucleare. La separazione liquido-liquido o le tecniche di scambio ionico sono impiegate per la separazione e la purificazione del neodimio. Il metallo stesso viene preparato per elettrolisi degli alogenuri fusi o per riduzione metallotermica del fluoruro con calcio. Esistono due allotropi (forme strutturali) del neodimio: la fase α è un doppio esagonale compatto con a = 3.6582 Å ec = 11.7966 Å a temperatura ambiente. La fase β è cubica centrata sul corpo con a = 4,13 Å a 883 ° C (1.621 ° F).
La principale applicazione del neodimio è nei magneti permanenti ad alta resistenza basati su Nd2Fe14B che vengono utilizzati in motori elettrici e generatori ad alte prestazioni, nonché magneti a mandrino per dischi rigidi di computer e turbine eoliche. Il metallo è utilizzato nell’industria elettronica, nella produzione di acciaio e come componente di numerose leghe ferrose e non ferrose, tra cui il misch metal (15% di neodimio), utilizzato per le selci più leggere. Il metallo stesso, e come lega con un altro lantanide, l’erbio, è stato impiegato come rigeneratore in applicazioni di raffreddamento criogenico a bassa temperatura per fornire un raffreddamento fino a 4,2 K (−269 ° C, o −452 ° F). I suoi composti sono utilizzati nell’industria ceramica per smalti e per colorare il vetro in varie tonalità dal rosa al viola. Il granato di alluminio e ittrio stabilizzato al neodimio (YAG) è un componente di molti laser moderni e gli occhiali al neodimio sono utilizzati nelle fibre ottiche. Una miscela di neodimio e praseodimio assorbe la luce nella regione delle dannose righe spettrali sodio-D e quindi viene utilizzata nel vetro degli occhiali di saldatura e soffiatore di vetro.
L’elemento nei suoi composti come l’ossido Nd2O3 e l’idrossido Nd (OH) 3 sono quasi sempre nello stato di ossidazione +3; lo ione Nd3 + è stabile in acqua. Sono stati preparati solo pochi composti di neodimio allo stato +2, come il diioduro NdI2 e il dicloruro NdCl2; lo ione Nd2 + è instabile in soluzione acquosa.