समैरियम (एसएम): गुण, अनुप्रयोग, इतिहास

हे समैरियमयह एक रासायनिक तत्व है लैंथेनाइड्स के समूह से संबंधित, जिसे दुर्लभ-पृथ्वी धातुओं के रूप में भी जाना जाता है। समैरियम में लैंथेनाइड्स का क्लासिक +3 ऑक्सीकरण अवस्था है, लेकिन इसमें स्थिर +2 ऑक्सीकरण अवस्था भी है। इसमें जंग का अच्छा प्रतिरोध है, क्योंकि इसका धात्विक रूप एक परत का निर्माण करता है जो इसे गहरी संक्षारक प्रक्रियाओं से बचाता है।

अपने धात्विक रूप में, यह लगभग दस घंटे तक चलने वाली एक बंद औद्योगिक प्रक्रिया में, उच्च तापमान पर, लेण्टेनियुम के साथ कमी के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। समैरियम मुख्य रूप से समैरियम और कोबाल्ट, SmCo के मिश्र धातु के रूप में स्थायी चुम्बकों के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। और एक चुंबक जो अपने चुंबकीय गुणों को अच्छे तापमान पर बनाए रखता है, सस्ती और प्रतिरोधी है जंग। इसे परमाणु रिएक्टरों में न्यूट्रॉन नियंत्रण छड़ के रूप में भी लगाया जाता है।

ये भी पढ़ें: क्रोमियम - एक अन्य रासायनिक तत्व जो अपने अच्छे संक्षारण प्रतिरोध के लिए जाना जाता है

इस लेख के विषय

• 1 - समैरियम के बारे में सारांश
• 2 - समैरियम के गुण
• 3 - समैरियम के लक्षण
• 4 - समैरियम कहाँ पाया जा सकता है?
• 5- समैरियम प्राप्त करना
• 6- समैरियम के आवेदन
• 7 - समैरियम का इतिहास

समैरियम पर सारांश

• समैरियम, प्रतीक एसएम और परमाणु संख्या 62, लैंथेनाइड्स से संबंधित एक धातु है, जिसे दुर्लभ-पृथ्वी धातुओं के रूप में भी जाना जाता है।

• अन्य लैंथेनाइड्स की तरह, इसमें यौगिकों में +3 का ऑक्सीकरण अवस्था है, लेकिन इसमें +2 की स्थिर स्थिति भी है।

• इसमें अच्छा संक्षारण प्रतिरोध है।

• यह मुख्य रूप से मोनाजाइट और बस्टनासाइट में पाया जाता है।

• इसका धात्विक रूप लेण्टेनियुम के साथ अपचयन द्वारा निर्मित होता है।

• यह मुख्य रूप से स्थायी चुंबक के उत्पादन के लिए प्रयोग किया जाता है जब यह कोबाल्ट के साथ धातु मिश्र धातु बनाता है।

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समैरियम गुण

• प्रतीक: एस.एम.

• परमाणु संख्या: 62.

• परमाणु भार: 150.36 ए.यू.ए.यू.

• वैद्युतीयऋणात्मकता: 1,17.

• संलयन बिंदु: 1072 डिग्री सेल्सियस।

• क्वथनांक: 1794 डिग्री सेल्सियस।

• घनत्व: 7.520 ग्राम सेमी^-3 (α फॉर्म, 25 डिग्री सेल्सियस)।

• इलेक्ट्रोनिक विन्यास: [एक्सई] 6 एस² 4च⁶.

• रासायनिक श्रृंखला: दुर्लभ पृथ्वी धातु, लैंथेनाइड्स।

समैरियम की विशेषताएं

समैरियम धातु का नमूना, 99.9% शुद्ध।

समैरियम है निम्न में से एक धात्विक तत्व लैंथेनाइड श्रृंखला से संबंधित, दुर्लभ पृथ्वी धातुओं के रूप में भी जाना जाता है। इस समूह की अन्य धातुओं की तरह समैरियम एक है मुलायम, सफेद धातु. हालांकि, ऐसी धातुएं आमतौर पर एक पतली ऑक्साइड परत से ढकी होती हैं जो उन्हें अधिक गंभीर ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं से बचाती हैं।

अन्य सभी लैंथेनाइड्स की तरह, एसएम के पास है ऑक्सीकरण अवस्था +3 समाधान में. हालाँकि, जो इसे अलग करता है, वह है ऑक्सीकरण अवस्था +2 अच्छी तरह से परिभाषित, कुछ ऐसा जो केवल तत्वों के साथ साझा करता है येटरबियम (Yb) और इस श्रृंखला के यूरोपियम (ईयू)।

तनु अम्ल या भाप के संपर्क में आने पर, समैरियम एच गैस छोड़ता है₂, ऑक्साइड एस.एम. बनाने के अलावा₂हे₃ जब वायुमंडलीय वायु की उपस्थिति में जलाया जाता है। गर्म होने पर, समैरियम एच के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है₂ और हाइड्राइड जैसे कि SmH बनाते हैं₂ और एसएमएच₃. समैरियम कार्बाइड भी बन सकते हैं जब इस तत्व को कार्बन के साथ गर्म किया जाता है, जिससे एसएम बनता है₂डब्ल्यू₃ और एसएमसी₂.

प्राकृतिक समैरियम सात समस्थानिकों से बना है, जिनमें से दो अस्थिर हैं, द ¹⁴⁷एसएम और ¹⁴⁸एस.एम. हालांकि, उनका आधा जीवन 1.06 x 10 होने के कारण बहुत लंबा है¹¹ साल और 7 x 10¹⁵ वर्ष, क्रमशः।

समैरियम कहाँ पाया जा सकता है?

समैरियम जैसे दुर्लभ पृथ्वी धातुओं के मुख्य स्रोतों में से एक खनिज बास्टनासाइट का नमूना।

प्रोमेथियम (Pm) के अपवाद के साथ सभी लैंथेनाइड्स प्रकृति में मुख्य रूप से दो खनिजों में पाए जाते हैं bastnasite, दुर्लभ-पृथ्वी कार्बोनेट फ्लोराइड्स का मिश्रण, और monazite, एक दुर्लभ-पृथ्वी फॉस्फेट।

फिर भी, अन्य खनिजों में समैरियम मिलना संभव है, जैसे फर्ग्यूसोनाइट (एक ऑक्साइड जो प्रकाश और भारी रेयर-अर्थ, एक्टिनाइड्स और अन्य धातुओं को मिलाता है), द xenothyme (एक येट्रियम फॉस्फेट) और eudialite (कई धातुओं का एक सिलिकेट जिसकी संरचना में हल्की और भारी दुर्लभ पृथ्वी होती है)।

समैरियम प्राप्त करना

समैरियम यौगिक, जैसे इसके ऑक्साइड, फॉस्फेट और फ्लोराइड से प्राप्त किए जा सकते हैं समैरियम खनिज स्रोत. जब तक इसमें लीचिंग नहीं हो जाती, तब तक मिनरल क्रैकिंग और प्रिपरेशन माइनिंग तकनीक का इस्तेमाल किया जाता है एसिड, शुद्धिकरण और यौगिकों का पृथक्करण, या तो चयनात्मक क्रिस्टलीकरण, आयन एक्सचेंज या निष्कर्षण द्वारा विलायक।

हालाँकि, शुद्ध धात्विक समैरियम प्राप्त करने के लिए, जिसके अनुप्रयोग अधिक खोजे गए हैं, एक और तकनीक आवश्यक है: इसकी कमी।

ए समैरियम कमी एक अन्य दुर्लभ-पृथ्वी धातु, लेण्टेनियुम (ला) द्वारा होता है। समैरियम वाष्प के रूप में उत्पन्न होता है, और प्रतिक्रिया 1200 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर होती है:

एस.एम₂हे₃ (एस) + 2 ला (एल) → ला₂हे₃ (एस) + 2 एस.एम. (जी)

यह प्रतिक्रिया 10 की सीमा में दबाव के साथ एक निर्वात कक्ष के अंदर भी होती है^-3 से 10^-4 पास्कल। इसके ऑक्साइड से समैरियम की रिकवरी दर 90% की सीमा में है। प्रक्रिया दस घंटे की औसत अवधि के साथ बैचों में होती है, और 20 से 40 किलोग्राम धातु समैरियम का उत्पादन करती है। एक औद्योगिक संयंत्र प्रति दिन 100 किलो समैरियम वाष्प का उत्पादन कर सकता है।

समैरियम आवेदन

समैरियम का मुख्य अनुप्रयोग स्थायी चुम्बकों के उत्पादन में है।. यह तब प्राप्त होता है जब वह मिश्रधातु बनाता है कोबाल्ट (सह), जिनके क्रिस्टलीय रूप SmCo हैं₅ और एस.एम₂सह₁₇. यह अपनी कम कीमत और उच्च तापमान के लिए इसके महान प्रतिरोध के लिए बाहर खड़ा है, अर्थात यह अपने गुणों को बनाए रखता है मोटर और बिजली जनरेटर में आवेदन के लिए आवश्यक 150 डिग्री सेल्सियस की सीमा में तापमान पर भी स्थिर चुंबकीय गुण। ऊर्जा।

यह इसे अपने मुख्य प्रतिद्वंद्वी, NdFeB स्थायी चुम्बकों (जो हाल ही में अधिक ध्यान आकर्षित कर रहा है) से आगे रखता है, जो अधिक थर्मल प्रतिरोध के लिए नियोडिमियम (एनडी) परमाणुओं को डिस्प्रोसियम (डीवाई) या टेरबियम (टीबी) से बदलने की आवश्यकता है, जिससे उनकी कीमत बढ़ जाती है अंतिम। इसके अलावा, SmCo मैग्नेट जंग के प्रति अधिक प्रतिरोधी हैं।

समैरियम और कोबाल्ट स्थायी चुंबक।

समैरियम इसे परमाणु रिएक्टरों में नियंत्रण छड़ के रूप में भी लगाया जाता है। (उपकरण जो एक विखंडन में जारी ऊर्जा को नियंत्रित करते हैं), इसके आइसोटोप के बाद से ¹⁴⁹एसएम में न्यूट्रॉन के लिए एक महान संबंध है। यह परमाणु प्रतिक्रियाओं के गतिज नियंत्रण में सहायता करता है, परमाणु संयंत्रों में उत्पादित ऊर्जा को नियंत्रित करता है।

यह भी देखें: स्ट्रोंटियम - चुंबक के उत्पादन में प्रयुक्त एक अन्य रासायनिक तत्व

समैरियम का इतिहास

रूसी पहाड़ों इल्मेन में, दो खनिजों की खोज की गई जिसमें से कई दुर्लभ पृथ्वी की खोज की गई: मोनाज़ाइट और समरस्काइट. यह पहली बार 1839 में जर्मन खनिज विज्ञानी गुस्ताव रोज द्वारा वर्णित किया गया था।

उन्होंने समरस्काइट की रचना में यूरेनियम और टैंटलम पाया और इस प्रकार यूरेनोटैंटलाइट नाम प्रस्तावित किया। गुस्ताव के भाई, रसायनज्ञ हेनरिक रोज़ ने 1844 में एक स्वतंत्र विश्लेषण किया और पाया कि अधिकांश खनिज, वास्तव में, नाइओबियम से बना था, जो इस धातु के नाम को गढ़ता था, जिसे उस समय कहा जाता था कोलम्बियम। धातु के नाम और खनिज की संरचना में अंतर करने के लिए, हिरिंच ने कर्नल समरस्की-बायखोवेट्स के सम्मान में खनिज "समरस्कीट" का नाम बदलने का फैसला किया, जिन्होंने उन्हें नमूने प्रदान किए।

1878 में उत्तरी अमेरिका में समरस्काइट खनिज की बड़ी मात्रा पाई गई, जिससे यह नए दुर्लभ-पृथ्वी तत्वों को अलग करने के लिए एक प्रारंभिक सामग्री बन गई। 1879 में लेकोक डी बोइसबॉड्रन अलग किया गया, समारस्काइट खनिज से एक नया धात्विक ऑक्साइड, नाम समरियम प्रस्तावित किया।, खनिज समरस्काइट की व्युत्पत्ति को बनाए रखना।

स्टेफ़ानो अराउजो नोवाइस द्वारा
रसायन विज्ञान शिक्षक

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