Neodymium (Nd), scheikundig element, een zeldzaam aardmetaal uit de lanthanidenreeks van het periodiek systeem.
Neodymium is een ductiel en kneedbaar zilverwit metaal. Het oxideert gemakkelijk in lucht om een oxide te vormen, Nd2O3, dat gemakkelijk afsplitst, waardoor het metaal aan verdere oxidatie wordt blootgesteld. Het metaal moet verzegeld worden opgeslagen in een plastic omhulsel of in vacuüm of in een inerte atmosfeer worden bewaard. Het reageert geleidelijk met minerale zuren, behalve fluorwaterstofzuur (HF), waarin het een beschermende laag van trifluoride, NdF3, vormt. Neodymium is sterk paramagnetisch en bestelt antiferromagnetisch bij 7,5 en 19,9 K (-265,7 en -253,3 ° C, of -446,2 en -423,9 ° F) waarbij spontane magnetische momenten zich afzonderlijk ontwikkelen op verschillende onafhankelijke locaties, respectievelijk hexagonaal en kubisch.
De Oostenrijkse chemicus Carl Auer von Welsbach ontdekte neodymium in 1885 door ammoniumdidymiumnitraat bereid uit didymia (een mengsel van zeldzame aardmetalen) te scheiden in een neodymiumfractie en een praseodymiumfractie door herhaalde kristallisatie. Van de zeldzame aarden zijn alleen yttrium, lanthaan en cerium overvloediger dan neodymium. In de stollingsgesteenten van de aardkorst is het meer dan twee keer zo overvloedig als lood en ongeveer half zo overvloedig als koper.
Neodymium komt voor in de mineralen monaziet en bastnasiet en is een product van kernsplijting. Vloeistof-vloeistofscheiding of ionenwisselingstechnieken worden gebruikt voor het scheiden en zuiveren van neodymium. Het metaal zelf wordt bereid door elektrolyse van de gesmolten halogeniden of door metallotherme reductie van het fluoride met calcium. Er bestaan twee allotropen (structurele vormen) van neodymium: de α-fase is dubbel dicht opeengepakt hexagonaal met a = 3,6582 Å en c = 11,7966 Å bij kamertemperatuur. De β-fase is lichaamsgericht kubisch met a = 4,13 Å bij 883 ° C (1621 ° F).
De belangrijkste toepassing van neodymium is in zeer sterke permanente magneten op basis van Nd2Fe14B die worden gebruikt in krachtige elektromotoren en generatoren, evenals in spilmagneten voor computer harde schijven en windturbines. Het metaal wordt gebruikt in de elektronica-industrie, bij de fabricage van staal en als component in een aantal ferro- en non-ferro legeringen, waaronder misch metal (15 procent neodymium), dat wordt gebruikt voor lichtere vuurstenen. Het metaal zelf – en als een legering met een ander lanthanide, erbium – is gebruikt als regenerator in cryo-koelertoepassingen bij lage temperatuur om te zorgen voor afkoeling tot 4,2 K (-269 ° C, of -452 ° F). De compounds worden in de keramiekindustrie gebruikt voor glazuren en om glas in verschillende tinten van roze tot paars te kleuren. Neodymium-gestabiliseerd yttrium-aluminium-granaat (YAG) is een onderdeel van veel moderne lasers, en neodymium-glazen worden gebruikt in glasvezel. Een mengsel van neodymium en praseodymium absorbeert licht in het gebied van de schadelijke natrium-D-spectraallijnen en wordt daarom gebruikt in het glas van las- en glasblazersbrillen.
Het element in zijn verbindingen zoals het oxide Nd2O3 en het hydroxide Nd (OH) 3 bevinden zich bijna altijd in de +3 oxidatietoestand; het Nd3 + -ion is stabiel in water. Er zijn slechts enkele verbindingen van neodymium in de +2-toestand bereid, zoals het dijodide NdI2 en het dichloride NdCl2; het Nd2 + -ion is onstabiel in waterige oplossing.