Самарий — желтоватый редкоземельный элемент , принадлежащий к группе металлов лантаноидов периодической таблицы. Хотя самарий по внешнему виду и свойствам похож на большинство других металлов, у него относительно меньше применений. Известное применение самария - производство очень мощных магнитов. Соединения самария также используются в телевизионных трубках и для окраски стекла.
Самарий имеет атомный номер 62 и обозначается символом Sm. В этой статье мы рассмотрим важное применение самария, а также свойства, возникновение и открытие этого элемента.
Встречаемость самария в природе
Самарий — это природный элемент, во многом похожий на некоторые другие элементы, встречающиеся в земной коре. Исследования показывают, что он примерно так же распространен, как бор, тулий и гадолиний (оба являются лантанидами). Как и в случае большинства других редкоземельных элементов, основными источниками самария являются минералы монацит и бастназит.
Самарий также встречается в самарските, церите, ортите, иттербите и плавиковом шпате. Самарий обычно считается распространенным лантаноидом по сравнению с другими элементами, принадлежащими к той же группе. Он содержится примерно в 4,5-7 частей на миллион (ppm) в земной коре.
Свойства самария
За изучением самария следует долгая история, которая началась в 1880 году, когда французский химик Поль-Эмиль Лекок де Буабодран изучал вещество, известное как дидимий. Буабодран считал, что в дидиме присутствует по крайней мере два новых элемента. Другой французский химик по имени Жан-Шарль-Галиссар де Мариньяк, который в то же время также изучал дидим, наконец смог разделить его на две части, которые он назвал дидимием и самарием.
Через 20 лет после открытия Мариньяка Эжен-Анатоль Демарсе, другой французский химик, обнаружил, что самарий состоит из двух частей, а именно: самария и европия. Название «самарий» произошло от минерала, в котором встречается это вещество, самарскита, который на самом деле является фамилией российского горного чиновника полковника Самарского.
- Элемент желтоватого цвета.
- Свежеприготовленный самарий имеет серебристый блеск.
- Он имеет температуру кипения около 1974 ° C и температуру плавления 1072 ° C.
- Его плотность составляет 7,53 грамма на кубический сантиметр.
- В условиях окружающей среды самарий имеет ромбоэдрическое строение (α-форма).
- Самарий — один из немногих лантаноидов, имеющих степень окисления +2.
- Он легко растворяется в разбавленной серной кислоте с образованием растворов, содержащих ионы самария от желтого до бледно-зеленого цвета.
- Самарий — довольно реакционноспособный металл. Он весьма электроположителен и медленно реагирует с холодной водой и быстро с горячей водой, образуя гидроксид самария и выделяя газообразный водород.
- Самарий – самый твердый и хрупкий из редкоземельных элементов.
- Он может сочетаться с другими веществами в мягких условиях.
Изотопы самария
Существует семь встречающихся в природе изотопов самария. Это:
- Самарий-144 (3,1%)
- Самарий-147 (15,0%)
- Самарий-148 (11,2%)
- Самарий-149 (13,8%)
- Самарий-150 (7,4%)
- Самарий-152 (26,8%) и
- Самарий-154 (22,0 процента).
Самарий-144, самарий-150, самарий-152 и самарий-154 стабильны, но три других встречающихся в природе изотопа являются радиоактивными альфа-излучателями. Однако всего охарактеризовано 34 (исключая ядерные изомеры) радиоактивных изотопов самария с массой от 128 г до 165 г. Их период полураспада колеблется от 0,55 секунды для самария-129 до 7×1015 лет для самария-148.
Использование самария
- Самарий используется в сочетании с кобальтом для изготовления мощных самарий-кобальтовых магнитов , которые сильнее железных магнитов. Эти магниты не теряют своего магнетизма при высоких температурах, что делает их пригодными для применения в микроволновых устройствах. Они также занимались миниатюризацией электронных устройств, таких как наушники, и производством персональных стереосистем.
- Мишени для распыления самария и материалы для испарения самария используются в процессах осаждения, включая осаждение полупроводников, химическое осаждение из паровой фазы (CVD) и физическое осаждение из паровой фазы (PVD).
- Как и другие лантаноиды, самарий также используется в угольно-дуговом освещении для студийного освещения и проекции.
- Самарий также используется в оптических лазерах для легирования кристаллов хлорида кальция.
- Этот элемент используется в стекле, поглощающем инфракрасное излучение, и в качестве поглотителя нейтронов в ядерных реакторах.
- Оксид самария используется при производстве стекла и керамики.
Заключение
Самарий – редкоземельный металл, принадлежащий к ряду лантаноидов. Он имеет высокие температуры плавления и кипения и является самым летучим лантаноидом после иттербия и европия. Самарий довольно распространен в земной коре и имеет семь встречающихся в природе изотопов. Некоторые из его наиболее важных применений находятся в производстве оптических лазеров, студий угольно-дугового освещения и производстве самарий-кобальтовых магнитов.
