Neodimio
El neodimio es un elemento químico que se clasifica como un lantánido y un metal de tierras raras. Fue descubierto en 1885 por Carl Auer von Welsbach.
Descubrimiento del neodimio
El neodimio fue identificado por primera vez en 1885, en Viena, por el científico austriaco Carl Auer von Welsbach. Fue descubierto en ‘didymium‘, una sustancia incorrectamente identificada por el químico sueco Carl Mosander como un nuevo elemento en 1841.
El ‘didimio’ inexistente incluso recibió el símbolo Di en la primera edición de la tabla periódica de Mendeleev en 1869.
En 1879, el químico francés Lecoq de Boisbaudran detectó y separó el samario del ‘didimio’ en París.
Después de que se descubrió el samario, se observó que el espectro de absorción del ‘didimio’ daba resultados diferentes según el mineral del que se hubiera obtenido.
Bohuslav Brauner, que trabajaba en Praga, publicó un artículo sobre determinaciones de peso atómico en 1882 para elementos de tierras raras y sus datos para ‘didymium’ eran variables.
Brauner se convenció de que el ‘didimio’ era una mezcla de elementos; intentó separarlos, pero no tuvo éxito.
En 1885, Carl Welsbach, que había descubierto el ‘didimio’ 14 años antes, se dio cuenta de que en realidad era una mezcla de dos elementos completamente nuevos.
Llamó a estos neodimio y praseodimio. Welsbach hizo reaccionar el ‘didimio’ para formar sales de nitrato, que luego cristalizó fraccionadamente en ácido nítrico para producir sales de neodimio rosa y praseodimio de color marrón verdoso.
Los experimentos de cristalización fraccionada requerían mucho tiempo, involucrando más de cien operaciones de cristalización, cada una con una duración de hasta 48 horas.
El neodimio recibió su nombre de ‘neos didymos‘, que en griego significa ‘nuevo gemelo‘, lo que refleja la estrecha asociación del neodimio con el praseodimio.
El metal de neodimio puro fue aislado en 1925 por H. Kremers.
Apariencia y Características
Efectos nocivos:
El neodimio se considera moderadamente tóxico.
Características:
- El neodimio es un metal blanco plateado, suave y brillante. Es uno de los metales de tierras raras lantánidos. Forma una capa de óxido escamosa en el aire. A diferencia de muchas capas de óxido de metal, esta no protege al metal de una mayor oxidación.
- El neodimio tiene dos formas alotrópicas, transformándose de hexagonal a cúbica centrada en el cuerpo por encima de 800 K (527oC).
- El neodimio generalmente existe como un ion trivalente, Nd 3+, en sus compuestos. La mayoría de sus sales son de color púrpura pálido.
Usos del Neodimio
- El neodimio se usa con hierro y boro para crear potentes imanes permanentes, también llamados imanes NIB. Los imanes NIB se utilizan en computadoras, teléfonos celulares, equipos médicos, juguetes, motores, turbinas eólicas y sistemas de audio.
- El neodimio se utiliza como cristal (granate de itrio y aluminio dopado con neodimio) en láseres. Estos láseres ND:YAG tienen numerosas aplicaciones. Por ejemplo, se utilizan en medicina para tratar cánceres de piel y para la depilación láser; y en la industria se utilizan para cortar y soldar acero.
- El neodimio se utiliza para fabricar gafas especializadas para sopladores de vidrio.
- El metal también se usa en una aleación que produce chispas (misch metal) para pedernales de encendedores de cigarrillos.
- Las sales de neodimio se utilizan para colorear vidrios y esmaltes.
Abundancia e isótopos
- Abundancia en la corteza terrestre: 33 partes por millón en peso, 4,8 partes por millón en moles
- Abundancia en el sistema solar: 3 partes por billón en peso, 20 partes por billón en moles
- Coste de producción puro: 420€ por 100g
- Fuente: el neodimio no se encuentra libre en la naturaleza, pero se encuentra en varios minerales, principalmente monacita y bastnasita. Comercialmente se extrae de monacita y bastnasita mediante procesos de intercambio iónico y extracción con solventes. El metal de neodimio se puede fabricar mediante la reducción de haluros anhidros con metal de calcio.
- Isótopos: tiene 30 isótopos cuyas vidas medias se conocen, con números de masa de 127 a 156. El neodimio natural es una mezcla de siete isótopos y se encuentran en los porcentajes que se muestran: 142Nd (27,2 %), 143Nd (12,2 %), 144Nd (23,8 %), 145Nd (8,3 %), 146Nd (17,2 %), 148Nd (5,7 %) y 150Nd (5,6 %). El isótopo más abundante es 142Nd al 27,2%.
Símbolo | Nd |
Número atómico | 60 |
Valencia | +3 |
Peso atómico | 144,24 |
Punto de ebullición (ºC) | 3100 |
Punto de fusión (ºC) | 1024 |
Densidad (Kg/m3) | 7010 |
Estructura atómica | [Xe] 4f4 6s2 |
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