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化学元素周期表

钕 (Nd)

Neodymium

原子序数: 60 | 原子量: 144.242 u
Nd
60
原子量 144.242 u
族 无（镧系）
周期 6
元素类别 镧系金属
电子排布 [Xe] 4f⁴ 6s²
CAS编号 7440-00-8

物理性质

密度 7.01 g/cm³
熔点 1024 °C
沸点 3074 °C
熔化热 7.14 kJ/mol
汽化热 273 kJ/mol
电负性 1.14

基本信息

钕是一种化学元素，符号为Nd，原子序数为60。它属于镧系元素，是稀土金属之一。钕在自然界中与其他稀土元素共生，主要存在于独居石和氟碳铈矿中。

化学性质

  • 钕是一种活泼金属，在空气中易被氧化，表面会形成一层紫色的氧化膜。
  • 能与水缓慢反应，放出氢气。
  • 可与卤素、硫、氮等非金属反应。
  • 常见的氧化态为 +3 价，其化合物通常呈现出紫色或粉红色。

主要用途

永磁材料

钕铁硼永磁体是目前磁性最强的永磁材料，广泛应用于电动汽车、风力发电机、计算机硬盘等领域。

激光材料

钕掺杂的钇铝石榴石（Nd:YAG）晶体是一种重要的激光材料，用于激光切割、焊接、医疗等领域。

玻璃与陶瓷

用于制造特种玻璃和陶瓷，赋予它们特殊的颜色和光学性能，如紫色玻璃。

电池材料

是镍氢电池负极材料的组成部分，有助于提高电池的性能。

历史与发现

1885年，奥地利化学家威斯巴赫从当时被认为是一种元素的“镨钕”中分离出了镨和钕两种新元素。钕的名称来源于希腊语“neos”（新的）和“didymos”（双胞胎），因为它是从“镨钕”中分离出来的新元素。

同位素

同位素 自然丰度 半衰期 描述
¹⁴²Nd 27.2% 稳定 最常见的钕同位素之一。
¹⁴³Nd 12.2% 稳定 钕的一种稳定同位素。
¹⁴⁴Nd 23.8% 2.29×10¹⁵年 具有极长半衰期的钕同位素。