Neodimio: differenze tra le versioni

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{{elemento chimico

|Nome = neodimio

|Serie_chimica = [[Lantanoidi|lantanidi]]

|Nucleoni =

|Precedente = [[praseodimio]]

|Successivo = [[promezio]]

|Simbolo = Nd

|Numero_atomico = 60

|Gruppo = —

|Periodo = [[elementi del periodo 6|6]]

|Blocco = [[Metalli del blocco f|f]]

|Densità = 6 800 kg/m³

|Durezza =

|Aspetto = Neodymium2.jpg

|Didascalia = bianco argenteo

|Spettro =

|Peso_atomico = 144,24

|Raggio_atomico = {{M|181|p|m}}

|Raggio_covalente = {{M|201|pm=6|p|m}}

|Raggio_di_van_der_Waals =

|Configurazione_elettronica = <nowiki>[</nowiki>[[Xeno|Xe]]<nowiki>]</nowiki>4f⁴6s²

|Termine_spettroscopico = ⁵I₄

|Elettroni = 2, 8, 18, 22, 8, 2

|Numero_di_ossidazione = 3 (debolmente [[base (chimica)|basico]])

|Struttura_cristallina = [[Sistema esagonale|esagonale]]

|Stato = [[solido]]

|Fusione = {{M|1297||K}} {{M|(1 024||°C}})

|Ebollizione = 3&nbsp;347 K (3&nbsp;074&nbsp;°C)

|Punto_critico =

|Punto_triplo =

|Volume_molare = {{M|20,59|e=−6||m3}}/[[Mole|mol]]

|Calore_di_evaporazione = {{M|273|k|J/mol}}

|Calore_di_fusione = 7,14 kJ/mol

|Tensione_di_vapore = {{Exp|6,03|e=−3||Pa}} a 2&nbsp;890&nbsp;K

|Velocità_del_suono = {{M|2330||m/s}} a 293,15&nbsp;K

|Numero_CAS = 7440-00-8

|Elettronegatività = 1,14 ([[Elettronegatività#Scala di Pauling|scala di Pauling]])

|Calore_specifico = 190 [[Calore specifico|J/(kg·K)]]

|Conducibilità_elettrica = {{Exp|1,57|6}}/m·[[Ohm|Ω]]

|Conducibilità_termica = 16,5 [[Conducibilità termica#Unità di misura|W/(m·K)]]

|Energia_1a_ionizzazione = 533,1 kJ/mol

|Energia_2a_ionizzazione = 1&nbsp;040 kJ/mol

|Energia_3a_ionizzazione = 2&nbsp;130 kJ/mol

|Energia_4a_ionizzazione = 3&nbsp;900 kJ/mol

|Isotopo_1 = ¹⁴²Nd

|NA_1 = 27,13%

|TD_1 = Nd è stabile con 82 [[neutrone|neutroni]]

|Isotopo_2 = ¹⁴³Nd

|NA_2 = 12,18%

|TD_2 = Nd è stabile con 83 neutroni

|Isotopo_3 = ¹⁴⁴Nd

|NA_3 = 23,8%

|TD_3 = {{tutto attaccato|{{Exp|2,29|15}}anni}}

|DM_3 = [[decadimento alfa|α]]

|DE_3 = 1,905

|DP_3 = [[Cerio|¹⁴⁰Ce]]

|Isotopo_4 = ¹⁴⁵Nd

|NA_4 = 8,3%

|TD_4 = Nd è stabile con 85 neutroni

|Isotopo_5 = ¹⁴⁶Nd

|NA_5 = 17,19%

|TD_5 = Nd è stabile con 86 neutroni

|Isotopo_6 = ¹⁴⁸Nd

|NA_6 = 5,76%

|TD_6 = Nd è stabile con 88 neutroni

|Isotopo_7 = ¹⁵⁰Nd

|NA_7 = 5,64%

|TD_7 = {{Exp|1,1|19}} anni

|DM_7 = [[decadimento beta|β⁻β⁻]]

|DE_7 = 3,367

|DP_7 = [[Samario|¹⁵⁰Sm]]

}}

Il '''neodimio''' è l'[[elemento chimico]] di [[numero atomico]] 60 e il suo [[Simbolo chimico|simbolo]] è '''Nd'''.

<br />

== Caratteristiche ==

Il neodimio è un metallo appartenente al gruppo delle [[terre rare]], o [[Lantanoidi|lantanidi]], presente nella lega chiamata [[mischmetal]] fino al 18%.

È un metallo d'aspetto argenteo e lucente, tuttavia essendo uno dei lantanidi più reattivi, si ossida rapidamente all'[[aria]] coprendosi di una patina di ossido che desquamandosi espone all'azione ossidante dell'aria nuovi strati di metallo.

== Applicazioni ==

Tra gli usi del neodimio si annoverano:

* Come componente del didimio, utilizzato per la colorazione degli occhiali e degli schermi per saldatori.

* Negli auricolari ergonomici in cui la presenza di magneti in neodimio offre una qualità sonora eccellente.

* L'utilizzo come colorante per vetri consente di ottenere delicate tonalità che variano dal violetto al rosso-vino sino a tonalità calde di grigio. L'assorbimento di tali vetri presenta picchi di assorbimento particolarmente stretti. Questi vetri sono utilizzati per produrre filtri per osservazioni astronomiche, calibrando le bande dello [[spettro di assorbimento]]. Il neodimio consente di compensare il colore verde dei vetri, impartito dal ferro come contaminante.

* Come [[Drogaggio|drogante]] viene utilizzato in alcuni materiali trasparenti impiegati nei laser all'infrarosso {{M|(1054-1064|n|m}}); fra questi, il [[granato di ittrio e alluminio]] (Nd:YAG), il fluoruro di ittrio e litio (Nd: YLF), il vanadato di ittrio (Nd: YVO) e nei vetri al neodimio (Nd: glass). Questi ultimi sono usati per costruire i [[laser]] a impulsi più potenti del mondo, in grado di fornire potenze dell'ordine {{M|del|T|W}} per ogni singolo impulso; gruppi di questi laser vengono usati negli esperimenti di fusione nucleare per ottenere il confinamento inerziale dell'[[idrogeno]].

* I sali di neodimio sono usati come coloranti per smalti.

* Il neodimio viene utilizzato per produrre [[magnete permanente|magneti permanenti]] [[magneti al neodimio|Nd₂Fe₁₄B]] ad elevata [[coercitività]]. Questi materiali sono meno costosi dei magneti al samario-cobalto e vengono anche utilizzati nella produzione di auricolari.

* Probabilmente a causa di affinità con Ca²⁺, è stato citato l'utilizzo di Nd³⁺ come agente di crescita per le [[Plantæ|piante]]:<ref>{{Cita web|http://www.regional.org.au/au/gcirc/2/399.htm|The Effect of Neodymium (Nd³⁺) on Some Physiological Activities in Oilseed Rape during Calcium (Ca²⁺) Starvation|lingua=en|autore=Youzhang Wei|autore2=Xiaobo Zhou|editore=Department of Soil Science & Agro-chemistry|città=[[Zhejiang]]}}</ref> in Cina è frequente l'utilizzo di composti delle terre rare come [[fertilizzanti]].

* Viene utilizzato per la produzione di altoparlanti di qualità per riprodurre fedelmente le frequenze più alte, ad esempio i tweeter al neodimio si caratterizzano per l'elevata brillantezza del suono.

* Viene utilizzato nella produzione di componenti magnetici di diversi tipi di microfoni professionali per la sua particolare struttura magnetica che assicura una maggiore sensibilità, un miglior [[rapporto segnale/rumore]] e una gamma estesa delle frequenze con "alti" limpidi.

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* Neodymium is a component of [[didymium]] used for colouring glass to make [[welding|welder]]'s goggles.

* Neodymium colours [[glass]] in delicate shades ranging from pure violet through wine-red and warm gray. Light transmitted through such glass shows unusually sharp [[absorption band]]s; the glass is used in [[astronomy|astronomical work]] to produce sharp bands by which [[spectral line]]s may be calibrated. Neodymium is also used to remove the green colour caused by [[iron]] contaminants from glass.

* Certain transparent materials with a small concentration of neodymium ions can be used in [[laser]]s for infrared wavelengths (1054-1064&nbsp;nm), e.g. Nd:YAG (yttrium aluminium garnet), Nd:YLF (yttrium lithium fluoride), Nd:YVO (yttrium vanadate), Nd:glass.

* Neodymium salts are used as a colourant for [[enamel]]s.

* Neodymium is used in very powerful permanent [[magnet]]s - [[Neodymium magnet|Nd₂Fe₁₄B]]. These magnets are cheaper than [[Samarium-Cobalt magnet]]s and appear in products such as iPod in-ear headphones.

* Neodymium [[ion]]s are used in [[active laser medium|active laser media]].

* Probably because of similarities to Ca²⁺, Nd³⁺ has been reported [http://www.regional.org.au/au/gcirc/2/399.htm] to promote plant growth. Rare earth element compounds are frequently used in China as [[fertilizer]].

-->

== Storia ==

Il neodimio è stato scoperto dal [[:categoria:chimici|chimico]] [[austria]]co barone [[Carl Auer von Welsbach]] a [[Vienna]] nel [[1885]]. Auer von Welsbach tramite un'analisi [[spettroscopia|spettroscopica]] individuò il neodimio nel [[didimio]] insieme al [[praseodimio]], tuttavia l'elemento non fu isolato in forma pura fino al [[1925]]. Il nome deriva dalle parole [[Lingua greca antica|greche]] ''neos'', nuovo, e ''didimos'', gemello.

Oggi il neodimio viene ottenuto tramite un processo di [[scambio ionico]] dalle [[sabbia|sabbie]] di [[monazite]] ((Ce,La,Th,Nd,Y)PO₄), un minerale ricco di elementi appartenenti alla classe dei lantanidi, e per [[elettrolisi]] dei suoi [[sale|sali]] [[alogeni|alogenati]].

== Disponibilità ==

Il neodimio non si trova mai in natura allo stato nativo; si rinviene invece in minerali quali la sabbia di [[monazite]] ((Ce,La,Th,Nd,Y)PO₄) e la [[gruppo della bastnäsite|bastnasite]] ((Ce,La,Th,Nd,Y)(CO₃)F), nonché nel [[mischmetal]].

La sua separazione dalle altre ''terre rare'' è piuttosto difficoltosa.

== Composti ==

Tra i composti del neodimio si hanno

[[Fluoruro|Fluoruri]]

* [[fluoruro di neodimio|NdF₃]]

[[Cloruro|Cloruri]]

* [[cloruro di neodimio(II)|NdCl₂]]; [[Cloruro neodimico|NdCl₃]]

[[Bromuro|Bromuri]]

* [[bromuro di neodimio(II)|NdBr₂]]; [[bromuro di neodimio(III)|NdBr₃]]

[[Ioduri]]

* [[ioduro di neodimio(II)|NdI₂]]; [[ioduro di neodimio(III)|NdI₃]]

[[Ossido|Ossidi]]

* [[ossido di neodimio|Nd₂O₃]]

Solfuri

* [[solfuro di neodimio(II)|NdS]]; [[solfuro di neodimio(III)|Nd₂S₃]]

Selenuri

* [[seleniuro di neodimio(II)|NdSe]]

Tellururi

* [[tellururo di neodimio(II)|NdTe]]; [[tellururo di neodimio(III)|Nd₂Te₃]]

[[Nitruri]]

* [[nitruro di neodimio(III)|NdN]]

== Isotopi ==

Il neodimio in natura si presenta come una miscela di cinque isotopi stabili, ¹⁴²Nd, ¹⁴³Nd, ¹⁴⁵Nd, ¹⁴⁶Nd e ¹⁴⁸Nd, di cui il 142 è il più [[Abbondanza isotopica|abbondante]] (27,2%), e due [[Radionuclide|isotopi radioattivi]], ¹⁴⁴Nd e ¹⁵⁰Nd.

Gli isotopi radioattivi del neodimio sono in totale 31 ed i più stabili sono ¹⁵⁰Nd, con un'[[emivita (fisica)|emivita]] di {{tutto attaccato|{{Exp|1,1|19}}anni,}} ¹⁴⁴Nd {{tutto attaccato|({{Exp|2,29|15}}anni)}} e ¹⁴⁷Nd (10,98 giorni). Gli altri isotopi hanno emivite inferiori a 3,38 giorni e la maggior parte di essi inferiore ai 71 secondi.

Questo elemento presenta anche 4 [[Isomeria nucleare|metastati]], i più stabili sono ^139mNd (emivita di 5,5 ore), ^135mNd (5,5 minuti) e ^141mNd (62,0 secondi).

La principale modalità di decadimento radioattivo degli isotopi fino a ¹⁴²Nd è la [[cattura elettronica]] con trasformazione in isotopi del [[praseodimio]]; per gli isotopi di massa superiore è il [[decadimento beta]] con trasformazione in isotopi del [[promezio]].

== Precauzioni ==