Đất hiếm: neodymium

Neodymium
1
Mục Lục
I.
Nguồn gốc
II.
Vị Trí Trong Bảng Tuần Hoàn
III.
Đặc Điểm và Tính Chất
1- Tính chất vật lý
2- Tính chất hóa học
IV.
Ứng Dụng của Neodymium
V.
Ảnh Hưởng của Neodymium

2
I- Nguồn Gốc

Neodymi được nam tước Carl Auer von Welsbach, một nhà hóa học người Áo, phát hiện tại Viên
năm 1885. Ông tách neodymi cũng như nguyên tố praseodymi từ vật liệu được gọi
là didymi bằng cách kết tinh phân đoạn của nitrat amoni tetrahydrat kép từ axít nitric.

Tận năm 1925, nguyên tố mới được đặt tên là neodymium - có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp.

Neodymi không được tìm thấy trong tự nhiên ở dạng nguyên tố tự do mà nó thường xuất hiện
trong các loại quặng như cát monazi(Ce,La,Th,Nd,Y)PO
4
) và bastnasit ((Ce,La,Th,Nd,Y)
(CO

3
)F).
3
II- Vị Trí Trong Bảng Tuần Hoàn
Neodymium là một nhóm Lantan và kim loại đất hiếm
Nhóm,chu kỳ,phân lớp : n/a, 6, f
Khối lượng nguyên tử : 144,242 đvc
Cấu hình electron : [Xe] 4f4 6s2
Số electron trên vỏ điện tử : 2, 8, 18, 22, 8, 2
4
III- Đặc Điểm và Tính Chất
1. Tính chất vật lý

Kim loại này có ánh kim màu trắng bạc sáng, mềm.

Neodymium bị oxi hóa trong không khí một cách dễ
dàng.

Neodymium thường tồn tại ở dạng hóa trị ba, Nd
3 +


Trong hợp chất của nó, hầu hết các muối của nó có màu
tím nhạt.

Nhiệt độ nóng chảy : 1024 °C

Nhiệt độ sôi : 3074 °C

Bán kính nguyên tử : 181pm

5
2- Tính chất hóa học

Kim loại Neodymi bị xỉn từ từ trong không khí và cháy dễ dàng ở nhiệt độ 150 °C và tạo thành Neodymi(III) ôxít:
4 Nd + 3 O2 → 2 Nd2O3

Neodymi có tính điện dương khá cao, nó phản ứng từ từ với nước lạnh, phản ứng khá nhanh với nước nóng để tảo thành neodymi
hiđrôxít:
2 Nd (s) + 6 H2O (l) → 2 Nd(OH)3 (aq) + 3 H2 (g)

Kim loại Neodymium phản ứng với tất cả các khí halogen:
2 Nd (s) + 3 F2 (g) → 2 NdF3 (s) [màu tím]
2 Nd (s) + 3 Cl2 (g) → 2 NdCl3 (s) [màu hoa cà]
2 Nd (s) + 3 Br2 (g) → 2 NdBr3 (s) [màu tím]
2 Nd (s) + 3 I2 (g) → 2 NdI3 (s) [màu lục]

Neodymi bị hòa tan dễ dàng trong axít sulfuric loãng để tạo thành dung dịch chứa ion Nd (III) màu hoa cà, tồn tại dưới dạng phức
[Nd(OH2)9]3+:[2]
2 Nd (s) + 3 H2SO4 (aq) → 2 Nd3+ (aq) + 3 SO2−4 (aq) + 3 H2 (g)

6
IV- Ứng Dụng của Neodymium
1.Thủy tinh Neodymium

Neodymi dùng để sản xuất ra một số loại thủy tinh bằng
việc đưa ôxít neodymi (Nd2O3) vào trong thủy tinh
nóng chảy.

Thủy tinh neodymi được sử dụng rộng rãi trong các đèn
nóng sáng để tạo ra ánh sáng "tự nhiên" hơn, sử dụng

trong các gương chiếu hậu của ô tô để giảm sự chói lòa
về ban đêm.
7

Các dải hấp thụ sắc nét của neodymi làm cho màu thủy tinh thay đổi theo các điều kiện chiếu sáng khác nhau, từ có màu
tía hơi đỏ dưới ánh sáng ban ngày nhưng trở thành màu lam dưới ánh sáng trắng của đèn huỳnhg quang => tạo màu cho
thủy tinh.
8
2. Nam châm neodymi (Nd2Fe14B)

Neodymi được sử dụng với sắt và boron để tạo ra nam châm vĩnh cửu mạnh mẽ. Nam châm Neodymi được sử
dụng trong máy tính, điện thoại di động, thiết bị y tế, đồ chơi, động cơ, tua bin gió và hệ thống âm thanh.
( Video)
9

Một số ứng dụng khác

Neodymi được sử dụng như một tinh thể (neodymium pha tạp yttrium nhôm garnet) trong laser.
- Được sử dụng trong y học để điều trị bệnh ung thư da và tẩy lông bằng laser.
- Trong công nghiệp chúng được sử dụng để cắt và hàn thép.

Neodymi được sử dụng để làm kính bảo hộ chuyên dùng cho máy thổi thủy tinh.

Kim loại cũng được sử dụng trong một tia lửa sản xuất hợp kim (misch kim loại) đối với thuốc lá đá
lửa nhẹ hơn.
10
V- Ảnh hưởng của Neodymium

Bụi của neodymi kim loại có nguy hiểm cháy và nổ


Các hợp chất của neodymi, giống như các muối của mọi kim loại đất hiếm khác, có độc tính từ nhẹ tới vừa phải.

Bụi neodymi và các muối của nó kích ứng mạnh đối với mắt và các màng nhầy và kích ứng vừa phải đối với da.

Hít thở phải bụi có thể gây ra tắc mạch phổi và sự phơi nhiễm tích tụ gây nguy hiểm cho gan.

Các nam châm neodymi đã được thử nghiệm để sử dụng trong y học, chẳng hạn như các vòng từ tính và chỉnh sửa
xương, nhưng các vấn đề về tương thích sinh học đã không cho phép các ứng dụng này được phổ biến
11
Thank you for watching!
12