Samario Egenskaper, struktur, erhållning, användning

han samarium Det är ett kemiskt element som tillhör de sällsynta jordarna, särskilt till lantaniderna, och vars symbol är SM. Hans namn kommer från Samarskita Mineral, för att hedra överste Vassili Samarsky, som var en rysk gruvoffiser, och som donerade prover av detta mineral för sin studie. Den franska kemisten, Paul Émile LeCoq, fick sin oxid och några av hans salter från Samarskita 1879, medan han arbetade i Paris.

Lecoq av Boisbaudran beviljas vanligtvis meriter för upptäckten av samarium, även om det fanns andra kemikalier och mineralogiska som tidigare dragit vägen för att hitta den. Det var inte förrän 1901 som den franska kemisten Eugène Anatole lyckades producera det första rena samariumprovet.

Samario Samario lagrade tätt inuti en blister. Källa: Hi-reser Bilder av kemiska element/cc av (https: // CreativeCommons.Org/licenser/av/3.0)

Anledningen till denna försening i dess isolering berodde på att samario är en relativt reaktiv metall, så den är inte ren i naturen, utan utgör en del av många mineralmassor. På samma sätt håller det en nära geologisk relation med andra delar av sällsynta jordar som Europium och Neodymium, så det är svårt att skilja det från sådana föroreningar.

Samario är en metall med mycket olika tillämpningar som används för cancer, datering, kärnreaktorer, organiska magneter och katalys.

[TOC]

Samarioegenskaper

Fysisk

Samario har en silvervit glans, men det blir snabbt guld₂ANTINGEN₃, som kallas samaria. Det är en av de tuffaste och mest flyktiga lantanidmetallerna, med 1072 och 1900 ºC fusion och kokpunkter, respektive.

Det oxiderar med relativ långsamhet när den utsätts för luft eller nedsänkt i mineralolja. Det är därför det måste förvaras i blåsor eller inom behållare förseglade med argon eller någon annan inert gas. När han uppvärms vid 150 ºC oxiderar han kraftigt och säger att bränna gnistor om han ligger hårt.

Kan tjäna dig: lutecio: struktur, egenskaper, användningar, erhållning

Kemikalier

Samario, liksom de andra lantaniderna, uppvisar ett oxidationstillstånd på +3 i nästan alla dess föreningar; det vill säga det finns som en SM -katjon³⁺. Men det kan också anta oxidationsstatusen +2, SM²⁺, Att vara i föreningar som SMO (samarium monoxid), SMS (samarium monosulfid) och SMI₂ (Samario Diyoduro).

Upplöses i varmt vatten och särskilt i utspädda syror, såsom HCl, H₂Sw₄ och ch₃COOH; Med undantag för HF, eftersom det bildar ett SMF -skyddande lager₃ bromsar sin upplösning. Din oxid, SM₂ANTINGEN₃, Det är måttligt grundläggande, så när det löses i vatten kommer det att frigöra anmärkningsvärda mängder OH -joner^- Genom verkan av SM Hydroxide (OH)₃.

De flesta samariumföreningar +3 kännetecknas av gulgröna färger, och vissa sticker till och med för att vara självlysande.

Kemisk struktur

Vid rumstemperatur antar samarium en rhombohedral kristallin struktur, som motsvarar polymorf- eller a -fasen. När den värms upp vid 731 ºC inträffar en fasövergång, vilket tätar dess kristaller till en kompakt hexagonal struktur (HCP), kallad fas ß ß.

Fortsätter uppvärmningen vid en temperatur av 922 ºC, lider Samario en annan övergång till en kubisk struktur centrerad i kroppen (BCC), kallad y -fas.

Samariokristaller kan också drabbas av andra övergångar när de komprimeras under högt tryck, i storleksordningen tusentals kilobarer, som är de tetragonala och dubbla kompakta hexagonala (DHCP) några av de strukturer som erhållits i dessa studier.

Elektronisk konfiguration

Samario elektronisk konfiguration

Den förkortade elektroniska konfigurationen av samario är:

Kan tjäna dig: Dihydroxyacetonfosfat (DHAP): Egenskaper och applikationer

[Xe] 6s²4f⁶

Den har sex elektroner i sina 4F -orbitaler, vilket överensstämmer med sin position i den sjätte gruppen av Lanthanides. Därför handlar dess elektroniska konfiguration inte om någon av de många avvikelserna vi ser i det periodiska tabellen.

Erhållande

Monazit mineralssand, huvudsakliga råmaterial för att få samarium. Källa: D. Kemp, a. C. CilliersSupply modifierad av Gretarsson (ersatt röd, dåligt synlig SCA-bar av en vit)/CC BY-SA (https: // Creativecommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)

Trots att de är en del av de sällsynta jordarna är samarioens överflöd överlägset den för tenn och andra metaller. Det är förknippat med rost från sällsynta jordartsmetaller, som komponerar dessa mineraler som Cerita, La Gadolinita, La Monazita och La Bastnasita, varvid Monaziten är en av dess huvudsakliga mineralogiska källor, eftersom den innehåller cirka 2.8% samarium.

Det finns flera metoder för att få det. En av dem består i att bearbeta monazitiska sanden och separera SM -jonerna³⁺, antingen genom lösningar och efterföljande extraktioner av lösningsmedel, eller med jonbyteskromatografi.

Samarios joner erhålls som SMCL₃, De utsätts för elektrolys med en smält blandning av NaCl eller CaCl₂. Å andra sidan, om dessa joner erhålls som SM₂ANTINGEN₃, Sedan reduceras oxiden i en tantaliumsmältning med Lantano, där samariumångor destilleras på grund av deras lägre kokpunkt. Ekvationen för denna reduktion är som följer:

EDER₂ANTINGEN₃ + 2La → 2SM +₂ANTINGEN₃

Reduktionen utförs varmt (nära 1400 ° C) och inom en vakuuminduktionsugn, vilket ytterligare påskyndar destillationen av ångorna till följd av samarium.

Användning/tillämpningar av samario

Magneter

SMCO -magneter används som en del av de funktionella komponenterna i kvartsklockor. Källa: © 2010 av Tomasz Sienicki [Användare: TSCA, Mail: Tomasz.Sienicki på Gmail.com]/cc av (https: // creativecommons.Org/licenser/av/3.0)

Samario är legerad med kobolten för att ge upphov till SMCO -legeringar, vars magnetisering är permanent och cirka 10000 gånger högre än järnen.

Kan tjäna dig: enhetsoperationer

Dessa Samario-Colto-magneter används främst i fönsterluckorna på kameror, hörlurar, motorer, elgitarrpiller samt i militära tillämpningar där de stöder temperaturer större än 400 ° C.

Medicin

Molekylär struktur quadramet, 153sm-edtmp.

Samario själv är relativt giftigt. Men en av dess radioaktiva isotoper, ¹⁵³SM, klagad av en EDTMP -molekyl (etylendiaminotetrametylen -fosfonat, bild ovan), tjänar till att bekämpa smärta i behandlingen av prostatacancer, lunga och bröst. Detta läkemedel kallas Samario (153SM) Lexidronam, kommersiellt känd som quadramet.

Kärnreaktorer

Isotopen ¹⁴⁹SM är ett utmärkt neutronabsorberande, så det används i kärnreaktorer för att kontrollera reaktioner och förhindra en explosion.

elektronik

SMS gör temperaturskillnaden i el, så den används som termoelektrisk i olika utrustning. Det har också det speciella att bli metalliskt under relativt låga tryck.

Datering

Isotopens alfa ¹⁴⁷Ni (t_1/2= 1.06 × 10^elva) till isotopen ¹⁴³ND, används hittills prover av stenar eller meteoriter inom eller utanför jorden. Har fördelen att atomer ¹⁴⁷Sm och ¹⁴³ND dela samma geologiska egenskaper, det vill säga de lider inte av stora separationer under metamorfiska processer.

Katalys

Samario används i organisk syntes som SMI₂, fungerar som ett reducerande medel i många syntes av syntetiska versioner av naturliga produkter. Å andra sidan, SM₂ANTINGEN₃ Det är en katalysator för uttorkning och dehydrogenering av etanol.

Referenser

1. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. (fjärde upplagan). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Samarium. Hämtad från: i.Wikipedia.org
3. Oleg D. Neikov, & Stanislav S. (2019). Handbok av icke-järnhaltiga metallpulver: Teknologier och applikationer. (Andra upplagan). Vetenskaplig.
4. Redaktörerna för Enyclopaedia Britannica. (2020). Samarium. Återhämtat sig från: Britannica.com
5. Nationellt centrum för bioteknikinformation. (2020). Samarium. Pubchemelement. Återhämtat sig från: pubchem.Ncbi.Nlm.Nih.Gov
6. Doktor. Doug Stewart. (2020). Samariumelement fakta. Återhämtat sig från: Chemicool.com
7. Strekopyov, s. (2016). Salut till samarium. Nature Chem 8, 816. doi.org/10.1038/nhem.2565