60Nd Neodimium
Neodimium murni berukuran 1 cm
Garis spektrum neodimium
Sifat umum
Pengucapan	/néodimium/[1]
Penampilan	putih keperakan
Neodimium dalam tabel periodik
60Nd Hidrogen Helium Lithium Berilium Boron Karbon Nitrogen Oksigen Fluor Neon Natrium Magnesium Aluminium Silikon Fosfor Sulfur Clor Argon Potasium Kalsium Skandium Titanium Vanadium Chromium Mangan Besi Cobalt Nikel Tembaga Seng Gallium Germanium Arsen Selen Bromin Kripton Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson – ↑ Nd ↓ U praseodimium ← neodimium → prometium Lihat bagan navigasi yang diperbesar
Nomor atom (Z)	60
Golongan	golongan n/a
Periode	periode 6
Blok	blok-f
Kategori unsur	lantanida
Berat atom standar (Ar)	144,242±0,003 144,24±0,01 (diringkas)
Konfigurasi elektron	[Xe] 4f4 6s2
Elektron per kelopak	2, 8, 18, 22, 8, 2
Sifat fisik
Fase pada STS (0 °C dan 101,325 kPa)	padat
Titik lebur	1297 K ​(1024 °C, ​1875 °F)
Titik didih	3347 K ​(3074 °C, ​5565 °F)
Kepadatan mendekati s.k.	7,01 g/cm3
saat cair, pada t.l.	6,89 g/cm3
Kalor peleburan	7,14 kJ/mol
Kalor penguapan	289 kJ/mol
Kapasitas kalor molar	27,45 J/(mol·K)
Tekanan uap P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k pada T (K) 1595 1774 1998 (2296) (2715) (3336)
Sifat atom
Bilangan oksidasi	0,[2] +2, +3, +4 (oksida agak basa)
Elektronegativitas	Skala Pauling: 1,14
Energi ionisasi	ke-1: 533,1 kJ/mol ke-2: 1040 kJ/mol ke-3: 2130 kJ/mol
Jari-jari atom	empiris: 181 pm
Jari-jari kovalen	201±6 pm
Lain-lain
Kelimpahan alami	primordial
Struktur kristal	​susunan padat heksagon ganda (dhcp)
Kecepatan suara batang ringan	2330 m/s (suhu 20 °C)
Ekspansi kalor	α, poli: 9,6 µm/(m·K) (pada s.k.)
Konduktivitas termal	16,5 W/(m·K)
Resistivitas listrik	α, poli: 643 nΩ·m
Arah magnet	paramagnetik, antiferomagnetik di bawah 20 K[3]
Suseptibilitas magnetik molar	+5.628,0×10−6 cm3/mol (287,7 K)[4]
Modulus Young	bentuk α: 41,4 GPa
Modulus Shear	bentuk α: 16,3 GPa
Modulus curah	bentuk α: 31,8 GPa
Rasio Poisson	bentuk α: 0,281
Skala Vickers	345–745 MPa
Skala Brinell	265–700 MPa
Nomor CAS	7440-00-8
Sejarah
Penemuan	Carl A. Welsbach (1885)
Isotop neodimium yang utama
Iso­top Kelim­pahan Waktu paruh (t1/2) Mode peluruhan Pro­duk 142Nd 27,2% stabil 143Nd 12,2% stabil 144Nd 23,8% 2,29×1015 thn α 140Ce 145Nd 8,3% stabil 146Nd 17,2% stabil 148Nd 5,8% stabil 150Nd 5,6% 6,7×1018 thn β−β− 150Sm
lihat bicara sunting | referensi | di Wikidata

Neodimium adalah sebuah unsur kimia dengan lambang Nd dan nomor atom 60. Ia adalah anggota keempat dari deret lantanida dan dianggap sebagai salah satu logam tanah jarang. Ia adalah logam keperakan yang keras, sedikit dapat ditempa, dan akan cepat ternoda di udara dan kelembapan. Saat teroksidasi, neodimium bereaksi dengan cepat menghasilkan senyawa berwarna merah muda, ungu/biru, dan kuning dalam keadaan oksidasi +2, +3 dan +4. Ia umumnya dianggap memiliki salah satu spektrum yang paling kompleks dari semua unsur.^[5] Neodimium ditemukan pada tahun 1885 oleh kimiawan Carl A. von Welsbach, yang juga menemukan praseodimium. Ia hadir dalam jumlah yang signifikan dalam mineral monasit dan bastnäsit. Neodimium tidak ditemukan secara alami dalam bentuk logam atau tidak tercampur dengan lantanida lain, dan biasanya disuling untuk penggunaan umum. Neodimium cukup umum—kira-kira sama seperti kobalt, nikel, atau tembaga—dan tersebar luas di kerak Bumi.^[6] Sebagian besar neodimium komersial dunia ditambang di Tiongkok, seperti halnya dengan banyak logam tanah jarang lainnya.

Senyawa neodimium pertama kali digunakan secara komersial sebagai pewarna kaca pada tahun 1927 dan tetap menjadi aditif yang populer hingga saat ini. Warna senyawa neodimium berasal dari ion Nd³⁺ dan seringkali berwarna ungu kemerahan. Namun, warna ini berubah seiring dengan jenis pencahayaan karena interaksi pita serapan cahaya yang tajam dari neodimium dengan cahaya sekitar yang diperkaya dengan pita emisi tampak yang tajam dari raksa, europium atau terbium trivalen. Kaca yang didoping neodimium digunakan dalam laser yang memancarkan inframerah dengan panjang gelombang antara 1047 dan 1062 nanometer. Laser ini telah digunakan dalam aplikasi berdaya sangat tinggi, seperti eksperimen dalam fusi kurungan inersia. Neodimium juga digunakan dengan berbagai kristal substrat lainnya, seperti garnet itrium aluminium dalam laser Nd:YAG.

Paduan neodimium digunakan untuk membuat magnet neodimium—sejenis magnet permanen yang kuat.^[7] Magnet ini banyak digunakan dalam produk seperti mikrofon, pengeras suara profesional, penyuara jemala dalam telinga, motor listrik DC hobi berkinerja tinggi, dan cakram keras komputer, yang memerlukan massa (atau volume) magnet yang rendah atau medan magnet yang kuat. Magnet neodimium yang lebih besar digunakan pada motor listrik dengan rasio daya-terhadap-berat yang tinggi (misalnya pada mobil hibrida) dan generator (misalnya generator listrik turbin angin dan pesawat udara).^[8]

Neodimium metalik memiliki kilau logam keperakan yang cerah.^[9] Neodimium umumnya eksis dalam dua bentuk alotropik, dengan transformasi dari struktur heksagon ganda menjadi kubus berpusat-badan yang terjadi pada suhu sekitar 863 °C.^[10] Neodimium, seperti kebanyakan lantanida lain, bersifat paramagnetik pada suhu kamar dan menjadi sebuah antiferomagnet ketika didinginkan hingga suhu 20 K (−253,2 °C).^[11] Neodimium adalah logam tanah jarang yang terdapat dalam mischmetal klasik pada konsentrasi sekitar 18%. Untuk membuat magnet neodimium, ia dicampur dengan besi, yang merupakan sebuah feromagnet.^[12]

Dalam tabel periodik, ia muncul di antara lantanida praseodimium di sebelah kirinya dan unsur radioaktif prometium di sebelah kanannya, serta di atas aktinida uranium. 60 elektronnya tersusun dalam konfigurasi [Xe]4f⁴6s², di mana enam elektron 4f dan 6s adalah valensi. Seperti kebanyakan logam lain dalam deret lantanida, neodimium biasanya hanya menggunakan tiga elektron sebagai elektron valensi, karena setelah itu elektron 4f yang tersisa terikat dengan kuat: hal ini dikarenakan orbital 4f menembus paling banyak melalui inti elektron xenon yang lengai ke nukleusnya, diikuti oleh 5d dan 6s, dan ini meningkat dengan muatan ion yang lebih tinggi. Neodimium masih bisa kehilangan elektron keempat karena ia datang lebih awal di lantanida, di mana muatan inti masih cukup rendah dan energi subkulit 4f cukup tinggi untuk memungkinkan pelepasan elektron valensi lebih lanjut.^[13]

Neodimium adalah anggota keempat dari deret lantanida. Ia memiliki titik lebur sebesar 1.024 °C (1.875 °F) dan titik didih sebesar 3.074 °C (5.565 °F). Neodimium, seperti lantanida lainnya, biasanya memiliki keadaan oksidasi +3, tetapi juga dapat terbentuk dalam keadaan oksidasi +2 dan +4, dan bahkan, dalam kondisi yang sangat jarang, +0.^[14] Logam neodimium akan dengan cepat teroksidasi pada kondisi sekitar,^[10] membentuk lapisan oksida seperti karat besi yang akan melepas dan memaparkan logam tersebut pada oksidasi lebih lanjut; sebuah sampel neodimium berukuran beberapa sentimeter akan terkorosi sepenuhnya dalam waktu sekitar satu tahun. Nd³⁺ umumnya larut dalam air. Seperti tetangganya praseodimium, ia akan terbakar pada suhu sekitar 150 °C untuk membentuk neodimium(III) oksida; oksida tersebut akan mengelupas, memaparkan logam tersebut pada oksidasi lebih lanjut:^[10]

4Nd + 3O
2 → 2Nd
2O
3

Neodimium adalah unsur yang cukup elektropositif, dan ia bereaksi secara lambat dengan air dingin, atau secara cepat dengan air panas, untuk membentuk neodimium(III) hidroksida:

2Nd (s) + 6H
2O (l) → 2Nd(OH)
3 (aq) + 3H
2 (g)

Logam neodimium akan bereaksi hebat dengan semua halogen stabil:^[15]

2Nd (s) + 3F
2 (g) → 2NdF
3 (s) [zat berwarna lembayung]

2Nd (s) + 3Cl
2 (g) → 2NdCl
3 (s) [zat berwarna senduduk]

2Nd (s) + 3Br
2 (g) → 2NdBr
3 (s) [zat berwarna lembayung]

2Nd (s) + 3I
2 (g) → 2NdI
3 (s) [zat berwarna hijau]

Neodimium mudah larut dalam asam sulfat encer untuk membentuk larutan yang mengandung ion Nd(III) berwarna lila. Mereka eksis sebagai kompleks [Nd(OH₂)₉]³⁺:^[16]

2Nd (s) + 3H
2SO
4 (aq) → 2Nd³⁺ (aq) + 3SO2−
4 (aq) + 3H
2 (g)

Beberapa senyawa neodimium yang paling penting meliputi:

• halida: NdF₃; NdCl₂; NdCl₃; NdBr₃; NdI₂; NdI₃
• oksida: Nd
  2O
  3
• hidroksida: Nd(OH)
  3
• karbonat: Nd₂(CO₃)₃
• sulfat: Nd
  2(SO
  4)
  3
• asetat: Nd(CH₃COO)₃
• magnet neodimium (Nd₂Fe₁₄B)

Beberapa senyawa neodimium memiliki warna yang bervariasi tergantung pada jenis pencahayaan.^[17]

• 
  Senyawa neodimium dalam cahaya tabung fluoresen—dari kiri ke kanan, neodimium sulfat, nitrat, dan klorida
• 
  Senyawa neodimium dalam cahaya lampu fluoresen kompak
• 
  Senyawa neodimium dalam cahaya siang hari normal

Senyawa organoneodimium adalah senyawa yang memiliki ikatan neodimium–karbon. Senyawa-senyawa ini mirip dengan lantanida lainnya, ditandai dengan ketidakmampuannya untuk menjalani pengikatan balik π. Dengan demikian, mereka sebagian besar terbatas pada sebagian besar siklopentadienida ionik (isostruktural dengan lantanum) serta alkil dan aril sederhana yang berikatan σ, beberapa di antaranya mungkin polimerik.^[18]

Neodimium (₆₀Nd) alami terdiri dari lima isotop stabil—¹⁴²Nd, ¹⁴³Nd, ¹⁴⁵Nd, ¹⁴⁶Nd dan ¹⁴⁸Nd, dengan ¹⁴²Nd menjadi yang paling melimpah (27,2% dari kelimpahan alami)—dan dua radioisotop dengan waktu paruh yang sangat panjang, ¹⁴⁴Nd (meluruh melalui peluruhan alfa dengan waktu paruh (t_1/2) 2,29×10¹⁵ tahun) dan ¹⁵⁰Nd (peluruhan beta ganda, t_1/2 ≈ 7×10¹⁸ tahun). Secara keseluruhan, 33 radioisotop neodimium telah terdeteksi hingga 2024^[update], dengan radioisotop paling stabil merupakan yang terjadi secara alami: ¹⁴⁴Nd dan ¹⁵⁰Nd. Semua isotop radioaktif yang tersisa memiliki waktu paruh yang lebih pendek dari 12 hari, dan sebagian besar memiliki waktu paruh yang lebih pendek dari 70 detik; isotop buatan yang paling stabil adalah ¹⁴⁷Nd waktu paruh 10,98 hari.

Neodimium juga memiliki 13 isotop metastabil yang diketahui, dengan yang paling stabil adalah ^139mNd (t_1/2 = 5,5 jam), ^135mNd (t_1/2 = 5,5 menit) dan ^133m1Nd (t_1/2 ~70 detik). Mode peluruhan primer sebelum isotop stabil yang paling melimpah, ¹⁴²Nd, adalah penangkapan elektron dan emisi positron, dan mode primer setelahnya adalah peluruhan beta minus. Produk peluruhan primer sebelum ¹⁴²Nd adalah isotop unsur Pr (praseodimium) dan produk primer setelahnya adalah isotop unsur Pm (prometium).^[20] Empat dari lima isotop stabilnya diprediksi akan meluruh menjadi isotop serium atau samarium dan hanya stabil secara pengamatan.^[21] Selain itu, beberapa isotop samarium yang stabil secara pengamatan diperkirakan akan meluruh menjadi isotop neodimium.^[21]

Isotop neodimium digunakan dalam berbagai aplikasi ilmiah. ¹⁴²Nd telah digunakan untuk produksi isotop Tm dan Yb berumur pendek. ¹⁴⁶Nd telah diusulkan untuk produksi ¹⁴⁷Pm, yang merupakan sumber tenaga radioaktif. Beberapa isotop neodimium telah digunakan untuk produksi isotop prometium lainnya. Peluruhan dari ¹⁴⁷Sm (t_1/2 = 1,06×10¹¹ tahun) ke ¹⁴³Nd yang stabil memungkinkan penanggalan samarium–neodimium.^{[22] 150}Nd juga telah digunakan untuk mempelajari peluruhan beta ganda.^[23]

Pada 1751, ahli mineralogi Swedia Axel F. Cronstedt menemukan sebuah mineral berat dari tambang di Bastnäs, yang kemudian diberi nama serit. 30 tahun kemudian, Wilhelm Hisinger yang berusia 15 tahun, anggota keluarga pemilik tambang tersebut, mengirim sebuah sampel ke Carl W. Scheelee, yang tidak menemukan unsur baru di dalamnya. Pada tahun 1803, setelah Hisinger menjadi ahli besi, dia kembali meneliti mineral tersebut bersama Jöns J. Berzelius dan mengisolasi sebuah oksida baru, yang mereka beri nama seria dari planet katai Ceres, yang ditemukan dua tahun sebelumnya.^[25] Seria diisolasi secara bersamaan dan mandiri di Jerman oleh Martin H. Klaproth.^[26] Antara tahun 1839 dan 1843, seria ditunjukkan sebagai campuran oksida oleh ahli bedah dan kimiawan Swedia Carl G. Mosander, yang tinggal di rumah yang sama dengan Berzelius; dia memisahkan dua oksida lainnya, yang dia beri nama lanthana dan didymia.^[27][28][29] Dia menguraikan sebagian sampel serium nitrat dengan memanggangnya di udara dan kemudian mengolah oksida yang dihasilkan dengan asam nitrat encer. Logam yang membentuk oksida ini diberi nama lanthanum dan didymium,^[30] yang secara resmi ditemukan di Wina pada tahun 1885 oleh Carl G. Mosander.^[31][32] Von Welsbach menegaskan pemisahan tersebut melalui analisis spektroskopi, tetapi produk tersebut memiliki kemurnian yang relatif rendah. Didymium ditemukan oleh Carl G. Mosander pada tahun 1841, dan neodimium murni diisolasi darinya pada tahun 1925. Nama neodimium berasal dari kata Yunani neos (νέος), baru, dan didymos (διδύμος), kembar.^{[10][24][28][29][33][34]}

Kristalisasi nitrat ganda adalah sarana pemurnian neodymium komersial hingga tahun 1950-an. Lindsay Chemical Division adalah yang pertama kali mengomersialkan pemurnian pertukaran ion neodimium skala besar. Mulai tahun 1950-an, neodimium dengan kemurnian tinggi (>99%) diperoleh terutama melalui proses pertukaran ion dari monasit, sebuah mineral yang kaya akan unsur tanah jarang.^[10] Logam neodimium diperoleh melalui elektrolisis garam halidanya. Saat ini, sebagian besar neodimium diekstrak dari bastnäsit dan dimurnikan melalui ekstraksi pelarut. Pemurnian pertukaran ion digunakan untuk kemurnian tertinggi (biasanya >99,99%). Teknologi yang berkembang, dan peningkatan kemurnian neodimium oksida yang tersedia secara komersial, tercermin dalam penampilan kaca neodimium dalam koleksi saat ini. Kaca neodimium awal yang dibuat pada tahun 1930-an memiliki semburat kemerahan atau jingga dibandingkan versi modern, yang berwarna ungu lebih bersih, karena kesulitan menghilangkan jejak praseodimium menggunakan teknologi awal, yaitu kristalisasi fraksional.^[35]

Karena perannya dalam magnet permanen yang digunakan untuk turbin angin penggerak langsung, telah diperdebatkan bahwa neodimium akan menjadi salah satu objek utama dari persaingan geopolitik di dunia yang menggunakan energi terbarukan. Perspektif ini telah dikritik karena gagal mengenali bahwa sebagian besar turbin angin tidak menggunakan magnet permanen, dan meremehkan kekuatan insentif ekonomi untuk perluasan produksi.^[36][37]

Neodimium jarang ditemukan di alam sebagai unsur bebas, sebaliknya terjadi sebagai bijih, seperti monasit dan bastnäsit (ini adalah nama kelompok mineral dan bukan nama mineral tunggal) yang mengandung sejumlah kecil semua logam tanah jarang. Dalam mineral-mineral ini, neodimium jarang mendominasi; beberapa pengecualiannya meliputi monasit-(Nd) dan kozoit-(Nd).^[38] Area penambangan utama berada di Tiongkok, Amerika Serikat, Brasil, India, Sri Lanka, dan Australia. Cadangan neodimium dunia diperkirakan mencapai delapan juta ton.^[39]

Ion Nd³⁺ memiliki ukuran yang mirip dengan lantanida awal dari golongan serium (lantanum hingga samarium dan europium) yang segera mengikuti tabel periodik, sehingga ia cenderung muncul bersama mereka dalam mineral fosfat, silikat, dan karbonat, seperti monasit (M^IIIPO₄) dan bastnäsit (M^IIICO₃F), di mana M mengacu pada semua logam tanah jarang kecuali skandium dan prometium yang radioaktif (kebanyakan Ce, La, dan Y, dengan sedikit Pr dan Nd).^[40] Bastnäsit biasanya mengandung sedikit torium dan lantanida berat, serta pemurnian lantanida ringan darinya kurang terlibat. Bijih tersebut, setelah dihancurkan dan ditumbuk, pertama-tama diolah dengan asam sulfat pekat panas, menghasilkan karbon dioksida, hidrogen fluorida, dan silikon tetrafluorida. Produk tersebut kemudian dikeringkan dan dilindi dengan air, meninggalkan ion lantanida awal, termasuk lantanum, dalam larutan.^[40]

Kelimpahan per partikel dari neodimium di Tata Surya adalah 0,083 ppb (bagian per miliar).^[41][a] Angka ini sekitar dua pertiga dari platina, tetapi dua setengah kali lebih banyak dari raksa, dan hampir lima kali lebih banyak dari emas.^[41] Lantanida biasanya tidak ditemukan di luar angkasa, dan jauh lebih melimpah di kerak Bumi.^[41][42][43]

Neodimium diklasifikasikan sebagai sebuah unsur litofil di bawah klasifikasi Goldschmidt, artinya ia umumnya ditemukan berkombinasi dengan oksigen. Meskipun termasuk dalam logam tanah jarang, neodimium sama sekali tidak langka. Kelimpahannya di kerak Bumi adalah sekitar 38 mg/kg, menjadikannya unsur paling umum ke-27. Kelimpahannya mirip dengan lantanum. Serium adalah logam tanah jarang yang paling umum, diikuti oleh neodimium, dan kemudian lantanum.^[42][43]

Produksi neodimium dunia ialah sekitar 7.000 ton pada tahun 2004.^[33] Sebagian besar produksi saat ini berasal dari Tiongkok. Secara historis, pemerintah Tiongkok memberlakukan kontrol material strategis pada unsur tersebut, menyebabkan fluktuasi harga yang besar.^[44] Ketidakpastian harga dan ketersediaan telah menyebabkan beberapa perusahaan (terutama perusahaan Jepang) membuat magnet permanen dan motor listrik terkait dengan logam tanah jarang yang lebih sedikit; namun, sejauh ini mereka tidak dapat menghilangkan kebutuhan akan neodimium.^[45][46] Menurut Survei Geologi A.S., Greenland memiliki cadangan deposit tanah jarang terbesar yang belum dikembangkan, khususnya neodimium. Kepentingan penambangan berbenturan dengan penduduk asli di lokasi tersebut, karena pelepasan zat radioaktif selama proses penambangan.^[47]

Neodimium biasanya mencakup 10–18% dari kandungan tanah-jarang dari endapan komersial mineral unsur-tanah-jarang ringan bastnäsit dan monasit.^[10] Dengan senyawa neodimium menjadi warna yang paling kuat untuk lantanida trivalen, ia terkadang dapat mendominasi pewarnaan mineral tanah jarang ketika kromofor yang bersaing tidak ada. Ia biasanya memberikan warna merah muda. Contoh tidak biasa dari hal ini meliputi kristal monasit dari endapan timah di Llallagua, Bolivia; ankilit dari Gunung Saint-Hilaire, Quebec, Kanada; atau lantanit dari Saucon Valley, Pennsylvania, Amerika Serikat. Sama seperti kaca neodimium, mineral semacam itu dapat berubah warna di bawah kondisi pencahayaan yang berbeda. Pita serapan neodimium dapat berinteraksi dengan spektrum pancar uap raksa yang terlihat, dengan sinar UV gelombang pendek tanpa filter menyebabkan mineral yang mengandung neodimium memantulkan warna hijau yang khas. Hal ini dapat diamati dengan pasir yang mengandung monasit atau bijih yang mengandung bastnäsit.^[48]

Permintaan akan sumber daya mineral, seperti unsur tanah jarang (termasuk neodimium) dan bahan penting lainnya, telah meningkat pesat karena pertumbuhan populasi manusia dan perkembangan industri. Baru-baru ini, kebutuhan akan masyarakat-rendah-karbon telah menyebabkan permintaan yang signifikan untuk teknologi hemat energi seperti baterai, motor efisiensi tinggi, sumber energi terbarukan, dan sel bahan bakar. Di antara teknologi ini, magnet permanen sering digunakan untuk membuat motor efisiensi tinggi, dengan magnet neodimium-besi-boron (magnet Nd₂Fe₁₄B tersinter dan terikat; selanjutnya disebut sebagai magnet NdFeB) menjadi jenis magnet permanen utama di pasaran sejak penemuannya.^[49] Magnet NdFeB digunakan dalam kendaraan listrik (EV), kendaraan listrik hibrida (HEV), kendaraan listrik hibrida plug-in (PHEV), kendaraan sel bahan bakar (FCV) (selanjutnya disebut xEV), turbin angin, peralatan rumah tangga, komputer, dan banyak perangkat elektronik konsumen kecil.^[50] Selain itu, mereka sangat diperlukan untuk penghematan energi. Untuk mencapai tujuan Persetujuan Paris, permintaan magnet NdFeB diperkirakan akan meningkat secara signifikan di masa mendatang.^[50]

• Neodimium memiliki kapasitas panas spesifik yang luar biasa besar pada suhu helium cair, sehingga berguna dalam pendingin krio.^[51]
• Neodimium asetat dapat menjadi pengganti uranil asetat yang bersifat radioaktif dan beracun (digunakan sebagai zat kontras standar dalam mikroskop elektron).^[52]
• Mungkin karena kemiripannya dengan Ca²⁺, Nd³⁺ telah dilaporkan^[53] dapat mendorong pertumbuhan tumbuhan. Senyawa unsur tanah jarang sering digunakan di Tiongkok sebagai pupuk.^[54]
• Penanggalan samarium–neodimium berguna untuk menentukan hubungan usia batuan^[55] dan meteorit.^[56]
• Isotop neodimium yang terekam dalam sedimen laut digunakan untuk merekonstruksi perubahan sirkulasi laut masa lalu.^[57][58]

Magnet neodimium (sebuah paduan, Nd₂Fe₁₄B) adalah magnet permanen terkuat yang dikenal. Sebuah magnet neodimium seberat beberapa puluh gram dapat mengangkat seribu kali beratnya sendiri, dan dapat menyatu dengan kekuatan yang cukup untuk mematahkan tulang. Magnet ini lebih murah, lebih ringan, dan lebih kuat daripada magnet samarium–kobalt. Namun, mereka tidak unggul dalam setiap aspek, karena magnet berbasis neodimium akan kehilangan sifat magnetnya pada suhu yang lebih rendah^[59] dan cenderung menimbulkan korosi,^[60] sedangkan magnet samarium–kobalt tidak.^[61]

Magnet neodimium muncul dalam beberapa produk seperti mikrofon, pengeras suara profesional, penyuara jemala, pick-up gitar dan gitar bas, serta cakram keras komputer yang memerlukan massa rendah, volume kecil, atau medan magnet yang kuat. Neodimium digunakan dalam motor listrik dari mobil hibrida dan listrik serta generator listrik dari beberapa desain turbin angin komersial (hanya turbin angin dengan generator "magnet permanen" yang menggunakan neodimium). Misalnya, penggerak motor listrik untuk setiap Toyota Prius membutuhkan satu kilogram (2,2 pon) neodimium per kendaraan.^[8]

Pada tahun 2020, para peneliti fisika di Universitas Radboud dan Universitas Uppsala mengumumkan bahwa mereka telah mengamati perilaku yang dikenal sebagai "kaca spin yang diinduksi sendiri" dalam struktur atom neodymium. Salah satu peneliti menjelaskan, "…kami adalah spesialis dalam mikroskop penerowongan payaran. Ia memungkinkan kami untuk melihat struktur atom individual, dan kami dapat menyelesaikan kutub utara dan selatan dari atom neodimium. Dengan kemajuan dalam pencitraan presisi tinggi ini, kami dapat menemukan perilaku ini pada neodimium, karena kami dapat mengatasi perubahan yang sangat kecil dalam struktur magnetik ini." Neodimium berperilaku dengan cara magnetis kompleks yang belum pernah terlihat sebelumnya dalam unsur tabel periodik.^[62][63]

Kaca neodimium (Nd:glass) diproduksi dengan memasukkan neodimium oksida (Nd₂O₃) ke dalam lelehan kaca. Biasanya di bawah cahaya siang hari atau cahaya pijaran, kaca neodimium tampak berwarna gandaria, tetapi tampak biru pucat di bawah pencahayaan fluoresen. Neodimium dapat digunakan untuk mewarnai kaca dalam nuansa halus mulai dari lembayung murni hingga merah anggur dan abu-abu hangat.^[64]

Penggunaan komersial pertama dari neodimium yang dimurnikan adalah dalam pewarnaan kaca, dimulai dengan eksperimen yang dilakukan oleh Leo Moser pada November 1927. Kaca "Aleksandrit" yang dihasilkan tetap menjadi warna khas dari karya kaca Moser hingga hari ini. Kaca neodimium ditiru secara luas pada awal tahun 1930-an oleh pabrik kaca Amerika, terutama Heisey, Fostoria ("wisteria"), Cambridge ("heatherbloom"), dan Steuben ("wisteria"), serta di tempat lain (misalnya Lalique, di Prancis, atau Murano). "Twilight" Tiffin tetap berproduksi dari sekitar tahun 1950 hingga 1980.^[65] Sumber kaca neodimium saat ini meliputi pembuat kaca di Republik Ceko, Amerika Serikat, dan Tiongkok.^[66]

Pita serapan neodimium yang tajam menyebabkan warna kaca berubah di bawah kondisi pencahayaan yang berbeda, menjadi berwarna ungu kemerahan di bawah cahaya siang hari atau kuning lampu pijar, tetapi biru di bawah pencahayaan fluoresen putih, atau kehijauan di bawah pencahayaan trikromatik. Fenomena perubahan warna ini sangat dihargai oleh para kolektor.^{[butuh rujukan]} Dalam kombinasi dengan emas atau selenium, warna merah akan dihasilkan. Karena pewarnaan neodimium tergantung pada transisi f-f "terlarang" jauh di dalam atom, terdapat pengaruh yang relatif kecil pada warna dari lingkungan kimia, sehingga warnanya tahan terhadap sejarah termal kaca. Namun, untuk warna terbaik, pengotor yang mengandung besi perlu diminimalkan dalam silika yang digunakan untuk membuat kaca. Sifat terlarang yang sama dari transisi f-f membuat pewarna tanah jarang kurang intens daripada yang disediakan oleh sebagian besar unsur transisi-d, jadi lebih banyak dari mereka yang harus digunakan dalam kaca untuk mencapai intensitas warna yang diinginkan. Resep asli Moser menggunakan sekitar 5% neodimium oksida dalam peleburan kaca, jumlah yang cukup sehingga Moser menyebutnya sebagai kaca yang "didoping tanah jarang". Menjadi basa yang kuat, tingkat neodimium tersebut akan mempengaruhi sifat lebur kaca, dan kandungan kapur pada kaca mungkin harus disesuaikan.^[67]

Cahaya yang ditransmisikan melalui kaca neodimium menunjukkan pita serapan yang sangat tajam; kaca tersebut digunakan dalam pekerjaan astronomis untuk menghasilkan pita tajam di mana garis spektrum dapat dikalibrasi.^[10] Aplikasi lainnya adalah pembuatan filter astronomis selektif untuk mengurangi efek polusi cahaya dari pencahayaan natrium dan fluoresen saat melewati warna lain, terutama emisi hidrogen-alfa merah tua dari nebula.^[68] Neodimium juga digunakan untuk menghilangkan warna hijau yang disebabkan oleh kontaminan besi dari kaca.^[69]

Neodimium adalah salah satu komponen "didimium" (mengacu pada campuran garam neodimium dan praseodimium) yang digunakan untuk mewarnai kaca untuk membuat kacamata tukang las dan peniup kaca; pita serapannya yang tajam dapat melenyapkan emisi natrium kuat pada 589 nm. Penyerapan serupa terhadap garis emisi raksa kuning pada 578 nm adalah penyebab utama warna biru yang diamati untuk kaca neodimium di bawah pencahayaan fluoresen putih tradisional. Kaca neodimium dan didimium digunakan dalam filter penambah warna dalam fotografi dalam ruangan, khususnya dalam menyaring rona kuning dari lampu pijar. Demikian pula, kaca neodimium semakin banyak digunakan secara langsung pada bola lampu pijar. Lampu ini mengandung neodimium pada kacanya untuk menyaring cahaya kuning, menghasilkan cahaya yang lebih putih yang lebih mirip sinar matahari.^[70] Semasa Perang Dunia I, cermin didimium dilaporkan digunakan untuk mengirimkan Kode Morse melintasi medan perang.^[71] Mirip dengan penggunaannya dalam kaca, garam neodimium digunakan sebagai pewarna enamel.^[10]

Bahan transparan tertentu dengan konsentrasi ion neodimium yang kecil dapat digunakan dalam laser sebagai media penguatan untuk panjang gelombang inframerah (1054–1064 nm), misalnya Nd:YAG (garnet itrium aluminium), Nd:YAP (perovskit itrium aluminium),^[72] Nd:YLF (itrium litium fluorida), Nd:YVO₄ (itrium ortovanadat), dan Nd:glass. Kristal yang didoping neodimium (biasanya Nd:YVO₄) menghasilkan sinar laser inframerah bertenaga tinggi yang diubah menjadi sinar laser hijau dalam laser genggam dan penunjuk laser DPSS komersial.

Ion neodimium trivalen Nd³⁺ adalah lantanida pertama dari unsur tanah jarang yang digunakan untuk menghasilkan radiasi laser. Laser Nd:CaWO₄ dikembangkan pada tahun 1961.^[73] Secara historis, ia adalah laser ketiga yang dioperasikan (yang pertama adalah laser rubi, yang kedua adalah laser U³⁺:CaF). Selama bertahun-tahun laser, neodimium menjadi salah satu laser yang paling banyak digunakan untuk tujuan aplikasi. Keberhasilan ion the Nd³⁺ terletak pada struktur tingkat energinya dan sifat spektroskopiknya yang sesuai untuk pembangkitan radiasi laser. Pada tahun 1964, Geusic dkk.^[74] mendemonstrasikan operasi ion neodimium dalam matriks YAG Y₃Al₅O₁₂. Ia adalah laser empat tingkat dengan ambang batas yang lebih rendah serta dengan sifat mekanik dan suhu yang sangat baik. Untuk pemompaan optik dari bahan ini, dimungkinkan untuk menggunakan radiasi flashlamp yang tidak koheren atau sinar dioda yang koheren.^[75]

Laser saat ini di AWE (Atomic Weapons Establishment) Britania Raya, laser kaca neodimium 1-terawatt HELEN (High Energy Laser Embodying Neodymium), dapat mengakses titik tengah daerah tekanan dan suhu serta digunakan untuk memperoleh data untuk pemodelan mengenai bagaimana kepadatan, suhu, dan tekanan berinteraksi di dalam hulu ledak. HELEN dapat membuat plasma sekitar suhu 10⁶ K, dari mana opasitas dan transmisi radiasi diukur.^[76]

Laser benda padat kaca neodimium digunakan dalam sistem sinar berganda berkekuatan sangat tinggi (skala terawatt) dan berenergi tinggi (beberapa megajoule) untuk fusi kurungan inersia. Laser Nd:glass biasanya memiliki frekuensi dilipattigakan ke harmonik ketiga pada 351 nm dalam perangkat fusi laser.^[77]

Uranil asetat telah menjadi agen kontras standar dalam mikroskop elektron transmisi (TEM) selama beberapa dekade.^[78][79] Namun, penggunaannya semakin terhambat oleh peraturan pemerintah karena sifat radioaktifnya serta toksisitasnya yang tinggi. Oleh karena itu, beberapa alternatif sedang dicari, meliputi asetat lantanida atau biru platina^{[80][81][82][83]} serta penggunaan zat yang kurang jelas seperti ekstrak teh oolong.^[84][85] Terlepas dari alternatif yang dipublikasikan ini, uranil asetat masih menjadi standar untuk kontras EM.^[52]

Dalam tabel periodik, urutan vertikal unsur-unsur dalam golongan didasarkan pada jumlah elektron yang sama di kulit terluar mereka, yang akan menentukan sifat kimia dan fisik mereka.^[86] Karena neodimium (Nd) berada tepat di atas uranium (U), sifat kimia UAc dan NdAc akan sangat mirip dalam mengikat jaringan di bagian ultratipis sehingga menghasilkan jumlah kontras yang serupa.^[87]

Neodimium

Bahaya
Piktogram GHS
Keterangan bahaya GHS	{{{value}}}
Pernyataan bahaya GHS	H315, H319, H335
Langkah perlindungan GHS	P261, P305+351+338[88]

Lantanida awal telah ditemukan penting untuk beberapa bakteri metanotrofik yang hidup di lumpur vulkanik, seperti Methylacidiphilum fumariolicum: lantanum, serium, praseodimium, dan neodimium kira-kira sama efektifnya.^[89][90] Neodimium tidak diketahui memiliki peran biologis dalam organisme lain.^[91]

Debu logam neodimium mudah terbakar dan karenanya merupakan bahaya ledakan. Senyawa neodimium, seperti semua logam tanah jarang, memiliki toksisitas rendah hingga sedang; namun, toksisitasnya belum diselidiki secara menyeluruh. Garam neodimium dianggap lebih beracun jika larut daripada jika tidak larut bila tertelan.^[92] Debu dan garam neodimium sangat mengiritasi mata dan selaput lendir, dan cukup mengiritasi kulit. Menghirup debu neodimium dapat menyebabkan embolisme paru-paru, dan akumulasi paparan dapat merusak hati. Neodimium juga bertindak sebagai antikoagulan, terutama bila diberikan secara intravena.^[33]

Magnet neodimium telah diuji untuk penggunaan medis seperti kawat gigi magnetik dan perbaikan tulang, tetapi masalah biokompatibilitas telah mencegah aplikasinya secara luas.^{[butuh rujukan]} Magnet yang terbuat dari neodimium yang tersedia secara komersial sangatlah kuat dan dapat menarik satu sama lain dari jarak jauh. Jika tidak ditangani dengan hati-hati, mereka menyatu dengan sangat cepat dan kuat, menyebabkan cedera. Misalnya, setidaknya ada satu kasus yang terdokumentasi tentang seseorang yang kehilangan ujung jarinya ketika dua magnet yang dia gunakan tersentak dari jarak 50 cm.^[93]

Risiko lain dari magnet kuat ini adalah jika lebih dari satu magnet tertelan, mereka dapat menjepit jaringan lunak di saluran pencernaan. Hal ini telah menyebabkan sekitar 1.700 kunjungan ruang gawat darurat^[94] dan mengharuskan penarikan kembali lini mainan Buckyballs, yang merupakan set konstruksi magnet neodimium kecil.^[94][95]

• Senyawa neodimium
• Kategori:Senyawa neodimium
• Lantanida
• Unsur periode 6
• Logam tanah jarang

• Emsley, John (2011). Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-960563-7. 
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, A. (1997), Chemistry of the Elements (edisi ke-2), Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN 0-7506-3365-4 Pemeliharaan CS1: Banyak nama: authors list (link)
• R. J. Callow, The Industrial Chemistry of the Lanthanons, Yttrium, Thorium, and Uranium, Pergamon Press, 1967.

Wikimedia Commons memiliki media mengenai Neodymium.

Lihat entri neodimium di kamus bebas Wiktionary.

• (Inggris) WebElements.com—Neodymium
• (Inggris) It's Elemental—The element Neodymium
• (Inggris) Neodymium di The Periodic Table of Videos (Universitas Nottingham)
• (Inggris) EnvironmentalChemistry.com – Neodymium
• (Inggris) Pictures and more details about Neodymium metal