原子序数为60的金属化学元素
[](英文:Neodymium),是一种金属化学元素,其化学符号为Nd,原子序数为60,属于镧系元素,也是最活泼的稀土元素之一。钕有顺磁性,质地柔软,外表呈银白色,有延展性,室温下在空气中会被缓慢的氧化,能与水和酸作用释放出氢气。钕被氧化后可以得到+2、+3、+4价的氧化态,且对应化合物的颜色分别为粉红色、蓝紫色和黄色。钕大量存在于矿物[shì][lán]氟碳铈矿中,与其它镧系金属混合,不会以金属形态天然存在。钕虽然被称为稀土元素,但是它很常见,广泛分布于地球地壳中。世界上大部分的钕都是在中国开采的。钕长期以来被用于着色玻璃,现在也被用于制造激光器强力磁铁和特殊合金[2][3]

发现历史

钕是由奥地利化学家卡尔·奥尔·冯·韦尔斯巴赫英语:Carl Auer von Welsbach)于1885年在维也纳发现的[4][5]。钕的发现经历了两个过程,第一阶段是瑞典化学家卡尔·莫桑德尔(英语:Carl Gustaf Mosander)于1841年在“镧土”中找到“[]钕”,镨钕的命名为Didymium,在希腊语中意思为双胞胎。镨钕性质最为相近也最难分离,因此化学家们很难用普通的化学方法将它们分开。第二阶段即韦尔斯巴赫在硝酸溶液中对镨钕的硝酸盐进行分步结晶,从镨钕中分离出了钕,但是得到的样品纯度较低。镨钕也是唯一一对被同时发现的稀土元素[6]
在传统上,元素分离是通过分布沉淀等方式实现的,但韦尔斯巴赫在研究稀土的过程中对元素分离的方法进行了改良,引入分步结晶的方法,探索了不同溶剂-溶剂体系下的分步结晶技术。在分离试验中,韦尔斯巴赫先将不纯的镨钕氧化物悬浮于硝酸镨钕的溶液中,利用镧氧化物与镨钕氧化物的碱性差异成功的除去镨钕样品中的杂质镧得到较纯的镨钕盐。然后他继续以浓硝酸为溶剂,对提纯后的复盐硝酸镨钕[ǎn]进行进一步的分步结晶。在历经百余次的分步结晶后,韦尔斯巴赫最终于1885年成功的将镨钕一分为二,并以光谱手段证实它们确实为两种不同元素[4][7]。韦尔斯巴赫将盐为绿色的元素命名为镨(英文:Praseodidymium,即绿色的镨钕),盐为浅紫色的元素命名为钕(英文:Neodymium,即新的镨钕)。1890年,白田道夫在不了解韦尔斯巴赫工作的情况下独立重现了这一结果,镨钕为两种元素自此得到证实[5][8][9]

分布情况