Самарий (Sm) Samarium

Самарий (Sm) Samarium

Открытия Самария

Материал Самарий был открыт во время разделения лантановой земли на составляющие с помощью спектрального анализа. Ученый Мозандер еще в 1841 году отделили два элемента лантан и дидимий. Долгое время дидимий был в таблице Менделеева, но ученый Лекок де Буабодран смог выделить из него новый элемент, который назвали самарий. Над самарием потом проводилось еще множество экспериментов, подтверждающих его существование. А в 1900 году смогли установить спутник самария. Им оказался европий. Эту особенность открыл ученый Демарсэ. Металлический празеодим на данный момент стоит не более 400 долларов, а оксид празеодима не больше 200 долларов США. Хотя еще 3 года назад металлический празеодим можно было купить в два раза дешевле.

Самарий

Химические свойства элемента

В природных условиях самарий встречается только в одном стабильном изотопе. Все остальные обладают другими свойствами. Сам самарий ходит в состав цериевой группы. Эти материалы больше обладают металлическими свойствами, чем отличаются от других редкоземельных металлов. Хранить его на открытом воздухе невозможно, так как он быстро окисляется. При этом выделяются оксидные хлопья, которые обладают черным цветом и могут быть опасны для организма человека. Из-за этого его необходимо хранить только под слоем парафина или же в особых инертных условиях.

металл самарий

Так же он может взаимодействовать с сульфатом. При этой реакции образовываются кристаллы светло-зеленого оттенка. Эти кристаллы могут легко растворяться в воде. А при нагревании распадается и образует оксид празеодима.

Энергично ходит в реакцию с различными кислотами. А когда нагревается и входит в реакцию с водой, то получает новое свойство – устойчивость к действию щелочей. Если же не вступает во взаимодействие с водой, то возгорается и выделяется оксид с валентностью три или 4. Почти во всех своих реакциях приобретает другую степень окисления. Чаще всего это третья или четвертая, например, при реакции с кислородом или с сульфатом.

Физические свойства элемента

По своим характеристикам самарий почти не отличается от остальных редкоземельных металлов. Он обладает светло-серым цветом с серебреными переливами. Такой окрас очень похож на цвет церия или лантана. Плотность составляет 7,52 г/см3. Такой показатель не велик, но довольно значим. Среди лантаноидов встречаются металлы с более низкой плотностью.

изделия из металла самария

Температура плавления металла составляет 1052 градуса по Цельсия. Такой показатель можно встретить у многих. Однако температура кипения значительно превышает температуру плавления и составляет 1900 градусов по Цельсия. Стоит обратить внимание, что при взаимодействии с бромом температура плавления понижается. Такое соединение очень легко плавится, по сравнению с остальными соединениями редкоземельных металлов и брома.

образец sm

Самое важное знчение самарий имеет в технике. Его соединения с кобальтом особенно популярны. Такие соединения часто используют для производства постоянных магнитов. Так же самарий применяют в производстве:

  • Люминесцентных ламп;
  • Радиолокаторов;
  • Пигментации;
  • Огнеупорных веществ;
  • Катализаторов.

Помимо этого его применяют для активации катодов. Но только для оксидных катодов. Также его можно увидеть при производстве специального стекла. Такие стёкла могут поглощать инфракрасные лучи.

Производство Самария

В природе найти самарий в чистом виде почти невозможно. Обычно его выделяют из других редкоземельных металлов. Вообще самария на земле совсем не много. Его можно найти в земной коре, но мало, всего лишь 8 грамм на тонну. Так же его обнаружили в водных ресурсах. Но там его концентрация совсем маленькая 0,0000017 миллиграмм на тонну. Этот показатель самый маленький среди других лантаноидов.

Месторождения самария обнаружены во множестве стран. Его можно найти в США, России, Китае, Казахстане, Индии, Украине и других. В 2018 году США заключает контракт на добычу самария в Афганистане. Это может пошатнуть лидерство Китая по добыче редкоземельных металлов.

использование самария

Искусственный синтез Самария

Из-за довольно ограниченного количества самария в природе его активно стараются производить. Для этого часто используют минералы редкоземельных металлов. В них находится не только самарий, но и другие материалы. Что бы отделить их друг от друга применяют экстракцию. Также может помочь ионообменная сорбция или же комбинированный метод. Любой из них сможет отделить самарий от других элементов. При этом в виде карбоната или оксалата самарий отделяется от раствора и оседает. После этого его необходимо восстановитель. Для этого применяют лантан и вакуум. Такая реакция проводится только при температуре 1600 градусов по Цельсия.

Во всем мире производят довольно много самария. По оценкам 2017 года производят несколько тонн самария в год. Однако лидером среди других стран по производству пока остается Китай.