Neodim, dunyada bilinen en guclu mıknatıslarda kullanılan metaldir. Manyetik ve spektral ozellikleri, mıknatıslar ve camlarda ayrıcalık kazandırır.
Neodim veya neodimyum, nadir toprak elementleri arasında yer alan ancak doğada nadir olmayan elementlerdendir. Yaygın olarak mıknatıslarda ve cam renklendirmede kullanılır. Neodim alaşımı kalıcı mıknatıslar, bilinen en guclu mıknatıslardır. Kendi ağırlığının bin katı ağırlığı kaldırabilirler. 100 kilogramlık bir insanın 100 ton ağırlık kaldırması mumkun mu? Neodim mıknatıs, bunu başarabiliyor. Bu sebeple piyasadaki en kaliteli mıknatıslar olarak yer etmiş durumda. Hatta iki neodim mıknatıs o şiddetle kavuşuyor ki, arasında eliniz kalırsa ciddi yaralanmalara yol acabiliyor. Neodim iceren camlar da farklı ışık kaynaklarında farklı renkler alabiliyor. Kısaca makalemizde oldukca eğlenceli bir metalle tanışacaksınız.
[h=4]Tarihcesi [/h]Neodim, 1885 yılında Avusturyalı kimyager Baron Carl Auer von Welsbach tarafından keşfedilmiştir.
Neodimin seruveni, 1839 yılında Carl Gustav Mosander ’in didimyumda seryumu keşfi ile başladı. Didimyumun lantanit elementlerin karışımı olduğu ortaya cıktıktan sonra 1879 yılında samaryum didimyumdan ayrıldı. 1880 yılında da gadolinyum ayrıştırıldı. Welsbach, 1885 yılında didimyumdan neodim ve praseodimi ayrıştırmayı başardı. Welsbach, ayrıştırma işleminde cift fraksiyonel kristalleşme yontemini kullandı. Saf neodim, 1925 yılında izole edilebilmiştir.
Neodim, ticari anlamda ilk kez 1927 yılında Cekoslovakyalı (Cek Cumhuriyeti) Leo Moser cam fabrikası tarafından cam renklendirme uygulamalarında kullanılmaya başlandı. Neodim ile elde edilen “alexandrite” camı, Moser ’in simgesi oldu. Moser ’in urettiği camlar, 1930 ’lu yıllarda Amerikan cam firmaları tarafından taklit edildi.
Neodim, 1950 ’li yıllara kadar cift nitrat kristalleşmesi yontemi ile saflaştırıldı. Daha sonraki yıllarda Lindsay Kimya Bolumu tarafından iyon değişimli arıtım yontemi kullanılmaya başlandı. Bu yontemle nadir toprak elementleri bakımından zengin olan monazit mineralinden yuzde 99 ve uzeri saflıkta neodim elde edildi. Metal neodim ise, ilk olarak halid tuzlarının elektrolizi yontemi ile elde edildi. Neodim icerikli guclu mıknatıslar ilk olarak 1982 yılında Amerikalı bir otomobil firması tarafından, 1984 yılında da Japon bir metal firması tarafından bağımsız olarak icat edildi.
“Neodim” kelimesi, Yunanca “yeni ikiz” anlamındaki “neos didymos” sozcuklerinden turetilmiştir. İngilizcesi, “neodymium” şeklindedir.
[h=3]Fiziksel ve Kimyasal Ozellikleri [/h]Neodimin kimyasal sembolu “Nd”dir. Atom numarası 60, atom ağırlığı114,3, yoğunluğu 6,96 ’dır. Erime noktası 1016 derece, kaynama noktası 3074 derecedir. Yumuşak bir metaldir. Neodimin metal formu, gumuşî metalik bir parlaklığa sahiptir. Elektropozitifliği yuksektir. 863 derecede cift altıgen vucut merkezli kubik bir yapıya donuşen iki allotropik formda bulunur.
Kimyasal anlamda reaktiftir. Normal havada hızla oksitlenir ve yuzeyinde oksit tabakası oluşur. Bir yıl icinde tamamen koroyona uğrar. Neodim, oksit oluşturmak icin 150 derecede kolayca yanar. Neodim hidroksit oluşturmak icin soğuk su ile yavaş yavaş reaksiyona girer. Sıcak su ile reaksiyonu hızlıdır. Metal formu tum halojenlerle şiddetle tepki gosterir. Bileşiklerinin coğu kırmızımsı mor renktedir. Işıklandırma turune gore bileşiklerinin renkleri değişir.
Doğada saf olarak bulunmaz. Nadir toprak elementi olmasına rağmen doğada yaygın olarak bulunur, yani nadir değildir. Nadir toprak elementleri arasında seryumdan sonra en bol bulunan ikinci elementtir. Yerkabuğunda kilogramda 38 miligram neodim iceriği vardır. Kurşun kadar bol ve yaklaşık bakırın yarısı kadar yerkabuğunda bulunur. Genellikle monazit ve bastnatsite minerallerinde yuzde 10 ila 20 arasında neodim vardır. Minerallerde diğer nadir toprak elementleri ile birlikte bulunur ve diğer elementlere karışmaz. Misch metalin yaklaşık yuzde 18 ’ini neodim ihtiva eder.
Neodim, doğada 5 kararlı izotopun karışımından oluşur. Bu izotoplar; Nd-142 (% 27,2), Nd-143 (% 12,2), Nd-145 (% 8,3), Nd-146 (% 17,2) ve Nd-148 (% 5,8) şeklindedir. Nd-144 (% 23,8) ve Nd-150 (% 5,6) izotopları radyoaktiftir. Toplam 31 izotopu bulunur. 13 adet de meta izotopu vardır. Nukleer fisyon urunleri arasında da yer alır. En kararlı izotopu olan Nd-142 ’den daha hafif izotoplarının birincil bozunma modu, elektron yakalama ve pozitron bozunumudur. Daha ağır izotoplarının birincil bozunma modu ise, ters beta bozunmasıdır. Nd-142 ’den onceki birincil bozunma urunleri praseodim izotopları, sonraki birincil bozunma urunleri de prometyum izotoplarıdır.
[h=3]Hangi Alanlarda Uygulamaları Vardır? [/h]Neodimin, praseodim ile birlikte didimiyum camların bir bileşenidir. En yaygın ticari kullanımı da bu camlar ve mıknatıslardır. Bazı gozluklerde oldukca onemli ve populer bir katkı maddesidir. Neodim katkılı cam plakalar, guclu lazerlerin bir bileşendir. Neodim katkılı kristaller, yuksek guclu kızılotesi yeşil lazer ışınları uretir. Bu lazerler, goz cerrahisinde, kozmetik cerrahide ve deri kanserlerinin tedavisinde kullanılır. Neodim, camlara, menekşe renginden kırmızıya ve griye kadar bircok hassas tonlarda renk verebilir. Neodim camlar, astronomik calışmalarda, spektral cizgilerin kalibrasyonunda keskin bantlar uretmek icin kullanılır. Neodim ve samaryum karışımı, kayacların ve goktaşlarının yaşlarının belirlenmesinde kullanılır. İc mekÂn fotoğrafcılığında renk zenginleştirici filtrelerde, ozellikle de akkor lambalarda sarı renk tonlarını filtrelemek icin neodim icerikli katkılar kullanılır. Polimezirasyon reaksiyonlarında katalizor olarak neodim oksit ve nitrat kullanılır.
Neodim, bileşikleri ve alaşımlarının kullanıldığı bazı alan ve urunler şunlardır; astronomik filtreler, kaynak ve cam uretim gozlukleri, dikiz aynaları, emaye renklendirici, goz cerrahisi, ilaclar…
[h=3]Neodim Mıknatıs Nedir, Nerelerde Kullanılır? [/h]Neodim mıknatıslar, bilinen en guclu kalıcı mıknatıstır. Demir, bor ve neodim alaşımı bu mıknatıslar, ferromanyetiktir ve ağırlığı başına cok yuksek manyetik kapasiteye sahiptir. Birkac gramlık neodim mıknatıs, kendi ağırlığının bin katını kaldırabilir. Bu olağandışı ozelliğiyle birlikte samaryum-kobalt alaşımı mıknatıslardan daha guclu, daha ucuz ve daha hafiftir. Her acıdan ustun olduğu soylenemez. Orneğin, duşuk sıcaklıklarda manyetizmalarını kaybederler, paslanmaya eğimlidirler. Hava koşullarında 5 ay icinde şiddetle korozyona uğrar. Bu bakımdan da samaryum-kobalt mıknatısları ustundur.
Neodimin en onemli ticari kullanımı yuksek mukavemetli mıknatıslardır. Kuvvetli ve kalıcı mıknatısların yapımında kullanılan alaşımların onemli bir bileşenidir. Bu mıknatıslar; profesyonel hoparlorler ve mikrofonlar, kulaklıklar, gitarlar ve gitar sistemleri, elektrik motorları, guclu manyetik alanı gereksinimi duyulan sabit diskler gibi urunlerde yaygın olarak kullanılır. Daha buyuk neodim mıknatıslar; hibrit otomobillerin yuksek guclu elektrikli motorlarında, ucak ve ruzgÂr turbin jeneratorlerinde kullanılmaktadır. Elektrikli model ucakların geliştirilmesinde de neodim mıknatıslar onemli rol oynamıştır. Son yıllarda uretilen elektrikli otomobillerde de da arac başına yaklaşık 1 kilogram neodim mıknatıs kullanılıyor. Bazı cerrahi uygulamalarda da neodim mıknatıslardan faydalanılıyor.
Neodim mıknatısların kullanıldığı bazı urunler şunlardır; el fenerleri, kaset kaydedici başlıkları, MR cihazları, kapı kilitleri, manyetik rulman ve kaplinler, spektrometreler, kompresor motorları, ses sistemleri, elektrikli direksiyon, cep telefonları, cam silecekleri, ruzgÂr turbinleri, elektrikli enstrumanlar, oyuncaklar…
[h=4]Bunları Biliyor Musunuz? [/h]
Neodim icerikli camlar farklı ışık kaynaklarında renk değiştirir. Neodimin olağandışı keskin emici bantları, cam renklerinin farklı aydınlatma koşullarında değişmesine yol acar. Bu renk değişikliği, koleksiyoncular acısından oldukca değerli bulunur.
Neodim camlar, guneş ışığında veya akkor lamba ışığı altında kırmızımsı mor renk alır. Beyaz fluoresan ışığında ise mavi ve yeşilimsi renkler alır. Neodime altın ve selenyum katkısı daha guzel kırmızı renkler kazandırır.
Dikiz aynalarında kullanılan neodim, gece arkadan gelen aracların far ışığını azaltır.
Bronzlaşma kabinlerinde kullanılan camlar neodim icerir.
Neodim, sıvı helyum sıcaklıklarında olağanustu buyuklukte bir ozgul ısı kapasitesine sahiptir. Bu sebeple tıpta kriyoterapi uygulamalarında kullanılan kriyokoter (doku tahrip edici) aletinde faydaları gorulmuştur.
Neodim metalinin tuzlarının yanma ve patlama tehlikesi vardır. Orta şiddette toksiktir.
Neodim mıknatıslar, kemik protezleri gibi bazı tıbbi uygulamalarda denenmiş ancak biyolojik uyumluluk sağlayamamıştır.
Neodim mıknatıslar birbirlerini cok şiddetli olarak ceker ve dikkat edilmezse yaralanmalara yol acabilir. İki neodim mıknatısın 50 santimetreden birbirine kenetlenmesi sırasında bir kişi parmak ucunu kaybetmiş.
Neodim iceren 1” x 0,25” boyutlarındaki iki mıknatıs, 70 kilogramlık bir ağırlığı kaldırabilir.
Dunyadaki ticari neodim uretiminin buyuk bir bolumu Cin ’de gercekleşmektedir. Cin ’deki yasadışı neodim uretimi piyasalarda fiyatları oldukca aşağı cekti. 2011 yılında kilogramı 500 dolar olan neodimin fiyatı 2015 yılında 40 dolara kadar duştu.
Neodim piyasasındaki fiyat ve tedarik belirsizliği Japonya ’nın kalıcı mıknatısları ve daha az nadir toprak metalleri iceren elektrikli motorları geliştirmesine yol acmıştır.
Neodim iceren cevherlerin rezervleri Cin, ABD, Hindistan, Brezilya, Sri Lanka ve Avustralya ’da bulunur.
Dunyadaki neodim rezervinin 8 milyon ton olduğu tahmin ediliyor.
Dunya genelinde neodim uretimi yıllık 7 ila 10 bin ton civarındadır.
Neodim veya neodimyum, nadir toprak elementleri arasında yer alan ancak doğada nadir olmayan elementlerdendir. Yaygın olarak mıknatıslarda ve cam renklendirmede kullanılır. Neodim alaşımı kalıcı mıknatıslar, bilinen en guclu mıknatıslardır. Kendi ağırlığının bin katı ağırlığı kaldırabilirler. 100 kilogramlık bir insanın 100 ton ağırlık kaldırması mumkun mu? Neodim mıknatıs, bunu başarabiliyor. Bu sebeple piyasadaki en kaliteli mıknatıslar olarak yer etmiş durumda. Hatta iki neodim mıknatıs o şiddetle kavuşuyor ki, arasında eliniz kalırsa ciddi yaralanmalara yol acabiliyor. Neodim iceren camlar da farklı ışık kaynaklarında farklı renkler alabiliyor. Kısaca makalemizde oldukca eğlenceli bir metalle tanışacaksınız. [h=4]Tarihcesi [/h]Neodim, 1885 yılında Avusturyalı kimyager Baron Carl Auer von Welsbach tarafından keşfedilmiştir.
Neodimin seruveni, 1839 yılında Carl Gustav Mosander ’in didimyumda seryumu keşfi ile başladı. Didimyumun lantanit elementlerin karışımı olduğu ortaya cıktıktan sonra 1879 yılında samaryum didimyumdan ayrıldı. 1880 yılında da gadolinyum ayrıştırıldı. Welsbach, 1885 yılında didimyumdan neodim ve praseodimi ayrıştırmayı başardı. Welsbach, ayrıştırma işleminde cift fraksiyonel kristalleşme yontemini kullandı. Saf neodim, 1925 yılında izole edilebilmiştir.
Neodim, ticari anlamda ilk kez 1927 yılında Cekoslovakyalı (Cek Cumhuriyeti) Leo Moser cam fabrikası tarafından cam renklendirme uygulamalarında kullanılmaya başlandı. Neodim ile elde edilen “alexandrite” camı, Moser ’in simgesi oldu. Moser ’in urettiği camlar, 1930 ’lu yıllarda Amerikan cam firmaları tarafından taklit edildi.
Neodim, 1950 ’li yıllara kadar cift nitrat kristalleşmesi yontemi ile saflaştırıldı. Daha sonraki yıllarda Lindsay Kimya Bolumu tarafından iyon değişimli arıtım yontemi kullanılmaya başlandı. Bu yontemle nadir toprak elementleri bakımından zengin olan monazit mineralinden yuzde 99 ve uzeri saflıkta neodim elde edildi. Metal neodim ise, ilk olarak halid tuzlarının elektrolizi yontemi ile elde edildi. Neodim icerikli guclu mıknatıslar ilk olarak 1982 yılında Amerikalı bir otomobil firması tarafından, 1984 yılında da Japon bir metal firması tarafından bağımsız olarak icat edildi.
“Neodim” kelimesi, Yunanca “yeni ikiz” anlamındaki “neos didymos” sozcuklerinden turetilmiştir. İngilizcesi, “neodymium” şeklindedir.
[h=3]Fiziksel ve Kimyasal Ozellikleri [/h]Neodimin kimyasal sembolu “Nd”dir. Atom numarası 60, atom ağırlığı114,3, yoğunluğu 6,96 ’dır. Erime noktası 1016 derece, kaynama noktası 3074 derecedir. Yumuşak bir metaldir. Neodimin metal formu, gumuşî metalik bir parlaklığa sahiptir. Elektropozitifliği yuksektir. 863 derecede cift altıgen vucut merkezli kubik bir yapıya donuşen iki allotropik formda bulunur.
Kimyasal anlamda reaktiftir. Normal havada hızla oksitlenir ve yuzeyinde oksit tabakası oluşur. Bir yıl icinde tamamen koroyona uğrar. Neodim, oksit oluşturmak icin 150 derecede kolayca yanar. Neodim hidroksit oluşturmak icin soğuk su ile yavaş yavaş reaksiyona girer. Sıcak su ile reaksiyonu hızlıdır. Metal formu tum halojenlerle şiddetle tepki gosterir. Bileşiklerinin coğu kırmızımsı mor renktedir. Işıklandırma turune gore bileşiklerinin renkleri değişir.
Doğada saf olarak bulunmaz. Nadir toprak elementi olmasına rağmen doğada yaygın olarak bulunur, yani nadir değildir. Nadir toprak elementleri arasında seryumdan sonra en bol bulunan ikinci elementtir. Yerkabuğunda kilogramda 38 miligram neodim iceriği vardır. Kurşun kadar bol ve yaklaşık bakırın yarısı kadar yerkabuğunda bulunur. Genellikle monazit ve bastnatsite minerallerinde yuzde 10 ila 20 arasında neodim vardır. Minerallerde diğer nadir toprak elementleri ile birlikte bulunur ve diğer elementlere karışmaz. Misch metalin yaklaşık yuzde 18 ’ini neodim ihtiva eder.
Neodim, doğada 5 kararlı izotopun karışımından oluşur. Bu izotoplar; Nd-142 (% 27,2), Nd-143 (% 12,2), Nd-145 (% 8,3), Nd-146 (% 17,2) ve Nd-148 (% 5,8) şeklindedir. Nd-144 (% 23,8) ve Nd-150 (% 5,6) izotopları radyoaktiftir. Toplam 31 izotopu bulunur. 13 adet de meta izotopu vardır. Nukleer fisyon urunleri arasında da yer alır. En kararlı izotopu olan Nd-142 ’den daha hafif izotoplarının birincil bozunma modu, elektron yakalama ve pozitron bozunumudur. Daha ağır izotoplarının birincil bozunma modu ise, ters beta bozunmasıdır. Nd-142 ’den onceki birincil bozunma urunleri praseodim izotopları, sonraki birincil bozunma urunleri de prometyum izotoplarıdır.
[h=3]Hangi Alanlarda Uygulamaları Vardır? [/h]Neodimin, praseodim ile birlikte didimiyum camların bir bileşenidir. En yaygın ticari kullanımı da bu camlar ve mıknatıslardır. Bazı gozluklerde oldukca onemli ve populer bir katkı maddesidir. Neodim katkılı cam plakalar, guclu lazerlerin bir bileşendir. Neodim katkılı kristaller, yuksek guclu kızılotesi yeşil lazer ışınları uretir. Bu lazerler, goz cerrahisinde, kozmetik cerrahide ve deri kanserlerinin tedavisinde kullanılır. Neodim, camlara, menekşe renginden kırmızıya ve griye kadar bircok hassas tonlarda renk verebilir. Neodim camlar, astronomik calışmalarda, spektral cizgilerin kalibrasyonunda keskin bantlar uretmek icin kullanılır. Neodim ve samaryum karışımı, kayacların ve goktaşlarının yaşlarının belirlenmesinde kullanılır. İc mekÂn fotoğrafcılığında renk zenginleştirici filtrelerde, ozellikle de akkor lambalarda sarı renk tonlarını filtrelemek icin neodim icerikli katkılar kullanılır. Polimezirasyon reaksiyonlarında katalizor olarak neodim oksit ve nitrat kullanılır.
Neodim, bileşikleri ve alaşımlarının kullanıldığı bazı alan ve urunler şunlardır; astronomik filtreler, kaynak ve cam uretim gozlukleri, dikiz aynaları, emaye renklendirici, goz cerrahisi, ilaclar…
[h=3]Neodim Mıknatıs Nedir, Nerelerde Kullanılır? [/h]Neodim mıknatıslar, bilinen en guclu kalıcı mıknatıstır. Demir, bor ve neodim alaşımı bu mıknatıslar, ferromanyetiktir ve ağırlığı başına cok yuksek manyetik kapasiteye sahiptir. Birkac gramlık neodim mıknatıs, kendi ağırlığının bin katını kaldırabilir. Bu olağandışı ozelliğiyle birlikte samaryum-kobalt alaşımı mıknatıslardan daha guclu, daha ucuz ve daha hafiftir. Her acıdan ustun olduğu soylenemez. Orneğin, duşuk sıcaklıklarda manyetizmalarını kaybederler, paslanmaya eğimlidirler. Hava koşullarında 5 ay icinde şiddetle korozyona uğrar. Bu bakımdan da samaryum-kobalt mıknatısları ustundur.
Neodimin en onemli ticari kullanımı yuksek mukavemetli mıknatıslardır. Kuvvetli ve kalıcı mıknatısların yapımında kullanılan alaşımların onemli bir bileşenidir. Bu mıknatıslar; profesyonel hoparlorler ve mikrofonlar, kulaklıklar, gitarlar ve gitar sistemleri, elektrik motorları, guclu manyetik alanı gereksinimi duyulan sabit diskler gibi urunlerde yaygın olarak kullanılır. Daha buyuk neodim mıknatıslar; hibrit otomobillerin yuksek guclu elektrikli motorlarında, ucak ve ruzgÂr turbin jeneratorlerinde kullanılmaktadır. Elektrikli model ucakların geliştirilmesinde de neodim mıknatıslar onemli rol oynamıştır. Son yıllarda uretilen elektrikli otomobillerde de da arac başına yaklaşık 1 kilogram neodim mıknatıs kullanılıyor. Bazı cerrahi uygulamalarda da neodim mıknatıslardan faydalanılıyor.
Neodim mıknatısların kullanıldığı bazı urunler şunlardır; el fenerleri, kaset kaydedici başlıkları, MR cihazları, kapı kilitleri, manyetik rulman ve kaplinler, spektrometreler, kompresor motorları, ses sistemleri, elektrikli direksiyon, cep telefonları, cam silecekleri, ruzgÂr turbinleri, elektrikli enstrumanlar, oyuncaklar…
[h=4]Bunları Biliyor Musunuz? [/h]
Neodim icerikli camlar farklı ışık kaynaklarında renk değiştirir. Neodimin olağandışı keskin emici bantları, cam renklerinin farklı aydınlatma koşullarında değişmesine yol acar. Bu renk değişikliği, koleksiyoncular acısından oldukca değerli bulunur.
Neodim camlar, guneş ışığında veya akkor lamba ışığı altında kırmızımsı mor renk alır. Beyaz fluoresan ışığında ise mavi ve yeşilimsi renkler alır. Neodime altın ve selenyum katkısı daha guzel kırmızı renkler kazandırır.
Dikiz aynalarında kullanılan neodim, gece arkadan gelen aracların far ışığını azaltır.
Bronzlaşma kabinlerinde kullanılan camlar neodim icerir.
Neodim, sıvı helyum sıcaklıklarında olağanustu buyuklukte bir ozgul ısı kapasitesine sahiptir. Bu sebeple tıpta kriyoterapi uygulamalarında kullanılan kriyokoter (doku tahrip edici) aletinde faydaları gorulmuştur.
Neodim metalinin tuzlarının yanma ve patlama tehlikesi vardır. Orta şiddette toksiktir.
Neodim mıknatıslar, kemik protezleri gibi bazı tıbbi uygulamalarda denenmiş ancak biyolojik uyumluluk sağlayamamıştır.
Neodim mıknatıslar birbirlerini cok şiddetli olarak ceker ve dikkat edilmezse yaralanmalara yol acabilir. İki neodim mıknatısın 50 santimetreden birbirine kenetlenmesi sırasında bir kişi parmak ucunu kaybetmiş.
Neodim iceren 1” x 0,25” boyutlarındaki iki mıknatıs, 70 kilogramlık bir ağırlığı kaldırabilir.
Dunyadaki ticari neodim uretiminin buyuk bir bolumu Cin ’de gercekleşmektedir. Cin ’deki yasadışı neodim uretimi piyasalarda fiyatları oldukca aşağı cekti. 2011 yılında kilogramı 500 dolar olan neodimin fiyatı 2015 yılında 40 dolara kadar duştu.
Neodim piyasasındaki fiyat ve tedarik belirsizliği Japonya ’nın kalıcı mıknatısları ve daha az nadir toprak metalleri iceren elektrikli motorları geliştirmesine yol acmıştır.
Neodim iceren cevherlerin rezervleri Cin, ABD, Hindistan, Brezilya, Sri Lanka ve Avustralya ’da bulunur.
Dunyadaki neodim rezervinin 8 milyon ton olduğu tahmin ediliyor.
Dunya genelinde neodim uretimi yıllık 7 ila 10 bin ton civarındadır.