Neodymium

In de wereld van vandaag heeft Neodymium een ongekende relevantie gekregen, steeds meer aandacht gekregen en allerlei soorten meningen, debatten en onderzoek gegenereerd. Sinds Neodymium op het toneel verscheen, heeft het een diepe impact gehad op verschillende gebieden van de samenleving, en alles beïnvloed, van de populaire cultuur tot de politiek en technologie. In dit artikel zullen we de impact van Neodymium op verschillende aspecten van het dagelijks leven in detail onderzoeken, waarbij we de gevolgen ervan en mogelijke implicaties voor de toekomst analyseren. Zonder twijfel is en blijft Neodymium een onderwerp van groot belang voor onze hedendaagse samenleving.

Neodymium
1 18
1 H 2 Periodiek systeem 13 14 15 16 17 He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba ↓ Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra ↓↓ Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
 
Lanthaniden La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Actiniden Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Neodymium
Neodymium
Algemeen
Naam Neodymium
Symbool Nd
Atoomnummer 60
Groep Scandiumgroep
Periode Periode 6
Blok F-blok
Reeks Lanthaniden
Kleur Zilverwitgelig
Chemische eigenschappen
Atoommassa (u) 144,24
Elektronenconfiguratie 4f4 6s2
Oxidatietoestanden +3
Elektronegativiteit (Pauling) 1,14
Atoomstraal (pm) 182
1e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 533,09
2e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 1035,30
3e ionisatiepotentiaal (kJ·mol−1) 2132,34
Fysische eigenschappen
Dichtheid (kg·m−3) 7007
Smeltpunt (K) 1294
Kookpunt (K) 3350
Aggregatietoestand Vast
Smeltwarmte (kJ·mol−1) 7,113
Verdampingswarmte (kJ·mol−1) 328,7
Kristalstructuur Hex
Molair volume (m3·mol−1) 20,59 · 10−6
Specifieke warmte (J·kg−1·K−1) 190
Elektrische weerstand (μΩ·cm) 64
Warmtegeleiding (W·m−1·K−1) 16,5
SI-eenheden en standaardtemperatuur en -druk worden gebruikt,
tenzij anders aangegeven
Portaal  Portaalicoon   Scheikunde

Neodymium is een scheikundig element met symbool Nd en atoomnummer 60. Het is een geel/zilverwitte lanthanide.

Ontdekking

Neodymium is in 1885 ontdekt door de Oostenrijkse chemicus Carl Auer von Welsbach. Hij scheidde neodymium en praseodymium van het materiaal dat tot die tijd bekendstond als didymium, waarvan men meende dat het een element was. Het duurde tot 1925 voordat neodymium in zuivere vorm werd geïsoleerd.

De naam neodymium is een samentrekking van de Griekse woorden neo (nieuw) en didymos (tweeling). Dit laatste verwijst naar het gegeven dat didymium sterk leek op lanthanium, allebei aangetroffen in ceriet.

Toepassingen

Neodymium wordt hoofdzakelijk gebruikt in de glasindustrie, in industriële magneten en bij de productie van legeringen:

  • Glas kan gekleurd worden van zuiver violet tot rood en grijs door er neodymium aan toe te voegen.
  • In de astronomie wordt met neodymium verrijkt glas gebruikt bij het kalibreren van spectrumlijnen.
  • Neodymium kan worden gebruikt om de door ijzerverontreinigingen ontstane groene kleur in glas te verwijderen.
  • In lasers met infrarode golflengten (zoals bij een YAG-laser) worden transparante materialen gebruikt die neodymiumionen bevatten.
  • Neodymiumzouten kunnen gebruikt worden om emaille te kleuren.
  • Voor zeer sterke permanente magneten kan neodymium gebruikt worden in de vorm van Nd2Fe14B. Deze magneten zijn goedkoper dan samarium-kobalt magneten.
  • Als magneet in diverse toepassingen als borstelloze-naaf-elektromotoren en generators voor bijvoorbeeld windturbines en ook bijvoorbeeld in high-end hoofdtelefoons.

Opmerkelijke eigenschappen

Neodymium heeft een heldere zilverachtige glans. Het is een van de meest reactieve lanthaniden en reageert ook met zuurstof. Daarbij verandert de heldere glans snel in een grijze en matte laag van neodymium(III)oxide.

Verschijning

Als gevolg van de hoge reactiviteit wordt neodymium in de natuur niet in ongebonden toestand aangetroffen. De belangrijkste bronnen zijn de mineralen monaziet en bastnäsiet; mineralen die veel verschillende lanthaniden bevatten in lage concentraties.

Neodymium is lastig te scheiden van de andere elementen die in de mineralen voorkomen. Het meest toegepaste proces daarvoor is ionuitwisseling.

Isotopen

Zie Isotopen van neodymium voor het hoofdartikel over dit onderwerp.
Stabielste isotopen
Iso RA (%) Halveringstijd VV VE (MeV) VP
142Nd 27,13 stabiel met 82 neutronen
143Nd 12,18 stabiel met 83 neutronen
144Nd 23,80 2,29·1015 j α 1,905 140Ce
145Nd 8,30 stabiel met 85 neutronen
146Nd 17,19 stabiel met 86 neutronen
148Nd 5,76 stabiel met 88 neutronen
150Nd 5,64 1,1·1019 j β− 3,367 150Sm

In de natuur komen vijf stabiele neodymiumisotopen voor in vergelijkbare hoeveelheden en twee radioactieve isotopen. In totaal zijn er ruim dertig radioactieve neodymiumisotopen bekend, waarvan het grootste deel alleen kunstmatig kan worden geproduceerd. De meest stabiele radio-isotopen zijn 144Nd en 150Nd met halveringstijden van vele miljoenen jaren. De andere radio-isotopen hebben halveringstijden van minder dan 11 dagen.

Toxicologie en veiligheid

Neodymiumdampen kunnen bij inademing longschade aanrichten. Bij langdurige blootstelling hoopt neodymium zich op in de lever, maar over eventuele leverschade is nog weinig tot niets bekend.

Verhoogde neodymiumconcentraties in water kunnen schade aanrichten in celmembranen van dieren die in het water leven, wat hun voortplanting en zenuwstelsel nadelig beïnvloedt.

Zie de categorie Neodymium van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.