जादू दुर्लभ पृथ्वी तत्व: "स्थायी चुंबक का राजा" -नोडायमियम

बस्टनसाइट

नियोडिमियम, परमाणु संख्या 60, परमाणु वजन 144.24, क्रस्ट में 0.00239% की सामग्री के साथ, मुख्य रूप से मोनाज़ाइट और बास्टनेइट में मौजूद है। प्रकृति में नियोडिमियम के सात समस्थानिक हैं: नियोडिमियम 142, 143, 144, 145, 146, 148 और 150, जिनमें से नियोडिमियम 142 में सबसे अधिक सामग्री है। Praseodymium के जन्म के साथ, Neodymium अस्तित्व में आया। नियोडिमियम के आगमन ने दुर्लभ पृथ्वी क्षेत्र को सक्रिय किया और इसमें एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई। और दुर्लभ पृथ्वी बाजार को प्रभावित करता है।

नीडिमियम की खोज

कार्ल ऑर्वोन वेल्सबैक (1858-1929), नियोडिमियम के खोजकर्ता

1885 में, ऑस्ट्रियाई रसायनज्ञ कार्ल ऑर्वोन वेल्सबैक कार्ल एयूर वॉन वेल्सबैक ने वियना में नियोडिमियम की खोज की। उन्होंने नाइट्रिक एसिड से अमोनियम नाइट्रेट टेट्राहाइड्रेट को अलग करने और क्रिस्टलीकृत करके, और एक ही समय में वर्णक्रमीय विश्लेषण द्वारा अलग किए गए सममित नियोडिमियम सामग्री से नियोडिमियम और प्रासोडायमियम को अलग किया, लेकिन यह 1925 तक अपेक्षाकृत शुद्ध रूप में अलग नहीं किया गया था।

1950 के दशक के बाद से, उच्च शुद्धता Neodymium (99%से अधिक) मुख्य रूप से Monazite की आयन विनिमय प्रक्रिया द्वारा प्राप्त की गई थी। धातु अपने हलाइड नमक को इलेक्ट्रोलाइजिंग द्वारा प्राप्त की जाती है। वर्तमान में, अधिकांश नियोडिमियम को बस्ता नाथनाइट में (CE, LA, ND, PR) CO3F से निकाला जाता है और विलायक निष्कर्षण द्वारा शुद्ध किया जाता है। आयन एक्सचेंज प्यूरीफिकेशन आरक्षित है कि तैयारी के लिए उच्चतम शुद्धता (आमतौर पर> 99.99%)।

नीडमियम धातु

मेटैलिक नियोडिमियम में उज्ज्वल चांदी की धातु की चमक होती है, 1024 डिग्री सेल्सियस का पिघलने बिंदु, 7.004 ग्राम/सेमी का घनत्व, और पैरामैग्नेटिज्म। Neodymium सबसे सक्रिय दुर्लभ पृथ्वी धातुओं में से एक है, जो हवा में तेजी से ऑक्सीकरण और अंधेरा करता है, फिर एक ऑक्साइड परत बनाता है और फिर छीलने के लिए, धातु को आगे ऑक्सीकरण के लिए उजागर करता है। इसलिए, एक सेंटीमीटर के आकार के साथ नियोडिमियम नमूना एक वर्ष के भीतर पूरी तरह से ऑक्सीकरण किया जाता है। यह ठंडे पानी में और जल्दी से गर्म पानी में धीरे -धीरे प्रतिक्रिया करता है।

नियोडिमियम इलेक्ट्रॉनिक विन्यास

इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F4

नियोडिमियम का लेजर प्रदर्शन विभिन्न ऊर्जा स्तरों के बीच 4F कक्षीय इलेक्ट्रॉनों के संक्रमण के कारण होता है। इस लेजर सामग्री का व्यापक रूप से संचार, सूचना भंडारण, चिकित्सा उपचार, मशीनिंग, आदि में उपयोग किया जाता है। उनमें से, Yttrium एल्यूमीनियम गार्नेट Y3AL5O12: ND (YAG: ND) व्यापक रूप से उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ उपयोग किया जाता है, और उच्च दक्षता के साथ nd-doped Gadolinium Scandium गैलियम गार्नेट।

नियोडिमियम का आवेदन

Neodymium का सबसे बड़ा उपयोगकर्ता NDFEB स्थायी चुंबक सामग्री है। NDFEB चुंबक को अपने उच्च चुंबकीय ऊर्जा उत्पाद के कारण "स्थायी मैग्नेट का राजा" कहा जाता है। इसका उपयोग इसके उत्कृष्ट प्रदर्शन के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स, मशीनरी और अन्य उद्योगों में व्यापक रूप से किया जाता है। फ्रांसिस वॉल, कंबरलैंड स्कूल ऑफ माइनिंग, एक्सेटर विश्वविद्यालय, यूके में एप्लाइड माइनिंग के एक प्रोफेसर ने कहा: "मैग्नेट के संदर्भ में, वास्तव में कुछ भी नहीं है जो नियोडिमियम के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकता है। अल्फा चुंबकीय स्पेक्ट्रोमीटर के सफल विकास से संकेत मिलता है कि चीन में एनडीएफईबी मैग्नेट के चुंबकीय गुण विश्व स्तरीय स्तर में प्रवेश कर चुके हैं।

हार्ड डिस्क पर नियोडिमियम चुंबक

नियोडिमियम का उपयोग सिरेमिक, उज्ज्वल बैंगनी ग्लास, लेजर में कृत्रिम रूबी और विशेष ग्लास बनाने के लिए किया जा सकता है जो इन्फ्रारेड किरणों को फ़िल्टर कर सकता है। ग्लास ब्लोअर के लिए चश्मे बनाने के लिए प्रासोडिमियम के साथ मिलकर उपयोग किया जाता है।

मैग्नीशियम या एल्यूमीनियम मिश्र धातु में 1.5% ~ 2.5% नैनो नियोडिमियम ऑक्साइड जोड़ने से उच्च तापमान प्रदर्शन, हवा की जकड़न और मिश्र धातु के संक्षारण प्रतिरोध में सुधार हो सकता है, और यह व्यापक रूप से विमानन के लिए एयरोस्पेस सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है।

नैनो-न्यूमीनियम गार्नेट नैनो-नेकोडिमियम ऑक्साइड के साथ डोपेड शॉर्ट-वेव लेजर बीम का उत्पादन करता है, जो व्यापक रूप से उद्योग में 10 मिमी से कम मोटाई के साथ वेल्डिंग और पतली सामग्री को काटने के लिए उपयोग किया जाता है।

एनडी: याग लेजर रॉड

चिकित्सा उपचार में, नैनो Yttrium एल्यूमीनियम गार्नेट लेजर नैनो नियोडिमियम ऑक्साइड के साथ डोप का उपयोग सर्जिकल चाकू के बजाय सर्जिकल घावों या कीटाणुरहित घावों को हटाने के लिए किया जाता है।

नियोडिमियम ग्लास को ग्लास पिघल में नियोडिमियम ऑक्साइड जोड़कर बनाया जाता है। लैवेंडर आमतौर पर सूर्य के प्रकाश या गरमागरम दीपक के नीचे नियोडिमियम ग्लास में दिखाई देता है, लेकिन हल्का नीला फ्लोरोसेंट लैंप रोशनी के तहत दिखाई देता है। Neodymium का उपयोग कांच के नाजुक रंगों जैसे कि शुद्ध बैंगनी, शराब लाल और गर्म ग्रे को रंगने के लिए किया जा सकता है।

नीडमियम ग्लास

विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास और दुर्लभ पृथ्वी विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विस्तार और विस्तार के साथ, नियोडिमियम में एक व्यापक उपयोग स्थान होगा