سماريوم
السماريوم Samarium هو عنصر كيميائي رمزه Sm و رقمه الذري 62.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
المظهر | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
أبيض فضي![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الخصائص العامة | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الاسم، الرمز، الرقم | ساماريوم, Sm, 62 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
النطق | /səˈmɛəriəm/ sə-MAIR-ee-əm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
تصنيف العنصر | لانثانيدات | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي | [[عنصر مجموعة {{{group}}}|{{{group}}}]], 6, f | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الوزن الذري القياسي | 150.36 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
التوزيع الإلكتروني | Xe]; 6s2 4f6] 2, 8, 18, 24, 8, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الخصائص الطبيعية | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الطور | صلب | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الكثافة (بالقرب من د.ح.غ.) | 7.52 g·cm−3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الكثافة السائلة عند ن.إ. | 7.16 گ·سم−3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نقطة الانصهار | 1345 ك, 1072 °C, 1962 °F | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نقطة الغليان | 2067 ك, 1794 °س, 3261 °ف | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
حرارة الانصهار | 8.62 كج·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
حرارة التبخر | 165 كج·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
السعة الحرارية المولية | 29.54 ج·مول−1·ك−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ضغط البخار | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الخصائص الذرية | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
حالات الأكسدة | 3, 2 (أكاسيده قلوية ضعيفة) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
سالبية كهربية | 1.17 (مقياس پولنگ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
طاقات التأين | الأولى: 544.5 كج·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الثانية: 1070 كج·مول−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الثالثة: 2260 كج·مول−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نصف القطر الذري | 180 پم | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نصف قطر تساهمي | 8±198 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
متفرقات | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
البنية البلورية | نظام بلوري معيني قائم | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الترتيب المغناطيسي | مغناطيسية مسايرة[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
المقاومية الكهربائية | (درجة حرارة الغرفة) (ألفا، بولي) 0.940 ميكروΩ·m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ناقلية حرارية | 13.3 W·m−1·K−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
التمدد الحراري | (درجة حرارة الغرفة) (ألفا، بولي) 12.7 µm/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
سرعة الصوت (قضيب رفيع) | (20 °س) 2130 م·ث−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
معامل ينگ | (الشكل ألفا) 49.7 گپا | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
معامل القص | (الشكل ألفا) 19.5 گپا | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
معامل الحجم | (الشكل ألفا) 37.8 گپا | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نسبة پواسون | (الشكل ألفا) 0.274 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
صلادة ڤيكرز | 412 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
صلادة برينل | 441 مپا | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
رقم تسجيل كاس | 7440-19-9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
أكثر النظائر استقراراً | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
المقالة الرئيسية: نظائر ساماريوم | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
الخصائص المميزة
السماريوم هو فلز أرضي نادر, ذو بريق فضي ساطع, وهو مستقر بدرجة معقولة في الهواء; ويشتعل في الهواء عند درجة حرارة 150 °م. وحتى بالتخزين لمدد طويلة تحت زيت معدني, يتأكسد السماريوم بالتدريج, ويتكون مسحوق أصفر رمادي من الاكسيد-هيدروكسيد. ويتواجد ثلاثة تعديلات بلورية للفلز أيضاً, مع transformations عند 734 و 922 °م.
الاستخدامات
استخدامات السماريوم تتضمن:
- اضاءة قوس الكربون لصناعة الصور المتحركة (مع فلزات الأرض النادرة الاخرى).
- بلورات CaF2 للاستخدام في الميزرات الضوئية أو الليزرات.
- كممتص للنيوترونات في المفاعلات النووية.
- في السبائك والسماعات.
- Samarium-cobalt magnets; SmCo5 and Sm2Co17 are used in making permanent magnet materials that have high resistance to demagnetization when compared to other permanent magnet materials. These materials have high coercivities and intrinsic coercivities. Samarium-cobalt combinations have recently found use in high-end magnetic pickups for guitars and related musical instruments.
- Samarium(II) iodide يـُستخدم as a chemical reagent in organic synthesis, for example in the Barbier reaction.
- Samarium oxide is used in optical glass to absorb infrared light.
- Samarium compounds act as sensitizers for phosphors excited in the infrared.
- Samarium oxide is a catalyst for the dehydration and dehydrogenation of ethanol.
- Samarium-neodymium dating is useful for determining the age relationships of rocks and meteorites.
- Radioactive Samarium-153 is used in medicine to treat the severe pain associated with cancers that have spread to bone. The drug is called "Quadramet".
تاريخ
السماريوم تم اكتشافه لأول مرة بواسطة مجهر طيفي spectroscopically في 1853 من قِبل الكيميائي السويسري جان شارل گاليسار ده ماريناك بسبب خطوط امتصاصها الحادة في الدايديميوم didymium، وفصله في باريس في عام 1879 الكيميائي الفرنسي پول إميل لكوك ده بوابودران من المعدن سمارسكيت ((Y,Ce,U,Fe)3(Nb,Ta,Ti)5O16). وبالرغم من أن السمارسكيت كان قد اُكتـُشِف لأول مرة في جبال الاورال، في أواخر عقد 1870، فإن ترسبات جديدة تم اكتشافها في نورث كارولينا، ومن ذلك المصدر جاء الدايديميوم الحامل للسماريوم.
معدن السمارسكيت سـُمـِّي على اسم ڤاسيلي سمارسكي-بيخوڤتس، رئيس أركان حرب (كولونل) سلاح مهندسي التعدين الروسي في 1845-1861. The name of the element is derived from the name of the mineral, and thus traces back to the name Samarsky-Bykhovets. In this sense samarium was the first chemical element to be named after a living person.
Prior to the advent of ion-exchange separation technology in the 1950s, samarium had no commercial uses in pure form. However, a by-product of the fractional crystallization purification of neodymium was a mixture of samarium and gadolinium that acquired the name of "Lindsay Mix" after the company that made it. This material is thought to have been used for nuclear control rods in some of the early nuclear reactors. Nowadays, a similar commodity product goes under the name of "Samarium-Europium-Gadolinium" concentrate (or SEG concentrate). This is prepared by solvent extraction from the mixed lanthanides extracted from bastnäsite (or monazite). Since the heavier lanthanides have the greater affinity for the solvent used, they are easily extracted from the bulk using relatively small proportions of solvent. Not all rare earth producers who process bastnäsite do so on large enough scale to continue onward with the separation of the components of SEG, which typically makes up only one or two percent of the original ore. Such producers will therefore be making SEG with a view to marketing it to the specialized processors. In this manner, the valuable europium content of the ore is rescued for use in phosphor manufacture. Samarium purification follows the removal of the europium. Currently, being in oversupply, samarium oxide is less expensive on a commercial scale than its relative abundance in the ore might suggest.
التواجد
السماريوم لا يتواجد في الطبيعة حراً, ولكن, مثل عناصر الأرض النادرة الأخرى, فهو يتواجد متضمناً في العديد من المعادن, ومنها مونازيت, باستناسيت و سمارسكيت; المونازيت (in which it occurs up to an extent of 2.8%) and bastnäsite are also used as commercial sources. Misch metal containing about 1% of samarium has long been used, but it was not until recent years that relatively pure samarium has been isolated through ion exchange processes, solvent extraction techniques, and electrochemical deposition. The metal is often prepared by electrolysis of a molten mixture of samarium(III) chloride with sodium chloride or calcium chloride[1]. Samarium can also be obtained by reducing its oxide with lanthanum.
المركبات
مركبات السماريوم تتضمن:
- الفلوريدات: SmF2، SmF3
- الكلوريدات: SmCl2, SmCl3
- البروميدات: SmBr2، SmBr3
- اليوديدات: SmI2, SmI3
- الأكسيدات: Sm2O3
- الكبريتيدات: Sm2S3
- السلنيدات: Sm2Se3
- التلوريدات: Sm2Te3
انظر أيضاً مركبات السماريوم.
النظائر
- مقالة مفصلة: نظائر السماريوم
Naturally occurring samarium is composed of 5 stable isotopes, 144Sm, 149Sm, 150Sm, 152Sm and 154Sm, and 2 extremely long-lived radioisotopes, 147Sm (1.06×1011y) and 148Sm (7×1015y) and ,with 152Sm being the most abundant (26.75% natural abundance).
151Sm has a halflife of 90 years, and 145Sm has a halflife of 340 days. All of the remaining radioisotopes have half-lives that are less than 2 days, and the majority of these have half-lives that are less than 48 seconds. This element also has 5 meta states with the most stable being 141mSm (t½ 22.6 minutes), 143m1Sm (t½ 66 seconds) and 139mSm (t½ 10.7 seconds).
The primary decay mode before the most abundant stable isotope, 152Sm, is electron capture, and the primary mode after is beta minus decay. The primary decay products before 152Sm are element Pm (promethium) isotopes, and the primary products after are element Eu (europium) isotopes.
Natural Samarium has an activity of 128 Bq/g.
المحاذير
As with the other lanthanides, samarium compounds are of low to moderate toxicity, although their toxicity has not been investigated in detail.
المصادر
- N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, Pergamon Press, Oxford, UK, 1984.
وصلات خارجية
مشاع المعرفة فيه ميديا متعلقة بموضوع Samarium. |
- ^ Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, in Handbook of Chemistry and Physics 81st edition, CRC press.