El neodimio es un elemento químico con el símbolo Nd y número atómico 60. El neodimio pertenece a la serie de los lantánidos y es un elemento de tierras raras . Es un metal plateado duro, ligeramente maleable que se empaña rápidamente con el aire y la humedad. Cuando se oxida, el neodimio reacciona rápidamente para producir compuestos de color rosa, violeta / azul y amarillo en los estados de oxidación +2, +3 y +4. [5] El neodimio fue descubierto en 1885 por el químico austriaco Carl Auer von Welsbach . Está presente en cantidades significativas en los minerales de mena monacita y bastnäsite.. El neodimio no se encuentra naturalmente en forma metálica o sin mezclar con otros lantánidos, y generalmente se refina para uso general. Aunque el neodimio está clasificado como un elemento de tierras raras, es bastante común, no más raro que el cobalto , el níquel o el cobre , y está ampliamente distribuido en la corteza terrestre . [6] La mayor parte del neodimio comercial del mundo se extrae en China.
Los compuestos de neodimio se utilizaron comercialmente por primera vez como tintes de vidrio en 1927 y siguen siendo un aditivo popular en los vidrios. El color de los compuestos de neodimio se debe al ion Nd 3+ y a menudo es de color púrpura rojizo, pero cambia con el tipo de iluminación, debido a la interacción de las bandas nítidas de absorción de luz del neodimio con la luz ambiental enriquecida con la luz visible nítida. bandas de emisión de mercurio , europio trivalente o terbio . Algunos vidrios dopados con neodimio se utilizan en láseres que emiten infrarrojos con longitudes de onda entre 1047 y 1062 nanómetros. Estos se han utilizado en aplicaciones de potencia extremadamente alta, como experimentos de fusión por confinamiento inercial.. El neodimio también se utiliza con varios otros cristales de sustrato , como el granate de itrio y aluminio en el láser Nd: YAG .
Otro uso importante del neodimio es como componente de las aleaciones que se utilizan para fabricar imanes de neodimio de alta resistencia: potentes imanes permanentes . [7] Estos imanes se utilizan ampliamente en productos como micrófonos, altavoces profesionales, auriculares internos, motores eléctricos de CC de alto rendimiento para pasatiempos y discos duros de computadora, donde se requiere una masa (o volumen) de imán baja o campos magnéticos fuertes. Más grandes imanes de neodimio se utilizan en alta potencia-contra-peso motores eléctricos (por ejemplo en coches híbridos ) y generadores (por ejemplo aviones y la turbina de viento generadores eléctricos ). [8]
El neodimio, un metal de tierras raras , estaba presente en el mischmetal clásico en una concentración de aproximadamente el 18%. El neodimio metálico tiene un brillo metálico plateado brillante. El neodimio existe comúnmente en dos formas alotrópicas , con una transformación de una estructura hexagonal doble a una cúbica centrada en el cuerpo que tiene lugar a aproximadamente 863 ° C. [9] El neodimio es paramagnético a temperatura ambiente y se convierte en un antiferromagnet cuando se enfría a 20 K (−253,2 ° C). [10] Para fabricar los imanes de neodimio, se alea con hierro , que es un ferromagnético .
El metal de neodimio se oxida rápidamente en condiciones ambientales [9] y se quema fácilmente a aproximadamente 150 ° C para formar óxido de neodimio (III) ; el óxido se desprende, exponiendo el metal a granel a una oxidación adicional: [9]
El neodimio es un elemento bastante electropositivo y reacciona lentamente con agua fría pero bastante rápido con agua caliente para formar hidróxido de neodimio (III):