Самарий металл и слиток. Скандий (Sc) — свойства, получение и применение

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

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
							W Она стояла прямая и гордая, несгибаемая и сильная... И только на её чистом тонком лице жила жгучая затаённая боль... Она была всё ещё очень похожа на ту дивную, светлую девочку, которую когда-то показал мне Север... только теперь её смешливое, милое лицо уже омрачала настоящая, «взрослая» печаль... Магдалина была красива той тёплой и нежной женственной красотой, которая одинаково поражала и молодых, и старых, заставляя почитать её, оставаться с ней, служить ей, и любить её, как можно любить только лишь мечту, вдруг воплотившуюся в человека.... Она стояла очень спокойно, сосредоточенно всматриваясь куда-то вдаль, будто чего-то ожидая. А рядом с ней, цепко обняв её колени, жалась крохотная девчушка – вторая маленькая Магдалина!.. Она была потрясающе похожа на свою мать – такие же длинные золотые волосы... такие же лучистые голубые глаза... и такие же забавные, весёлые ямочки на нежных улыбающихся щеках. Девочка была удивительно хороша и смешлива. Вот только мама казалась настолько грустной, что малышка не решалась её беспокоить, а лишь тихо стояла, тесно прижавшись, будто ждала, когда же уже пройдёт эта странная, непонятная мамина печаль... Ласковый ветерок лениво играл в золотых прядях длинных волос Магдалины, временами пробегая по её нежным щекам, осторожно касаясь их тёплым морским дуновением... Она стояла застывшая, точно статуя, и лишь в её грустных глазах явно читалось напряжённое ожидание... Вдруг очень далеко на горизонте показалась белая, пушистая точка, медленно превращавшаяся в далёкие паруса. Магдалина тут же преобразилась и ожила, крепко прижимая к себе дочурку, и как можно веселее сказала: – Ну, вот мы и дождались, моё сокровище! Ты ведь хотела увидеть, откуда мама пришла в эту страну? Хотела ведь?.. Вот и поплывём мы с тобой далеко-далеко, пока не достигнем самого дальнего берега, где есть наш ДОМ... Ты полюбишь его так же сильно, как любила я. Обещаю тебе. Наклонившись, Магдалина обвила руками свою крохотную дочурку, как бы желая защитить её от тех бед, которые зрела в их будущем её утончённая, ласковая душа. – Мамочка, скажи, папа ведь тоже поплывёт с нами? Мы ведь не можем его здесь оставить? Правда? – и вдруг спохватившись, удивлённо спросила, – А почему его так долго нет?.. Уже почти два месяца мы его не видели... Мама, а где папа? Глаза Магдалины стали суровыми и отрешёнными... И я тут же поняла – её малышка дочь ещё не знала, что папа уже никогда больше никуда с ними не поплывёт, так как те же самые два месяца назад он закончил свою короткую жизнь на кресте... Ну, а несчастная Магдалина, видимо, никак не могла отважиться сказать этому маленькому, чистому человечку о такой страшной, бесчеловечной беде. Да и как она могла сказать об этом ей, такой крошечной и беззащитной? Как объяснить ей, что были люди, которые ненавидели её доброго, светлого папу?.. Что они жаждали его смерти. И что никто из рыцарей Храма – его друзей – не смог его спасти?.. И она отвечала всё так же ласково и уверенно, стараясь успокоить свою встревоженную малышку. – Папа не поплывёт с нами, ангел мой. Так же, как и твой любимый братик, Светодар.... У них есть долг, который они должны исполнить. Ты ведь помнишь, я рассказывала тебе, что такое – долг? Помнишь ведь?.. Мы поплывём вместе с друзьями – ты и я... Я знаю, ты их любишь. Тебе с ними будет хорошо, моя милая. И я буду всегда с тобой. Обещаю тебе. Девчушка успокоилась, и уже веселее спросила: – Мама, скажи, а в твоей стране много маленьких девочек? У меня там будет подруга? А то я всё с большими и с большими... А с ними не интересно. И играть они не умеют. – Ну что ты, милая, а как же твой дядя, Радан? – улыбнувшись, спросила Магдалина. – Тебе ведь всегда бывает с ним интересно? И сказки он тебе рассказывает забавные, правда ведь? Малышка с минуту подумала, а потом очень серьёзно заявила: – Ну, может не так уж с ними и плохо, с взрослыми. Только я всё равно скучаю по друзьям... Я ведь маленькая, правда? Ну вот и друзья мои должны быть маленькими. А взрослые должны быть только иногда. Магдалина удивлённо на неё посмотрела, и неожиданно схватив дочку на руки, звонко расцеловала в обе щеки. – Ты права, золотце! Взрослые должны играть с тобой только иногда. Я обещаю – мы найдём тебе там самую хорошую подругу! Тебе придётся только чуточку подождать. Но ты ведь умеешь это? Ты у нас самая терпеливая девочка на свете, правда ведь?... Этот простой, тёплый диалог двух одиноких любящих существ, запал мне в самую душу!.. И так хотелось верить, что всё у них будет хорошо! Что злая судьба обойдёт их стороной и что жизнь их будет светлой и доброй!.. Но, к сожалению, так же, как и у меня, у них, я знала, не будет... За что платили мы такую цену?!.. За что наши судьбы были столь безжалостны и жестоки? Не успела я обернуться к Северу, чтобы задать следующий вопрос, как тут же появилось новое видение, от которого у меня просто захватило дух... В прохладной тени огромного старого платана на смешных низких скамеечках сидели четверо человек. Двое из них были совсем ещё молодыми и очень похожими друг на друга. Третий же был седовласый старец, высокий и сильный, как защитная скала. На коленях он держал мальчика, которому от силы было 8-9 лет. И конечно же, Северу не понадобилось объяснять мне, кто были эти люди... Радомира я узнала сразу, так как в нём оставалось слишком много от того чудесного, светлого юноши, виданного мною в первое посещения Мэтэоры. Он лишь сильно возмужал, стал суровее и взрослее. Его синие, пронизывающие глаза теперь смотрели на мир внимательно и жёстко, как бы говоря: «Если не веришь мне – послушай меня ещё раз, ну а если и тогда не поверишь – уходи. Жизнь слишком ценна, чтобы отдавать её не стоящим». Он уже не был тем «любвеобильным», наивным мальчиком, которому казалось, что он в силах изменить любого человека... что в силах изменить весь мир... Теперь Радомир был Воином. Об этом говорил весь его облик – внутренняя собранность, аскетически тонкое, но очень сильное тело, упорная складка в уголках ярких, сжатых губ, пронизывающий взгляд его синих, вспыхивающих стальным оттенком, глаз... Да и вся бушующая в нём, невероятная сила, заставлявшая друзей уважать его (а врагов считаться с ним!) явно показывала в нём настоящего Воина, и уж ни в коем случае не беспомощного и мягкосердечного Бога, коим так упорно пыталась показать его ненавидимая им христианская церковь. И ещё... У него была изумительная улыбка, которая, видимо, стала всё реже и реже появляться на усталом, измождённом тяжкими думами лице. Но когда она появлялась – весь окружающий мир становился добрее, согреваемый его чудесным, безграничным теплом. Это тепло заполняло счастьем все одинокие, обделённые души!.. И именно в нём раскрывалась настоящая суть Радомира! В нём открывалась его истинная, любящая Душа. Радан же (а это явно был он) выглядел чуть моложе и веселее (хотя был на один год старше Радомира). Он глядел на мир радостно и бесстрашно, будто никакая беда просто не могла, не имела права его коснуться. Будто любое горе должно было обойти его стороной... Он, несомненно, всегда являлся душой любого собрания, освещая его своим радостным, светлым присутствием, где бы ни находился. Юноша будто искрился каким-то радостным внутренним светом, который обезоруживал молодых и старых, заставляя безоговорочно любить его и оберегать, как ценнейшее сокровище, приходящее порадовать Землю раз в тысячи лет. Он был улыбчивым и ярким, как летнее солнышко, с лицом, овитым мягкими золотыми кудрями, и хотелось смотреть на него, любоваться им, забывая о жестокости и злобе окружавшего мира... Третий «участник» маленького собрания сильно отличался от обоих братьев... Во-первых, он был намного старше и мудрее. Казалось, он носил на своих плечах всю неподъёмную тяжесть Земли, как-то ухитряясь с этим жить и не ломаться, в то же время, сохраняя в своей широкой душе добро и любовь к окружающим его людям. Рядом с ним взрослые казались несмышлёными детьми, пришедшими к мудрому Отцу за советом... Он был очень высоким и мощным, как большая несокрушимая крепость, проверенная годами тяжких войн и бед.... Взгляд его внимательных серых глаз был колючим, но очень добрым, а сами глаза поражали цветом – они были невероятно светлыми и яркими, какими бывают только в ранней юности, пока их не омрачают чёрные тучи горечей и слёз. Этим могучим, тёплым человеком был, конечно же, Волхв Иоанн... Мальчик же, преспокойно устроившись на могучих коленях старца, о чём-то очень сосредоточенно размышлял, не обращая внимания на окружающих. Несмотря на его юный возраст, он казался очень умным и спокойным, наполненным внутренней силой и светом. Его личико было сосредоточенным и серьёзным, будто малыш в тот момент решал для себя какую-то очень важную и сложную задачу. Так же, как и его отец, он был светловолосым и голубоглазым. Только черты его лица были на удивление мягкими и нежными, более похожими на мать – Светлую Марию Магдалину. Полуденный воздух вокруг был сухим и жарким, как раскалённая печь. Утомлённые зноем мухи слетались к дереву, и лениво ползая по его необъятному стволу, надоедливо жужжали, беспокоя отдыхавших в широкой тени старого платана четверых собеседников. Под добрыми, гостеприимно раскинутыми ветвями веяло приятной зеленью и прохладой, причиной чему был резво бежавший прямо из-под корней могучего дерева игривый узенький ручеёк. Подпрыгивая на каждом камешке и кочке, он весело разбрызгивал блестящие прозрачные капли и бежал себе дальше, приятно освежая окружающее пространство. С ним рядом дышалось легко и чисто. И защищённые от полуденного зноя люди отдыхали, с наслаждением впитывая прохладную, драгоценную влагу... Пахло землёй и травами. Мир казался спокойным, добрым и безопасным. Радомир пытался спасти иудеев... – Я не понимаю их, Учитель... – задумчиво произнёс Радомир. – Днём они мягки, вечером – ласковы, ночью – хищны и коварны... Они изменчивы и непредсказуемы. Как мне понять их, подскажи! Я не могу спасти народ, его не поняв... Что же мне делать, Учитель? Иоанн смотрел на него очень ласково, как смотрит отец на любимого сына, и наконец глубоким, низким голосом произнёс: – Ты знаешь их речь – попытайся раскрыть её, если сможешь. Ибо речь – это зеркало их души. Этот народ был когда-то проклят нашими Богами, так как пришёл он сюда на погибель Земли... Мы пытались помочь ему, посылая сюда тебя. И твой Долг – сделать всё, чтобы изменить их суть, иначе они уничтожат тебя... А потом и всех остальных живущих. И не потому, что они сильны, а лишь потому, что лживы и хитры, и поражают нас, как чума. – Они далеки от меня, Учитель... Даже те, что являются друзьями. Я не могу почувствовать их, не могу открыть их холодные души. – А зачем же тогда они нужны нам, папа? – вдруг включился в разговор взрослых, малый «участник» собрания. – Мы пришли к ним, чтобы спасти их, Светодар... Чтобы вытащить занозу из их больного сердца. – Но ты ведь сам говоришь, что они не хотят. А разве же можно лечить больного, если он сам отказывается от этого? – Устами младенца глаголет Истина, Радомир! – воскликнул до сих пор слушавший Радан. – Подумай, ведь если они сами этого не хотят, можешь ли ты насильно заставить людей измениться?.. И уж тем более – целый народ! Они чужды нам в своей вере, в понятии Чести... которой, по-моему, у них даже и нет. Уходи, мой брат! Они уничтожат тебя. Они не стоят и дня твоей Жизни! Подумай о детях... о Магдалине! Подумай о тех, кто любит тебя!..

1 История и происхождение названия

2 Нахождение в природе

2.1 Месторождения

3 Получение

4 Физические свойства

5 Химические свойства

6 Применение

6.1 Магнитные материалы

6.2 Термоэлектрические материалы

6.3 Тензочувствительные материалы

6.4 Ядерная энергетика

6.5 Гигантский магнитокалорический эффект

6.6 Гигантский магнитоэлектрический эффект

6.7 Производство стекла

6.8 Огнеупорные материалы

6.9 Другие области применения

7 Биологическая роль

8 Примечания

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)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 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

Самарий входит в состав лантаноидов, которые часто встречаются в США, Казахстане, России, Украине, Австралии, Бразилии, Индии, Скандинавии.

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.

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 порошок с жёлтым оттенком.

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 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.

Термоэлектрические материалы

Недавно 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

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 стёкол.

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.

Примечания

Химическая энциклопедия: в 5-ти тт. / Редкол.:Зефиров Н. С. (гл. ред.). - Москва: Советская энциклопедия, 1995. - Т. 4. - С. 289. - 639 с. - 20 000 экз. - ISBN 5-85270-039-8

J.P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. I, 1965

http://ru.wikipedia.org/wiki/Лантаноиды

http://www.ioffe.rssi.ru/journals/ftt/2001/03/p423-426.pdf

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; минерал был известен ранее под названиями уранотантал и иттроильменит, однако, как показал Розе, эти названия неточно отражали его состав) . Новый, ранее неизвестный элемент в самарските был обнаружен спектроскопически французскими химиками Делафонтеном в 1878 году и Лекоком де Буабодраном в 1879 году . В 1880 году открытие было подтверждено швейцарским химиком Ж. де Мариньяком . Элемент был назван по минералу самарием; первый случай в истории, когда в названии химического элемента было отражено имя реально существовавшего человека, а не мифологического персонажа . Чистый металлический самарий был впервые химически выделен только в начале XX века.

Нахождение в природе

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

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

Обнаруженный в 2000 году 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

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 специальных люминесцирующих и поглощающих инфракрасное излучение стёкол.

Самарий является элементом третьей группы периодической системы химических элементов, где обозначен Sm. Выделен был из минерала самарскита. Относится к группе лантаноидов. Атомный вес 150,36. Содержание самария в литосфере составляет 8 г/т, а в морской воде — около 1,7·10 -6 мг/л. Ежегодная добыча самария — несколько сот тонн. Его выделяют металлотермическим или электролитическим способом, обычно — из монацитового песка при помощи ионообмена.

Физико-химические свойства

По своим механическим качествам самарий напоминает цинк, по внешнему виду — похож на свинец. На воздухе он медленно окисляется, образуя темную пленку оксида Sm 2 O 3 , пока не превращается в серо-желтый порошок. Это достаточно активный металл, имеющий положительную валентность +3. Растворяется в кислотах, на воздухе сгорает. С азотом образует нитрид. С водородом образует гидриды, с углеродом — карбид, с кремнием — силициды, с бором образует бориды.

Физические качества Sm

Применение

Тензочувствительные и термоэлектрические материалы. Из самария в сплаве с кобальтом и прочими элементами производят мощные постоянные магниты. В сплаве с Co, Zr, Hf, Fe, Cu достигается очень высокий уровень коэрцитивной силы и остаточной индукции. ГОСТ 25  278.8−82 нормирует определение посредством комплексоно-метрического способа долю самария в бинарных сплавах. Например, 35−40% Sm-Co. Самарий способствует управлению атомным распадом. В сравнении с другими элементами (кадмий, бор), имеющими широкое сечение захвата, он в реакторе «не выгорает», а образует на фоне облучения изотопы с высокой степенью захвата нейтронов. Используется как активатор люминофоров в цветных дисплеях и конструкциях сотовых телефонов. Его применяют в жидких и твердых лазерах и электродах стартеров тлеющих разрядов.

Поставщик

Поставщик «Auremo» предлагает купить редкие металлы из группы лантаноидов оптом или в рассрочку. Большой выбор полуфабрикатов на складе. Соответствие ГОСТ и международным стандартам качества. Всегда в наличии самарий металл (слиток), цена — оптимальная от поставщика. Ждем ваших заказов. Купить самарий металл (слиток) сегодня. Оптовым заказчикам цена — льготная.

Купить Sm, цена выгодная.

Поставщик «Auremo"предлагает купить цветных и редких металлов на выгодных условиях. На складе предоставлен большой выбор изделий из самария, а также сплавов самария. От объема заказа, дополнительных условий поставки зависит цена. При оптовых продажах предоставляются существенные скидки. Наши менеджеры всегда готовы оказать квалифицированную помощь. А большой ассортимент не оставит вас без выбора. Всегда в наличии самарий металл (слиток), цена — наилучшая в данном сегменте проката. Вся продукция сертифицирована, поставляется в кратчайшие сроки.

ТАСС-ДОСЬЕ. 30 ноября Международный союз теоретической и прикладной химии (The International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC) объявил об утверждении названий новооткрытых элементов периодической таблицы Менделеева.

113-й элемент получил имя нихониум (символ - Ni, в честь Японии), 115-й - московием (Mc, в честь Московской обл.), 117 - теннесином (Ts, в честь штата Теннеси) и 118-й - оганессоном (Og, в честь российского ученого Юрия Оганесяна).

Редакция ТАСС-ДОСЬЕ подготовила список других химических элементов, названных в честь российских ученых и топонимов.

Рутений

Рутений (Ruthenium, символ - Ru) - химический элемент с атомным номером 44. Представляет собой переходный металл платиновой группы серебристого цвета. Используется в электронике, химии, для создания износостойких электрических контактов, резисторах. Добывается из платиновой руды.

Был открыт в 1844 г. профессором Казанского университета Карлосом Клаусом, который решил назвать элемент в честь России (Ruthenia - один из вариантов средневекового латинского названия Руси).

Самарий

Самарий (Samarium, Sm) - химический элемент с атомным номером 62. Представляет собой редкоземельный металл из группы лантаноидов. Широко используется для изготовления магнитов, в медицине (для борьбы с раком), для изготовления аварийных регулирующих кассет в ядерных реакторах.

Был открыт в 1878-1880 гг. французским и швейцарским химиками Полем Лекоком де Буабодраном и Жаном Галиссар де Мариньяком. Они обнаружили новый элемент в найденном в Ильменских горах минерале самарските и назвали его самарием (как производное от минерала).

Однако сам минерал, в свою очередь, был назван по имени русского горного инженера, начальника штаба Корпуса горных инженеров Василия Самарского-Быховца, который передал его иностранным химикам для изучения.

Менделевий

Менделевий (Mendelevium, Md) - синтезированный химический элемент с атомным номером 101. Представляет собой высокорадиоактивный металл.

Наиболее из стабильных изотопов элемента имеет период полураспада 51,5 суток. Может быть получен в лабораторных условиях при бомбардировке атомов эйнштейния ионами гелия. Был открыт в 1955 г. американскими учеными из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США).

Несмотря на то, что в это время США и СССР находились в состоянии холодной войны, первооткрыватели элемента, среди которых был один из основателей ядерной химии, Гленн Сиборг, предложили назвать его в честь создателя периодической таблицы - русского ученого Дмитрия Менделеева. Правительство США согласилось с этим, в том же году IUPAC присвоил элементу название Менделевий.

Дубний

Дубний (Dubnium, Db) - синтезированный химический элемент с атомным номером 105, радиоактивный металл. Наиболее стабильный из изотопов имеет период полураспада около 1 часа. Получается при бомбардировке ядер амереция ионами неона. Был открыт в 1970 г. в ходе независимых экспериментов физиками Лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований в Дубне и лаборатории в Беркли.

После более чем 20-летнего спора о первенстве в открытии, IUPAC в 1993 г. принял решение признать оба коллектива первооткрывателями элемента и назвать его в честь Дубны (при этом в Советском Союзе предлагали назвать его нильсборием в честь датского физика - Нильса Бора).

Флеровий

Флеровий (Flerovium, Fl) - синтезированный химический элемент с атомным номером 114. Сильнорадиоактивное вещество с периодом полураспада не более 2,7 секунд. Впервые был получен группой физиков Объединенного института ядерных исследований в Дубне под руководством Юрия Оганесяна с участием ученых из Ливермоской национальной лаборатории США) путем слияния ядер кальция и плутония.

Назван по предложению российских ученых в честь одного из основателей института в Дубне, Георгия Флерова.

Московий и оганессон

8 июня комитет Международного союза теоретической и прикладной химии рекомендовал назвать 115-й элемент таблицы Менделеева московием в честь Московской области, где находится Объединенный институт ядерных исследований (город Дубна).

118-й элемент организация предложила называть оганессоном в честь его первооткрывателя, академика РАН Юрия Оганесяна.

Оба химических элементов являются синтезированными с периодом полураспада, не превышающим несколько долей секунд. Были открыты в Лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований в Дубне в ходе экспериментов в 2002-2005 гг. Предложенные IUPAC названия прошли публичное обсуждение и были утверждены им же 28 ноября 2016 г.

Также до 1997 г. в СССР и России синтезированный элемент с атомным номером 104 носил название курчатовий, в честь физика Игоря Курчатова, однако IUPAC принял решение назвать его в честь британского физика Эрнеста Резерфорда - резерфордием.