Neodymium

Eigenschaften des Elements

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in bei 25 °C	7,0
Härte nach Mohs	2 - 3
Schallgeschwindigkeit in	2330
Schmelztemperatur in °C	1020
spezifische Schmelzwärme in	49,5
Siedetemperatur in °C	3030
spezifische Verdampfungswärme in	1966,86
Standardentropie S0 in
Wärmeleitfähigkeit in bei 27 °C	16,5
spezifische Wärmekapazität in	0,190
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3
spez. elektrischer Widerstand in	64,30
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)	0,002 2

Isotope des Elements

In der Natur besteht Neodymium aus einem Gemisch von fünf stabilen und zwei instabilen, radioaktiven Isotopen. Weitere radioaktive Isotope wurden künstlich hergestellt.

Ordnungszahl Z	Massenzahl A	Atommasse in u	Häufigkeit in %	Art der Strahlung und Energie in MeV	Halbwertszeit
60	142	144,907	27,1%
	143	142,909	12,2%
	144	143,910	23,9%	α: 1,83	5 · 101 5 a
	145	144,912	8,3%
	146	145,913	17,2%
	148	147,916	5,7%
	150	149,920	5,6%	β	1,7 · 101 9a

Energieniveauschema

Weitere Eigenschaften

Neodymium bildet zwei allotrope Modifikationen aus: α-Neodymium und β-Neodymium. Es ist ein silberglänzendes Schwermetall. Das Metall besitzt eine mittlere Schmelz- und Siedetemperatur. Neodymium gehört zu den Seltenerdmetallen und zählt zu den Lanthanoiden. In seinen Verbindungen bildet Neodymium die Oxidationsstufen II, III und IV aus, wobei die Stufe III die stabilste und wichtigste darstellt. Es ist ein relativ unedles und reaktionsfähiges Metall. An Luft läuft es schnell gelblich an, was auf die oberflächliche Oxidation des Metalls zurückzuführen ist. Von Säuren wird es rasch aufgelöst. Mit kaltem Wasser reagiert es langsam, mit heißem schnell unter Auflösung und Wasserstoffentwicklung. Die Verbindungen des Neodymiums sind meist rotviolett bzw. blau gefärbt.

Entdeckung

Durch die Zerlegung der Didymerde durch fraktionierte Kristallisation der Ammonium-Doppelnitrate entdeckte und stellte der österreichische Chemiker CARL AUER von WELSBACH (1858 - 1929) erstmals Neodymium her. Er entdeckte dabei auch Praseodymium und nannte aufgrund der Verwandtschaft zu diesem das neue Element «Neodym», das heißt so viel wie neuer Zwilling, und gab ihm das chemische Symbol «Nd».

Vorkommen/Herstellung

Es steht an 33. Stelle der Elementhäufigkeit und gehört damit zu den weniger häufigen Elementen der Erde. Neodymium kommt in der Natur meist mit Praseodymium zusammen in Cermineralen vor. Die Herstellung erfolgt daher ähnlich der von Praseodymium, d. h. die Erze werden durch Flotation, Magnet- und elektrostatische Scheidung angereichert und in Chloride oder Fluoride überführt. Durch Ionenaustausch- oder Flüssig-Flüssig-Extraktion mit EDTA werden diese getrennt. Durch anschließende Reduktion der Halogenide mit Calcium erhält man das reine Neodymium.

Verwendung

In der Technik wird Neodymium meist als Legierungsbestandteil eingesetzt (häufig in Magnesiumlegierungen). Dadurch werden die mechanischen Eigenschaften verbessert. Außerdem wird es zur Herstellung von Permanentmagneten, zur Herstellung von Feuersteinen, als Aktivator in Bildschirmröhren für Farbfernseher u. a. verwendet. Mithilfe von Neodymiumverbindungen werden Glas und Email gefärbt bzw. Sonnenschutzgläser oder Absorptionsfilter hergestellt.

Wichtige Verbindungen

Das Oxid Nd3O3 mit hellbrauner Farbe und das violette Halogenid NdCl3.

Bau

Nd bildet bei Raumtemperatur ein hexagonal-dichtes Gitter.