Periodensystem: Neodym

Neodym ist ein silbrig glänzendes Metall, das an der Luft schnell anläuft. Das Metall ist wie alle anderen Lanthaniden paramagnetisch. Bei sehr tiefen Temperaturen unterhalb seiner Néel-Temperatur von 19,2 Kelvin (−253,95 °C) zeigt es antiferromagnetische Eigenschaften. Neodym oxidiert an der Luft und bildet eine gelbliche Oxidschicht, daher muss es unter Luftabschluss aufbewahrt werden. Neodympulver ist pyrophor und kann sich an der Luft von selbst entzünden. Mit Wasserstoff reagiert es zu Neodymhydrid NdH₂. In heißem Wasser löst es sich auf und bildet Wasserstoff und Neodymhydroxid Nd(OH)₃. Auch in verdünnten Säuren wird Neodym aufgelöst. Das Salz der Schwefelsäure, das Neodym(III)-sulfat Nd₂(SO₄)₃• 8 H₂O, bildet rosaviolette Kristalle und löst sich im Wasser mit violetter Lösung.

Aufgrund der chemischen Ähnlichkeit ist die Wirkung aller Lanthanide und deren Verbindungen auf den Menschen ähnlich. Das feinverteilte Metall, die Oxide und Hydroxide reizen Augen und Schleimhäute. Die löslichen Verbindungen reichern sich in der Leber und in den Knochen an. Da die Lanthanide meist nur in geringen Mengen inhaliert werden, beispielsweise über Rauch von Lichtbogenlampen, liegen für eine toxikologische Beurteilung zu wenig Daten vor.

Neodym ist auf der Erde etwas häufiger vertreten wie Praseodym. Es kommt chemisch gebunden oft in Begleitung mit Praseodym in den Mineralien der Monazit-Gruppe und der Cerit-Gruppe vor. Der Hauptlieferant für Neodym ist China. Auch in Australien sind Erzvorkommen in größerer Menge vorhanden.

Bereits 1839 konnte Mosander aus der Cerit-Erde ein Stoffgemisch herstellen, das er als Didym-Erde bezeichnete. 1885 wies der österreichischen Chemiker Carl Auer von Welsbach (1858–1929) in der Didym-Erde zwei neue, unterscheidliche gefärbte Oxide nach, das lauchgrüne Praseodymoxid und das rosarote Neodymoxid. Das Praseodym wurde nach dem griechischen Begriff prásino didymo benannt, was soviel bedeutet wie „grüner Zwilling“. Das Neodym erhielt seinen Namen nach dem griechischen Wort neós für neu.

Nachdem die Erze mit den Lanthaniden angereichert wurden, trennt man die Metalle durch Ionenaustausch-Chromatografie oder durch Extraktion. Die Gewinnung des Metalls erfolgt durch eine Schmelzflusselektrolyse oder durch Reduktion der Metallhalogenide mit Calcium.

Neodym-Eisen-Bor-Legierungen wie Nd₂Fe₁₄B stellen Werkstoffe mit hohen ferromagnetischen Eigenschaften dar. Daraus lassen sich sehr starke Magnete fertigen. Diese sind so stark, dass der Umgang mit ihnen besondere Sicherheitsvorkehrungen benötigt. Sie können Quetschwunden verursachen oder elektronische Geräte zerstören. Bringt man einen solchen Magneten in die Nähe einer Armbanduhr, werden Zeiger aus Stahl abgerissen. Neodym ist ein bedeutender Rohstoff für die Zukunft. Die Magnete werden zum Beispiel für Festplatten, aber auch für sehr leistungsfähige Elektrofahrzeuge benötigt.

Super-Magnete sind sehr starke Magnete, die unter anderem Neodym enthalten. Sie können diamagnetische Materialien von paramagnetischen Materialien unterscheiden. Dadurch können zum Beispiel ein gefälschter Goldbarren oder eine falsche Goldmünze entlarvt werden: Eine an einem langen Faden hängende Münze aus Gold ist diamagnetisch und wird vom Super-Magneten leicht abgestoßen, während das paramagnetische Wolfram leicht angezogen wird. Die gefälschten Goldbarren oder Münzen enthalten Wolfram-Stäbe, die die gleiche Dichte wie Gold aufweisen. Da die paramagnetische Wirkung allgemein viel stärker als die diamagnetische ist, kann schon wenig Wolfram im Gold die diamagnetische, abstoßende Wirkung am Super-Magnet aufheben. Silber ist ebenfalls diamagnetisch und wird vom Super-Magneten abgestoßen. Lit [120]

Neodym wird zur Erhöhung der mechanischen Eigenschaften mit anderen Metallen legiert, zum Beispiel in Magnesiumlegierungen für den Flugzeugbau. Wie Cer dient es aufgrund seiner pyrophoren Eigenschaften zur Herstellung von Feuersteinen. Neodym ist ein wichtiger Rohstoff zur Herstellung von Aktivatoren für Farbbildröhren. Es ist auch ein Bestandteil des Nd-YAG-Lasers (Neodym-Yttrium-Aluminium-Granat-Laser). Neodym(III)-oxid-Zusätze färben Gläser rot bis violett. Diese Gläser werden in der Astronomie zum Kalibrieren eingesetzt.