基本介紹
- 中文名：釹
- 外文名：neodymium
- 分子量：144.242
- CAS登錄號：7440-00-8
- EINECS登錄號：231-109-3
- 熔點：1024 ℃
- 沸點：3074 ℃
- 密度：7.004 g/cm
- 外觀：銀白色金屬
- 危險性描述：R36/37/38
- 化學符號：Nd
- 發現者：馮·韋爾塞巴赫
- 原子序數：60
- 元素類別：鑭系元素
- 電子排布：[Xe] 4f 6s
- 原子半徑：181pm
- 電負性：1.14（鮑林標度）
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發現歷史
發現人
馮·韋爾塞巴赫
發現年代
1885年
發現過程
1839年瑞典人莫桑得爾（C.G.Mosander）發現了鑭和鐠釹混合物（didymium）。
這之後，各國化學家特別注意從已發現的稀土元素去分離新的元素。
1885年奧地利人韋爾塞巴赫（A.V.Welsbach）從莫桑得爾認為是“新元素”的鐠釹混合物中發現了鐠和釹。其中一種被命名為neodidymium，後來被簡化為neodymium，元素符號Nd，就是釹元素。
釹、鐠、釓、釤都是從當時被認為是一種稀土元素didymium中分離出來的。由於它們的發現，didymium不再被保留。而正是它們的發現打開了發現稀土元素的第三道大門，是發現稀土元素的第三階段。但這僅是完成了第三階段的一半工作。確切的將應該是打開了鈰的大門或完成了鈰的分離，另一半就將是打開釔的大門或是完成釔的分離。
理化性質
單質密度 | 7.007g/cm |
|---|---|
單質熔點 | 1024℃ |
單質沸點 | 3074℃ |
體積彈性模量 | 31.8Gpa |
原子化焓 | 322kJ/mol |
熱容 | 27.45J/(mol·K) |
導電性 | 0.0157×10/(cm·Ω) |
導熱係數 | 16.5W/(m·K) |
熔化熱 | 7.140kJ/mol |
汽化熱 | 273.0kJ/mol |
原子體積 | 20.6cm/mol |
元素在宇宙中的含量 | 0.01ppm |
元素在太陽中的含量 | 0.003ppm |
地殼中含量 | 38ppm |
原子量 | 144.242 |
晶體結構 | 晶胞為六方晶胞 |
電負性 | 1.14（鮑林標度） |
外圍電子排布 | 4f6s |
核外電子排布 | 2，8，18，22，8，2 |
電子層 | K-L-M-N-O-P |
質子數 | 60 |
電子數 | 60 |
原子核虧損質量 | 0.95808u |
晶胞參數 | a=365.8pm；b=365.8pm；c=1179.9pm；α=90°；β=90°；γ=120° |
聲音在其中的傳播速率 | 2330m/s |
電離能（kJ/mol） | M - M 529.6 |
M - M 1035 | |
M - M 2130 | |
M- M 3899 |
因為釹離子的吸收譜線比較特殊，在不同光源下有不同顏色，螢光燈下從（左到右的是硫酸釹，硝酸釹和氯化釹）
螢光燈下從（左到右的是硫酸釹，硝酸釹和氯化釹） | 節能燈下（順序同上） | 正常日光下（順序同上） |
|---|---|---|
 螢光燈下 |  節能燈下 |  日光下 |
化學性質
性質
化學性質 | 方程式 |
|---|---|
化學性質較活潑，室溫下在空氣中緩慢氧化，並可以燃燒，生成氧化釹。 | 4Nd + 3O2= 2Nd2O3 |
和冷水反應緩慢，和熱水反應迅速，生成氫氧化釹。 | 2Nd + 6H2O =2Nd(OH)3 + 3H2↑ |
可以和鹵素髮生劇烈的反應。 | 2Nd + 3F2 = 2NdF3 2Nd + 3Cl2 = 2NdCl3 2Nd + 3Br2 = 2NdBr3 2Nd + 3I2 = 2NdI3 |
可以和酸發生反應。 | 2Nd + 3H2SO4 = Nd2(SO4)3+3H2↑ |
化合物
氧化釹，Nd2O3，分子量336.40，為淡紫色固體粉末，易受潮、吸收空氣中二氧化碳，不溶於水，能溶於無機酸。相對密度7.24。熔點約1900℃，在空氣中加熱能部分生成釹的高價氧化物。用於製取永磁材料、玻璃、陶瓷的著色劑和雷射材料。在鎂或鋁合金中添加1.5%～2.5%納米氧化釹，可提高合金的高溫性能、氣密性和耐腐蝕性，廣泛用作航空航天材料。另外，摻納米氧化釹的納米氧化釔鋁石榴石產生短波雷射束，在工業上廣泛用於厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在醫療上，摻納米氧化釹的納米氧化釔鋁石榴石雷射器代替手術刀用於摘除手術或消毒創傷口。納米氧化釹也用於玻璃和陶瓷材料的著色以及橡膠製品和添加劑。
主要用途
釹元素憑藉其在稀土領域中的獨特地位，多年來成為市場關注的熱點。金屬釹的最大用戶是釹鐵硼永磁材料。釹鐵硼永磁體的問世，為稀土高科技領域注入了新的生機與活力。釹鐵硼磁體磁能積高，被稱作當代“永磁之王”，以其優異的性能廣泛用於電子、機械等行業。阿爾法磁譜儀的研製成功，標誌著我國釹鐵硼磁體的各項磁性能已跨入世界一流水平。釹還套用於有色金屬材料。在鎂或鋁合金中添加1.5-2.5%釹，可提高合金的高溫性能、氣密性和耐腐蝕性，廣泛用作航空航天材料。另外，摻釹的釔鋁石榴石產生短波雷射束，在工業上廣泛用於厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在醫療上，摻釹釔鋁石榴石雷射器代替手術刀用於摘除手術或消毒創傷口。釹也用於玻璃和陶瓷材料的著色以及橡膠製品的添加劑。隨著科學技術的發展，稀土科技領域的拓展和延伸，釹元素將會有更廣闊的利用空間。
安全信息
釹對眼睛和黏膜有很強的刺激性，對皮膚有中度刺激性，吸入還可導致肺栓塞和肝損害。
