钕，化学符号Nd，原子序数为60，镧系元素之一，单质为银白色金属，是最活泼的稀土金属之一，熔点1024°C，密度7.004g/cm³，有顺磁性。在空气中能迅速变暗，生成氧化物；在冷水中缓慢反应，在热水中反应迅速。掺钕的钇铝石榴石和钕玻璃可代替红宝石做激光材料，钕和镨玻璃可做护目镜。钕在稀土领域中扮演着重要角色，并且左右着稀土市场。

发现历史

发现人

冯·韦尔塞巴赫

发现年代

1885年

发现过程

1839年瑞典人莫桑得尔（C.G.Mosander）发现了镧和镨钕混合物（didymium）。

这之后，各国化学家特别注意从已发现的稀土元素去分离新的元素。

1885年奥地利人韦尔塞巴赫（A.V.Welsbach）从莫桑得尔认为是“新元素”的镨钕混合物中发现了镨和钕。其中一种被命名为neodidymium，后来被简化为neodymium，元素符号Nd，就是钕元素。

钕、镨、钆、钐都是从当时被认为是一种稀土元素didymium中分离出来的。由于它们的发现，didymium不再被保留。而正是它们的发现打开了发现稀土元素的第三道大门，是发现稀土元素的第三阶段。但这仅是完成了第三阶段的一半工作。确切的将应该是打开了铈的大门或完成了铈的分离，另一半就将是打开钇的大门或是完成钇的分离。

理化性质

单质密度：7.007 g/cm3

单质熔点：1024 ℃

单质沸点：3074 ℃

体积弹性模量：31.8Gpa

原子化焓：322kJ/mol

热容：27.45J/(mol· K)

导电性：0.0157×106/(cm ·Ω )

导热系数：16.5W/(m·K)

熔化热：7.140kJ/mol

汽化热：273.0kJ/mol

原子体积：20.6cm3/mol

元素在宇宙中的含量：0.01ppm

元素在太阳中的含量：0.003ppm

地壳中含量：38ppm

原子量：144.242

晶体结构：晶胞为六方晶胞。

电负性：1.14（鲍林标度）

外围电子排布：4f46s2

核外电子排布：2，8，18，22，8，2

电子层：K-L-M-N-O-P

质子数：60

电子数：60

原子核亏损质量：0.95808u

晶胞参数：a=365.8 pm；b=365.8 pm；c=1179.9 pm；α=90°；β=90°；γ=120°

声音在其中的传播速率：2330m/s

电离能（kJ/mol）

M – M+ 529.6

M+ – M2+ 1035

M2+ – M3+ 2130

M3+ – M4+ 3899

因为钕离子的吸收谱线比较特殊，在不同光源下有不同颜色，荧光灯下从（左到右的是硫酸钕，硝酸钕和氯化钕）

化学性质

性质

化学性质较活泼，室温下在空气中缓慢氧化，并可以燃烧，生成氧化钕：

4Nd + 3O2= 2Nd2O3

和冷水反应缓慢，和热水反应迅速，生成氢氧化钕：

2Nd + 6H2O =2Nd(OH)3 + 3H2↑

可以和卤素发生剧烈的反应：

2Nd + 3F2 = 2NdF3

2Nd + 3Cl2 = 2NdCl3

2Nd + 3Br2 = 2NdBr3

2Nd + 3I2 = 2NdI3

可以和酸发生反应：

2Nd + 3H2SO4 = Nd2(SO4)3+3H2↑

化合物

氧化钕，Nd2O3，分子量 336.40，为淡紫色固体粉末，易受潮、吸收空气中二氧化碳，不溶于水，能溶于无机酸。相对密度7.24。熔点约1900℃，在空气中加热能部分生成钕的高价氧化物。用于制取永磁材料、玻璃、陶瓷的着色剂和激光材料。在镁或铝合金中添加1.5%～2.5%纳米氧化钕，可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性，广泛用作航空航天材料。另外，掺纳米氧化钕的纳米氧化钇铝石榴石产生短波激光束，在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在医疗上，掺纳米氧化钕的纳米氧化钇铝石榴石激光器代替手术刀用于摘除手术或消毒创伤口。纳米氧化钕也用于玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品和添加剂。

主要用途

钕元素凭借其在稀土领域中的独特地位，多年来成为市场关注的热点。金属钕的最大用户是钕铁硼永磁材料。钕铁硼永磁体的问世，为稀土高科技领域注入了新的生机与活力。钕铁硼磁体磁能积高，被称作当代“永磁之王”，以其优异的性能广泛用于电子、机械等行业。阿尔法磁谱仪的研制成功，标志着我国钕铁硼磁体的各项磁性能已跨入世界一流水平。钕还应用于有色金属材料。在镁或铝合金中添加1.5-2.5%钕，可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性，广泛用作航空航天材料。另外，掺钕的钇铝石榴石产生短波激光束，在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。在医疗上，掺钕钇铝石榴石激光器代替手术刀用于摘除手术或消毒创伤口。钕也用于玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂。随着科学技术的发展，稀土科技领域的拓展和延伸，钕元素将会有更广阔的利用空间。

安全信息

钕对眼睛和黏膜有很强的刺激性，对皮肤有中度刺激性，吸入还可导致肺栓塞和肝损害。