Samario -kenmerken, structuur, verkrijgen, gebruik

Hij samarium Het is een chemisch element dat behoort tot de zeldzame aardes, met name tot de lanthaniden, en wiens symbool SM is. Zijn naam komt van het Samarskita -mineraal, ter ere van kolonel Vassili Samarsky, die een Russische mijnbouwofficier was, en die monsters van dit mineraal schonk voor zijn studie. De Franse chemicus, Paul Émile Lecoq, verkreeg zijn oxide en enkele van zijn zouten uit de Samarskita in 1879, terwijl hij in Parijs werkte.

Lecoq van Boisbaudran krijgt meestal verdienste voor de ontdekking van het samarium, hoewel er andere chemicaliën en mineralogisch waren die eerder de manier trokken om het te vinden. Het was pas in 1901 dat de Franse chemicus Eugène Anatole erin slaagde het eerste pure samariummonster te produceren.

Samario Samario bewaarde strak in een blaar. Bron: Hi-Res Images ofChemical Elements/CC door (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/3.0)

De reden voor deze vertraging in het isolement was te wijten aan het feit dat de Samario een relatief reactief metaal is, dus het is niet zuiver van aard, maar maakt deel uit van veel minerale massa's. Evenzo houdt het een nauwe geologische relatie bij met andere elementen van zeldzame aardes zoals het europium en het neodymium, dus het is moeilijk om het van dergelijke verontreinigende stoffen te scheiden.

Samario is een metaal met zeer diverse toepassingen, die worden gebruikt voor kanker, dating, kernreactoren, organische magneten en katalyse.

[TOC]

Samario -kenmerken

Fysiek

De Samario heeft een zilveren witte glans, maar dat wordt al snel goud₂OF₃, die Samaria wordt genoemd. Het is een van de moeilijkste en meest vluchtige lantanide -metalen, met respectievelijk 1072 en 1900 ºC fusie en kookpunten.

Het oxideert met relatieve traagheid wanneer het wordt blootgesteld aan lucht of ondergedompeld in minerale olie. Daarom moet het worden opgeslagen in blaren, of binnen containers verzegeld met argon of ander inert gas. Wanneer hij op 150 ºC wordt verwarmd, oxideert hij krachtig en zegt het brandende vonken als hij hard ligt.

Kan u van dienst zijn: lutecio: structuur, eigenschappen, gebruik, verkrijgen

Chemicaliën

De Samario vertoont, net als de andere lantaniden, een oxidatietoestand van +3 in bijna al zijn verbindingen; dat wil zeggen, het wordt gevonden als een smation³⁺. Het is echter ook in staat om de oxidatiestatus van +2, SM over te nemen²⁺, In verbindingen zijn zoals SMO (samariummonoxide), sms (samarium monosulfide) en SMI₂ (Samario diyoduro).

Lost op in heet water en vooral in verdunde zuren, zoals HCl, h₂SW₄ en ch₃COOH; Met uitzondering van HF, omdat het een SMF -beschermende laag vormt₃ zijn ontbinding vertragen. Uw oxide, sm₂OF₃, Het is matig eenvoudig, dus wanneer het oplost in water, zal het opmerkelijke hoeveelheden OH -ionen vrijgeven^- Door actie van SM Hydroxide (OH)₃.

De meeste samariumverbindingen +3 worden gekenmerkt door geelgroene kleuren, en sommige vallen zelfs op omdat ze luminescent zijn.

Chemische structuur

Bij kamertemperatuur neemt het samarium een ​​rhombohedrale kristallijne structuur aan, die overeenkomt met de polymorfe of α -fase. Wanneer het wordt verwarmd op 731 ºC, treedt er een fase -overgang op, waardoor zijn kristallen worden verdicht aan een compacte hexagonale structuur (HCP), fase β β genoemd.

Doorgaan met de verwarming bij een temperatuur van 922 ºC, lijdt de Samario een andere overgang naar een kubieke structuur gecentreerd in het lichaam (BCC), γ -fase genoemd.

Samario -kristallen kunnen ook andere overgangen ondergaan wanneer ze onder hoge druk worden gecomprimeerd, in de orde van duizenden kilobares, zijnde de tetragonale en dubbele compacte zeshoekige (DHCP) enkele van de structuren verkregen in deze studies.

Elektronische configuratie

Samario elektronische configuratie

De verkorte elektronische configuratie van de Samario is:

Kan u van dienst zijn: dihydroxyacetonfosfaat (DHAP): kenmerken en toepassingen

[Xe] 6s²4F⁶

Het heeft zes elektronen in zijn 4F -orbitalen, die overeenkomen met zijn positie in de zesde groep van de lanthaniden. Daarom gaat de elektronische configuratie niet over een van de vele afwijkingen die we in het periodiek systeem zien.

Het verkrijgen van

Monazite Mineral Sand, hoofdgrondstoffen om het samarium te verkrijgen. Bron: D. Kemp, a. C. Cillierslicht gemodificeerd door Gretarsson (Red, Slecht zichtbare SCA-bar vervangen door een witte)/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0)

Ondanks dat het deel uitmaakt van de zeldzame aardes, is de overvloed van de Samario superieur aan die van tin en andere metalen. Het wordt geassocieerd met roest van zeldzame aardmetalen, samen met deze mineralen zoals Cerita, La Gadolinita, La Monazita en La Bastnasita, de Monazite is een van de belangrijkste mineralogische bronnen, omdat het ongeveer 2 bevat.8% samarium.

Er zijn verschillende methoden om het te verkrijgen. Een van hen bestaat uit het verwerken van de monazietzanden en het scheiden van de smionen³⁺, hetzij door oplossingen en daaropvolgende extracties van oplosmiddelen, of het gebruik van ionenuitwisselingchromatografie.

Samario's ionen worden verkregen als SMCL₃, Ze worden onderworpen aan elektrolyse met een gesmolten mengsel van NaCl of CaCl₂. Aan de andere kant, als deze ionen worden verkregen als smeren₂OF₃, Dan wordt het oxide verminderd in een tantalium smelten met behulp van lantano, waarbij samariumdampen worden gedestilleerd vanwege hun lagere kookpunt. De vergelijking voor deze reductie is als volgt:

GIJ₂OF₃ + 2LA → 2SM + de₂OF₃

De reductie wordt heet uitgevoerd (bijna 1400 ° C) en binnen een vacuüminductie -oven, die de destillatie van de dampen als gevolg van samarium verder versnelt.

Gebruikt/toepassingen van de samario

Magneten

SMCO -magneten worden gebruikt als onderdeel van de functionele componenten van kwartshorloges. Bron: © 2010 door Tomasz Sienicki [Gebruiker: TSCA, Mail: Tomasz.Sienicki op Gmail.com]/cc door (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/3.0)

De Samario wordt gelegeerd met de kobalt om aanleiding te geven tot de SMCO -legeringen, waarvan de magnetisatie permanent is en ongeveer 10000 keer hoger is dan die van ijzer.

Kan u van dienst zijn: eenheidsbewerkingen

Deze Samario-Colto-magneten worden voornamelijk gebruikt in de luiken van de camera's, hoofdtelefoons, motoren, elektrische gitaarpillen, evenals in militaire toepassingen waar ze temperaturen ondersteunen die groter zijn dan 400 ° C.

Geneesmiddel

Moleculaire structuur quadramet, 153SM-EDTMP.

De Samario zelf is relatief giftig. Een van de radioactieve isotopen, de ¹⁵³SM, geklaagd door een EDTMP -molecuul (ethylendiaminotetramethyleen -fosfonaat, afbeelding hierboven), dient om pijn te bestrijden bij de behandeling van prostaatkanker, long en borsten. Dit medicijn wordt Samario (153SM) lexidronam genoemd, commercieel bekend als quadramet.

Kernreactor

De isotoop ¹⁴⁹SM is een uitstekende neutronenabsorberende, dus het wordt gebruikt in kernreactoren om reacties te regelen en een explosie te voorkomen.

elektronica

De sms maakt het temperatuurverschil in elektriciteit, dus wordt het gebruikt als thermo -elektrisch in verschillende apparatuur. Het heeft ook de eigenaardigheid om metallic te worden onder relatief lage druk.

Dating

Het alfa -verval van de isotoop ¹⁴⁷Ye (T_1/2= 1.06 × 10^elf) naar de isotoop ¹⁴³Nd, wordt gebruikt om monsters van rotsen of meteorieten binnen of buiten de aarde te dateren. Heeft het voordeel dat atomen ¹⁴⁷SM en ¹⁴³En deelt dezelfde geologische kenmerken, dat wil zeggen dat ze geen grote scheidingen lijden tijdens metamorfe processen.

Katalyse

De Samario wordt gebruikt in organische synthese zoals SMI₂, fungeren als een reductiemiddel in tal van synthese van synthetische versies van natuurlijke producten. Aan de andere kant, de sm₂OF₃ Het is een katalysator voor de uitdroging en dehydrogenering van ethanol.

Referenties

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (vierde druk). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Samarium. Opgehaald uit: in.Wikipedia.borg
3. Oleg D. Neikov, & Stanislav s. (2019). Handboek van non-ferrometaalpoeders: technologieën en toepassingen. (Tweede druk). Wetenschappelijk.
4. De redacteuren van Enyclopaedia Britannica. (2020). Samarium. Hersteld van: Britannica.com
5. Nationaal centrum voor biotechnologie -informatie. (2020). Samarium. Pubchem -element. Hersteld van: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
6. Dr. Doug Stewart. (2020). Samarium -elementenfeiten. Hersteld van: chemicool.com
7. Strekopytov, s. (2016). Groet naar samarium. Nature Chem 8, 816. doen.org/10.1038/NHEM.2565