Neodimio
Propiedades, características y usos
El neodimio es un elemento químico con el símbolo Nd y el número atómico 60. El neodimio pertenece a la serie de los lantánidos y es un elemento de tierras raras.
Es un metal plateado duro y ligeramente maleable que se empaña rápidamente con el aire y la humedad.
Cuando se oxida, el neodimio reacciona rápidamente para producir compuestos rosados, morados, azules y amarillos en los estados de oxidación +2, +3 y +4. El neodimio fue descubierto en 1885 por el químico austríaco Carl Auer von Welsbach.
Información del neodimio
| Fecha de Descubrimiento | 1885 |
|---|---|
| Descubierto por | Carl Auer von Welsbach |
| Origen del nombre | El nombre se deriva del griego ‘neos didymos’ que significa nuevo gemelo. |
Características del neodimio
El neodimio, un metal de tierras raras, estaba presente en el Mischmetal clásico a una concentración de aproximadamente el 18%.
El neodimio metálico tiene un tono metálico plateado brillante.
El neodimio comúnmente existe en dos formas alotrópicas, con una transformación de una estructura cúbica hexagonal doble a una estructura cúbica centrada en el cuerpo que tiene lugar a aproximadamente 863°C. El neodimio es paramagnético a temperatura ambiente y se convierte en un antiferromagnético al enfriarse a 20K (-253,2°C).
Para hacer los imanes de neodimio se alea con hierro, que es un ferromagnético.
Neodimio en la tabla periódica
| Símbolo | Nd |
|---|---|
| Grupo | Lantánidos |
| Período | 6 |
| Bloquear | F |
| Número Atómico | 60 |
| Valencia | 3 |
| Estado de oxidación | +3 |
| Electronegatividad | 1,2 |
| Radio covalente (Å) | 1,64 |
| Radio iónico (Å) | 1,09 |
| Radio atómico (Å) | 1,82 |
| Configuración electrónica | [Xe]4f45d06s2 |
| Estado a 20°C | sólido |
| Punto de fusión | 1016°C, 1861°F, 1289K |
| Punto de ebullición | 3074°C, 5565°F, 3347K |
| Primer potencial de ionización (eV) | 6,33 |
| Densidad (g/ml) | 7,00 |
| Masa atómica relativa (g/mol) | 144,24 |
Usos y aplicaciones 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 usa como cristal (granate de aluminio de itrio dopado con neodimio) en los láseres. Estos láseres ND: YAG tienen numerosas aplicaciones. Por ejemplo, se usan en medicina para tratar cánceres de piel y para depilación láser; y en la industria se usan 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 (metal mixto) para pedernal de encendedor de cigarrillos.
Las sales de neodimio se usan para colorear vidrios y esmaltes.
Donde se encuentra el neodimio
El neodimio no se encuentra libre en la naturaleza, pero se encuentra en una serie de minerales, principalmente monazita y bastnaesita. Comercialmente se extrae de monazita y bastnaesita mediante procesos de intercambio iónico y extracción con solventes.
El neodimio metálico puede fabricarse mediante la reducción de haluros anhidros con calcio metal.
Países productores de neodimio
China, Estados Unidos, Brasil, India, Sri Lanka y Australia son las principales fuentes los minerales que contienen neodimio, con China dominando la producción. Se cree que hay reservas de neodimio en la región de 8 millones de toneladas.
El metal de neodimio muy puro se produce haciendo reaccionar el fluoruro de neodimio con calcio, sin embargo, se produce poco debido a los altos costos involucrados.
Nivel de toxicidad del neodimio
El polvo de metal de neodimio es combustible y, por lo tanto, presenta peligro de explosión.
Los compuestos de neodimio, como todos los metales de tierras raras, tienen una toxicidad baja a moderada; sin embargo, su toxicidad no se ha investigado a fondo.
El polvo y las sales de neodimio son muy irritantes para los ojos y las membranas mucosas, y moderadamente irritantes para la piel.
Respirar el polvo puede causar embolias pulmonares y la exposición acumulada daña el hígado.
El neodimio también actúa como anticoagulante, especialmente cuando se administra por vía intravenosa.