Chémia

Charakteristiky Samario, štruktúra, získanie, použitia

Charakteristiky Samario, štruktúra, získanie, použitia

On samarium Je to chemický prvok patriaci do vzácnych zemín, konkrétne lantánidom a ktorého symbolom je SM. Jeho meno pochádza od minerálu Samarskita, na počesť plukovníka Vassiliho Samarského, ktorý bol ruským banským úradníkom a ktorý daroval vzorky tohto minerálu na štúdium. Francúzsky chemik, Paul Émile Lecoq, získal oxid a niektoré zo svojich solí od Samarskita v roku 1879, keď pracoval v Paríži.

Lecoq z Boisbaudranu sa zvyčajne udeľuje zásluh na objavenie Samária, hoci existovali ďalšie chemikálie a mineralogické. Až v roku 1901 sa francúzskemu chemikovi Eugène Anatole podarilo vyrobiť prvú čistú vzorku Samarium.

Samario Samario uložil pevne vo vnútri pľuzgieru. Zdroj: Hi-res obrázky chemických prvkov/cc od (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/3.0)

Dôvodom tohto oneskorenia v jeho izolácii bolo skutočnosť, že Samario je relatívne reaktívny kov, takže nie je čistý, ale tvorí časť mnohých minerálnych hmôt. Podobne udržiava úzky geologický vzťah s inými prvkami vzácnych zemín, ako je Europium a Neodymia, takže je ťažké ho oddeliť od týchto znečisťujúcich látok.

Samario je kov s veľmi rozmanitými aplikáciami, ktorý sa používa na rakovinu, datovanie, jadrové reaktory, organické magnety a katalýza.

[TOC]

Samario charakteristika

Fyzický

Samario má strieborný biely lesk, ale to sa rýchlo stáva zlatom2Ani3, čo sa nazýva Samaria. Je to jeden z najťažších a najprchavejších kovov latanidov, ktorý má 1072 a 1900 ° C fúzne a varu, respektíve.

Oxiduje s relatívnou pomalosťou, keď je vystavená vzduchu alebo ponorená do minerálneho oleja. Preto sa musí skladovať v pľuzgieroch alebo v nádobách zapečatených argónom alebo iným inertným plynom. Keď sa zahrieva na 150 ° C, rázne oxiduje a hovorí, že spaľovanie iskier, ak leží tvrdo.

Môže vám slúžiť: Lutecio: Štruktúra, vlastnosti, použitie, získanie

Chemikálie

Samario, rovnako ako ostatné lantanidy, vykazuje oxidačný stav +3 takmer vo všetkých jeho zlúčeninách; to znamená, že sa nachádza ako SM katión3+. Je však tiež schopný prijať oxidačný stav +2, sm2+, Byť v zlúčeninách ako SMO (oxid Samárium), SMS (samarium monosulfid) a SMI2 (Samario Diyoduro).

Rozpúšťa sa v horúcej vode a najmä v zriedených kyselinách, ako je HCl, H2SW4 a Ch3Cooh; S výnimkou HF, pretože tvorí ochrannú vrstvu SMF3 spomaľovanie jeho rozpustenia. Váš oxid, sm, SM2Ani3, Je to mierne základné, takže pri rozpustení vo vode uvoľní pozoruhodné množstvá OH iónov- Pôsobením hydroxidu SM (OH)3.

Väčšina zlúčenín Samarium +3 sa vyznačuje žlto-zelenými farbami a niektoré dokonca vynikajú za to, že sú luminiscencie.

Chemická štruktúra

Pri izbovej teplote Samarium prijíma rhombohedrálnu kryštalickú štruktúru, ktorá zodpovedá polymorfu alebo fáze a fázy a. Keď sa zahrieva pri 731 ° C, dochádza k fázovému prechodu, ktorý hustí jeho kryštály na kompaktnú hexagonálnu štruktúru (HCP), nazývanú fázová β β.

SAMARIO, ktorý pokračuje v zahrievaní pri teplote 922 ° C.

Kryštály Samario môžu tiež utrpieť iné prechody, keď sú stlačené pri vysokých tlakoch, v poradí tisícov kilobares, ktoré sú tetragonálnym a dvojitým kompaktným hexagonálnym (DHCP), niektoré zo štruktúr získaných v týchto štúdiách.

Elektronická konfigurácia

Elektronická konfigurácia Samario

Skrátená elektronická konfigurácia Samario je:

Môže vám slúžiť: Dihydroxyacetón fosfát (DHAP): Charakteristiky a aplikácie

[Xe] 6s24f6

Má šesť elektrónov na svojich orbitáloch 4F, čo súhlasí so svojou pozíciou v šiestej skupine lantanidov. Preto jej elektronická konfigurácia nie je o žiadnej z mnohých odchýlok, ktoré vidíme v periodickej tabuľke.

Získanie

Monazitský minerálny piesok, hlavná surovina na získanie Samária. Zdroj: D. Kemp, a. C. Cilliersslily modifikovaný Gretarssonom (nahradený červená, zle viditeľná SCA bar biela)/CC BY-SA (https: // creativicecommons.Org/licencie/By-SA/4.0)

Napriek tomu, že je súčasťou vzácnych Zeme, množstvo Samario je lepšie ako množstvo cín a iných kovov. Je spojená s hrdzou kovov vzácnych zemín, ktoré tvoria tieto minerály, ako sú Cerita, La Gadolinita, La Monazita a La Bastnasita, monazitu je jedným z jeho hlavných mineralogických zdrojov, pretože obsahuje asi 2 2.8% Samárium.

Existuje niekoľko metód na jeho získanie. Jeden z nich spočíva v spracovaní monazitových pieskov a oddeľovaní SM iónov3+, Buď roztokmi a následnými extrakciami rozpúšťadiel, alebo pomocou chromatografie iónovej výmeny.

Samarioove ióny sa získavajú ako SMCL3, Sú vystavené elektrolýze s roztavenou zmesou NaCl alebo CACL2. Na druhej strane, ak sa tieto ióny získajú ako SM2Ani3, Potom sa oxid redukuje v tantalium topení pomocou Lantano, kde sa pary Samárium destilujú kvôli ich nižším bodom varu. Rovnica pre toto zníženie je nasledovná:

Ty2Ani3 + 2LA → 2SM +2Ani3

Redukcia sa vykonáva horúco (takmer 1400 ° C) a vo vnútri vákuovej indukčnej pece, ktorá ďalej urýchľuje destiláciu výparov vyplývajúcich zo Samarium.

Použitie/aplikácie Samario

Magnety

Magnety SMCO sa používajú ako súčasť funkčných komponentov kremenných hodiniek. Zdroj: © 2010 od Tomasz Sienicki [User: TSCA, Mail: Tomasz.Sienicki na Gmail.com]/cc By (https: // creativeCommons.Org/licencie/o/3.0)

Samario je legované kobaltom, aby viedlo k zliatine SMCO, ktorých magnetizácia je trvalá a asi 10000 -krát vyššia ako v železniu.

Môže vám slúžiť: jednotkové operácie

Tieto samario-Colto magnety sa používajú hlavne v uzáveroch kamier, slúchadiel, motorov, elektrických gitarových tablet, ako aj vo vojenských aplikáciách, kde podporujú teploty väčšie ako 400 ° C.

Liek

Molekulárna štruktúra Quadramet, 153SM-EDTMP.

Samario samotný je relatívne toxický. Jeden z jeho rádioaktívnych izotopov, 153SM, sťažovaný molekulou EDTMP (etylendiaminotetrametylén -fosfonát, obrázok vyššie), slúži na boj proti bolesti pri liečbe rakoviny prostaty, pľúc a prsníkov. Tento liek sa nazýva Samario (153sm) Lexidronam, komerčne známy ako kvadramet.

Jadrová reaktory

Izotop 149SM je vynikajúci absorbent neutrónov, takže sa používa v jadrových reaktoroch na kontrolu reakcií a na zabránenie výbuchu.

elektronika

SMS robí teplotný rozdiel v elektrine, takže sa používa ako termoelektrický v rôznych zariadeniach. Má tiež zvláštnosť, že sa stane kovovou pri relatívne nízkych tlakoch.

Datovanie

Alfa rozklad izotopu 147Vy (tón1/2= 1.06 × 10jedenásť) do izotopu 143Nd, používa sa do dnešného dňa vzorky hornín alebo meteoritov vo vnútri alebo mimo Zeme. Má výhodu, že atómy 147Smis 143Zdieľajte rovnaké geologické charakteristiky, to znamená, že počas metamorfných procesov netrpia veľké separácie.

Katalýza

Samario sa používa v organickej syntéze ako SMI2, pôsobenie ako redukčné činidlo v mnohých syntéze syntetických verzií prírodných produktov. Na druhej strane SM2Ani3 Je katalyzátorom dehydratácie a dehydrogenácie etanolu.

Odkazy

  1. Triasť a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (Štvrté vydanie). MC Graw Hill.
  2. Wikipedia. (2020). Samarium. Zdroj: In.Wikipedia.orgán
  3. Oleg d. Neikov a Stanislav s. (2019). Príručka neželezných kovových práškov: technológie a aplikácie. (Druhé vydanie). Vedecký.
  4. Redaktori Enyclopaedia Britannica. (2020). Samarium. Získané z: Britannica.com
  5. Národné centrum pre biotechnologické informácie. (2020). Samarium. Pubchem prvok. Získané z: pubchem.Ncbi.NLM.NIH.Vláda
  6. DR. Doug Stewart. (2020). Samarium Fakty prvkov. Získané z: Chemicool.com
  7. Strekoopytov, s. (2016). Pozdraviť Samarium. Nature Chem 8, 816. doi.org/10.1038/NHEM.2565