Ö samaryumkimyasal bir elementtir Nadir toprak metalleri olarak da bilinen lantanitler grubuna aittir. Samaryum, lantanitlerin klasik +3 oksidasyon durumuna sahiptir, ancak aynı zamanda kararlı +2 oksidasyon durumuna da sahiptir. Metalik formu onu daha derin aşındırıcı işlemlerden koruyan bir tabaka oluşturduğundan, korozyona karşı iyi bir dirence sahiptir.
Metalik formda yaklaşık on saat süren kesintili bir endüstriyel işlemde yüksek sıcaklıklarda lantan ile indirgenmesiyle elde edilir. Samaryum esas olarak samaryum ve kobalt alaşımı, SmCo şeklinde kalıcı mıknatısların üretiminde kullanılır. VE manyetik özelliklerini iyi sıcaklıklarda koruyan, uygun fiyatlı ve dayanıklı bir mıknatıs aşınma. Nükleer reaktörlerde nötron kontrol çubukları olarak da uygulanır.
Şunu da okuyun: Krom — iyi korozyon direnciyle bilinen başka bir kimyasal element
Samaryum hakkında özet
Samaryum, Sm sembolü ve atom numarası 62, nadir toprak metalleri olarak da bilinen lantanitlere ait bir metaldir.
Diğer lantanitler gibi, bileşiklerde +3 oksidasyon durumuna sahiptir, ancak aynı zamanda kararlı bir +2 durumuna sahiptir.
İyi korozyon direncine sahiptir.
Esas olarak monazit ve bastnasit'te bulunur.
Metalik formu lantan ile indirgenerek üretilir.
Kobalt ile metalik alaşımlar oluşturduğunda, esas olarak kalıcı mıknatısların üretiminde kullanılır.
samaryum özellikleri
Sembol: sm.
Atomik numara: 62.
Atom kütlesi: 150.36 a.u.a.u.
elektronegatiflik: 1,17.
Füzyon noktası: 1072 °C.
Kaynama noktası: 1794 °C.
Yoğunluk: 7.520 g.cm-3 (α formu, 25 °C).
Elektronik konfigürasyon: [Xe] 6s2 4f6.
kimyasal seri: nadir toprak metalleri, lantanitler.
Samaryumun özellikleri
samaryum Biri metalik elementler lantanit serisine ait, nadir toprak metalleri olarak da bilinir. Bu gruptaki diğer metaller gibi samaryum da bir yumuşak, beyaz metal. Bununla birlikte, bu tür metaller genellikle onları daha şiddetli oksidatif işlemlerden koruyan ince bir oksit tabakası ile kaplanır.
Diğer tüm lantanitler gibi, Sm de çözeltide oksidasyon durumu +3. Ancak onu diğerlerinden ayıran şey, oksidasyon durumu +2 iyi tanımlanmış, yalnızca öğelerle paylaştığı bir şey iterbiyum (Yb) ve bu serinin öropyumu (Eu).
Seyreltik asitler veya buharla temas ettiğinde, samaryum H gazı salar.2Sm oksit oluşturmanın yanı sıra2Ö3 atmosferik hava varlığında yakıldığında. Samaryum ısıtıldığında H ile reaksiyona girebilir2 ve SmH gibi hidritler oluşturur2 ve SmH3. Samaryum karbürleri, bu element karbon ile ısıtıldığında Sm oluşturarak da oluşabilir.2W3 ve SmC2.
Doğal samaryum yedi izotoptan oluşurikisi kararsız, 147sm ve 148sm. Ancak yarı ömürleri çok uzundur, 1.06 x 1011 yıl ve 7 x 1015 sırasıyla yıl.
Samaryum nerede bulunur?
Promethium (Pm) dışındaki tüm lantanitler, doğada başlıca iki mineralde bulunur. saknazit, nadir toprak karbonat florürlerin bir karışımı ve monazit, nadir toprak fosfat.
Yine de samaryum gibi diğer minerallerde bulmak mümkündür. fergusonit (hafif ve ağır nadir toprakları, aktinitleri ve diğer metalleri karıştıran bir oksit), ksenotim (bir itriyum fosfat) ve eudialite (bileşiminde hafif ve ağır nadir toprak elementleri içeren birkaç metalden oluşan bir silikat).
Samaryum elde etmek
Oksitleri, fosfatları ve florürleri gibi samaryum bileşikleri şuralardan elde edilebilir: samaryum mineral kaynakları. Liç işlemine girene kadar mineral kırma ve hazırlama madenciliği teknikleri kullanılır. asit, seçici kristalleştirme, iyon değişimi veya ekstraksiyon yoluyla bileşiklerin saflaştırılması ve ayrılması çözücü.
Bununla birlikte, uygulamaları daha çok keşfedilen saf metalik samaryum elde etmek için başka bir teknik gereklidir: indirgenmesi.
A samaryum azaltma başka bir nadir toprak metali olan lantan (La) tarafından oluşur. Samaryum buhar şeklinde üretilir ve reaksiyon 1200 °C sıcaklıkta gerçekleşir:
sm2Ö3 (s) + 2 La (l) → La2Ö3 (k) + 2 Sm (g)
Bu reaksiyon aynı zamanda, 10°C basınç aralığında bir vakum odası içinde gerçekleşir.-3 10'a-4 Paskallar. Samaryumun oksitinden geri kazanım oranı %90 aralığındadır. İşlem, ortalama on saat süren partiler halinde gerçekleşir ve 20 ila 40 kg metalik samaryum üretir. Bir endüstriyel tesis günde 100 kg'a kadar samaryum buharı üretebilir.
Samaryum uygulamaları
Samaryumun ana uygulaması kalıcı mıknatısların üretimidir.. Bu, alaşımı aşağıdakilerle oluşturduğunda elde edilir: kobalt (Co)kristal formları SmCo olan5 ve sm2ortak17. Düşük fiyatı ve yüksek sıcaklıklara karşı yüksek direnci ile öne çıkıyor, yani özelliklerini koruyor. motorlarda ve güç jeneratörlerinde uygulama için gerekli olan 150 °C aralığındaki sıcaklıklarda bile kararlı manyetik özellikler. enerji.
Bu, onu ana rakibi NdFeB kalıcı mıknatısların (son zamanlarda daha fazla ilgi görmeye başlayan) önüne koyuyor. daha yüksek termal dirence sahip olmak için neodim (Nd) atomlarını disprosyum (Dy) veya terbiyum (Tb) ile değiştirme ihtiyacı, bu da fiyatlarını artırır Son. Ayrıca SmCo mıknatıslar korozyona karşı daha dirençlidir.
samaryum Nükleer reaktörlerde kontrol çubuğu olarak da uygulanır. (fisyonda açığa çıkan enerjiyi kontrol eden cihazlar), izotopundan beri 149Sm, nötronlar için büyük bir afiniteye sahiptir. Bu, nükleer santrallerde üretilen enerjiyi kontrol ederek nükleer reaksiyonların kinetik kontrolüne yardımcı olur.
Şuna da bakın: Stronsiyum — mıknatıs üretiminde kullanılan başka bir kimyasal element
samaryum tarihi
Rus Ilmen dağlarında, birkaç nadir toprak elementinin keşfedildiği iki mineral keşfedildi: monazit ve samarskite. Bu ilk olarak 1839'da Alman mineralog Gustav Rose tarafından tanımlandı.
Samarskitin bileşiminde uranyum ve tantal bulmuş ve böylece uranotantalite adını önermiştir. Gustav'ın kardeşi kimyager Heinrich Rose, 1844'te bağımsız bir analiz yaptı ve mineral aslında niyobyumdan oluşuyordu ve o zamanlar bu metalin adını türetiyordu. kolombiyum. Heirinch, metalin adını ve mineralin bileşimini ayırt etmek için, kendisine örnekler sağlayan Albay Samarksy-Bykhovets'in onuruna minerali "samarskite" olarak yeniden adlandırmaya karar verdi.
1878'de Kuzey Amerika'da büyük miktarlarda mineral samarskit bulundu ve bu da onu yeni nadir toprak elementlerini izole etmek için bir başlangıç malzemesi haline getirdi. Lecoq de Boisbaudran, 1879'da samarskite mineralinden yeni bir metalik oksit izole ederek samaryum adını önerdi., mineral samarskite'in etimolojisini koruyarak.
kaydeden Stefano Araujo Novais
Kimya hocası
