ネオジム

ネオジム(Nd)、化学元素、周期表のランタニド系列の希土類金属。

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ブリタニカクイズ
118周期表クイズの名前と記号
周期表は118個の元素で構成されています。彼らのシンボルをどれだけ知っていますか?このクイズでは、118の化学記号がすべて表示され、それぞれが表す化学元素の名前を選択する必要があります。

ネオジムは、延性があり可鍛性のある銀色のホワイトメタルです。それは空気中で容易に酸化して酸化物Nd2O3を形成し、それは容易に剥離し、金属をさらなる酸化にさらします。金属はプラスチックカバーで密封して保管するか、真空または不活性雰囲気で保管する必要があります。鉱酸と徐々に反応しますが、フッ化水素酸(HF)は、三フッ化塩素NdF3の保護層を形成します。ネオジムは強い常磁性であり、7.5Kと19.9K(-265.7と-253.3°C、または-446.2と-423.9°F)で反強磁性的に秩序化し、自発的な磁気モーメントがそれぞれ六角形と立方体の異なる独立したサイトで別々に発生します。

オーストリアの化学者CarlAuer von Welsbachは、1885年に、ジジミア(希土類酸化物の混合物)から調製した硝酸ジジミウムアンモニウムを、繰り返し結晶化してネオジム画分とプラセオジム画分に分離することにより、ネオジムを発見しました。希土類のうち、ネオジムよりもイットリウム、ランタン、セリウムのみが豊富です。地球の地殻の火成岩では、鉛の2倍以上、銅の約半分の量です。

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ネオジムは鉱物のモナザイトとバストネサイトで発生し、核分裂の生成物です。ネオジムの分離と精製には、液液分離またはイオン交換技術が採用されています。金属自体は、溶融ハロゲン化物の電気分解またはフッ化物のカルシウムによる金属熱還元によって調製されます。ネオジムには2つの同素体(構造形態)が存在します。α相は、室温でa =3.6582Åおよびc =11.7966Åの二重最密六角形です。 β相は、883°C(1,621°F)でa =4.13Åの体心立方体です。

ネオジムの主な用途は、Nd2Fe14Bをベースにした高強度永久磁石です。高性能の電気モーターと発電機、およびコンピューターのハードドライブと風力タービン用のスピンドル磁石。この金属は、電子産業、鉄鋼の製造、およびより軽いフリントに使用されるミッシュメタル(15%ネオジム)を含む多くの鉄および非鉄合金の成分として使用されます。金属自体、および別のランタニドであるエルビウムとの合金として、4.2 K(-269°Cまたは-452°F)まで冷却するための低温クライオクーラーアプリケーションの再生器として使用されています。その化合物は、陶磁器産業で釉薬に使用され、ピンクから紫までさまざまな色合いでガラスを着色します。ネオジム安定化イットリウムアルミニウムガーネット(YAG)は、多くの最新のレーザーのコンポーネントであり、ネオジムガラスは光ファイバーで使用されています。ネオジムとプラセオジムの混合物は、有害なナトリウム-Dスペクトル線の領域で光を吸収するため、溶接機やガラス送風機のゴーグルのガラスに使用されます。

酸化物などの化合物の元素Nd2O3と水酸化物Nd(OH)3は、ほとんどの場合+3酸化状態にあります。 Nd3 +イオンは水中で安定しています。二ヨウ化物NdI2や二塩化物NdCl2など、+ 2状態のネオジムの化合物はごくわずかしか調製されていません。 Nd2 +イオンは水溶液中で不安定です。

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