영형 사마륨그것은 화학 원소입니다 희토류 금속으로도 알려진 란탄계열에 속합니다. 사마륨은 란탄계열의 전형적인 +3 산화 상태를 갖지만 안정적인 +2 산화 상태도 가지고 있습니다. 금속 형태가 더 깊은 부식 과정으로부터 보호하는 층을 생성하기 때문에 부식에 대한 저항성이 우수합니다.
금속 형태로 약 10시간 동안 지속되는 불연속 산업 공정에서 고온에서 란탄으로 환원하여 얻습니다. 사마륨은 주로 사마륨과 코발트의 합금인 SmCo 형태로 영구 자석 생산에 사용됩니다. 그리고 좋은 온도에서 자기 특성을 유지하는 자석은 저렴하고 저항력이 있습니다. 부식. 원자로의 중성자 제어봉으로도 적용된다.
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사마륨 요약
기호 Sm 및 원자 번호 62인 사마륨은 희토류 금속으로도 알려진 란탄계열에 속하는 금속입니다.
다른 란타넘족과 마찬가지로 화합물에서 +3의 산화 상태를 갖지만 +2의 안정한 상태이기도 합니다.
그것에는 좋은 내식성이 있습니다.
주로 모나자이트와 바스트네사이트에서 발견된다.
그것의 금속 형태는 란탄으로 환원을 통해 생성됩니다.
코발트와 금속합금을 형성할 때 주로 영구자석 생산에 사용된다.
사마륨 속성
상징: sm.
원자 번호: 62.
원자 질량: 150.36 a.u.a.u.
전기 음성도: 1,17.
퓨전 포인트: 1072 °C.
비점: 1794 °C.
밀도: 7.520g.cm-3 (α 형태, 25°C).
전자 구성: [Xe] 6초2 4f6.
화학 시리즈: 희토류 금속, 란타나이드.
사마륨의 특성
사마륨은 중 하나 금속 원소 란타나이드 계열에 속하는, 희토류 금속으로도 알려져 있습니다. 이 그룹의 다른 금속과 마찬가지로 사마륨은 부드러운 흰색 금속. 그러나 이러한 금속은 일반적으로 더 심한 산화 과정으로부터 금속을 보호하는 얇은 산화물 층으로 덮여 있습니다.
다른 모든 란타나이드와 마찬가지로 Sm은 용액에서 산화 상태 +3. 하지만 차별화되는 점은 산화 상태 +2 잘 정의됨, 요소와 만 공유하는 것 이테르븀(Yb) 및 이 시리즈의 유로퓸(Eu).
묽은 산이나 증기와 접촉하면 사마륨은 H 가스를 방출합니다.2, 산화물 Sm을 형성하는 것 외에도2영형3 대기 중에 연소될 때. 가열하면 사마륨은 H와 반응할 수 있습니다.2 SmH와 같은 수소화물 형성2 그리고 SMH3. 탄화사마륨은 이 원소가 탄소와 함께 가열되어 Sm을 형성할 때 형성될 수도 있습니다.2여3 그리고 SmC2.
천연 사마륨은 7개의 동위 원소로 구성되어 있습니다., 그 중 2개는 불안정하고, 147SM과 148sm. 그러나 반감기가 1.06 x 10으로 매우 길다.11 년 및 7 x 1015 년, 각각.
사마륨은 어디에서 찾을 수 있습니까?
프로메튬(Pm)을 제외한 모든 란타넘족은 자연에서 주로 두 가지 광물에서 발견됩니다. 바스트네사이트, 희토류 탄산염 플루오라이드의 혼합물, 및 모나자이트, 희토류 인산염.
그러나 다음과 같은 다른 광물에서도 사마륨을 찾을 수 있습니다. 퍼거소나이트 (가벼운 것과 무거운 희토류, 악티나이드 및 기타 금속을 혼합하는 산화물), 제노타임 (인산 이트륨) 및 유디알라이트 (구성에 가볍고 무거운 희토류가 포함된 여러 금속의 규산염).
사마륨 얻기
산화물, 인산염 및 불화물과 같은 사마륨 화합물은 사마륨 광물 소스. 침출을 겪을 때까지 광물 분해 및 채광 준비 기술이 사용됩니다. 선택적 결정화, 이온 교환 또는 추출에 의한 화합물의 산, 정제 및 분리 용제.
그러나 순수한 금속성 사마륨을 얻기 위해서는 응용 분야가 더 탐구되어야 하며 다른 기술인 환원이 필요합니다.
ㅏ 사마륨 감소 또 다른 희토류 금속인 란탄(La)에 의해 발생합니다. 사마륨은 증기 형태로 생성되며 반응은 1200 °C의 온도에서 발생합니다.
SM2영형3 (s) + 2 라 (l) → 라2영형3 (s) + 2SM(g)
이 반응은 압력이 10 범위인 진공 챔버 내부에서도 발생합니다.-3 10까지-4 파스칼. 산화물에서 사마륨의 회수율은 90% 범위입니다. 이 공정은 평균 10시간 동안 배치로 진행되며 20~40kg의 금속 사마륨을 생산합니다. 산업 플랜트는 하루에 최대 100kg의 사마륨 증기를 생산할 수 있습니다.
사마륨 응용
사마륨의 주요 응용 분야는 영구 자석 생산입니다.. 이것은 그가 합금을 형성할 때 달성됩니다. 코발트(Co), 그의 결정 형태는 SmCo5 그리고 SM2공동17. 저렴한 가격과 고온에 대한 뛰어난 저항성, 즉 특성을 유지한다는 점에서 두드러집니다. 150°C 범위의 온도에서도 안정적인 자기 특성을 가지며 모터 및 발전기에 적용하기 위해 필요합니다. 에너지.
이것은 주요 경쟁자인 NdFeB 영구 자석(최근에 더 많은 관심을 받고 있음)보다 앞서게 합니다. 네오디뮴(Nd) 원자를 디스프로슘(Dy) 또는 테르븀(Tb)으로 교체해야 내열성이 향상되어 가격이 상승합니다. 결정적인. 또한 SmCo 자석은 부식에 더 강합니다.
사마륨 원자로의 제어봉으로도 적용된다. (핵분열에서 방출되는 에너지를 제어하는 장치), 동위 원소 이후 149Sm은 중성자에 대해 큰 친화력을 가지고 있습니다. 이것은 원자력 발전소에서 생산되는 에너지를 제어하여 핵 반응의 운동 제어를 돕습니다.
참조: 스트론튬 — 자석 생산에 사용되는 또 다른 화학 원소
사마륨의 역사
러시아 산 Ilmen에서 몇 가지 희토류가 발견된 두 가지 광물인 모나자이트와 사마르스카이트가 발견되었습니다.. 이것은 1839년 독일 광물학자인 Gustav Rose에 의해 처음 기술되었습니다.
그는 사마르스카이트의 구성에서 우라늄과 탄탈륨을 발견하여 우라노탄탈라이트라는 이름을 제안했습니다. Gustav의 형제인 화학자 Heinrich Rose는 1844년에 독립적인 분석을 수행했고 사실 광물은 니오븀으로 구성되어 당시에 콜럼비움. 금속의 이름과 광물의 구성을 구별하기 위해 Heirinch는 샘플을 제공한 Samarksy-Bykhovets 대령을 기리기 위해 광물의 이름을 "samarskite"로 변경하기로 결정했습니다.
1878년 북미에서 다량의 광물 사마르스카이트가 발견되어 새로운 희토류 원소를 분리하기 위한 출발 물질이 되었습니다. Lecoq de Boisbaudran은 1879년 사마스카이트 광물에서 새로운 금속 산화물을 분리하여 사마륨이라는 이름을 제안했습니다., 광물 samarskite의 어원을 유지.
스테파노 아라우조 노바이스
화학 교사
