Метки: Самарий для чего используется, самарий китай, самарий электронная формула, самарий википедия, самарий получение, самарий кобальтовый магнит, самарий окись.
|
|||||
| Внешний вид простого вещества | |||||
|---|---|---|---|---|---|
|
Редкоземельный металл серебристого цвета |
|||||
| Свойства атома | |||||
| �мя, символ, номер |
Сама́рий / Samarium (Sm), 62 |
||||
| Атомная масса (молярная масса) |
150,36 а. е. м. (г/моль) |
||||
| Рлектронная конфигурация |
[Xe] 4f6 6s2 |
||||
| Радиус атома |
181 РїРј |
||||
| Химические свойства | |||||
| Ковалентный радиус |
162 РїРј |
||||
| Радиус иона |
(+3e) 96,4 РїРј |
||||
| Рлектроотрицательность |
1,17 (шкала Полинга) |
||||
| Рлектродный потенциал |
Sm←Sm3+ −2,30 В |
||||
| Степени окисления |
3, 2 |
||||
| Рнергия ионизации (первый электрон) |
|||||
| Термодинамические свойства простого вещества | |||||
| Плотность (при н. у.) |
7,520 Рі/СЃРјВі |
||||
| Температура плавления |
1350 K |
||||
| Температура кипения |
2064 K |
||||
| Теплота плавления |
8,9 кДж/моль |
||||
| Теплота испарения |
165 кДж/моль |
||||
| Молярная теплоёмкость |
29,5[1] Дж/(K·моль) |
||||
| Молярный объём | |||||
| Кристаллическая решётка простого вещества | |||||
| Структура решётки |
ромбоэдрическая |
||||
| Параметры решётки |
aH=3,621 cH=26,25 Г… |
||||
| Отношение c/a |
7,25 |
||||
| Температура Дебая |
166 K |
||||
| Прочие характеристики | |||||
| Теплопроводность |
(300 K) (13,3) Р’С‚/(РјВ·Рљ) |
||||
| 62 |
Самарий
|
|
Sm
150,36
|
|
| 4f66s2 | |
Сама́рий — химический элемент, металл из группы лантаноидов.
Рлемент был выделен РёР· минерала самарскита ((Y,Ce,U,Fe)3(Nb,Ta,Ti)5O16). Ртот минерал РІ 1847 РіРѕРґСѓ был назван РІ честь СЂСѓСЃСЃРєРѕРіРѕ РіРѕСЂРЅРѕРіРѕ инженера, полковника Р’. Р•. Самарского-Быховца (РїРѕ предложению немецкого С…РёРјРёРєР° Генриха Р РѕР·Рµ, которому Самарский предоставил для исследования образцы этого минерала). Новый, ранее неизвестный элемент РІ самарските был обнаружен спектроскопически французскими химиками Лафонтеном РІ 1878 РіРѕРґСѓ Рё Лекоком РґРµ Буабодраном РІ 1879 РіРѕРґСѓ. Р’ 1880 РіРѕРґСѓ открытие было подтверждено швейцарским С…РёРјРёРєРѕРј Р–. РґРµ Мариньяком. Чистый металлический самарий был впервые химически выделен только РІ начале XX века.
Содержание самария в земной коре 8 г/т, в воде океанов 1,7·10−6 мг/л[2].
Самарий входит в состав лантаноидов, которые часто встречаются в США, Казахстане, России, Украине, Австралии, Бразилии, �ндии, Скандинавии[3].
Природный самарий состоит из четырёх стабильных изотопов 144Sm (изотопная распространённость 3,07 %), 150Sm (7,38 %), 152Sm (26,75 %), 154Sm (22,75 %) и трёх слаборадиоактивных изотопов 147Sm (14,99 %, период полураспада — 106 миллиардов лет), 148Sm (11,24 %; 7·1015 лет), 149Sm (13,82 %; > 2·1015 лет, в некоторых источниках указывается как стабильный)[4]. Также существуют искусственно синтезированные изотопы самария, самые долгоживущие из которых — 146Sm (период полураспада — 103 миллиона лет) и 151Sm (90 лет).
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 на самарий в слитках чистотой 99—99,9 % колеблются около 50-60 долларов за 1 килограмм.
Металлический самарий — металл, напоминающий по внешнему виду свинец, а по механическим свойствам — цинк.
Самарий, являясь типичным лантаноидом, характеризуется электронной конфигурацией 4f65d06s2. Соответственно, образуя соединения, этот элемент, как правило, выступает в качестве восстановителя, проявляя характерные для лантаноидов валентности, то есть +2 и +3, +4, +6.
Самарий — высокоактивный металл. На воздухе медленно окисляется, сначала покрываясь тёмной плёнкой трёхвалентного оксида Sm2O3 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 (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)
Самарий широко используется для производства сверхмощных постоянных магнитов, в сплаве самария с кобальтом и рядом других элементов. � 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 коэрцитивной 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.
Недавно[РєРѕРіРґР°?] обнаруженный эффект генерации термоРДС РІ моносульфиде самария SmS имеет весьма высокий РљРџР” около 50 %[5]. Уже РїСЂРё нагревании монокристалла SmS РґРѕ 130 В°C (что открывает перспективу для утилизации низкопотенциального тепла) РїСЂРё совместной эксплуатации такого эффекта СЃ термоэлектронной эмиссией или классическими термоэлементами можно легко достичь РљРџР” выработки электроэнергии РЅР° СѓСЂРѕРІРЅРµ 67—85 %, что очень актуально РІ СЃРІСЏР·Рё СЃ убывающими запасами органического топлива РЅР° планете. Уже сегодня опытные генераторы конкурентоспособны РїРѕ сравнению СЃ любым тепловым двигателем (включая двигатель Дизеля Рё Стирлинга), что позволяет думать Рѕ внедрении этого эффекта как РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕР№ силовой установки РЅР° автомобиле. Учитывая сверхвысокую радиационную стойкость самария, моносульфид самария может послужить для конструирования атомных реакторов, напрямую преобразующих тепло Рё отчасти ионизирующее излучение РІ электроэнергию (космические реакторы, реакторы для глубокого РєРѕСЃРјРѕСЃР°). Таким образом, моносульфид самария способен занять РІ ближайшем будущем ведущую роль РІ малой Рё большей энергетике, производстве атомных силовых установок космического базирования Рё авиационного транспорта, РІ производстве силовых установок для автомобилей будущего, компактных Рё мощных источниках тока для бытовых нужд Рё РІ военном деле. Р�нтересно отметить то обстоятельство что РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ применения моносульфида самария вполне легко решается задача создания ядерной силовой установки для автомобильного транспорта, Рё РїСЂРё том вполне безопасной (ядерный автомобиль).
Как термоэлектрический материал ограничено применяется также теллурид самария (термоРДС 320 РјРєР’/Рљ).
Моносульфид самария является одним из лучших тензочувствительных материалов. Он используется для производства тензочувствительных датчиков (например, для измерения механических напряжений в конструкциях).
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.
Манганаты самария и стронция обладают гигантским магнитокалорическим эффектом и могут быть использованы для конструирования магнитных холодильников.
Молибдат самария обнаруживает на порядок больший по величине магнитоэлектрический эффект, чем, например, молибдат гадолиния, и интенсивно изучается.
Оксид самария применяется для получения специального люминесцентного и поглощающего инфракрасное излучения стёкол.
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.
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 самария изучена слабо. �звестно, что он стимулирует метаболизм. Токсичность самария и его соединений, как и у других редкоземельных элементов, невысока.
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||||||
| 1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||
| 3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||
| 4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||
| 5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||
| 6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
| 7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Uut | Fl | Uup | Lv | Uus | Uuo |
| Рлектрохимический СЂСЏРґ активности металлов | |
|---|---|
|
Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu, Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2, W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au Рлементы расположены РІ РїРѕСЂСЏРґРєРµ возрастания стандартного электродного потенциала.
|
Tags: Самарий для чего используется, самарий китай, самарий электронная формула, самарий википедия, самарий получение, самарий кобальтовый магнит, самарий окись.