Сама́рий — химический элемент, металл из группы лантаноидов. Скандий (Sc) — свойства, получение и применение


Самарий / Samarium (Sm)
Атомный номер 62
Внешний вид редкоземельный металл
серебристого цвета
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
150,36 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома 181 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
540,1 (5,60) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация 4f6 6s2
Химические свойства
Ковалентный радиус 162 пм
Радиус иона (+3e) 96,4 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
1,17
Электродный потенциал SmSm3+ -2,30 В
SmSm2+ -2,67 В
Степени окисления 3, 2
Термодинамические свойства
Плотность 7,520 г/см
Удельная теплоёмкость 0,180 Дж/(K·моль)
Теплопроводность (13,3) Вт/(м·K)
Температура плавления 1350 K
Теплота плавления 8,9 кДж/моль
Температура кипения 2064 K
Теплота испарения 165 кДж/моль
Молярный объём 19,9 см/моль
Кристаллическая решётка
Структура решётки ромбоэдрическая
Период решётки 9,000
Отношение c/a n/a
Температура Дебая 166,00 K

История и происхождение названия
Элемент был выделен из минерала самарскита ((Y,Ce,U,Fe)3(Nb,Ta,Ti)5O16). Этот минерал в 1847 году был назван в честь русского горного инженера, полковника В. Е. Самарского-Быховца (по предложению немецкого химика Генриха Розе, которому Самарский предоставил для исследования образцы этого минерала). Новый, ранее неизвестный элемент в самарските был обнаружен спектроскопически французскими химиками Лафонтеном в 1878 году и Л. де Буабодраном в 1879 году. В 1880 году открытие было подтверждено швейцарским химиком Ж. де Мариньяком. Чистый металлический самарий был впервые химически выделен только в начале XX века.
Получение
Металлический самарий получают методами металлотермии и электролитически, в зависимости от структуры производства и экономических показателей. Мировое производство самария оценивается в несколько сотен тонн, большая его часть выделяется ионообменными методами из монацитового песка.
Цены

Цены на самарий в слитках чистотой 99-99,9 % колеблются около 55-65 долларов за 1 кг.
Физические свойства
Металлический самарий - металл, напоминающий по внешнему виду свинец, а по механическим свойствам - цинк.
Химические свойства
На воздухе самарий медленно окисляется, покрываясь сначала темной пленкой оксида Sm2O3, а затем - рассыпаясь в очень светло-желтый порошок.

Самарий - высокоактивный металл. Он растворим в кислотах, сгорает на воздухе (образуя оксид), реагирует с азотом (образуя нитрид), углеродом (образуя карбиды), халькогенидами (образуя моно и двух-трехвалентные сульфиды, селениды, теллуриды), водородом (образуя гидриды), кремнием (образуя силициды), бором (образуя бориды), с фосфором (фосфиды), мышьяком (арсениды), сурьмой (антимониды), висмутом (висмутиды), и всеми галогенами (фторид, хлорид, бромид, йодид).
Применение
Магнитные материалы

Самарий широко используется для производства сверхмощных постоянных магнитов, в сплаве самария с кобальтом и рядом других элементов. И хотя в этой области в последние годы наблюдается вытеснение самарий-кобальтовых магнитов магнитами на основе неодима, тем не менее возможности сплавов самария далеко не исчерпаны.

При легировании его сплавов с кобальтом такими элементами, как цирконий, гафний, медь, железо и рутений достигнуто весьма высокое значение коэцертивной силы и остаточной индукции. Кроме того, ультратонкодисперсные порошки его высокоэффективных сплавов, полученные распылением в атмосфере гелия в электрическом разряде, при последующем прессовании и спекании позволяют получить постоянные магниты с более чем в 3 раза лучшими характеристиками по магнитной энергии и полю, чем у других магнитных сплавов на основе редкоземельных металлов.
Термоэлектрические материалы

Недавно обнаруженный эффект генерации термоЭДС в моносульфиде самария SmS имеет весьма высокий КПД около 50 % (см. ). Уже при нагревании монокристалла SmS до 130°C (что открывает перспективу для утилизации низкопотенциального тепла) при совместной эксплуатации такого эффекта с термоэлектронной эмиссией или классическими термоэлементами можно легко достичь КПД выработки электроэнергии на уровне 67-85 %, что очень актуально в связи с убывающими запасами органического топлива на планете. Уже сегодня опытные генераторы конкурентоспособны по сравнению с любым тепловым двигателем (включая двигатель Дизеля и Стирлинга), что позволяет думать о внедрении этого эффекта как основной силовой установки на автомобиле. Учитывая сверхвысокую радиационную стойкость самария, моносульфид самария может послужить для конструирования атомных реакторов, напрямую преобразующих тепло и отчасти ионизирующее излучение в электроэнергию (космические реакторы, реакторы для глубокого космоса). Таким образом, моносульфид самария способен занять в ближайшем будущем ведущую роль в малой и большей энергетике, производстве атомных силовых установок космического базирования и авиационного транспорта, в производстве силовых установок для автомобилей будущего, компактных и мощных источниках тока для бытовых нужд и в военном деле. Интересно отметить то обстоятельство что на основе применения моносульфида самария вполне легко решается задача создания ядерной силовой установки для автомобильного транспорта, и при том вполне безопасной(ядерный автомобиль).

Как термоэлектрический материал ограничено применяется также теллурид самария (термоЭДС 320 мкВ/К).
Тензочувствительные материалы

Моносульфид самария является одним из лучших тензочувствительных материалов. Он используется для производства тензочувствительных датчиков (например, для измерения механических напряжений в конструкциях).
Ядерная энергетика

В ядерной энергетике самарий используется для управления атомными реакторами, так как сечение захвата тепловых нейтронов для природного самария превышает 6800 барн. Самарий, в отличие от других элементов с высоким сечением захвата (бор, кадмий) «не выгорает» в реакторе, поскольку при интенсивном нейтронном облучении образуются дочерние изотопы самария, которые также обладают очень высоким сечением захвата нейтронов. Самым высоким сечением захвата тепловых нейтронов среди изотопов самария (в природной смеси) обладает самарий-149 (41000 барн). В атомной промышленности используется окись (специальные эмали и стекла), гексаборид и карбид (регулирующие стержни), борат самария.
Гигантский магнитокалорический эффект

Манганаты самария и стронция обладают гигантским магнитокалорическим эффектом и могут быть использованы для конструирования магнитных холодильников.
Гигантский магнитоэлектрический эффект

Молибдат самария обнаруживает на порядок больший по величине магнитоэлектрический эффект чем например молибдат гадолиния, и интенсивно изучается.
Производство стекла

Оксид самария применяется для получения специального люминесцентного и поглощающего инфракрасное излучения стекол.
Огнеупорные материалы

Оксид самария отличается весьма высокой огнеупорностью, стойкостью к расплавам активных металлов и высокой температурой плавления (2270 °C). В связи с этим он используется как хороший огнеупорный материал.
Другие области применения

Самарий может быть использован для возбуждения лазерного излучения в жидких и твердых средах. Самарий также используется как активатор люминофоров в производстве цветных телевизоров и сотовых телефонов. Металлический самарий применяется для производства электродов стартеров тлеющего разряда. Сверхчистый оксид самария применяется в микроэлектронике в качестве диэлектрика в производстве кремниевых МДП - варикапов.
Биологическая роль
Биологическая роль самария изучена слабо. Известно, что он стимулирует метаболизм. Токсичность самария и его соединений, как и у других редкоземельных элементов, невысока.

Самарий

САМА́РИЙ -я; м. Химический элемент (Sm), металл, относящийся к лантаноидам (в виде сплавов применяется в электротехнике).

сама́рий

(лат. Samarium), химический элемент III группы периодической системы; относится к лантаноидам. Металл, плотность 7,536 г/см 3 , t пл 1072°C. Название от минерала самарскита, в котором впервые обнаружен. Компонент магнитных сплавов с кобальтом; прокат (в виде ленты) - электроды для стартёров ламп дневного света.

САМАРИЙ

САМА́РИЙ (лат. samarium), Sm, читается «самарий», химический элемент с атомным номером 62, атомная масса 150,36. Природный самарий состоит из шести стабильных изотопов: 144 Sm (3,09% по массе), 148 Sm (11,27%), 149 Sm (13,82%), 150 Sm (7,47%), 152 Sm (26,63%), 154 Sm (22,53%), -радиоактивный 147 Sm (15,07%, Т 1/2 = 1,3·10 11 лет). Конфигурация трех внешних электронных слоев 4s 2 p 6 d 10 f 6 5s 2 p 6 6s 2 . Степени окисления +4, +3, +2 (валентность IV, III, II).
Лантаноид (см. ЛАНТАНОИДЫ) . Расположен в группе IIIB, в 6 периоде периодической системы элементов.
Радиус атома 0,181 нм, радиус иона Sm 3+ - 0,110 нм (координационное число 6), иона Sm 2+ - 0,141 нм (8). Энергии последовательной ионизации 5,63, 11,07, 23,4, 41,4 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,07.
История открытия
В 19 веке в Ильменских горах, близ города Златоуста (см. ЗЛАТОУСТ) был найден минерал, названный самарскитом. В 1878 французский химик Делафонтен выделил из него неодим (см. НЕОДИМ) и празеодим (см. ПРАЗЕОДИМ) . В 1879 Лекок де Буабодран выделил из самарскита новый элемент самарий.
Нахождение в природе
Самарий - рассеянный элемент, содержание в земной коре 7·10 -4 % по массе. Входит в состав минералов: бастнезит (см. БАСТНЕЗИТ) , монацит (см. МОНАЦИТ) , лопарит (см. ЛОПАРИТ) , самарскит, гадолинит.
Получение
При выделении из минералов концентрируется с европием, гадолинием, тербием. Дальнейшее разделение проводят ионообменной сорбцией и экстракцией. Из полученного раствора самарий осаждают в виде карбоната или оксалата. Прокаливание этих солей позволяет получить оксид Sm 2 O 3 .
Для получения металлического самария оксид Sm 2 O 3 подвергают восстанавливают металлотермически с использованием лантана (см. ЛАНТАН) или миш-металла (см. МИШ-МЕТАЛЛ) . Возможно также карботермическое восстановление Sm 2 O 3 до металла при температуре около 1600°C.
Физические и химические свойства
Самарий - серебристо-желтый металл.
От комнатной до 917°C устойчива a-модификация с тригональной решеткой, а = 0,8996 нм, угол = 23,21 о. От 917°C до температуры плавления (1072°C) устойчива b-модификация с кубической решеткой типа a-Fe. Температура кипения 1788°C, плотность a-Sm 7,536 кг/дм 3 .
В сухом воздухе химически устойчив, во влажном медленно окисляется. При нагревании на воздухе окисляется с образованием оксида Sm 2 O 3 .
При нагревании самарий реагирует с галогенами (см. ГАЛОГЕНЫ) , азотом (см. АЗОТ) , водородом (см. ВОДОРОД) , серой (см. СЕРА) и другими неметаллами. Оксид Sm 2 О 3 обладает слабоосновными свойствами, ему отвечает основание Sm(ОН) 3 средней силы. К растворимым в воде солям самария относятся хлорид, нитрат, ацетат и сульфат, к плохо растворимым - оксалат, фторид, карбонат и фосфат.
В растворе ионы Sm 3+ под действием сильных восстановителей превращаются в ионы Sm 2+ . При действии водорода или металлического самария на SmCl 3 или SmF 3 образуются дигалогениды SmCl 2 или SmF 2 .
Применение
Основное применение металлического самария производство постоянных магнитов в виде сплавов с Co составов SmCo 5 и SmCo 17 . Самарий находит применение также при производстве некоторых люминофоров, керамических конденсаторов, катализаторов, синтетических гранатов.


Энциклопедический словарь . 2009 .

Синонимы :

Смотреть что такое "самарий" в других словарях:

    САМАРИЙ - хим. элемент семейства (см.), символ Sm (лат. Samarium), ат. н. 62, ат. м. 150,36; серебристо белый металл, плотность 7536 кг/м3, tпл = 1072 °С. Соединения самария сильные восстановители. Ядра изотопа самария 149 чрезвычайно сильно поглощают… … Большая политехническая энциклопедия

    - (лат. Samarium) Sm, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 62, атомная масса 150,36; относится к лантаноидам. Металл, плотность 7,536 г/см³, tпл 1072 .C. Самарий назван от минерала самарскита, в котором впервые… … Большой Энциклопедический словарь

    - (символ Sm), серо белый химический элемент, металл, относится к ЛАНТАНОИДАМ. Был впервые обнаружен спектроскопическим методом в 1879 г. Его основные руды МОНАЦИТ и бастнезит. Самарий используется в лампах с угольными дугами, а также как… … Научно-технический энциклопедический словарь

    - (Samarium), Sm, химический элемент III группы периодической системы, атомный номер 62, атомная масса 150,36; относится к редкоземельным элементам; металл. Соединение SmCo5 материал для постоянных магнитов. Выделен французским химиком П. Лекоком… … Современная энциклопедия

    - (Samarium), Sm (a. samarium; н. Samarium; ф. samarium; и. samario), хим. элемент III группы периодич. системы Mенделеева, относится к лантаноидам, ат. н. 62, ат. м. 150,36. Природный C. представлен семью изотопами: 144Sm (3,07%), 147Sm… … Геологическая энциклопедия

    - (лат. Samarium), Sm, хим. элемент III группы периодич … Физическая энциклопедия

    Сущ., кол во синонимов: 3 лантаноид (15) металл (86) элемент (159) Словарь синонимов ASIS … Словарь синонимов

    - (Sm) один из наиболее редких и потому столь малоисследованных ыхимических элементов, что в настоящее время можно дажесомневаться в его химической самостоятельности. Он был открыт Лекок деБуабодраном (1879), путем спектрального анализа, в минерале … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона

    самарий - Химический элемент, лантаноид; используется в качестве добавки для защиты от нейтронного излучения, является одним из отравителей ядерного реактора [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN… … Справочник технического переводчика

    62 Прометий ← Самарий → Европий … Википедия

(Samarium; по имени рус.горного инженера В. Е. Самарского-Быховца), Sm - хим. элемент III группы периодической системы элементов; ат. н. 62, ат. м. 150,4; относится к редкоземельным элементам. В соединениях проявляет степень окисления гл. обр. +З, редко +2. Серебристо-белый металл, на воздухе быстро тускнеет, покрываясь серой окисной пленкой. Природный самарий состоит из изотопов 144Sm (3,09%), 147Sm (15,07%), 148Sm (11,27%), 149Sm (13,82%), 150Sm (7,47%), 152Sm (26,63%) и 154Sm (22,53%), из к-рых изотоп 147Sm - альфа-радиоактивен, с периодом полураспада, равным 1,3 х 10 11 лет.

Получены радиоактивные с массовыми числами 141-143, 145, 146, 151, 153 и 155-157. Некоторые самария, образующиеся при делении урана и плутония, являются «реакторными ядами». Самарий открыл (1879) франц. химик П.-Э. Лекок де Буабодран. Содержание самария в земной коре 7,0 х 10-4%. В минералах монаците и бастнезите содержится 0,7- 1,3% Sm2О3. Самарий при комнатной т-ре имеет ромбоэдрическую кристаллическую решетку (альфа-самарий) с периодом а = 8,996 А и а = 23°13′. При т-ре 917° С альфа-самарий переходит в бета-самарий с объемноцент-рированной кубической решеткой и периодом а = 4,07 А. Плотность (т-ра 20° С) 7,536 г/см3; tпл 1072° С; tкип 180(3° С.

Теплоемкость самария (т-ра 25° С) 6,80 кал/г-атом х град; температурный коэфф. линейного расширения 10,4 х 10-6 град-1 (т-ра 25° С). Удельное электрическое сопротивление 90 мком х см (т-ра 25° С); температурный коэфф. электрического сопротивления (т-ра 0° С) 1,48 х 10-3 град-1. До т-ры 14 К (Нееля точка) С. парамагнитен. При комнатной т-ре модуль норм, упругости 3480 кгс/мм2; модуль сдвига 1286 кгс/мм2; коэфф. Пуассона 0,352. У литого образца при т-ре 20° С предел прочности на растяжение 12,6 кгс/мм2; относительное удлинение 2,5%; HV= 42-64 (т-ра 20° С). По хим. св-вам С. подобен др. лантаноидам. При сжигании на воздухе образует окисел Sm203.

При т-ре 300-400° С самарий взаимодействует с водородом, образуя гидрид SmH2. Нитрид И SmN получают прямым действием азота на С. при т-ре 1100° С. Самарий реагирует с галогенами, халькогенами и др. элементами. При сплавлении самария с большинством металлов образуются соединения. Ограниченная в жидком состоянии обнаружена в двойных сплавах самария с ураном и кальцием. Металлический самарий получают восстановлением из окиси лантаном (металлотермический метод). Поставляют самарий в слитках. Самарий добавляют в стекла, служащие для защиты от нейтронного излучения. Изотоп 153Sm (период полураспада 47 ч) используют для определения малых количеств самария активационным анализом.

Лит.: Савицкий Е. М., Терехова В. Ф. Металловедение редкоземельных металлов.

Статья на тему Самарий химический элемент

В середине прошлого века на Урале был найден черный блестящий минерал. В большинстве книг по истории науки, говорится, что этот минерал открыт русским горным инженером В.Е. Самарским.

Иное утверждают авторы популярной книги «От водорода до...?» П.Р. Таубе и Е.И. Руденко: «В середине прошлого века на Алтае и Урале смотрителем горного округа был инженер В.Е. Самарский. Особыми талантами он не отличался. Однажды рабочие принесли ему найденный в Ильменских горах неизвестный минерал очень красивого бархатно-черного цвета. Присутствовавший при этом угодливый чиновник предложил назвать минерал в честь смотрителя горного округа самарскитом. «Находчивость» чиновника была одобрена, минерал «окрещен» и вошел в коллекцию... По названию минерала, в котором был открыт новый элемент, Лекок де Буабодран назвал его самарием. Так было увековечено имя инженера Самарского, ничем не заслужившего такой чести».

История, как видим, забавная и – вымышленная от начала до конца. В действительности дело обстояло так (комментарий профессора С.А. Погодина), Еще в 1816 г. Берцелиус опубликовал анализ найденного в Швеции черного минерала, содержащего иттриевую землю, пятиокись тантала, окислы вольфрама, урана и некоторых других элементов. Через 23 года немецкий минералог Густав Розе описал подобный же минерал, найденный в Ильменских горах на Урале, и назвал его уранотанталом. А еще через семь лет, в 1846 г., московский химик Р.И. Герман переименовал этот минерал в иттроильменит, так как, по его мнению, в минерале был новый элемент ильмений. Однако не прошло и года, как профессор химии Берлинского университета Генрих Розе – брат Густава Розе – доказал, что, с одной стороны, в уранотантале преобладает не тантал, а похожий на него ниобий, а с другой, – что «ильмениевая кислота» Германа всего лишь смесь пятиокиси ниобия с трехокисью вольфрама. Поэтому оба предлагавшихся прежде названия минерала он считал неприемлемыми, неправильными.

Заканчивая сообщение о своих новых результатах, Розе писал: «Я предлагаю изменить название уранотантал в самарских, в честь полковника Самарского, по благосклонности которого я был в состоянии производить над этим минералом все изложенные наблюдения» («Горный журнал», 1847, ч. II, кн. 4, с. 118). Поясним, что Василий Евграфович Самарский-Быховец (1803...1870) был с 1845 по 1861 г. начальником штаба Корпуса горных инженеров. Он предоставил Розе для исследования образцы черного уральского минерала. А притча об «угодливом чиновнике» – не более чем вымышленное литературное дополнение к истории...

Так или иначе первая глава истории элемента самария связана с Россией. Вторая – с Францией. В 1878 г. французский химик Делафонтен выделил из самарскита окись дидима. В это время основным оружием искателей новых элементов уже был спектральный анализ. В спектре дидима, полученного из самарскита, Делафонтен обнаружил две новые голубые линии. Решив, что они принадлежат новому элементу, он сразу же дал этому элементу название «деципий» – от латинского decipio, что значит обманываю.

Вскоре появились и другие сообщения о необычных спектральных линиях в окиси дидима. Окончательно подтвердил неоднородность этого вещества один из «укрепителей периодического закона», первооткрыватель галлия Лекок де Буабодран. Он, как и Делафонтен, нашел две новые голубые линии, но эти линии отличались от линий деципия.

Лекок де Буабодран назвал новый элемент самарием, как бы лишний раз подчеркивая, что тот получен из самарскита. Произошло это в 1879 г.

Годом позже швейцарский химик Мариньяк при исследовании самарскита получил две фракции, одна из которых давала точно такой же спектр, как и элемент, открытый Лекоком де Буабодраном. Так было подтверждено открытие самария. Другая же фракция, как показал спектральный анализ, содержала новый элемент. В честь одного из первых исследователей редких земель, Юхана Гадолина, этот элемент был назван гадолинием. Деципий же вскоре «закрыли»: он оказался смесью самария с другими редкоземельными элементами, прежде всего с неодимом и празеодимом.

Элементарный самарий был получен в начале XX в., но еще несколько десятилетий элемент №62 не находил применения. Сегодня этот элемент (и его соединения) довольно важен для атомной энергетики. Самарию свойственно большое поперечное сечение захвата тепловых нейтронов – около 6500 барн. Это больше, чем у традиционных материалов регулирующих стержней атомных реакторов – бора и кадмия. Керамические материалы, в которые входит окись самария (порошок бледно-кремового цвета), стали использовать в качестве защитных материалов в реакторостроении.

В последние годы особое внимание ученых и практиков привлекло интерметаллическое соединение самария с кобальтом SmCo 5 , оказавшееся великолепным материалом для сильных постоянных магнитов. Кроме того, самарий вводят в состав стекол, способных люминесцировать и поглощать инфракрасные лучи.

Но не всегда самарий полезен.

В заметках о лантаноидах мы уже не раз упоминали о реакторных ядах – продуктах деления урана, которые препятствуют развитию цепной ядерной реакции и даже способны ее погасить. Физики считают, что из радиоактивных изотопов наибольшую опасность в качестве реакторного яда представляет ксенон-135, а из стабильных – изотоп самария с массовым числом 149. Сечение захвата тепловых нейтронов у самария-149 огромно – 66 тыс. барн. Лишь у двух изотопов гадолиния оно еще больше. Но в реакторе образуется больше самария, чем гадолиния. В среднем на долю самария-149 (не считая других изотопов этого элемента) приходится 1,3% всех осколков, а на долю гадолиния-155 вместе с гадолинием-157 – 0,5%.

С реакторными ядами борются разными способами. Иногда приходится даже на время останавливать реактор, чтобы распались ядра радиоактивных ядов. Но в борьбе со стабильным самарием-149 остановка реактора была бы бесполезной, даже вредной. Этот изотоп продолжал бы накапливаться и в выключенном реакторе, так как в него превращался бы другой «осколок» ядерного распада – прометий-149. Напротив, в работающем реакторе происходит как бы самоочищение: при поглощении нейтрона самарий-149 превращается в самарий-150, который поглощает замедленные нейтроны намного хуже.

Для реакторов на быстрых нейтронах самарий-149 неопасен – быстрые нейтроны его ядрами не захватываются.

И чтобы покончить с разговором об изотопах, укажем, что природный самарий состоит из семи изотопов с массовыми числами 144, 147, 148, 149, 150, 152 (самый распространенный изотоп) и 154. Самарий-147 альфа-активен, период его полураспада 10 11 лет.

Но не только из-за самария-147 радиоактивен красивый минерал самарскит. В его состав наряду с редкими землями, кислородом, железом, танталом и ниобием входит уран...

Из соединений самария интерес для практики (даже сугубо научной практики) пока представляют немногие. Обычные трехвалентные соединения этого элемента мало чем отличаются от соответствующих соединений других, более доступных элементов редкоземельного ряда. Исключение составляет, пожалуй, лишь трибромид самария SaBr 3 – самое легкоплавкое вещество из всех редкоземельных бромидов.

Известны и такие соединения, в которых элемент №62 проявляет валентность 2+. Это, в частности, малорастворимый в воде дифторид SmF 2 и кристаллический оранжевого цвета сульфат SmSO 4 . Последний интересен тем, что при его растворении в разбавленных кислотах из них выделяется водород.

Таким образом, можно сделать вывод: пока для техники самарий важнее, чем все его соединения, вместе взятые. Если, конечно, не считать упоминавшееся выше соединение – сплав с кобальтом.

Энергия ионизации
(первый электрон) Термодинамические свойства простого вещества Термодинамическая фаза Плотность (при н. у.) Плотность (при н. у.)

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Плотность (при н. у.)

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Плотность при т. п.

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Температура плавления Температура кипения Тройная точка

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Критическая точка

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Уд. теплота плавления

8,9 кДж/моль

Уд. теплота плавления

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Уд. теплота испарения

165 кДж/моль

Молярная теплоёмкость

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки

ромбоэдрическая

Параметры решётки Отношение c /a Температура Дебая Прочие характеристики Магнитная структура

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Удельное сопротивление

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Удельное сопротивление

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Удельное сопротивление

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Теплопроводность

(300 K) (13,3) Вт/(м·К)

Теплопроводность

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Теплопроводность

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Температуропроводность

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Тепловое расширение

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Тепловое расширение

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Скорость звука

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Скорость звука (тонкий ст.)

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Скорость звука (тонкий ст.)

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Модуль Юнга

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Модуль сдвига

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Модуль объёмной упр.

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Коэффициент Пуассона

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Твёрдость Мооса

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Твёрдость Мооса

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Твёрдость Виккерса

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Твёрдость Бринелля

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Номер CAS

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Запрещённая зона

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

Ошибка Lua в Модуль:Wikidata на строке 170: attempt to index field "wikibase" (a nil value).

62
4f 6 6s 2

Сама́рий - химический элемент, металл из группы лантаноидов .

История и происхождение названия

Элемент был выделен из минерала самарскита ((Y,Ce,U,Fe) 3 (Nb,Ta,Ti) 5 O 16). Этот минерал в 1847 году был назван в честь русского горного инженера, полковника В. Е. Самарского-Быховца (по предложению немецкого химика Генриха Розе , которому Самарский предоставил для исследования образцы этого минерала). Новый, ранее неизвестный элемент в самарските был обнаружен спектроскопически французскими химиками Лафонтеном в 1878 году и Лекоком де Буабодраном в 1879 году . В 1880 году открытие было подтверждено швейцарским химиком Ж. де Мариньяком . Чистый металлический самарий был впервые химически выделен только в начале XX века.

Нахождение в природе

Месторождения

Изотопы

Природный самарий состоит из четырёх стабильных изотопов 144 Sm (изотопная распространённость 3,07 %), 150 Sm (7,38 %), 152 Sm (26,75 %), 154 Sm (22,75 %) и трёх слаборадиоактивных изотопов 147 Sm (14,99 %, период полураспада - 106 миллиардов лет), 148 Sm (11,24 %; 7·10 15 лет), 149 Sm (13,82 %; > 2·10 15 лет, в некоторых источниках указывается как стабильный) . Также существуют искусственно синтезированные изотопы самария, самые долгоживущие из которых - 146 Sm (период полураспада - 103 миллиона лет) и 151 Sm (90 лет).

Резонансный захват теплового нейтрона ядром 149 Sm с образованием 150 Sm перестаёт быть возможным уже при небольшом изменении постоянной тонкой структуры α. Измерение относительного содержания 149 Sm/ 150 Sm в минералах природного ядерного реактора в Окло позволило установить, что в пределах экспериментальной погрешности значение постоянной тонкой структуры было в течение последних 2 млрд лет тем же, что и в наше время. .

Получение

Металлический самарий получают методами металлотермии и электролитически, в зависимости от структуры производства и экономических показателей. Мировое производство самария оценивается в несколько сотен тонн, бо́льшая его часть выделяется ионообменными методами из монацитового песка.

Цены

Цены на самарий в слитках чистотой 99-99,9 % колеблются около 50-60 долларов за 1 килограмм.

В 2014 году 25 граммов самария чистотой 99,9 % можно было купить за 75 евро.

Физические свойства

Металлический самарий - металл, напоминающий по внешнему виду свинец , а по механическим свойствам - цинк .

Химические свойства

Самарий, являясь типичным лантаноидом, характеризуется электронной конфигурацией 4f 6 5d 0 6s 2 . Соответственно, образуя соединения, этот элемент, как правило, выступает в качестве восстановителя, проявляя характерные для лантаноидов степени окисления, то есть +2 и +3.

Самарий - высокоактивный металл. На воздухе медленно окисляется, сначала покрываясь тёмной плёнкой трёхвалентного оксида Sm 2 O 3 и затем полностью рассыпаясь в порошок жёлтого оттенка.

Самарий способен реагировать с азотом (образуя нитрид), углеродом (образуя карбиды), халькогенами (образуя моно и двух-трехвалентные сульфиды , селениды , теллуриды), водородом (образуя гидриды), кремнием (образуя силициды), бором (образуя бориды), с фосфором (фосфиды), мышьяком (арсениды), сурьмой (антимониды), висмутом (висмутиды) и всеми галогенами , образуя трёхвалентные соединения (фториды , хлориды , бромиды , иодиды).

Самарий растворим в кислотах. Например, при реакции с серной кислотой самарий образует светло-жёлтые кристаллы сульфата самария(III) ; при реакции самария с соляной кислотой могут образовываться светло-жёлтые кристаллы хлорида самария(III) и, при определённых условиях, хлорида самария(II)

Применение

Магнитные материалы

Самарий широко используется для производства сверхмощных постоянных магнитов , в сплаве самария с кобальтом и рядом других элементов. И хотя в этой области в последние годы наблюдается вытеснение самарий-кобальтовых магнитов магнитами на основе неодима , тем не менее, возможности сплавов самария далеко не исчерпаны.

Термоэлектрические материалы

Недавно [когда? ] обнаруженный эффект генерации термоЭДС в моносульфиде самария SmS имеет весьма высокий КПД около 50 % . Уже при нагревании монокристалла SmS до 130 °C (что открывает перспективу для утилизации низкопотенциального тепла) при совместной эксплуатации такого эффекта с термоэлектронной эмиссией или классическими термоэлементами можно легко достичь КПД выработки электроэнергии на уровне 67-85 %, что очень актуально в связи с убывающими запасами органического топлива на планете. Уже сегодня опытные генераторы конкурентоспособны по сравнению с любым тепловым двигателем (включая двигатель Дизеля и Стирлинга), что позволяет думать о внедрении этого эффекта как основной силовой установки на автомобиле. Учитывая сверхвысокую радиационную стойкость самария, моносульфид самария может послужить для конструирования атомных реакторов, напрямую преобразующих тепло и отчасти ионизирующее излучение в электроэнергию (космические реакторы, реакторы для глубокого космоса). Таким образом, моносульфид самария способен занять в ближайшем будущем ведущую роль в малой и большей энергетике, производстве атомных силовых установок космического базирования и авиационного транспорта, в производстве силовых установок для автомобилей будущего, компактных и мощных источниках тока для бытовых нужд и в военном деле. Интересно отметить то обстоятельство, что на основе применения моносульфида самария вполне легко решается задача создания ядерной силовой установки для автомобильного транспорта, и при том вполне безопасной (ядерный автомобиль).

Как термоэлектрический материал ограничено применяется также теллурид самария (термоЭДС 320 мкВ/К).

Тензочувствительные материалы

Гигантский магнитокалорический эффект

Манганаты самария и стронция обладают гигантским магнитокалорическим эффектом и могут быть использованы для конструирования магнитных холодильников.

Гигантский магнитоэлектрический эффект

Биологическая роль

Биологическая роль самария изучена слабо. Известно, что он стимулирует метаболизм . Токсичность самария и его соединений, как и у других редкоземельных элементов, невысока.

Напишите отзыв о статье "Самарий"

Примечания

Ссылки

  • http://mateck.com/index.php?option=com_virtuemart&view=category&virtuemart_category_id=52&Itemid=3