O samariumse on kemiallinen alkuaine kuuluvat lantanidien ryhmään, joka tunnetaan myös nimellä harvinaiset maametallit. Samariumilla on lantanidien klassinen +3 hapetusaste, mutta sillä on myös vakaa +2 hapetusaste. Sillä on hyvä korroosionkestävyys, sillä sen metallinen muoto muodostaa kerroksen, joka suojaa sitä syvemmiltä korroosioprosesseilta.
Metallisessa muodossaan sitä saadaan pelkistämällä lantaanilla korkeissa lämpötiloissa epäjatkuvassa teollisessa prosessissa, joka kestää noin kymmenen tuntia. Samariumia käytetään pääasiassa kestomagneettien valmistukseen samariumin ja koboltin seoksena SmCo. JA magneetti, joka säilyttää magneettiset ominaisuutensa hyvissä lämpötiloissa, on edullinen ja kestävä korroosio. Sitä käytetään myös neutroninsäätösauvoina ydinreaktoreissa.
Lue myös: Kromi on toinen kemiallinen alkuaine, joka tunnetaan hyvästä korroosionkestävyydestään
Tämän artikkelin aiheet
- 1 - Yhteenveto samariumista
- 2 - Samariumin ominaisuudet
- 3 - Samariumin ominaisuudet
- 4 - Mistä samariumia löytyy?
- 5 - Samariumin hankkiminen
- 6 - Samariumin sovellukset
- 7 - Samariumin historia
Yhteenveto Samariumista
Samarium, symboli Sm ja atominumero 62, on metalli, joka kuuluu lantanidien eli harvinaisten maametallien ryhmään.
Muiden lantanidien tavoin sen hapetusaste on +3 yhdisteissä, mutta sen stabiili tila on myös +2.
Sillä on hyvä korroosionkestävyys.
Sitä löytyy pääasiassa monatsiitista ja bastnasiitista.
Sen metallinen muoto saadaan pelkistämällä lantaanilla.
Sitä käytetään pääasiassa kestomagneettien valmistukseen, kun se muodostaa metalliseoksia koboltin kanssa.
Älä nyt lopeta... Julkisuuden jälkeen on muutakin ;)
Samariumin ominaisuudet
Symboli: sm.
Atominumero: 62.
Atomimassa: 150.36 a.u.a.u.
Elektronegatiivisuus: 1,17.
Fuusiopiste: 1072 °C.
Kiehumispiste: 1794 °C.
Tiheys: 7,520 g.cm-3 (a-muoto, 25 °C).
Sähköinen konfigurointi: [Xe] 6s2 4f6.
kemiallinen sarja: harvinaiset maametallit, lantanidit.
Samariumin ominaisuudet
samarium on yksi metalliset elementit kuuluvat lantanidisarjaan, joka tunnetaan myös nimellä harvinaiset maametallit. Kuten muutkin tämän ryhmän metallit, samarium on a pehmeää, valkoista metallia. Tällaisia metalleja peittää kuitenkin yleensä ohut oksidikerros, joka suojaa niitä vakavammilta hapettumisprosesseilta.
Kuten kaikilla muilla lantanideilla, Sm: llä on hapetusaste +3 liuoksessa. Se mikä erottaa sen kuitenkin muista hapetusaste +2 hyvin määritelty, jota se jakaa vain elementtien kanssa ytterbium (Yb) ja tämän sarjan europiumia (Eu).
Samarium vapauttaa H-kaasua joutuessaan kosketuksiin laimennettujen happojen tai höyryn kanssa2, sen lisäksi, että se muodostaa oksidin Sm2O3 kun se poltetaan ilmakehän ilman läsnä ollessa. Kuumennettaessa samarium voi reagoida H: n kanssa2 ja muodostavat hydridejä, kuten SmH2 ja SmH3. Samariumkarbideja voi myös muodostua, kun tätä alkuainetta kuumennetaan hiilellä, jolloin muodostuu Sm2W3 ja SmC2.
Luonnollinen samarium koostuu seitsemästä isotoopista, joista kaksi on epävakaita, 147sm ja 148sm. Niiden puoliintumisaika on kuitenkin erittäin pitkä, 1,06 x 1011 vuotta ja 7x1015 vuotta vastaavasti.
Mistä samarium löytyy?
Prometiumia (Pm) lukuun ottamatta kaikkia lantanideja esiintyy luonnossa kahdessa mineraalissa, pääasiassa bastnasiitti, harvinaisten maametallien karbonaattifluoridien seos ja monatsiitti, harvinaisen maametallin fosfaatti.
Silti on mahdollista löytää samariumia muista mineraaleista, kuten fergusoniitti (oksidi, joka sekoittaa kevyitä ja raskaita harvinaisia maametalleja, aktinideja ja muita metalleja), ksenotyymi (yttriumfosfaatti) ja eudialiitti (useiden metallien silikaatti, jonka koostumuksessa on kevyitä ja raskaita harvinaisia maametallia).
Samariumin hankkiminen
Samariumyhdisteitä, kuten sen oksideja, fosfaatteja ja fluorideja, voidaan saada samariumin mineraalilähteet. Mineraalikrakkaus- ja preparointilouhintatekniikoita käytetään, kunnes se huuhtoutuu happo, puhdistus ja yhdisteiden erottaminen joko selektiivisellä kiteytyksellä, ioninvaihdolla tai uuttamalla liuotin.
Kuitenkin puhtaan metallisen samariumin saamiseksi, jonka sovelluksia on tutkittu tarkemmin, tarvitaan toinen tekniikka: sen pelkistys.
A samariumin vähentäminen esiintyy toisen harvinaisen maametallin, lantaanin (La) avulla. Samariumia syntyy höyryn muodossa ja reaktio tapahtuu 1200 °C: n lämpötilassa:
sm2O3 (s) + 2 La (l) → La2O3 (s) + 2 Sm (g)
Tämä reaktio tapahtuu myös tyhjiökammiossa, jonka paine on alueella 10-3 10:een-4 Pascals. Samariumin talteenottoaste sen oksidista on 90 %. Prosessi tapahtuu erissä, keskimääräinen kesto kymmenen tuntia, ja tuottaa 20-40 kg metallista samariumia. Teollisuuslaitos voi tuottaa jopa 100 kg samariumhöyryä päivässä.
Samarium-sovellukset
Samariumin pääasiallinen käyttökohde on kestomagneettien valmistus.. Tämä saavutetaan, kun hän muodostaa seoksen kanssa koboltti (Co), jonka kidemuodot ovat SmCo5 ja Sm2co17. Se erottuu alhaisesta hinnastaan ja erinomaisesta korkeiden lämpötilojen kestävyydestään, eli se säilyttää ominaisuutensa vakaat magneettiset ominaisuudet jopa 150 °C: n lämpötiloissa, tarvitaan moottoreissa ja generaattoreissa. energiaa.
Tämä asettaa sen pääkilpailijansa, NdFeB-kestomagneettien (jotka ovat saaneet enemmän huomiota viime aikoina), edellä. neodyymi (Nd) atomit on korvattava dysprosiumilla (Dy) tai terbiumilla (Tb), jotta niillä on suurempi lämpövastus, mikä nostaa niiden hintaa Lopullinen. Lisäksi SmCo-magneetit kestävät paremmin korroosiota.
Samarium Sitä käytetään myös säätösauvana ydinreaktoreissa. (laitteet, jotka ohjaavat fissiossa vapautuvaa energiaa), koska sen isotooppi 149Sm: llä on suuri affiniteetti neutroneja kohtaan. Tämä auttaa ydinreaktioiden kineettisessä hallinnassa ja hallitsee ydinvoimaloissa tuotettua energiaa.
Katso myös: Strontium on toinen kemiallinen alkuaine, jota käytetään magneettien valmistuksessa
Samariumin historia
Venäjän Ilmenin vuoristossa löydettiin kaksi mineraalia, joista löydettiin useita harvinaisia maametallia: monatsiitti ja samarskiitti. Tämän kuvasi ensimmäisen kerran saksalainen mineralogi Gustav Rose vuonna 1839.
Hän löysi uraanin ja tantaalin samarskiitin koostumuksesta ja ehdotti siten nimeä uranotantaliitti. Gustavin veli, kemisti Heinrich Rose, teki riippumattoman analyysin vuonna 1844 ja havaitsi, että suuri osa mineraali koostui itse asiassa niobiumista, mikä sai nimen tälle metallille, jota tuolloin kutsuttiin kolumbium. Erottaakseen metallin nimen ja mineraalin koostumuksen Heirinch päätti nimetä mineraalin uudelleen "samarskiitiksi" eversti Samarksy-Bykhovetsin kunniaksi, joka toimitti hänelle näytteitä.
Suuria määriä samarskiittimineraalia löydettiin Pohjois-Amerikasta vuonna 1878, mikä teki siitä lähtöaineen uusien harvinaisten maametallien eristämiseen. Lecoq de Boisbaudran eristi vuonna 1879 samanrskite-mineraalista uuden metallioksidin ja ehdotti nimeksi samarium., säilyttäen samarskite-mineraalin etymologian.
Kirjailija: Stefano Araujo Novais
Kemian opettaja
Oletko koskaan kuullut kemiallisesta alkuaineesta cerium? Napsauta tätä ja opi sen ominaisuuksista, ominaisuuksista, sovelluksista, hankinnasta ja historiasta.
Opi sisäisten siirtymäelementtien (aktinidit ja lantanidit) erityispiirteet, jotka ovat jaksollisen järjestelmän ryhmän 3 kuudennen ja seitsemännen ajanjakson sisällä.
Lue lisää skandiumista sekä sen ominaisuuksista, ominaisuuksista, sovelluksista, hankinnasta ja sen historiasta.
Napsauta tätä ja lue lisää iterbiumista. Opi sen ominaisuuksista, ominaisuuksista, sovelluksista, hankinnasta ja historiasta.
Oletko koskaan kuullut kemiallisesta alkuaineesta lutetiumista? Napsauta tätä ja opi sen ominaisuuksista, ominaisuuksista, hankinnasta, sovelluksista ja historiasta.
Oletko koskaan kuullut kemiallisesta alkuaineesta yttrium? Napsauta tätä ja opi sen ominaisuuksista, ominaisuuksista, sovelluksista, hankinnasta ja historiasta.
