Neodym /Neodymium

Neodym (60) [Nd]

Chemische Formel: Nd
Ordnungszahl: 60
Serie: Lanthanoide
Aussehen: silbrig glänzend bis matt schwarz
Masseanteil Erdhülle: 28 ppm
Aggregatszustand: fest
Dichte: 7,01 g·cm−3
Schmelzpunkt: 1021°C

Siedepunkt: 3074°C
Mohshärte: 3,0

Molares Volumen: 20,59 · 10−6 m3/mol

Schmelzwärme: 7,14 kJ/mol

Verdampfungswärme: 289 kJ/mol
CAS: 7440-00-8

 

Internationale Bezeichnung: 釹, Неоди́м, Νεοδύμιο, نيوديميوم, Neodimio, Neodimyum, Neodimio, Nd, Neodímio
GHS Gefahrenstoffkennzeichnung:
H: 250‐260
P: 231+232‐280‐302+334


EU-Gefahrenstoffkennzeichnung:
R: 11‐17
S: 16‐33

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Neodym

Neodym

Neodym Metall (Reinheit 99,7%)
Neodymium metal (purity 99.7%)
TREM 99%, Nd/TREM 99,7%


CAS Nummer: 7440-00-8

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Geschichte

Neodym wurde 1885 vom österreichischen Chemiker Carl Auer von Welsbach in Wien entdeckt. Er trennte das Mineral Didym, das zuvor als einheitliches Element galt, in zwei neue Elemente: Neodym und Praseodym.
Auer von Welsbach verwendete fraktionierte Kristallisation von Ammoniumdoppelnitraten, um die beiden Lanthanoide zu isolieren. Die charakteristischen Absorptionsspektren – Neodym mit starken Banden im Gelb und Grün – bestätigten die Trennung.
Der Name leitet sich vom griechischen „neos didymos“ (neuer Zwilling) ab, in Anlehnung an die enge Verwandtschaft mit Praseodym.
Die erste Reindarstellung von metallischem Neodym gelang erst 1925 durch Elektrolyse geschmolzener Chloride. Aufgrund der chemischen Ähnlichkeit zu anderen Seltenen Erden blieb die Gewinnung lange sehr  aufwendig.

Physikalische und Chemische Eigenschaften

Neodym ist ein silberglänzendes, weiches und duktiles Metall aus der Reihe der Lanthanoide.
Es kristallisiert in einer hexagonal-dichten Packung und zeigt bei 863 °C eine Phasenumwandlung zur kubisch-raumzentrierten Struktur.
An der Luft oxidiert Neodym rasch und bildet eine bläulich-violette Oxidschicht. In fein verteilter Form ist es pyrophor und entzündet sich spontan. Mit Wasser reagiert es unter Wasserstoffentwicklung, in Säuren löst es sich leicht. Bei erhöhten Temperaturen verbindet es sich mit Halogenen, Stickstoff, Schwefel und Kohlenstoff zu stabilen Verbindungen.
Neodymverbindungen zeigen typische +3-Oxidationsstufe, selten +2 oder +4. Neodymsalze färben Glas und Keramik in zarten Violett- und Rosatönen. Die Ionen Nd³⁺ sind stark paramagnetisch und werden in Lasermaterialien genutzt.

Verwendung

Neodym ist vermutlich das wichtigste Seltene-Erd-Element in der modernen Technik.
Über 60 % der Produktion fließen in Neodym-Eisen-Bor-Magnete (NdFeB), die stärksten Dauermagnete der Welt. Sie werden in Elektromotoren, Windkraftanlagen, Festplatten, Kopfhörern und Elektroautos eingesetzt.
Neodym-dotierte Yttrium-Aluminium-Granat-Laser (Nd:YAG) dienen in Medizin, Materialbearbeitung und Wissenschaft. Neodymoxid wird als Farbstoff in Glasern („Neodymglas“) und als Katalysator in der Chemie verwendet.
Legierungen mit Magnesium (z. B. Magneodym) erhöhen die Festigkeit bei hohen Temperaturen und finden in der Luftfahrt Anwendung. Neodym wird zudem in Kryokühlern und als Neutronenabsorber in Kernreaktoren genutzt.
In der Glasindustrie filtert Neodym gelbes Licht und erzeugt klare Farbübergänge in Schweißbrillen und astronomischen Filtern.

Toxikologie und Gefahren

Elementares Neodym gilt als gering toxisch, da es schlecht resorbiert wird. Staub und Späne können jedoch mechanisch reizen und bei Einatmen Lungenschäden verursachen.
Neodymverbindungen sind mäßig toxisch; chronische Exposition kann Leber- und Nierenschäden begünstigen.
Neodympulver ist hochentzündlich und reagiert mit Wasser unter Wasserstoffbildung – Explosionsgefahr! Es muss unter Argon oder Öl gelagert werden. Kontakt mit starken Oxidationsmitteln, Säuren und Halogenen ist zu vermeiden.
Neodym greift Kupfer, Messing und Stahl korrosiv an, besonders in feuchter Umgebung. Lagerung erfolgt in verschlossenen Behältern, getrennt von brennbaren Stoffen und Feuchtigkeit.

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