נאודימיום

נֵאוֹדִּימְיוּם (באנגלית: Neodymium) הוא יסוד כימי מסדרת הלנתנידים שסמלו הכימי Nd ומספרו האטומי 60. הוא נמנה עם משפחת היסודות הנדירים, אם כי למעשה הוא אינו נדיר, אלא מפוזר בדלילות ולכן יקר להפקה. נאודימיום הוא משאב קריטי בייצור מנועים חשמליים בעלי יחס כוח/משקל גבוה, החיוניים בתחומים כדוגמת מכוניות חשמליות - כל אחד ממנועי מכונית חשמלית מכיל למעלה מקילוגרם של נאודמיום.

נאודימיום

פרומתיום - נאודימיום - פרסאודימיום
Nd U       60 Nd                                                                                                                                                                                                                                                                                           הטבלה המחזורית
נתונים בסיסיים
מספר אטומי	60
סמל כימי	Nd
סדרה כימית	לנתנידים
מראה
לבן כסוף
תכונות אטומיות
משקל אטומי	144.24(3) u
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה	2, 8, 18, 22, 8, 2
תכונות פיזיקליות
צפיפות	6,800 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר	מוצק
נקודת רתיחה	3,373K (3,100°C)
נקודת התכה	1,297K (1,023.85°C)
לחץ אדים	6.03E-3Pa ב-2,890K
מהירות הקול	2,330 מטר לשנייה ב-293.15K
שונות
אלקטרושליליות	1.14
קיבול חום סגולי	190 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית	1.57 106/m·Ω
מוליכות חום	16.5 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה	533.1 kJ/mol
היסטוריה
מגלה	קרל אאואר פון ולסבאך
תאריך גילוי	1885
נקרא על שם	חדישות (יוונית)

תכונות

נאודימיום הוא מתכת לבנה כסופה בעלת ברק מתכתי. נאודימיום הוא בין המתכות היותר פעילות ממשפחת הלנתנידים, הוא מגיב במהירות עם אוויר ויוצר Nd₂O₃ שלאחר מכן מתפורר וחושף את שאר המתכת לאוויר.

שימושים

שימושי הנאודימיום:

• משקפי מגן של נפחים ורתכים מכילות לעיתים נאודימיום.
• לנאודימיום שימוש בהסרת הצבע הירוק בזכוכית שנגרם בעקבות זיהומי ברזל.
• ליוני נאודימיום יישומים בייצור לייזרים.
• למלחי נאודימיום יישומים בציפוי אמאיל.
• לנאודימיום שימושים בתור מגנט חזק, לתרכובת Nd₂Fe₁₄B (שזולה ויעילה יותר ממגנטים אחרים כמו מגנטי סמריום-קובלט) תפקיד בייצור אוזניות וחומרת מחשב.
• בשל הדמיון בין היון Nd³⁺ לבין Ca²⁺, משמשים לעיתים יוני נאודימיום בתור דשן (בעיקר בסין).

מגנטי נאודימיום נפוצים במיוחד בפרויקטים מדעים של תלמידים, מאחר שהם חזקים יותר ממגנט רגיל וניתן להשיגם בקלות על ידי פירוק כוננים קשיחים שאינם בשימוש.

היסטוריה

הנאודימיום (מקור השם במילה היוונית "נאוס" - "חדש" ו"דידימוס" - "תאום") זוהה על ידי כימאי אוסטרי בשם קרל וולסבך (Carl Auer von Welsbach) בווינה בשנת 1885. קרל הפריד את נאודימיום בזמן אנליזה ספקטרוסקופית של דידמיום (תערובת נאודימיום ופרסאודימיום). נאודימיום בודד לראשונה בשנת 1925.

צורה בטבע

נאודימיום לא נמצא בטבע בצורתו החופשית לעולם, הוא מופיע כמחצב כמו מונזיט ((Ce, La, Th, Nd, Y)PO₄) ובסטנסיט ((Ce,La,Th,Nd,Y)(CO₃)F).

ניתן לבודד נאודימיום מNdF₃ כך:

2NdF₃ + 3Ca → 2Nd + 3CaF₂

טכניקה נוספת לבידוד נאודימיום היא בעזרת חילוף יונים.

אמצעי זהירות

אבק נאודמיום מתכתי הוא חומר דליק ועלול להתלקח.

לתרכובות נאודימיום רעילות נמוכה, אך מלחיו מגרים את העיניים, העור והאף. כשמוזרק לווריד, נאודימיום יכול לשמש כחומר מונע קרישה.

קישורים חיצוניים

• נאודימיום ב-Webelements (באנגלית)
• technology/neodymium-alloy נאודימיום, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)