Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий


САМАРИЙ

САМАРИЙ (обнаружен в минерале самарските, названном в честь рус. геолога В. Е. Самарского-Быховца; лат. Samarium) Sm, хим. элемент III гр. периодич. системы; относится к редкоземельным элементам (цериевая подгруппа лантаноидов); ат.н. 62, ат.м. 150,36. Природный самарий состоит из стабильных изотопов 144Sm (3,09%), 148Sm (11,27%), 149Sm (13,82%), 150Sm (7,47%). 152Sm (26,63%), 154Sm (22,53%) и радиоактивного изотопа l47Sm (15,07%, T1/2 1,3·1011 лет, a-излучатель). Поперечное сечение захвата тепловых нейтрр-нов для прир. смеси изотопов 5,6·10-25 м2. Конфигурация внеш. электронных оболочек атома 4f6 5s2 5p6 6s2; степени окисления + 3, + 2 и, вероятно, + 4; энергии ионизации при последоват. переходе от Sm0 к Sm5+ соотв. 5,63, 11,07, 23,43, 41,37, 62,7 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,0-1,2; атомный радиус 0,181 нм, ионные радиусы (в скобках даны координац. числа) Sm2+ 0,136 нм (7), 0,141 нм (8), 0,146 нм (9), Sm3+ 0,110 нм (6), 0,116 нм (7), 0,122 нм (8), 0,127 нм (9), 0,138 нм (12).

Содержание в земной коре 7·10-4% по массе, в морской воде 2,3·10-6 мг/л. Вместе с др. РЗЭ содержится в минералах монаците, бастнезите (0,7-1,3% в пересчете на Sm2O3), лопарите, самарските, гадолините, ортите и некоторых др.

Свойства. Самарий-серебристо-желтый металл; a-Sm имеет три-гон. кристаллич. решетку, а = 0,8996 нм, a = 23,21°, z = 3, пространств. группа 4058-14.jpg; b-Sm кристаллизуется в кубич. решетке тина a-Fe, а = 0,407 нм, z = 2, пространств. группа Iт3т; т-ра перехода a4058-15.jpgb 917°С, DH перехода 3,1 кДж/моль; т.пл. 1072°С, т.кип. 1788°С; плотн. a-Sm 7,536 г/см3, плотн. b-Sm 7,40 г/см3;4058-16.jpg29,5 Дж/(моль·К); 4058-17.jpg 191,2 кДж/моль. 4058-18.jpg 166,6 кДж/моль; 4058-19.jpg 69,5 Дж/(моль·К); давление пара 4,18 Па (1072 °С); r 5,2·10-7 Ом·м (73 К); точка Нееля 14 К; твердость по Бринеллю 450-600 МПа. Легко поддается механической обработке.

На воздухе самарий окисляется медленно, при нагр. во влажном воздухе быстрее. С минер. к-тами бурно реагирует, кипящей водой окисляется, взаимод. с галогенами, халькогенами, N2, Н2 при нагревании. В водных средах существует в виде производных Sm(III); в присут. сильных восстановителей способен переходить в Sm(II). В неводных средах и в твердых дигалогенидах Sm2+ относительно устойчив. Дигалогениды самария образуются при действии Н2 или металлич. Sm на SmF3 или SmCl3; Sm2+ существует также в расплавах галогенид-ных смесей, содержащих металлический самарий.

Сесквиоксид Sm2O3-желтые кристаллы с кубич. решеткой типа Тl2О3 (а = 1,0932 нм, z = 16, пространств. группа Ia3); известна моноклинная модификация B-Sm2O3 (а = 1,4177 нм, b = 0,3633 нм, с = 0,8847 нм, b = 99,96 °, z = 6, пространств. группа С2/m), существующая выше 875 °С; т.пл. 2270 °С; 4058-20.jpg 114,5 ДжДмоль · К); 4058-21.jpg — 1822,6 кДж/моль, 4058-22.jpg — 1734,4 кДж/моль;4058-23.jpg 151 Дж/(моль·К); получают разложением нитратов, сульфатов, оксалатов или др. кислородсодержащих соед. Sm на воздухе при 800-1000 °С; входит в состав разл. оксидных материалов, в т.ч. стекол, керамик, люминофоров и др. Временно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны 6,0 мг/м3 (класс опасности 3).

Трифторид SmF3-светло-желтые кристаллы. Существует в двух кристаллич. модификациях: с тритон. решеткой типа a-LaF3 (а = 0,6962 нм, с = 0,7128 нм, z = 6, пространств. группа Р3Сl, плотн. 6,90 г/см3) и с ромбической типа Fe3C (а = 0,6669 нм, b = 0,7059 нм, с = 0,4405 нм, z = 4, пространств. группа Рпта, плотн. 6,64 г/см3); т-ра полиморфного перехода 490 °С; т. пл. 1305 °С; 4058-24.jpg52,5 кДж/моль,4058-25.jpg -1668,9 кДж/моль; получают осаждением из р-ров солей Sm(III) фтористоводородной к-той, фторированием Sm2O3 при нагр. и др. способами; применяют при получении чистого самария металлотермич. способом, как микродобавку при произ-ве фторидных стекол.

Трихлорид SmCl3-бледно-желтые кристаллы с гекса-гон. решеткой типа UC13 (а = 0,7378 нм, с = 0,4171 нм, z = 2, пространств. группа Р63/m); т. пл. 678°С;4058-26.jpg -1028 кДж/моль, 4058-27.jpg -942 кДж/моль;4058-28.jpg 113 Дж/(моль·К); образует кристаллогидраты; получают взаимод. смеси С12 и СС14 с Sm2O3 или оксалатом самария выше 200 °С, обработкой SmCl3·nH2O тионилхлоридом при кипячении с послед. возгонкой; безводный хлорид применяют для металлотермич. получения самария, гидраты-для получения др. соединений самария.

Получение. Концентрат, содержащий Sm, Eu, Gd, Tb и нек-рые др. РЗЭ, разделяют зкстракцией, ионообменной сорбцией или же комбинир. методом (вместе с селективным восстановлением Еu). Самарий из полученных таким образом р-ров осаждают в виде карбоната или оксалата и затем прокаливают до Sm2O3.

Осн. метод получения металлического самария-металлотермич. восстановление Sm2O3 лантаном или мишметаллом в вакууме при 1600°С. Используют также карботермич. метод восстановления Sm2O3.

Наиб. значение для техники имеет металлический самарий. Его используют в произ-ве постоянных магнитов в виде сплавов с Со состава SmCo5 и SmCo17 (см. Магнитные материалы). Самарий применяют для активации оксидных катодов, в произ-ве люминофоров, синтетич. железных гранатов, спец. стекол, керамич. конденсаторов, катализаторов, пигментов и др.

Самарий впервые выделил П. Лекок де Буабодран в 1879.

Лит. см. пря ст. Редкоземельные элементы.

Л. И. Мартыненко, С. Д. Моисеев, Ю. М. Киселев.

Еще по теме:

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн