HAI samariumitu adalah unsur kimia milik kelompok lantanida, juga dikenal sebagai logam tanah jarang. Samarium memiliki keadaan oksidasi +3 klasik dari lantanida, tetapi juga memiliki keadaan oksidasi +2 yang stabil. Ini memiliki ketahanan yang baik terhadap korosi, karena bentuk logamnya menghasilkan lapisan yang melindunginya dari proses korosif yang lebih dalam.
Dalam bentuk logamnya, diperoleh melalui reduksi dengan lantanum, pada suhu tinggi, dalam proses industri terputus-putus yang berlangsung sekitar sepuluh jam. Samarium terutama digunakan dalam produksi magnet permanen, dalam bentuk paduan samarium dan kobalt, SmCo. DAN magnet yang mempertahankan sifat magnetnya pada suhu yang baik, terjangkau dan tahan terhadap korosi. Ini juga diterapkan sebagai batang kendali neutron di reaktor nuklir.
Baca juga: Kromium — unsur kimia lain yang dikenal karena ketahanan korosinya yang baik
Ringkasan tentang Samarium
Samarium, lambang Sm dan nomor atom 62, adalah logam yang tergolong dalam lantanida, juga dikenal sebagai logam tanah jarang.
Seperti lantanida lainnya, ia memiliki keadaan oksidasi +3 dalam senyawa, tetapi ia juga memiliki keadaan stabil +2.
Ini memiliki ketahanan korosi yang baik.
Hal ini terutama ditemukan di monasit dan bastnasite.
Bentuk logamnya dihasilkan melalui reduksi dengan lantanum.
Ini terutama digunakan untuk produksi magnet permanen ketika membentuk paduan logam dengan kobalt.
properti Samarium
Simbol: sm.
Nomor atom: 62.
Massa atom: 150,36 a.u.a.u.
Keelektronegatifan: 1,17.
Titik fusi: 1072 °C.
Titik didih: 1794 °C.
Kepadatan: 7.520 g.cm-3 (bentuk α, 25 °C).
Konfigurasi elektronik: [Xe] 6 detik2 4f6.
seri kimia: logam tanah jarang, lantanida.
Ciri-ciri samarium
samarium adalah salah satu dari elemen logam termasuk dalam deret lantanida, juga dikenal sebagai logam tanah jarang. Seperti logam lain dalam golongan ini, samarium adalah a logam lunak berwarna putih. Namun, logam semacam itu biasanya ditutupi oleh lapisan oksida tipis yang melindunginya dari proses oksidatif yang lebih parah.
Seperti semua lantanida lainnya, Sm memiliki keadaan oksidasi +3 dalam larutan. Namun, yang membedakannya adalah keadaan oksidasi +2 terdefinisi dengan baik, sesuatu yang hanya dibagikan dengan elemen Iterbium (Yb) dan europium (Eu) dari deret ini.
Saat bersentuhan dengan asam encer atau uap, samarium melepaskan gas H2, selain membentuk oksida Sm2HAI3 ketika dibakar di hadapan udara atmosfer. Saat dipanaskan, samarium dapat bereaksi dengan H2 dan membentuk hidrida seperti SmH2 dan SmH3. Karbida samarium juga dapat terbentuk ketika unsur ini dipanaskan dengan karbon, membentuk Sm2W3 dan SmC2.
Samarium alami terdiri dari tujuh isotop, dua di antaranya tidak stabil, yaitu 147sm dan 148sm. Namun, waktu paruh mereka sangat panjang, yaitu 1,06 x 1011 tahun dan 7x1015 tahun, masing-masing.
Di mana samarium dapat ditemukan?
Semua lantanida, kecuali prometium (Pm), ditemukan di alam dalam dua mineral, terutama bastnasit, campuran fluorida karbonat tanah jarang, dan monasit, fosfat tanah jarang.
Meski begitu, samarium bisa ditemukan di mineral lain, seperti fergusonit (oksida yang mencampur tanah jarang ringan dan berat, aktinida dan logam lainnya), the xenothyme (yttrium fosfat) dan eudialit (silikat dari beberapa logam yang memiliki unsur tanah jarang yang ringan dan berat dalam komposisinya).
Memperoleh samarium
Senyawa samarium, seperti oksida, fosfat, dan fluorida, dapat diperoleh dari sumber mineral samarium. Teknik perengkahan mineral dan penambangan persiapan digunakan, hingga mengalami pencucian asam, pemurnian dan pemisahan senyawa, baik dengan kristalisasi selektif, pertukaran ion atau ekstraksi dengan pelarut.
Namun, untuk mendapatkan samarium logam murni, yang penerapannya lebih dieksplorasi, diperlukan teknik lain: pengurangannya.
A pengurangan samarium terjadi oleh logam tanah jarang lainnya, lantanum (La). Samarium diproduksi dalam bentuk uap, dan reaksi berlangsung pada suhu 1200 °C:
sm2HAI3 (s) + 2 La (l) → La2HAI3 (s) + 2 Sm (g)
Reaksi ini juga terjadi di dalam ruang vakum, dengan tekanan berkisar 10-3 ke 10-4 Pascal. Tingkat pemulihan samarium dari oksida berada di kisaran 90%. Proses berlangsung dalam batch, dengan durasi rata-rata sepuluh jam, dan menghasilkan 20 hingga 40 kg samarium logam. Pabrik industri dapat menghasilkan hingga 100 kg uap samarium per hari.
Aplikasi Samaria
Aplikasi utama samarium adalah dalam produksi magnet permanen.. Ini dicapai ketika dia membentuk paduan dengan kobalt (Co), yang bentuk kristalnya adalah SmCo5 dan Sm2bersama17. Itu menonjol karena harganya yang murah dan ketahanannya yang besar terhadap suhu tinggi, yaitu mempertahankan sifat-sifatnya sifat magnet yang stabil bahkan pada suhu di kisaran 150 °C, diperlukan untuk aplikasi di motor dan generator listrik. energi.
Ini menempatkannya di depan pesaing utamanya, magnet permanen NdFeB (yang akhir-akhir ini mendapatkan lebih banyak perhatian), yang perlu mengganti atom neodymium (Nd) dengan dysprosium (Dy) atau terbium (Tb) untuk memiliki ketahanan termal yang lebih besar, yang meningkatkan harganya Terakhir. Selain itu, magnet SmCo lebih tahan terhadap korosi.
Samarium Itu juga diterapkan sebagai batang kendali di reaktor nuklir. (perangkat yang mengontrol energi yang dilepaskan dalam fisi), karena isotopnya 149Sm memiliki afinitas yang besar untuk neutron. Ini membantu dalam kontrol kinetik reaksi nuklir, mengendalikan energi yang dihasilkan di pembangkit nuklir.
Lihat juga: Strontium — unsur kimia lain yang digunakan dalam produksi magnet
sejarah samarium
Di pegunungan Ilmen Rusia, dua mineral ditemukan dari mana beberapa tanah jarang ditemukan: monasit dan samarskit. Ini pertama kali dijelaskan pada tahun 1839 oleh ahli mineral Jerman Gustav Rose.
Dia menemukan uranium dan tantalum dalam komposisi samarskit dan dengan demikian mengusulkan nama uranotantalite. Kakak Gustav, ahli kimia Heinrich Rose, melakukan analisis independen pada tahun 1844 dan menemukan bahwa sebagian besar mineral sebenarnya terdiri dari niobium, menciptakan nama untuk logam ini, yang pada saat itu disebut columbium. Untuk membedakan nama logam dan komposisi mineral, Heirinch memutuskan untuk mengganti nama mineral "samarskite", untuk menghormati Kolonel Samarksy-Bykhovets, yang memberinya sampel.
Sejumlah besar mineral samarskit ditemukan di Amerika Utara pada tahun 1878, menjadikannya sebagai bahan awal untuk mengisolasi unsur tanah jarang yang baru. Lecoq de Boisbaudran mengisolasi, pada tahun 1879, oksida logam baru dari mineral samarskit, mengusulkan nama samarium., mempertahankan etimologi mineral samarskit.
Oleh Stefano Araujo Novais
Guru kimia