Neodym (Nd), pierwiastek chemiczny, metal ziem rzadkich z szeregu lantanowców układu okresowego.
Neodym to ciągliwy i ciągliwy srebrzystobiały metal. Łatwo utlenia się w powietrzu, tworząc tlenek Nd2O3, który łatwo się rozpada, wystawiając metal na dalsze utlenianie. Metal musi być przechowywany zamknięty w plastikowej osłonie lub przechowywany w próżni lub w obojętnej atmosferze. Reaguje stopniowo z kwasami mineralnymi – z wyjątkiem kwasu fluorowodorowego (HF), w którym tworzy ochronną warstwę trifluorku NdF3. Neodym jest silnie paramagnetyczny i porządkuje antyferromagnetycznie w 7,5 i 19,9 K (-265,7 i -253,3 ° C lub -446,2 i -423,9 ° F) ze spontanicznymi momentami magnetycznymi rozwijającymi się oddzielnie w różnych niezależnych miejscach, odpowiednio heksagonalnym i sześciennym.
Austriacki chemik Carl Auer von Welsbach odkrył neodym w 1885 roku poprzez rozdzielenie azotanu amonowo-dydymowego otrzymanego z didymii (mieszaniny tlenków metali ziem rzadkich) na frakcję neodymu i frakcję prazeodymu poprzez powtarzaną krystalizację. Spośród ziem rzadkich tylko itr, lantan i cer występują w większej ilości niż neodym. W skałach magmowych skorupy ziemskiej występuje ponad dwukrotnie więcej ołowiu i mniej więcej o połowę mniej niż miedź.
Neodym występuje w minerałach monacytu i bastnasycie i jest produktem rozszczepienia jądrowego. Do rozdzielania i oczyszczania neodymu stosuje się techniki rozdzielania ciecz-ciecz lub wymiany jonowej. Sam metal jest przygotowywany przez elektrolizę stopionych halogenków lub przez metalotermiczną redukcję fluorku wapniem. Istnieją dwa allotropy (formy strukturalne) neodymu: faza α jest podwójnie upakowana heksagonalna z a = 3,6582 Å ic = 11,7966 Å w temperaturze pokojowej. Faza β jest centrowana sześciennie w ciele z a = 4,13 Å w 883 ° C (1621 ° F).
Głównym zastosowaniem neodymu są magnesy trwałe o wysokiej wytrzymałości oparte na Nd2Fe14B, wysokowydajne silniki elektryczne i generatory, a także magnesy wrzecionowe do dysków twardych komputerów i turbin wiatrowych. Metal ten jest używany w przemyśle elektronicznym, do produkcji stali oraz jako składnik wielu stopów żelaznych i nieżelaznych, w tym metal mech (15% neodymu), używany do produkcji lżejszych krzemieni. Sam metal – i jako stop z innym lantanowcem, erbem – został wykorzystany jako regenerator w niskotemperaturowych chłodnicach kriogenicznych, aby zapewnić chłodzenie do 4,2 K (-269 ° C lub -452 ° F). Jego związki są wykorzystywane w przemyśle ceramicznym do szkliw i do barwienia szkła na różne odcienie od różowego do fioletowego. Stabilizowany neodymem granat itrowo-glinowy (YAG) jest składnikiem wielu nowoczesnych laserów, a szkła neodymowe są stosowane w światłowodach. Mieszanina neodymu i prazeodymu pochłania światło w obszarze szkodliwych linii widmowych sodu-D i dlatego jest stosowana w szkłach okularów spawaczy i dmuchaczy szkła.
Pierwiastek w jego związkach, takich jak tlenek Nd2O3 i wodorotlenek Nd (OH) 3 są prawie zawsze na +3 stopniu utlenienia; jon Nd3 + jest stabilny w wodzie. Przygotowano tylko kilka związków neodymu w stanie +2, takich jak dijodek NdI2 i dichlorek NdCl2; jon Nd2 + jest niestabilny w roztworze wodnym.