Neodym / Neodymium

Neodym (60) [Nd]

Ordnungszahl                60

CAS-Nummer                  7440-0082

Anteil Erdhülle                 22 ppm

Relat. Atommasse         144,242 (3)

Atomradius                   185 (206) pm

Schmelzpunkt                1024 °C  
Siedepunkt                     3030 °C  
Oxidationszahlen          3
Dichte                              7,008 g/cm³   
Härte (Mohs)                  2-3
Elektronegativität         1,14 (Pauling)
Elektronenkonfig.          [Xe]4s46s2  

GHS Gefahrenstoffkennzeichnung:

H: 228-302-312-315-319-332-325

P: 210-261-280-305+351+338

 

EU-Gefahrenstoffkennzeichnung:

R: 11

S: 17

 Achtung
entzündlich
 Reizend

Geschichte

Im Jahr 1841 extrahierte der schwedische Chemiker und Chirurg Carl Gustav Mosander die "Seltene Erde" Didym aus Lanthanoxid. 1874 bemerkte nun der Naturforscher und Professor Per Teodor Cleve, dass es sich bei Didym nicht wie ursprünglich angenommen um ein eigenes Element, sondern um zwei unterschiedliche Elemente handelte. Im Jahr 1879 isolierte Lecoq de Boisbaudran das Element Samarium aus der Didymerde. 1885 gelang es schließlich dem österreichischen Chemiker Carl Auer von Welsbach Didym in Praseodym und Neodym zu trennen. Reines metallisches Neodym wurde erst einige Zeit später im Jahr 1925 erstmals isoliert.

Physikalische und Chemische Eigenschaften

Reines meallisches Neodym ist ein silbrig, weiß glänzendes Lanthanoid und zählt zu den Seltenen Erden. Es läuft, wie einige Seltenerdmetalle schnell an der Luft an. Dabei reagiert es mit Sauerstoff und bildet eine rosaviolette Oxidschicht. Aus diesem Grund sollte es unter Luftausschluss, beispielsweise in Öl, im Vakuum oder unter Argon gelagert werden. Feines pulverförmiges Neodym ist pyrophor und kann sich an der Luft von selbst entzünden. Wenn Neodym verbrennt bleibt Neodymoxid [Nd2O3] zurück. Mit Wasserstoff reagiert es zu Neodymhydrid NdH2. In heißem Wasser löst es sich unter Wasserstoffbildung auf und wird zu Neodymhydroxid Nd(OH)3. Auch in verdünnten Säuren wird Neodym aufgelöst. Das Salz der Schwefelsäure, das Neodym(III)-sulfat Nd2(SO4)3 • 8 H2O, bildet rosaviolette Kristalle und löst sich im Wasser mit violetter Lösung.

Verwendung

  • Neodym-Eisen-Borverbindungen zur Herstellung der weltweit leistungsstärksten Magnete. Sie werden genutzt für Elktromobilität, Windkraftanlagen, Kernspintomographen, Mikromotoren und Festplatten , Dauermagnet-Rotoren, hochwertige Lautsprecher und Kopfhörer. Gegenüber den Samarium-Cobalt-Magneten sind sie stärker und wesentlich preiswerter, aber auch wesentlich empfindlicher gegen Hitze. Um diese Empfindlichkeit zu reduzieren wird den Magneten Dysprosium beigemischt.
  • Neodymsalze zum Färben von Emaille und Glas (blau - violett)
  • Blaue Porzellanfarbe
  • Neodym(III)-oxid zur Glasfärbung. Diese Spezialgläser haben scharfe Absorptionsbanden und werden unteranderem in der Astronomie zum Kalibrieren benutzt.
  • Entfärben von eisenhaltigem Glas
  • UV-absorbierende Sonnenschutzgläser
  • Laser (Neodym-YAG-Lasers)
  • Neodymoxiddotiertes Bariumtitanat für Kondensator-Dielektrika
  • Wegen der pyrophoren Eigenschaften als Legierungspartner mit Cer in Feuersteinen
  • Zur Herstellung von Neodym-katalysiertem Polybutadienkautschuk