№60 Неодим

История открытия:

Неодим был открыт в 1885 году австрийским химиком Карлом Ауэром фон Вельсбахом. Он разделил дидим - смесь двух редкоземельных металлов, трудно разделяемую из-за чрезвычайной близости их химических свойств и ранее считавшуюся индивидуальным химическим элементом, - на празеодим и неодидим - "новый дидим". Но это название быстро сократилось до неодима.
Получить неодим в чистом виде, свободном от примесей празеодима, удалось лишь в 1925 году.

Получение:

Неодим - второй по распространенности среди всех лантаноидов. Его в земной коре даже больше, чем самого лантана, – 25—37 г/т, в воде океанов — 9,2·10?6 мг/л. Природный неодим состоит из семи изотопов – с массовыми числами от 142 до 146, а также 148 и 150, два из которых слаборадиоактивны. Самый распространенный из них – неодим-142.
Неодим при разделении редкоземельных элементов концентрируется вместе с легкими лантаноидами и выделяется вместе с празеодимом; природную смесь элементов продолжают называть "дидимом"
Простое вещество получают металлотермией или электролизом расплавов солей (NdF₃ или NdCl₃).

Физические свойства:

Неодим - металл серебристо-белого цвета с золотистым оттенком. (Tпл = 1294°С).

Химические свойства:

Неодим входит в состав так называемой цериевой подгруппы лантаноидов, для которых характерны более выраженные металлические свойства. Подобно другим металлам этой группы легко окисляется и хранить его приходится либо в инертной атмосфере или под слоем парафина. Активно взаимодействует с галогенами, серой, азотом и углеродом.
Энергично взаимодействет с кислотами, а при нагревании и с водой, устойчив к действию щелочей.
В соединениях проявляет степени окисления +3 и +2.

Важнейшие соединения:

Оксид неодима(III), Nd₂O₃, голубого цвета, образуется при окислении неодима на воздухе и при его горении. Может быть получен также при разложении нитрата или оксалата неодима. Нерастворим в холодной воде, реагирует с горячей с образованием гидроксида, растворяется в кислотах с образованием солей Неодима(III). При восстановлении его может быть получен оксид неодима(II)
Гидроксид неодима(III), Nd(OH)₃, голубой порошок, нерастворимый в воде. Образует кристаллогидрат состава Nd(OH)₃*H₂O - бледно-фиолетовые кристаллы. При нагревании разлагается, образуя Nd₂O₃, с кислотами дает соли неодима(III).
Нитрат неодима(III), Nd(NO₃)₃, фиолетовые кристаллы, растворимые в воде, образует кристаллогидраты (*4H₂O; *6H₂O).
Сульфат неодима(III), Nd₂(SO₄)₃, розовые кристаллы, растворимые в воде, образует кристаллогидраты (*8H₂O; *15H₂O). При нагревании разлагается, образуя оксид неодима(III)

Применение:

Неодим лучше всего влияет на свойства магниевых, алюминиевых и титановых сплавов увеличивая их прочностные свойства.
Сплавы неодима используются для производства мощных постоянных магнитов (неодим-иттрий-кобальт, неодим-железо-бор)
Оксид Неодима используется для варки стекла, которому его прибавление придаёт «александритовый эффект» - способность менять окраску при изменении освещения, позволяя создавать высокохудожественные изделия.
Фторид Неодима используется как лазерный материал - для возбуждения лазерного излучения в инфракрасной области спектра.