Neodym er et grunnstoff som i ren form er et sølvhvitt og formbart metall.
neodym
Neodym tilhører lantanoidene i periodesystemet, og er et av de sjeldne jordmetallene.
Metallisk neodym har få bruksområder, men har i spesielle tilfeller blitt tilsatt i legeringer, blant annet til magnesiumlegeringer.
Neodym legert med jern og bor (Nd2Fe14B) brukes til å lage kraftige permanentmagneter som er tusen ganger sterkere enn vanlige magneter. Disse neodymbaserte magnetene finnes blant annet i mikrofoner, i høyttalere og i de små elektromotorene som styrer dørlåser og elektriske vindusruter i biler.
Forbindelsene neodymoksid og neodymklorid blir brukt til å farge glass, emalje og porselen for å motvirke jernfarger i disse, og til fremstilling av blåfiolette neophanglass. Dette glasset holder tilbake ultrafiolett lys og deler av sollyset.
Glasset har også sterke absorpsjonsbånd i gult og blir brukt i beskyttelsesbriller for sveisere og glassblåsere for å filtrere ut den gule natriumlinjen i flammer.
Spor av neodymoksid blir dessuten brukt ved fremstilling av kunstige edelstener, som granat, og som tilsetning til krystaller, for eksempel yttriumvanadat, eller glass for bruk i laserteknikken. Neodymoksid og neodymklorid er også blitt brukt som katalysator ved forskjellige industrielle prosesser.
Gjennomsnittlig konsentrasjon av neodym i jordskorpen er 41,5 ppm (0,00415 masseprosent). Nest etter cerium og lantan er neodym det vanligste av lantanoidene. I jordskorpen forekommer neodym i større mengder enn kjente metaller som bly, tinn, sølv og gull.
Spor av neodym finnes også i havet i en konsentrasjon som er beregnet til 33 ppb (33 mikrogram per liter)
Neodym følger cerium i mineraler som monazitt, bastnäsitt og cerritt. De to første er de viktigste i kommersiell fremstilling av lantanoidene, og monazitt inneholder 9–20 prosent neodym, mens bastnäsitt inneholder 2–15 prosent neodym.
Neodym har ingen biologisk rolle, og metallet finnes i små konsentrasjoner i kroppen. Løselige salter er mildt giftige ved inntak. Støv av praseodymsalter og metallpulver irriterer huden og tårekanalene.
Det første trinnet i å separere neodym fra andre lantanoider ble foretatt av svensken Carl Gustaf Mosander i 1841. Han separerte ut en fraksjon fra mineralet ceritt som han mente bestod av to grunnstoffer. Det ene kalte han lantan og det andre didym (av gresk didymos, 'tvilling'), fordi det var «en tvilling» som ikke kunne skilles fra lantan.
I 1885 viste imidlertid østerrikeren Carl Auer von Welsbach at didym bestod av to grunnstoffer. Disse fikk navnene praseodym (av gresk praseos, 'løkgrønn' og didymos, 'grønn tvilling') og neodym ('ny tvilling').
Metallisk neodym ble først fremstilt i 1925.
For å fremstille neodym løses de neodymholdige mineralene i svovelsyre. Etter at thoriumfraksjonen er fjernet, felles neodym og de andre lantanoidene som oksalat eller som et dobbeltsulfat med natriumsulfat. Lantanoidene skilles fra hverandre ved ionebyttingsmetoder eller væske–væske-ekstraksjon.
Metallisk neodym fremstilles ved metallotermisk reduksjon av neodymoksid, som har kjemisk formel Nd2O3, eller ved elektrolyse av kloridsmelter.
Det produseres lite rent neodymmetall grunnet høye kostnader. I 2020 var produksjonen av neodymoksid 36 000 tonn, som er en økning fra 7000 tonn i 2004. Kina er det største produsentlandet med en andel på nær 80 prosent. Andre viktige produsentland er Australia, USA og Myanmar. Reservene av neodym er anslått til 8 millioner tonn.
Neodym er et sølvhvitt metall som oksideres i tørr luft med dannelse av et tynt oksidbelegg. I fuktig luft dannes et ikke-beskyttende belegg av oksidhydrater som gradvis skaller av. Metallet bør derfor oppbevares under hydrokarboner eller på annen måte som forhindrer kontakt med luft.
Ved oppvarming i luft antennes neodym ved 300–400 °C, og det brenner til neodym(III)oksid.
Neodym(III)acetat, Nd(CH3COO)3. Den svakt fiolette fargen kommer fra Nd3+-ionene.
Det har blitt fremstilt flere hundre neodymforbindelser med mål om å utvikle bedre separasjonsmetoder og for kommersielt bruk. Neodym er hovedsakelig treverdig (det vil si at det har oksidasjonstall +III) i sine kjemiske forbindelser, men to- og fireverdig neodym er også kjent.
De viktigste neodymforbindelsene er:
Neodyms ytre elektronkonfigurasjon består av 4f46s2-elektroner. I neodyms treverdige kjemiske forbindelser er de to 6s-elektronene og ett av 4f-elektronene avgitt. De to- og fireverdige neodymionene Nd2+ og Nd4+ har henholdsvis fire og to 4f-elektroner (4f4 og 4f2). Det treverdige neodymionet Nd3+, er rødlig farget. Denne fargen har derfor også neodymsaltene.
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.