Неодим

(от греч. Neos-новый и didymos- близнец, двойник. Лат. Neodimium) Nd, хим. Элемент III гр. Периодич. Системы. Относится к редкоземельным элементам (цериевая подгруппа лантаноидов). Ат. Н. 60, ат. М. 144,24. Прир. Смесь состоит из стабильных изотопов 142Nd (27,07%), 143Nd (12,17%), 145Nd (8,30%), 146Nd (17,22%), 148Nd (5,78%) и радиоактивных изотопов 144Nd (23,78%, Т 1/2 5.1015 г), l50Nd (5,67%, T1/2 2.1015 г). Конфигурация внеш. Электронных оболочек атома 4s24p64d104f45s25p66s2. степень окисления + 3, +4, реже + 2. Энергия ионизации при последоват. Переходе от Nd0 к Nd4+ соотв. 5,49, 10,72, 22,14, 40,41 эВ. Радиусы. Атомный 0,182 нм, ионный (в скобках -координац. Число) для Nd3+ 0,112 нм (6), 0,125 нм (8), 0,130 нм (9), 0,141 нм (12), для Nd2+ 0,143 нм (8), 0,149 нм (9).

Н.-один из наиб. Распространенных РЗЭ. Содержание в земной коре 2,5.10-3% по массе, в морской воде 9,2.10-6 мг/л. Вместе с др. РЗЭ цериевой подгруппы содержится в минералах монацит, бестнезит (до 20% Nd2O3), лопарит. Свойства. Н. -металл светло-серого цвета. До 885 °С существует a-модификация с гексагoн. Решеткой типа La, а =0,36579 нм, с =1,17992 нм, z= 4, пространств. Группа Р63/ттс. Высокотемпературная b-форма-кубич. Типа a-Fe, а= 0,413 нм, z = 2, пространств. Группа Fm3m. DH перехода a<=>b 3,0 кДж/моль. Т. Пл. 1016 °С, т. Кип. 3027 °С. Плотн. A-Nd 6,908 г/см 3, b-Nd 6,80 г/см 3. С 0p >27,42 ДжДмольХК). DH0 пл 7,15 кДж/моль. S0 п298 71,68 ДжДмоль . К). Давление пара 4,50.10-3 Па (1016°С). Температурный коэф. Линейного расширения 6,7-10~6 К , р 6,43-10:5 Ом-см.

Парамагнетик, магн. Восприимчивость +5,628.10-3. Ниже 20 К (точка Нееля)-антиферромагнетик. Твердость по Бринеллю 350-450 МПа. Легко поддается "мех. Обработке в атмосфере Аr. Н. Более стоек к окислению воздухом, чем La, Се и Рr, но менее стоек, чем тяжелые РЗЭ. При нагр. На воздухе быстро окисляется. С минер. К-тами бурно реагирует, взаимод. С кипящей водой. Реагирует с галогенами, N2, H2, особенно при нагревании. В водных средах стабильны только соед. Nd(III). Известные соед. Nd(IY)-Cs3[NdF7] и Ba2(Ce,Nd)2O6. Получены дигалогениды NdX2. Устойчивые комплексные соед. С полидентатными лиган-дами образует Nd(III) (координац. Число 6-12). Комплексо-образование с монодентатными лигандами не характерно для Н. Сесквиоксид Nd2O3 -голубовато-фиолетовые кристаллы с кубич.

Решеткой (а = 1,1140 нм, z =16, пространств. Группа Ia3). Известна гексагoн. Модификац и я (а=0,3831 нм, с =0,6008 нм, z=1, пространств. Группа С3т). Т. Пл. 2320 °С. Плотн. 7,327 г/см 3. С 0p111,3 ДжДмоль . К). DH0 обр Ч 1808,3 кДж/моль. S0298 158,5 ДжДмоль . К). Получают разложением Nd(NO3)3, Nd2(C2O4)3 или др. Солей на воздухе обычно при 800-1000 °С. Временно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны 6 мг/м 3. Т р и ф т о р и д NdF3 -бледно-ро з овые кристаллы с тригон. Решеткой (пространств. Группа Р3С1, z = 6, для гексагoн. Установки а =0,7030 нм, с= 0,7200 нм). Т. Пл. 1377 °С, т. Кип. 2300 °С. С 0p 94,9 ДжДмоль . К). DH0 обр - 1679,0 кДж/моль. S0298 121,3 ДжДмоль . К). Получают взаимод. Nd2O3 с HF-гa-зом при 700 °С, осаждением из водных р-ров солей Nd(III) действием HF, термич.

Разложением фтораммониевых комплексов при 400-500 °С в атмосфере Ar, N2 и др. Применяют для получения чистого Н. Металлотермич. Способом, как компонент лазерных фторидных материалов. Т р и х л о р и д NdCl3 -розово-фиолетовые гигроскопичные кристаллы с гексагон. Решеткой ( а =0,7381 нм, с= 0,4231 нм, z =2,пространств. Группа С63/т). Т. Пл. 758 °С, т. Кип. 1690 °С. С 0 р >99,24 ДжДмоль . К). DH0 обр- 1040,6 кДж/моль. S0298 153,0 ДжДмоль . К). С НВr и HI легко переходит в соответствующие тригалогениды. Образует гидраты. Получают взаимод. Смеси Сl2 и ССl4 с Nd2O3 или Nd2(C2O4)3 выше 200 °С и др. Способами. Безводный NdCl3 применяют для получения металлического Н. Металлотермич. Способом. ЛД 50 4 г/кг (мыши, подкожно). Получение.

Н. при разделении РЗЭ концентрируется вместе с легкими лантаноидами и выделяется вместе с Рr. Смесь соед. Рr(III) и Nd(III) наз. Дидимом. Металлический Н. Получают из безводных галогенидов электролизом их расплава или калышетермич. Восстановлением. Электролиз расплава NdF3 или NdCl3 (с добавками галогенидов Li, К, Са, Ва) ведут при 1000 °С и катодной плотн. Тока 4,7 А/см 2. Материал анода и катода-графит. Применение. Н. -компонент мишметалла, легирующая добавка к чугунам, сталям и др. Сплавам, компонент легких сплавов на основе Mg и Аl. Перспективно использование сплава Nd-Fe-B для произ-ва мощных постоянных магнитов. Оксид и фосфат Н.-пигменты в произ-ве цветного стекла, фосфат-также для керамики. Nd2O3 - компонент художеств.

И оптич. Стекла для фотометров и др. Устройств, лазерных материалов на основе неодимового стекла, иттрий-алюминиевых гранатов и др. Перспективен для изготовления экранов цветных телевизоров как активатор като-долюминофоров на основе Y2O3. Н. Впервые получил К. Ауэр фон Вельсбах в 1885. Лит. См. При ст. Редкоземельные элементы. Л. И. Мартыненко, С. Д. Моисеев, Ю. М. Киселев.