Энциклопедический словарь (2009)
САМАРИЙ

САМАРИЙ

САМА́РИЙ -я; м. Химический элемент (Sm), металл, относящийся к лантаноидам (в виде сплавов применяется в электротехнике).

* * *

сама́рий (лат. Samarium), химический элемент III группы периодической системы; относится к лантаноидам. Металл, плотность 7,536 г/см³, t_пл 1072°C. Название от минерала самарскита, в котором впервые обнаружен. Компонент магнитных сплавов с кобальтом; прокат (в виде ленты) - электроды для стартёров ламп дневного света.

* * *

САМАРИЙ - САМА́РИЙ (лат. samarium), Sm, читается «самарий», химический элемент с атомным номером 62, атомная масса 150,36. Природный самарий состоит из шести стабильных изотопов: ¹⁴⁴Sm (3,09% по массе), ¹⁴⁸Sm (11,27%), ¹⁴⁹Sm (13,82%), ¹⁵⁰Sm (7,47%), ¹⁵²Sm (26,63%), ¹⁵⁴Sm (22,53%), -радиоактивный ¹⁴⁷Sm (15,07%, Т_1/2 = 1,3·10¹¹ лет). Конфигурация трех внешних электронных слоев 4s²p⁶d¹⁰f⁶5s²p⁶ 6s ². Степени окисления +4, +3, +2 (валентность IV, III, II).

Лантаноид (см. ЛАНТАНОИДЫ). Расположен в группе IIIB, в 6 периоде периодической системы элементов.

Радиус атома 0,181 нм, радиус иона Sm³⁺ - 0,110 нм (координационное число 6), иона Sm ²⁺- 0,141 нм (8). Энергии последовательной ионизации 5,63, 11,07, 23,4, 41,4 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,07.

История открытия

В 19 веке в Ильменских горах, близ города Златоуста (см. ЗЛАТОУСТ) был найден минерал, названный самарскитом. В 1878 французский химик Делафонтен выделил из него неодим (см. НЕОДИМ) и празеодим (см. ПРАЗЕОДИМ). В 1879 Лекок де Буабодран выделил из самарскита новый элемент самарий.

Нахождение в природе

Самарий - рассеянный элемент, содержание в земной коре 7·10^-4% по массе. Входит в состав минералов: бастнезит (см. БАСТНЕЗИТ), монацит (см. МОНАЦИТ), лопарит (см. ЛОПАРИТ), самарскит, гадолинит.

Получение

При выделении из минералов концентрируется с европием, гадолинием, тербием. Дальнейшее разделение проводят ионообменной сорбцией и экстракцией. Из полученного раствора самарий осаждают в виде карбоната или оксалата. Прокаливание этих солей позволяет получить оксид Sm₂O₃.

Для получения металлического самария оксид Sm₂O₃подвергают восстанавливают металлотермически с использованием лантана (см. ЛАНТАН) или миш-металла (см. МИШ-МЕТАЛЛ). Возможно также карботермическое восстановление Sm₂O₃ до металла при температуре около 1600°C.

Физические и химические свойства

Самарий - серебристо-желтый металл.

От комнатной до 917°C устойчива a-модификация с тригональной решеткой, а = 0,8996 нм, угол = 23,21^о. От 917°C до температуры плавления (1072°C) устойчива b-модификация с кубической решеткой типа a-Fe. Температура кипения 1788°C, плотность a-Sm 7,536 кг/дм³.

В сухом воздухе химически устойчив, во влажном медленно окисляется. При нагревании на воздухе окисляется с образованием оксида Sm₂O₃.

При нагревании самарий реагирует с галогенами (см. ГАЛОГЕНЫ), азотом (см. АЗОТ), водородом (см. ВОДОРОД), серой (см. СЕРА) и другими неметаллами. Оксид Sm₂О₃ обладает слабоосновными свойствами, ему отвечает основание Sm(ОН)₃ средней силы. К растворимым в воде солям самария относятся хлорид, нитрат, ацетат и сульфат, к плохо растворимым - оксалат, фторид, карбонат и фосфат.

В растворе ионы Sm³⁺ под действием сильных восстановителей превращаются в ионы Sm²⁺. При действии водорода или металлического самария на SmCl₃ или SmF₃ образуются дигалогениды SmCl₂ или SmF₂.

Применение

Основное применение металлического самария производство постоянных магнитов в виде сплавов с Co составов SmCo₅ и SmCo₁₇. Самарий находит применение также при производстве некоторых люминофоров, керамических конденсаторов, катализаторов, синтетических гранатов.