ネオジム

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プラセオジム ネオジム プロメチウム
-

Nd

U
Element 1: 水素 (H), 非金属
Element 2: ヘリウム (He), 希ガス
Element 3: リチウム (Li), アルカリ金属
Element 4: ベリリウム (Be), 卑金属
Element 5: ホウ素 (B), 金属
Element 6: 炭素 (C), 非金属
Element 7: 窒素 (N), 非金属
Element 8: 酸素 (O), 非金属
Element 9: フッ素 (F), ハロゲン
Element 10: ネオン (Ne), 希ガス
Element 11: ナトリウム (Na), アルカリ金属
Element 12: マグネシウム (Mg), 卑金属
Element 13: アルミニウム (Al), 卑金属
Element 14: ケイ素 (Si), 金属
Element 15: リン (P), 非金属
Element 16: 硫黄 (S), 非金属
Element 17: 塩素 (Cl), ハロゲン
Element 18: アルゴン (Ar), 希ガス
Element 19: カリウム (K), アルカリ金属
Element 20: カルシウム (Ca), アルカリ土類金属
Element 21: スカンジウム (Sc), 遷移金属
Element 22: チタン (Ti), 遷移金属
Element 23: バナジウム (V), 遷移金属
Element 24: クロム (Cr), 遷移金属
Element 25: マンガン (Mn), 遷移金属
Element 26: 鉄 (Fe), 遷移金属
Element 27: コバルト (Co), 遷移金属
Element 28: ニッケル (Ni), 遷移金属
Element 29: 銅 (Cu), 遷移金属
Element 30: 亜鉛 (Zn), 卑金属
Element 31: ガリウム (Ga), 卑金属
Element 32: ゲルマニウム (Ge), 金属
Element 33: ヒ素 (As), 金属
Element 34: セレン (Se), 非金属
Element 35: 臭素 (Br), ハロゲン
Element 36: クリプトン (Kr), 希ガス
Element 37: ルビジウム (Rb), アルカリ金属
Element 38: ストロンチウム (Sr), アルカリ土類金属
Element 39: イットリウム (Y), 遷移金属
Element 40: ジルコニウム (Zr), 遷移金属
Element 41: ニオブ (Nb), 遷移金属
Element 42: モリブデン (Mo), 遷移金属
Element 43: テクネチウム (Tc), 遷移金属
Element 44: ルテニウム (Ru), 遷移金属
Element 45: ロジウム (Rh), 遷移金属
Element 46: パラジウム (Pd), 遷移金属
Element 47: 銀 (Ag), 遷移金属
Element 48: カドミウム (Cd), 卑金属
Element 49: インジウム (In), 卑金属
Element 50: スズ (Sn), 卑金属
Element 51: アンチモン (Sb), 金属
Element 52: テルル (Te), 金属
Element 53: ヨウ素 (I), ハロゲン
Element 54: キセノン (Xe), 希ガス
Element 55: セシウム (Cs), アルカリ金属
Element 56: バリウム (Ba), アルカリ土類金属
Element 57: ランタン (La), ランタノイド
Element 58: セリウム (Ce), ランタノイド
Element 59: プラセオジム (Pr), ランタノイド
Element 60: ネオジム (Nd), ランタノイド
Element 61: プロメチウム (Pm), ランタノイド
Element 62: サマリウム (Sm), ランタノイド
Element 63: ユウロピウム (Eu), ランタノイド
Element 64: ガドリニウム (Gd), ランタノイド
Element 65: テルビウム (Tb), ランタノイド
Element 66: ジスプロシウム (Dy), ランタノイド
Element 67: ホルミウム (Ho), ランタノイド
Element 68: エルビウム (Er), ランタノイド
Element 69: ツリウム (Tm), ランタノイド
Element 70: イッテルビウム (Yb), ランタノイド
Element 71: ルテチウム (Lu), ランタノイド
Element 72: ハフニウム (Hf), 遷移金属
Element 73: タンタル (Ta), 遷移金属
Element 74: タングステン (W), 遷移金属
Element 75: レニウム (Re), 遷移金属
Element 76: オスミウム (Os), 遷移金属
Element 77: イリジウム (Ir), 遷移金属
Element 78: 白金 (Pt), 遷移金属
Element 79: 金 (Au), 遷移金属
Element 80: 水銀 (Hg), 卑金属
Element 81: タリウム (Tl), 卑金属
Element 82: 鉛 (Pb), 卑金属
Element 83: ビスマス (Bi), 卑金属
Element 84: ポロニウム (Po), 金属
Element 85: アスタチン (At), ハロゲン
Element 86: ラドン (Rn), 希ガス
Element 87: フランシウム (Fr), アルカリ金属
Element 88: ラジウム (Ra), アルカリ土類金属
Element 89: アクチニウム (Ac), アクチノイド
Element 90: トリウム (Th), アクチノイド
Element 91: プロトアクチニウム (Pa), アクチノイド
Element 92: ウラン (U), アクチノイド
Element 93: ネプツニウム (Np), アクチノイド
Element 94: プルトニウム (Pu), アクチノイド
Element 95: アメリシウム (Am), アクチノイド
Element 96: キュリウム (Cm), アクチノイド
Element 97: バークリウム (Bk), アクチノイド
Element 98: カリホルニウム (Cf), アクチノイド
Element 99: アインスタイニウム (Es), アクチノイド
Element 100: フェルミウム (Fm), アクチノイド
Element 101: メンデレビウム (Md), アクチノイド
Element 102: ノーベリウム (No), アクチノイド
Element 103: ローレンシウム (Lr), アクチノイド
Element 104: ラザホージウム (Rf), 遷移金属
Element 105: ドブニウム (Db), 遷移金属
Element 106: シーボーギウム (Sg), 遷移金属
Element 107: ボーリウム (Bh), 遷移金属
Element 108: ハッシウム (Hs), 遷移金属
Element 109: マイトネリウム (Mt), 遷移金属
Element 110: ダームスタチウム (Ds), 遷移金属
Element 111: レントゲニウム (Rg), 遷移金属
Element 112: コペルニシウム (Cn), 卑金属
Element 113: ウンウントリウム (Uut), 卑金属
Element 114: フレロビウム (Fl), 卑金属
Element 115: ウンウンペンチウム (Uup), 卑金属
Element 116: リバモリウム (Lv), 卑金属
Element 117: ウンウンセプチウム (Uus), ハロゲン
Element 118: ウンウンオクチウム (Uuo), 希ガス
Neodymium has a hexagonal crystal structure
60Nd
外見
銀白色
Neodymium2.jpg
一般特性
名称, 記号, 番号 ネオジム, Nd, 60
分類 ランタノイド
, 周期, ブロック n/a, 6, f
原子量 144.242 g·mol-1
電子配置 [Xe] 4f4 6s2
電子殻 2, 8, 18, 22, 8, 2(画像
物理特性
固体
密度室温付近) 7.01 g·cm-3
融点での液体密度 6.89 g·cm-3
融点 1297 K, 1024 °C, 1875 °F
沸点 3347 K, 3074 °C, 5565 °F
融解熱 7.14 kJ·mol-1
蒸発熱 289 kJ·mol-1
熱容量 (25 °C) 27.45 J·mol-1·K-1
蒸気圧
圧力 (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
温度 (K) 1595 1774 1998 (2296) (2715) (3336)
原子特性
酸化数 3, 2(弱塩基性酸化物
電気陰性度 1.14(ポーリングの値)
イオン化エネルギー 第1: 533.1 kJ·mol-1
第2: 1040 kJ·mol-1
第3: 2130 kJ·mol-1
原子半径 181 pm
共有結合半径 201±6 pm
その他
結晶構造 六方晶系
磁性 常磁性反強磁性 (< 20 K)[1]
電気抵抗率 (r.t.) (α, poly) 643 nΩ·m
熱伝導率 (300 K) 16.5 W·m-1·K-1
熱膨張率 (r.t.) (α, poly) 9.6 µm/(m·K)
音の伝わる速さ
(微細ロッド)
(20 °C) 2330 m/s
ヤング率 (α form) 41.4 GPa
剛性率 (α form) 16.3 GPa
体積弾性率 (α form) 31.8 GPa
ポアソン比 (α form) 0.281
ビッカース硬度 343 MPa
ブリネル硬度 265 MPa
CAS登録番号 7440-00-8
最安定同位体
詳細はネオジムの同位体を参照
同位体 NA 半減期 DM DE (MeV) DP
142Nd 27.2% 中性子82個で安定
143Nd 12.2% 中性子83個で安定
144Nd 23.8% 2.29 × 1015 α 1.905 140Ce
145Nd 8.3% 中性子85個で安定
146Nd 17.2% 中性子86個で安定
148Nd 5.7% 中性子88個で安定
150Nd 5.6% 6.7 × 1018 ββ 3.367 150Sm

ネオジム: neodymium: Neodym)は原子番号60の金属元素元素記号Nd希土類元素の一つで、ランタノイドにも属する。

日本語の「ネオジム」はドイツ語の Neodym の字訳である。製品名等で「ネオジウム」等の呼称も用いられることがあり、用法の正誤については議論がある。

ネオジムを含む希土類元素の生産量は中華人民共和国が、約98%を占めるが、埋蔵量は30%程度である。2011年、希土類元素の価格は、中華人民共和国の鉱物資源政策の変化により外国への輸出量が縮小され高騰した。

性質[編集]

銀白色の金属で、常温、常圧で安定な結晶構造は、複六方最密充填構造(ABACスタッキング)。比重は7.0、融点は1,024 °C沸点は3,027 °C

安定な原子価は、4f3電子配置をとる3価である。常温で空気中において表面のみが酸化され、高温では燃焼して淡赤紫色の酸化ネオジム(III) Nd2O3 となる。ハロゲン元素と反応しハロゲン化物 NdX3 を、熱水と徐々に反応して水素および水酸化物を生成する。には易溶で3価の淡赤紫色の水和イオン Nd3+(aq) を生成する。

2 Nd + 6 H+(aq) → Nd3+(aq) + 3 H2
Nd3+(aq) + 3 e = Nd (E°= −2.32 V)

なお、ランタノイドの中では比較的イオン半径が大きい(詳しくはランタノイド収縮を参照のこと)。

モナズ石(モナザイト、(Ce,La,Nd,Th)PO4:単斜晶構造のリン酸塩)に含まれる。

単体のネオジムを得るには、無水塩化ネオジムを融解塩電解する方法や、カルシウムナトリウムを使って還元する方法がある。

用途[編集]

ネオジムの用途で特に重要なのは、強い磁力を持った永久磁石を生産するために使用されることである。ネオジム、ホウ素の化合物 (Nd2Fe14B) は、大変強力な永久磁石であるネオジム磁石となる。ネオジム磁石は高性能のモータースピーカーなどの様々な分野で利用されている。

その他にも、超伝導体の材料、YAGレーザーの添加物としても使われる。シュウ酸塩ならびにプラセオジムとの合金(ジジム)は防眩ガラス及び防塵ガラスならびに特殊合金の材料となる[2]

また、ガラスに適量のネオジムの酸化物を加えると、可視光の内、黄色系統の光を吸収するのに他の色の光は透過させるという性質を持たせられる。よって、Nd2O3 がガラスの着色剤として使われることがある。

歴史[編集]

カール・アウアー・フォン・ヴェルスバッハが、もともと一つの元素と考えられていた混合物であるジジミウム (didymium) からプラセオジムと共に1885年に発見[3]ラテン語の『新しい』を意味する neos と、ジジミウム(元は、ギリシャ語で双子を意味する didymos から命名された)を合成したのが語源[3]

化合物[編集]

化合物中の原子価は 4f3電子配置をとる3価が唯一安定なものである。4価を含む化合物が合成されたという報告もいくつかあるが、いずれも疑わしい[4]

同位体[編集]

呼称(和文名称)についての議論[編集]

「ネオジム」はドイツ語の neodym の字訳とされる一方、英語等で更に語尾「-ium」が付く neodymium は字訳すると「ネオジミウム」となることから、物質名の語尾に用いる「~(イ)ウム」を「-ium」の訳と解する立場からは、製品名等に用いられている「ネオジウム」という呼称は誤用とされている。但し「ネオジウム」という呼称についてはドイツ語の発音に近い等とする立場からの肯定意見との間で議論があり、用法には注意を要する。

尚、外国語発音記号を擬似的にカタカナ表記すると英語 neodimium [nìːoʊdímiəm|nìːəʊ‐/.][5] =「ニーオゥディミァム」、ドイツ語 Neodym [neodˈyːm][6] =「ネオディーム」又は「ネオドゥーム」となり、日本語のどの呼称とも必ずしも一致しない。訳語表記も辞書により様々であり一定しない[7]

参考文献[編集]

  1. ^ Gschneidner, K. A.; Eyring, L. (1978). Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Amsterdam: North Holland. ISBN 0444850228. 
  2. ^ 岩波書店 岩波科学百科 1020頁
  3. ^ a b 桜井弘 『元素111の新知識』 講談社1998年、268頁。ISBN 4-06-257192-7 
  4. ^ FA コットン, G. ウィルキンソン著, 中原勝翻訳 『コットン・ウィルキンソン無機化学』 培風館、1987年
  5. ^ 研究社 新英和中辞典
  6. ^ 小学館 独和大辞典
  7. ^ neodymiumの意味 - 英和辞典 Weblio辞書

関連項目[編集]