ネオジム化学元素

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。

ネオジムは、延性があり順応性のある銀白色の金属です。それは空気中で容易に酸化して酸化物Nd ₂ O _{3を形成し}、これは容易に破砕し、金属をさらなる酸化に曝します。金属はプラスチック製のカバーで密閉して保管するか、真空または不活性雰囲気に保管する必要があります。フッ化水素酸（HF）を除き、鉱酸と徐々に反応します。フッ化水素酸（HF）では、三フッ化物NdF _3の保護層を形成します。ネオジムは強い常磁性であり、7.5および19.9 K（-265.7および-253.3°C、または-446.2および-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、それぞれ異なる独立したサイト（六角形および立方体）で別々に発生します。

オーストリアの化学者、カールアウアーフォンウェルスバッハは、1885年に、ジディミア（希土類酸化物の混合物）から調製された硝酸ジジミウムアンモニウムを、繰り返し結晶化によっ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、イットリウム、ランタン、セリウムだけがネオジムよりも豊富です。地殻の火成岩では、それは鉛の2倍以上、銅の約半分の豊富です。

天然ネオジムは、7つの異なる同位体の混合物です。そのうちの5つは安定しています。ネオジム-142（27.13パーセント）、ネオジム146（17.19パーセント）、ネオジム143（12.18パーセント）、ネオジム145（8.30パーセント）、ネオジム148（5.76パーセント）で、2つは安定しています。放射性、ネオジム144（23.80％）とネオジム150（5.64％）。ネオジム（核異性体を除く）の合計31の放射性同位元素が特徴付けられており、質量は124〜161、半減期は0.65秒（ネオジム-125）〜7.9×10 ¹⁸年（ネオジム-150）です。

ネオジムは鉱物のモナザイトとバストナサイトで発生し、核分裂の産物です。ネオジムの分離精製には、液液分離やイオン交換技術が用いられます。金属自体は、溶融ハロゲン化物の電気分解によって、またはフッ化物をカルシウムで金属熱還元すること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相は体心立方で、883°C（1,621°F）でa = 4.13Åです。

ネオジムの主な用途は、高性能電気モーターや発電機、およびコンピューターのハードドライブや風力タービンのスピンドルマグネットで使用されているNd ₂ Fe ₁₄ B ベースの高強度永久磁石です。金属は、エレクトロニクス産業、鋼鉄の製造、およびいくつかの鉄および非鉄合金のコンポーネントとして使用されます。その中でも、ミッシュメタル（15％ネオジム）は、より軽いフリントに使用されます。金属自体、および別のランタニドとの合金であるエルビウムは、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採用され、4.2 K（-269°C、または-452°F）まで冷却します。そのコンパウンドは、釉薬用のセラミック業界で、ピンクから紫までさまざまな色合いでガラスを着色するために使用されます。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ガラスに使用されます。

酸化物Nd ₂ O ₃や水酸化物Nd（OH）₃などの化合物の元素は、ほぼ常に+3酸化状態です。Nd ³⁺イオンは水中で安定しています。+2状態におけるネオジムのわずか数化合物は、二ヨウ化物NDIとして、調製された₂及びジクロリドNdCl ₂。Nd ²⁺イオンは水溶液中で不安定です。

要素のプロパティ

原子番号	60
原子量	144.24
融点	1,021°C（1,870°F）
沸点	3,074°C（5,565°F）
比重	7.008（25°C、または77°F）
酸化状態	+2（まれ、不安定）、+ 3
電子配置	[Xe] 4f 4 6s 2