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. Los imanes de neodimio más grandes se utilizan en motores eléctricos de alta potencia en función del peso (por ejemplo, en automóviles híbridos ) y generadores (por ejemplo , aerogeneradores y generadores eléctricos de turbinas eólicas ). [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):