O samariumsee on keemiline element kuuluvad lantaniidide rühma, tuntud ka kui haruldased muldmetallid. Samariumil on lantaniidide klassikaline oksüdatsiooniaste +3, kuid sellel on ka stabiilne oksüdatsiooniaste +2. Sellel on hea korrosioonikindlus, kuna selle metalliline vorm tekitab kihi, mis kaitseb seda sügavamate söövitavate protsesside eest.
Metallilisel kujul saadakse see lantaaniga redutseerimisel kõrgel temperatuuril katkendliku tööstusliku protsessi käigus, mis kestab ligikaudu kümme tundi. Samariumi kasutatakse peamiselt püsimagnetite tootmisel samariumi ja koobalti sulami SmCo kujul. JA magnet, mis säilitab oma magnetilised omadused headel temperatuuridel, on taskukohane ja vastupidav korrosioon. Seda kasutatakse ka tuumareaktorites neutronite juhtvarrastena.
Loe ka: Kroom on veel üks keemiline element, mis on tuntud oma hea korrosioonikindluse poolest
Selle artikli teemad
- 1 - Kokkuvõte samariumi kohta
- 2 - Samariumi omadused
- 3 - Samariumi omadused
- 4 - Kust saab samariumi?
- 5 – Samariumi saamine
- 6 - Samariumi rakendused
- 7 – Samariumi ajalugu
Kokkuvõte Samariumist
Samaarium, sümbol Sm ja aatomnumber 62, on lantaniidide hulka kuuluv metall, mida tuntakse ka haruldaste muldmetallidena.
Nagu teistel lantaniididel, on selle oksüdatsiooniaste ühendites +3, kuid stabiilne on ka +2.
Sellel on hea korrosioonikindlus.
Seda leidub peamiselt monasiidis ja bastnasiidis.
Selle metalliline vorm saadakse lantaaniga redutseerimisel.
Seda kasutatakse peamiselt püsimagnetite tootmiseks, kui see moodustab koobaltiga metallisulameid.
Ära nüüd lõpeta... Peale reklaami on veel midagi ;)
Samariumi omadused
Sümbol: sm.
Aatomnumber: 62.
Aatomi mass: 150.36 a.u.a.u.
Elektronegatiivsus: 1,17.
Liitmispunkt: 1072 °C.
Keemispunkt: 1794 °C.
Tihedus: 7,520 g.cm-3 (α-vorm, 25 °C).
Elektrooniline konfiguratsioon: [Xe] 6s2 4f6.
keemiline seeria: haruldased muldmetallid, lantaniidid.
Samariumi omadused
samarium on üks neist metallist elemendid lantaniidide sarja kuuluv, tuntud ka kui haruldased muldmetallid. Sarnaselt teistele selle rühma metallidele on samarium a pehme, valge metall. Sellised metallid on aga tavaliselt kaetud õhukese oksiidikihiga, mis kaitseb neid raskemate oksüdatiivsete protsesside eest.
Nagu kõigil teistel lantaniididel, on ka Sm-il oksüdatsiooniaste +3 lahuses. Mis aga eristab seda, on oksüdatsiooniaste +2 hästi määratletud, mida ta jagab ainult elementidega ütterbium (Yb) ja euroopium (Eu).
Kokkupuutel lahjendatud hapete või auruga eraldab samaarium H-gaasi2, lisaks oksiidi moodustamisele Sm2O3 põletamisel atmosfääriõhu juuresolekul. Kuumutamisel võib samarium reageerida H-ga2 ja moodustavad hüdriide nagu SmH2 ja SmH3. Samaariumkarbiidid võivad tekkida ka selle elemendi kuumutamisel süsinikuga, moodustades Sm2W3 ja SmC2.
Looduslik samarium koosneb seitsmest isotoobist, millest kaks on ebastabiilsed, 147sm ja 148sm. Nende poolestusajad on aga väga pikad, olles 1,06 x 1011 aastat ja 7x1015 aastad vastavalt.
Kust saab samariumi?
Kõik lantaniidid, välja arvatud promeetium (Pm), leidub looduses kahes mineraalis, peamiselt bastnasiit, haruldaste muldmetallide karbonaatfluoriidide segu ja monatsiit, haruldaste muldmetallide fosfaat.
Siiski on samariumi võimalik leida ka teistes mineraalides, nt fergusoniit (oksiid, mis segab kergeid ja raskeid haruldasi muldmetalle, aktiniide ja muid metalle), ksenotüüm (ütriumfosfaat) ja eudialiit (mitme metalli silikaat, mille koostises on kerged ja rasked haruldased muldmetallid).
Samariumi saamine
Samariumi ühendeid, nagu selle oksiidid, fosfaadid ja fluoriidid, saab saada samariumi mineraaliallikad. Mineraalide krakkimise ja ettevalmistuskaevandamise tehnikaid kasutatakse kuni leostumiseni hape, ühendite puhastamine ja eraldamine kas selektiivse kristallimise, ioonivahetuse või ekstraheerimise teel lahusti.
Kuid puhta metallilise samariumi saamiseks, mille rakendusi on rohkem uuritud, on vaja veel üht tehnikat: selle redutseerimist.
A samariumi vähendamine esineb teise haruldase muldmetalli, lantaani (La) abil. Samarium toodetakse auruna ja reaktsioon toimub temperatuuril 1200 °C:
sm2O3 (s) + 2 La (l) → La2O3 (s) + 2 Sm (g)
See reaktsioon toimub ka vaakumkambris rõhuga vahemikus 10-3 kuni 10-4 Pascalid. Samariumi taastumismäär selle oksiidist on vahemikus 90%. Protsess toimub partiidena, keskmise kestusega kümme tundi ja sellest saadakse 20–40 kg metallist samariumi. Tööstusettevõte suudab toota kuni 100 kg samariumiauru päevas.
Samariumi rakendused
Samariumi peamine kasutusala on püsimagnetite tootmine.. See saavutatakse, kui ta moodustab sulami koobalt (Co), mille kristalsed vormid on SmCo5 ja Sm2co17. See paistab silma oma madala hinna ja suurepärase vastupidavuse poolest kõrgetele temperatuuridele, see tähendab, et see säilitab oma omadused stabiilsed magnetilised omadused isegi temperatuurivahemikus 150 °C, mis on vajalikud kasutamiseks mootorites ja elektrigeneraatorites. energiat.
Sellega edestatakse oma peamist konkurenti NdFeB püsimagneteid (mis on viimasel ajal rohkem tähelepanu pälvinud), mis neodüümi (Nd) aatomid tuleb asendada düsproosiumi (Dy) või terbiumiga (Tb), et neil oleks suurem soojustakistus, mis tõstab nende hinda Lõplik. Lisaks on SmCo magnetid korrosioonikindlamad.
Samaarium Seda kasutatakse ka tuumareaktorites juhtvardana. (seadmed, mis kontrollivad lõhustumisel vabanevat energiat), kuna selle isotoop 149Sm-l on suur afiinsus neutronite suhtes. See aitab juhtida tuumareaktsioone kineetiliselt, kontrollides tuumajaamades toodetud energiat.
Vaata ka: Strontsium - teine keemiline element, mida kasutatakse magnetite tootmisel
samariumi ajalugu
Venemaa mägedes Ilmenis avastati kaks mineraali, millest avastati mitu haruldast muldmetalli: monasiit ja samarskiit.. Seda kirjeldas esmakordselt 1839. aastal saksa mineraloog Gustav Rose.
Ta leidis samarskite koostisest uraani ja tantaali ning pakkus seega välja nimetuse uranotantaliit. Gustavi vend, keemik Heinrich Rose, tegi 1844. aastal sõltumatu analüüsi ja leidis, et suur osa mineraal koosnes tegelikult nioobiumist, mis lõi selle metalli nime, mida tol ajal nimetati. kolumbium. Metalli nime ja mineraali koostise eristamiseks otsustas Heirinch nimetada mineraali ümber "samarskiteks" kolonel Samarksy-Bykhovetsi auks, kes varustas teda proovidega.
1878. aastal leiti Põhja-Ameerikast suures koguses samarskiiti, mis teeb sellest lähtematerjaliks uute haruldaste muldmetallide elementide eraldamisel. Lecoq de Boisbaudran eraldas 1879. aastal samarskiidi mineraalist uue metalloksiidi, pakkudes välja nimetuse Samarium., säilitades samarskiidi mineraali etümoloogia.
Autor Stefano Araujo Novais
Keemia õpetaja
Kas olete kunagi kuulnud keemilisest elemendist tseerium? Klõpsake siin ja tutvuge selle omaduste, omaduste, rakenduste, hankimise ja ajalooga.
Õppige tundma sisemiste üleminekuelementide (aktiniidid ja lantaniidid) iseärasusi, mis hõlmavad perioodilise tabeli 3. rühma kuuendat ja seitsmendat perioodi.
Lisateavet skandiumi, samuti selle omaduste, omaduste, rakenduste, hankimise ja ajaloo kohta.
Klõpsake siin ja vaadake iterbiumi kohta lisateavet. Siit saate teada selle omaduste, omaduste, rakenduste, hankimise ja ajaloo kohta.
Kas olete kunagi kuulnud keemilisest elemendist luteetsium? Klõpsake siin ja tutvuge selle omaduste, omaduste, hankimise, rakenduste ja ajalooga.
Kas olete kunagi kuulnud keemilisest elemendist ütrium? Klõpsake siin ja tutvuge selle omaduste, omaduste, rakenduste, hankimise ja ajalooga.
