الجدول الدوري والعناصر الكيميائيةالعلوم

عنصر النيوديميوم

اقرأ في هذا المقال
  • ماهو النيوديميوم؟
  • استخدامات النيوديميوم.
  • خصائص النيوديميوم.
  • نظائر النيوديميوم.
  • مغناطيس النيوديميوم.

ماهو النيوديميوم:

هو عنصر من العناصر الكيميائيّة، نادر الاستخدام والوجود، يُرمز له بالرمز الكيميائيّ”Nd”، عدده الذري يساوي”60″، يقع في الجدول الدوري ضمن عناصر المجموعة الثالثة والدورة السادسة، يتبع في تصنفيه إلى مجموعة اللانثانيدات.

عند تعرُّض هذا العنصر للهواء ولفتراتٍ طويلة سيفقد بريقه؛ الامر الذي يجعل تميُّزه عن باقي العناصر التي تتبع لنفس المجموعة صعباً نوعاً ما.

يُعتبر عنصر النيوديميوم من العناصر نادرة الانتشار على سطح القشرة الأرضيّة، ولكن وبالرغم من ندرة انتشاره إلّا أنّه يُعدّ عنصر شائع إلى حدٍ ما؛ حيث أنّ ندرة وجوده لا تكون أكثر من ندرة وجود العديد من المعادن كالكوبالت والنحاس والنيكل.

ينتشر هذا العنصر في العديد من دول ومناطق العالم، حيث تعتبر الصين من أهم وأكبر الدول التي تقوم بانتاج واستخراج هذا العنصر بشكلٍ دائم، إضافة إلى انتشاره في كل من النمسا وروسيا والبرازيل.

إضافة إلى ذلك فإن وجود هذا العنصر في الطبيعة لايكون بشكلٍ مُنفرد أو حر، حيث أنّ العثور عليه يكون مرتبطاً بمجموعة من العناصر والمعادن المُختلفة، إضافةً إلى أنّه قد يتواجد في أغلب الأحيان في العديد من الخامات نذكر منها أتربة المونازيت أو الباستنازيت.

يمتلك النيوديميوم كغيره من العناضر مجموعة من المركبات أهمها مركبات الهالديات والأكاسيد والكبريتيد إلى جانب مركبات النيتريدات، حيث تحتوي هذه المركبات كغيرها من مركبات العناصر الأخرى على درجة شبه مُتوسطة من السُّمية لذلك يُنصح بضرورة توخي الحذر عند استخدام مثل هذه المركبات.

إلى جانب ذلك فإنّ هذا العنصر يحتوي على مجموعة من الأملاح التي لها أخطاراً مُتعددة، حيث أنّ التعرُّض لمثل هذه الأملاح لفترات طويلة يؤدي إلى حساسيّة العينين وتهيُّجها إلى جانب الشعور بالحكة المُستمرة وظهور بثور وبقع غريبة على الجلد.

هناك نوع خاص من الزجاج يتكوّن بشكلٍ رئيسيّ من عنصر النيوديميوم حيث ينتج هذا الزجاج بفعل عمليّة التحلُّل المُستمرة لأكسيد النيوديميوم؛ الأمر الذي يجعل هذا الزجاج يظهر بلونه البنفسجيّ بوضوح في أثناء النهار أو عند تعرُّضه لمصدر ضوء واضح.

استخدامات النيوديميوم:

  • يم استخدامه بشكلٍ كبير في صناعة العديد من السبائك.

  • يدخل هذا العنصر في صناعة أنواع مُتعددة من العدسات والنظارات.

  • يتم استخدام معظم مركبات هذا العنصر في الأصباغ الزجاجية.

  • يدخل النيوديميوم بشكلٍ كبير في العديد من الاستخدامات والتطبيقات التي تعتمد على أشعة الليزر.

  • يتم استخدامه في صناعة العديد من المغانط الموجودة في الميكروفونات وسماعات الأذن.

  • يدخل النيوديميوم في صناعة العديد من المحركات الإلكترونيّة، إضافةً إلى استخدامه في صناعة الأقراص الصلبة الموجودة في أجهزة الكومبيوتر.

  • من الممكن ان يتم استخدام هذا العنصر في صناعة بعض من أجزاء السيارات الهجينة، إلى جانب استخدامه في محطات السيارات الكهربائية.

  • تدخل أملاح النيوديميوم بشكلٍ خاص في عمليّة تلوين المينا.

  • من المُمكن استخدام بعض مركبات هذا العنصر في انتاج العديد من الأسمدة.

خصائص النيوديميوم:

  • يمتاز بليونته وهشاشته.

  • يظهر في الحالة الصلبة.

  • له بُنيّةً بلوريّةً سداسية الشكل.

  • يمتلك مغناطيسيّة مُسايرة.

  • له كهروسلبية مُنخفضة.

  • مقاومته الكهربائية عالية مُقارنةً بباقي عناصر المجموعة التي ينتمي إليها.

  • قابل للذوبان.

  • سريع التأكسد مع المياه الساخنة.

  • يمتاز بقدرته العالية على التفاعل مع الهالوجينات.

  • يظهر باللون الأبيض المائل في أغلب الأحيان إلى الفضي.

  • له بريق واضح من الممكن أن يفقده بسرعة عند تعرضه المباشر للهواء.

  • يمتلك نقاط انصهار وغليان ثابتات.

  • موصل جيد للحرارة والكهرباء.

  • قادر على تكوين مجموعة كبيرة من الأكاسيد؛ نظراً لكونه سريع التفاعل مع الهواء.

  • يمتاز هذا العنصر بتكلفته المُنخفضة مُقارنةً بباقي العناصر الأخرى.

نظائر النيوديميوم:

يحتوي هذا العنصر كغيره من العناصر على مجموعة من للنظائر، حيث يصل عدد نظائره المُستقرة إلى خمس نظائر، هذا وقد يُعدّ النظير”142″ من أكثر النظائر انتشاراً ووفرةً على سطح القشرة الأرضية.

إضافةً إلى ذلك فقد يحتوي النيوديميوم على نظيرين مُشعيّن ذات عمرٍ طويل، وهما نظير النيوديميوم”150″ والنظير”144″، ولكن ومع استمرار الدراسات والأبحاث وصل عدد النظائر المُشعة إلى مايقارب”33″ نظيراً.

مغناطيس النيوديميوم:

من أهم التطبيقات على عنصر النيوديميوم هي صناعة أنواع مُتعددة من المغانط، حيث يمكن تعريف المغناطيس المُتكوّن من هذا العنصر على أنّه واحد من أهم مغانط الأرض النادرة، يتم استخدامه بشكلٍ كبير في العديد من المجالات والتطبيقات.

يدخل في صناعة مثل هذه المغانط مجموعة من العناصر إلى جانب عنصر النيوديميوم وهذه العناصر هي الحديد والبورون، يمتلك هذا المغناطيس نظاماً بلوريّاً رباعي الشكل ومنتظم.

إلى جانب ذلك فإنّ قوة هذا المغناطيس تعتمد بشكلٍ رئيسيّ على مجموعة من العوامل نذكر منها: طبيعة المُكونات التي تدخل في صناعته، والتركيب الذري لهذا المغناطيس، إلى جانب ‘عتماده على طريقة التصنيع والشكل النهائيّ لهذا المغناطيس.

ولكن وبالرغم من كثرة استخدام هذه المغانط وانتشارها إلّا أنّ لها أضرار وسلبيات مُتعددة فمثلاً من المُمكن أن يفقد المغناطيس جزءاً كبيراً من قوته عند تعرُّضه المباشر لدرجات حرارة عالية، كما تُعتبر هذه المغانط هشّة ورقيقة سريعة التآكل والتأكسد.

المصدر
National Minerals Information CenterNeodymium: the essentialsThe Element Neodymium

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى