钕

钕 - 概述

钕为银白色金属，熔点1024°C，密度7.004克/厘米³。钕是最活泼的稀土金属之一，在空气中能迅速变暗，生成氧化物;在冷水中缓慢反应，在热水中反应迅速。掺钕的钇铝石榴石和钕玻璃可代替红宝石做激光材料，钕和镨玻璃可做护目镜。钕(Nd)：伴随着镨元素的诞生，钕元素也应运而生，钕元素的到来活跃了稀土领域，在稀土领域中扮演着重要角色，并且左右着稀土市场。

钕 - 性质

体积弹性模量：Gpa，31.8

原子化焓：kJ /mol @25℃322

热容：J /(mol• K)：27.45

导电性：10^6/(cm •Ω )：0.0157

导热系数：W/(m•K)：16.5

熔化热:(千焦/摩尔)：7.140

汽化热:(千焦/摩尔)：273.0

原子体积:(立方厘米/摩尔)：20.6

元素在宇宙中的含量:(ppm)：0.01

元素名称：钕

元素在太阳中的含量:(ppm)：0.003

元素在海水中的含量:(ppm)

太平洋表面 0.0000018

地壳中含量：(ppm)：38

元素原子量：144.2

晶体结构：晶胞为六方晶胞。

相对原子质量： 144.2

常见化合价： +3

电负性： 1.14

外围电子排布： 4f4 6s2

核外电子排布： 2,8,18,22,8,2

同位素及放射线： *Nd-142 Nd-143 Nd-144(放 α[2.1E15y]) Nd-145 Nd-146 Nd-147[10.98d] Nd-148 Nd-149[1.72h] Nd-150

电子亲合和能： 0 KJ•mol-1

第一电离能： 530 KJ•mol-1

第二电离能： 1034 KJ•mol-1

第三电离能： 0 KJ•mol-1

单质密度： 7.007 g/cm3

单质熔点： 1010.0 ℃

单质沸点： 3127.0 ℃

原子半径： 2.64 埃

离子半径： 未知 埃

共价半径： 1.64 埃

晶胞参数：

a = 365.8 pm

b = 365.8 pm

c = 1179.9 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 120°

氧化态：

Main Nd+3

Other Nd+2, Nd+4

维氏硬度：343MPa

声音在其中的传播速率：(m/S) 2330

电离能 (kJ /mol)

M - M+ 529.6

M+ - M2+ 1035

M2+ - M3+ 2130

M3+ - M4+ 3899

钕 - 发现

发现人：冯•韦尔塞巴赫

发现年代：1885年

发现过程：1885年由冯•韦尔塞巴赫发现的。

元素描述：银白色金属，较活泼，室温下在空气中缓慢氧化，能与水和酸作用放出氢。有顺磁性。

元素来源：存在于独居石中，由含水氯化钕经脱水后用金属钙还原，或由无水氯化钕经熔融后电解而制得。元素用途：用于制造特种合金、电子仪器和光学玻璃。在制造激光器材方面，有着重要的应用。

元素辅助资料：

自莫桑德尔先后发现镧、铒和铽以后，各国化学家特别注意从已发现的稀土元素去分离新的元素。在发现钐和钆的同一时期里，1885年奥地利化学家韦尔塞巴赫从didymium(当时被认为是一种稀土元素)的氧化物中分离出两种新元素的氧化物，其中一种被命名为neodidymium，后来被简化为neodymium，元素符号Pr。

钕、镨、钆、钐都是从当时被认为是一种稀土元素膁idymium中分离出来的。由于它们的发现，didymium不再被保留。而正是它们的发现打开了发现稀土元素的第三道大门，是发现稀土元素的第三阶段。但这仅是完成了第三阶段的一半工作。确切的将应该是打开了铈的大门或完成了铈的分离，另一半就将是打开钇的大门或是完成钇的分离。

钕 - 主要用途

钕元素的到来活跃了稀土领域，在稀土领域中扮演着重要角色，并且左右着稀土市场。钕元素凭借其在稀土领域中的独特地位，多年来成为市场关注的热点。

1、金属钕的最大用户是钕铁硼永磁材料。钕铁硼永磁体的问世，为稀土高科技领域注入了新的生机与活力。钕铁硼磁体磁能积高，被称作当代"永磁之王"，以其优异的性能广泛用于电子、机械等行业。阿尔法磁谱仪的研制成功，标志着我国钕铁硼磁体的各项磁性能已跨入世界一流水平。

2、钕还应用于有色金属材料。在镁或铝合金中添加1.5～2.5%钕，可提高合金的高性能、气密性和耐腐蚀性，广泛用作航空航天材料。

3、另外，掺钕的钇铝石榴石产生短波激光束，在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。

4、在医疗上，掺钕钇铝石榴石激光器代替手术刀用于摘除手术或消毒创伤口。钕也用于玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂。

随着科学技术的发展，稀土科技领域的拓展和延伸，钕元素将会有更广阔的利用空间。

钕 - 发现小史

钕是稀土金属中的一种。稀土是历史遗留的名称，从18世纪末叶开始被陆续发现。当时人们惯于把不溶于水的固体氧化物称作土，例如把氧化铝叫做陶土，氧化镁叫苦土。稀土是以氧化物状态分离出来，很稀少，因而得名稀土，稀土元素的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)至71(Lu)。它们的化学性质很相似，这是由于核外电子结构特点所决定的。它们一般均生成三价化合物。钪的化学性质与其它稀土差别明显，一般稀土矿物中不含钪。钷是从铀反应堆裂变产物中获得，放射性元素147Pm半衰期2.7年。过去认为钷在自然界中不存在，直到1965年，荷兰的一个磷酸盐工厂在处理磷灰石中，才发现了钷的痕量成分。

因此，中国1968年将钷划入64种有色金属之外。1787年瑞典人阿累尼斯(C.A.Arrhenius)在斯德哥尔摩(Stockholm)附近的伊特比(Ytterby)小镇上寻得了一块不寻常的黑色矿石，1794年芬兰化学家加多林(J.Gadolin)研究了这种矿石，从其中分离出一种新物质，三年后(1797年)，瑞典人爱克伯格(A.G.Ekeberg)证实了这一发现，并以发现地名给新的物质命名为Ytteia(钇土)。后来为了纪念加多林，称这种矿石为Gadolinite(加多林矿，即硅铍钇矿)。 1803年德国化学家克拉普罗兹(M.H.Klaproth)和瑞典化学家柏齐力阿斯(J.J.Berzelius)及希生格尔(W.Hisinger)同时分别从另一矿石(铈硅矿)中发现了另一种新的物质---铈土(Ceria)。

1839年瑞典人莫桑得尔(C.G.Mosander)发现了镧和镨钕混合物(didymium)。1885年奥地利人威斯巴克(A.V.Welsbach)从莫桑得尔认为是“新元素”的镨钕混合物中发现了镨和钕。1879年法国人布瓦普德朗(L.D.Boisbauder)发现了钐。1901年法国人德马尔赛(E.A.Demarcay)发现了铕。1880年瑞士马利纳克(J.C.G.De Marignac)发现了钆。1843年莫桑得尔发现了铽和铒。1886年布瓦普德朗发现了镝。1879年瑞典人克利夫(P.T.Cleve)发现了钬和铥。1974年美国人马瑞斯克(J.A.Marisky)等从铀裂产物中得到钷。1879年瑞典人尼尔松(L.F.Nilson)发现了钪。从1794年加多林分离出钇土至1947年制得钷，历时150多年。