Самарий

характеристики
[ Xe ] 4 f 6 6 s 2 62 см Периодическая таблица
В целом
Имя , символ , атомный номер	Самарий, См, 62
Категория элемента	Лантаноиды
Группа , период , блок	Ла , 6 , ф
Посмотрите	серебристо-белый
Количество CAS	7440-19-9
Номер ЕС	231-128-7
ECHA InfoCard	100.028.298
Массовая доля земной оболочки	6 частей на миллион
Атомный
Атомная масса	150.36 (2) и
Атомный радиус (рассчитанный)	185 (238) вечера
Ковалентный радиус	198 вечера
Электронная конфигурация	[ Xe ] 4 f 6 6 s 2
1. Энергия ионизации	5.64371 (17) эВ ≈ 544.54 кДж / моль
2. Энергия ионизации	11.078 (20) эВ ≈ 1 068.9 кДж / моль
3. Энергия ионизации	23.55 (8) эВ ≈ 2 270 кДж / моль
4. Энергия ионизации	41 год.64 (11) эВ ≈ 4 020 кДж / моль
5. Энергия ионизации	62.7 (4) эВ ≈ 6 050 кДж / моль
Физически
Физическое состояние	твердо
Кристальная структура	тригональный
плотность	7,536 г / см 3 (25 ° C )
магнетизм	парамагнитный ( Χ m = 1,2 · 10 −3 )
Температура плавления	1345 К (1072 ° С)
точка кипения	2173 К (1900 ° С)
Молярный объем	19.98 10 −6 м 3 моль −1
Теплота испарения	192 кДж / моль
Теплота плавления	8,6 кДж моль -1
Скорость звука	2130 м с -1 при температуре 293,15 К.
Электрическая проводимость	1,06 · 10 6 А · В −1 · м −1
Теплопроводность	13 Вт · м −1 · K −1
Химически
Состояния окисления	2, 3
Электроотрицательность	1,17 ( шкала Полинга )
Изотопы
изотоп NH т 1/2 ZA ZE (M эВ ) ZP 144 см 3,07% Стабильный 145 см {син.} 340 дн ε 0,617 145 вечера 146 см {син.} 68 ± 9 · 10 6 а α 2,529 142 Nd 147 см 14,99% 1,06 х 10 11 а α 2310 143 Nd 148 см 11,24% 7 · 10 15 а α 1,986 144 Nd 149 см 13,82% 2 · 10 15 а α 145 Nd 150 см 7,38% Стабильный 151 см {син.} 90 а β - 0,077 151 Eu 152 см 26,75  % Стабильный 153 см {син.} 46.27 ч β - 0,808 153 Eu 154 см 22,75% Стабильный
Для других изотопов см. Список изотопов
ЯМР свойства
Спиновое квантовое число I γ в рад · T −1 · s −1 E r  ( 1 H) f L при B = 4,7 Тл в МГц 147 см 7/2 −1,115 · 10 7 4,17 149 см 7/2 -0,919 10 7 3,44
Инструкции по технике безопасности
Маркировка опасности GHS пудра Опасность H- и P-фразы ЧАС: 260 П: 402 + 404
Насколько это возможно и общепринято, используются единицы СИ . Если не указано иное, приведенные данные относятся к стандартным условиям .

Самарий (в честь минерала самарскит , который немецкий минералог Генрих Роуз назвал в честь русского горного инженера Василия Самарского-Быховца ) - химический элемент с символом элемента Sm и атомным номером 62. В периодической таблице серебристый элемент принадлежит к группе лантаноидов и, следовательно, также является одним из редкоземельных металлов . Самарий - первый природный элемент, названный в честь человека.

история

В литературе есть несколько представлений об открытии самария.

1. В 1853 году швейцарец Жан Шарль Галиссар де Мариньяк продемонстрировал самарий спектроскопически, используя резкую линию поглощения в оксиде дидима . В 1879 году француз Поль Эмиль Лекок де Буабодран выделил этот элемент из минерала самарскита ((Y, Ce, U, Fe) ₃ (Nb, Ta, Ti) ₅ O ₁₆ ). Названия минералов и элементов получены от имени российского горного инспектора (горного офицера) полковника Самарского-Быховеза , открывшего минерал.
2. В 1878 году швейцарский химик Марк Делафонтен открыл самарий, который он назвал деципумом, в оксиде дидима. В 1879 году, независимо от него, Поль Эмиль Лекок де Буабодран открыл самарий. В 1881 году Делафонтен показывает, что его изолированный элемент помимо самария содержит еще один элемент.
3. Спектроскопическое открытие 1853 года Мариньяком, упомянутое в пункте 1, было сделано в 1878 году Полем Эмилем Лекоком де Буабодраном.

В 1903 году немецкий химик Вильгельм Мутманн произвел металлический самарий с помощью электролиза .

Вхождение

Самарий в ампуле в атмосфере аргона

Самарий в настоящее время добывается почти исключительно в Китае.

Элементарный самарий не выглядит достойным. Однако некоторые минералы, такие как монацит , бастнасит и самарскит, содержат этот элемент. Монацит содержит до 1% самария.

Извлечение и представление

Начиная с монацита или бастнасита, редкоземельные металлы разделяют с помощью ионного обмена , экстракции растворителем или электрохимического осаждения. На заключительном этапе процесса оксид самария высокой чистоты восстанавливается до металла с помощью металлического лантана и сублимируется .

характеристики

Самарий достаточно устойчив на воздухе, он образует пассивирующий желтоватый оксидный слой . Блестящий металлический самарий воспламеняется при температуре выше 150 ° C. Он реагирует с кислородом с образованием полуторного оксида Sm ₂ O ₃ . Он бурно реагирует с водой с образованием водорода и гидроксида самария. Как и у всех лантаноидов, наиболее стабильная степень окисления +3.
Самарий выпускается в трех модификациях. Точки перехода - 734 ° C и 922 ° C. Катионы Sm ³⁺ окрашивают водные растворы в желтый цвет.

Изотопы

Есть четыре стабильных и 19 нестабильных радиоактивных изотопов . Наиболее распространены природные изотопы ¹⁵² Sm (26,7%), ¹⁵⁴ Sm (22,7%) и ¹⁴⁷ Sm (15%).

использовать

• Наряду с другими редкоземельными металлами для угольных дуговых ламп для кинопроекционных систем.
• Легирование монокристаллов фторида кальция для мазеров и лазеров .
• Из-за большого поперечного сечения для тепловых и надтепловых нейтронов самарий используется в качестве поглотителя нейтронов в ядерных приложениях. Поскольку Sm-149 также образуется как продукт деления, это неизбежный нейтронный яд в ядерных реакторах.
• Самариево-кобальтовые магниты :
  Постоянные магниты из SmCo ₅ обладают высокой устойчивостью к размагничиванию и силой коэрцитивного поля до 2200 кА / м. Улучшенный сплав Sm ₂ Co ₁₇ более сложен в производстве, но имеет более высокие магнитные свойства и улучшенную коррозионную стойкость.
  Они используются в шаговых двигателях кварцевых часов , приводных двигателях миниатюрных магнитофонов (Walkman, диктофоны), наушниках, датчиках , муфтах в мешалках и жестких дисках . В качестве облегченных магнитных материалов они также используются в аэрокосмической промышленности.
• Оксид самария является оптическим стеклом для поглощения в инфракрасном добавленном свете.
• Соединения самария используются для повышения чувствительности (светящегося) фосфора к инфракрасному излучению.
• Как катализатор ; Оксид самария катализирует гидрирование и дегидрирование этанола (спирта).
• Соединения с самарием в менее благоприятной степени окисления +2 (особенно йодид самария (II) и бромид самария (II)) используются в органическом синтезе (восстановители и реагенты одноэлектронного переноса, например, пинакольные соединения, опосредованные самарием).
• В связи с радиофармацевтическим препаратом этилендиаминтетра (метиленфосфоновая кислота) в ядерной медицине для паллиативной терапии костных и скелетных метастазов .
• В медицине изотоп ¹⁵³ самарий используется в сочетании с бисфосфонатом (лексидронамом) для лечения боли в костях при раке ( радионуклидная терапия при метастазах в кости ).

ссылки

• Оксид самария (III) Sm ₂ O ₃

• Фторид самария (III) SmF ₃
• Самарий (III) хлорид SmCl ₃
• Бромид самария (II) SmBr ₂
• Бромид самария (III) SmBr ₃
• Иодид самария (II) SmI ₂
• Иодид самария (III) SmI ₃

• Сульфат самария (III) Sm ₂ (SO ₄ ) ₃

• Самарий-кобальтовый сплав, например SmCo ₅ и Sm ₂ Co ₁₇
• Самарий-153-EDTMP самарий этилендиамин тетраметилен фосфонат

веб ссылки

Викисловарь: Самарий  - объяснение значений, происхождение слов, синонимы, переводы

• Вход в самарий. В: Römpp Online . Георг Тиме Верлаг, по состоянию на 3 января 2015 г.

Индивидуальные доказательства

1. ↑ Гарри Х. Биндер: Лексикон химических элементов. С. Хирцель Верлаг, Штутгарт 1999, ISBN 3-7776-0736-3 .
2. ↑ Значения свойств (информационное окно) взяты с сайта www.webelements.com (Samarium) , если не указано иное .
3. ↑ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013 .
4. ↑ ^{б с д е} входа на самария в Kramida, A., Ральченко, Ю., Reader, J. и NIST ASD Team (2019):. NIST Атомные спектры базы данных (версия 5.7.1.) . Издание: НИСТ , Гейтерсбург, Мэриленд. DOI : 10.18434 / T4W30F ( https://physics.nist.gov/asd ).  Проверено 13 июня 2020 года.
5. ↑ ^{б с д е} входа на самария в WebElements, https://www.webelements.com , доступ к 13 июня 2020 года.
6. ^ Н. Н. Гринвуд, А. Эрншоу: Химия элементов. 1-е издание. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9 , стр. 1579.
7. ↑ Роберт К. Уист (Ред.): Справочник CRC по химии и физике . CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9 , стр. E-129 - E-145. Значения здесь основаны на г / моль и даны в единицах cgs. Приведенное здесь значение представляет собой рассчитанное на его основе значение в системе СИ без единицы измерения.
8. ↑ ^{a b} Иминь Чжан, Джулиан Р.Г. Эванс, Шоуфэн Ян: Скорректированные значения точек кипения и энтальпий испарения элементов в справочниках. В: Journal of Chemical & Engineering Data . 56, 2011, стр. 328-337, DOI : 10.1021 / je1011086 .
9. ↑ Norikazu Киношиты и др .: Более короткий ¹⁴⁶ Sm Half-Life Измеренные и последствия для ¹⁴⁶ SM- ¹⁴² Nd хронология в Солнечной системе. В кн . : Наука. Том 335, выпуск 6076, 30 марта 2012 г., стр. 1614-1617. (PDF; 4,3 МБ) Текущие значения литературы: 103 ± 5 · 10 ⁶ a.
10. ↑ ^{a b} Паспорт порошка самария (PDF) от Merck , по состоянию на 26 апреля 2017 г.
11. ^ ^{A b} Химия в ее элементе - Самарий , Королевское химическое общество .
12. ↑ Возникновение и добыча минерального сырья - сравнение стран. (PDF) Федеральный институт землеведения и природные ресурсы, доступ к 22 октября 2015 года . 
13. ↑ Редкие земли: спор о рыночной власти Китая переходит в новый виток. В: heise.de. Проверено 22 октября 2015 года .