Caractéristiques de Samario, structure, obtention, utilisations

Il samarium C'est un élément chimique appartenant aux terres rares, en particulier aux lanthanides, et dont le symbole est SM. Son nom vient du Samarskita Mineral, en l'honneur du colonel Vassili Samarsky, qui était un officier de réminage russe, et qui a fait don d'échantillons de ce minéral pour son étude. Le chimiste français, Paul Émile Lecoq, a obtenu son oxyde et certains de ses sels de la Samarskita en 1879, tout en travaillant à Paris.

Lecoq de Boisbaudran obtient généralement du mérite pour la découverte du Samarium, bien qu'il y ait d'autres produits chimiques et minéralogiques qui ont précédemment attiré la voie à la trouver. Ce n'est qu'en 1901 que le chimiste français Eugène a réussi à produire le premier échantillon pur samarium.

Samario Samario stocké étroitement à l'intérieur d'une ampoule. Source: Images haute résolution des éléments chimiques / CC par (https: // CreativeCommons.Org / licences / par / 3.0)

La raison de ce retard dans son isolement était due au fait que le Samario est un métal relativement réactif, il n'est donc pas de nature pure, mais qui fait partie de nombreuses masses minérales. De même, il maintient une relation géologique étroite avec d'autres éléments de terres rares telles que l'Europium et le néodyme, il est donc difficile de le séparer de ces polluants.

Samario est un métal avec des applications très diverses, utilisées pour le cancer, les rencontres, les réacteurs nucléaires, les aimants organiques et la catalyse.

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Caractéristiques de Samario

Physique

Le Samario a une brillance blanche en argent, mais cela devient rapidement l'or₂SOIT₃, qui s'appelle Samarie. C'est l'un des métaux de lantanure les plus durs et les plus volatils, ayant respectivement 1072 et 1900 ºC de fusion et d'ébullition, respectivement.

Il s'oxyde avec une lenteur relative lorsqu'elle est exposée à l'air ou submergé dans l'huile minérale. C'est pourquoi il doit être stocké en cloques, ou dans des conteneurs scellés avec de l'argon ou tout autre gaz inerte. Lorsqu'il est chauffé à 150 ºC, il oxyde vigoureusement, disant des étincelles brûlantes s'il est dur.

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Produits chimiques

Le Samario, comme les autres Lantanides, présente un état d'oxydation de +3 dans presque tous ses composés; c'est-à-dire qu'il se trouve comme un cation sm³⁺. Cependant, il est également en mesure d'adopter le statut d'oxydation de +2, SM²⁺, étant dans des composés tels que SMO (samarium monoxyde), SMS (samarium monosulfure) et SMI₂ (Samario diyoduro).

Se dissout dans l'eau chaude et surtout dans les acides dilués, comme le HCl, H₂Swin₄ et ch₃COOH; À l'exception de HF, car il forme une couche protectrice SMF₃ Ralentir sa dissolution. Votre oxyde, SM₂SOIT₃, Il est modérément basique, donc lors de la dissolution dans l'eau, il libérera des quantités notables d'ions OH^- Par action de l'hydroxyde SM (OH)₃.

La plupart des composés samarium +3 sont caractérisés par des couleurs jaunes-greenish, et certains se démarquent même d'être luminescents.

Structure chimique

À température ambiante, le samarium adopte une structure cristalline rhomboédrique, qui correspond à la phase polymorphe ou α. Lorsqu'il est chauffé à 731 ºC, une transition de phase se produit, densifiant ses cristaux à une structure hexagonale compacte (HCP), appelée phase β β.

Poursuivant le chauffage à une température de 922 ºC, le Samario subit une autre transition vers une structure cubique centrée dans le corps (BCC), appelée phase γ.

Les cristaux de samario peuvent également subir d'autres transitions lorsqu'ils sont comprimés sous des pressions élevées, dans l'ordre de milliers de kilobares, étant l'hexagonal tétragonal et double compact (DHCP) certaines des structures obtenues dans ces études.

Configuration électronique

Configuration électronique de Samario

La configuration électronique abrégée du Samario est:

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[XE] 6S²4F⁶

Il possède six électrons dans ses 4F Orbitals, ce qui est d'accord avec sa position dans le sixième groupe des Lanthanides. Par conséquent, sa configuration électronique ne concerne aucun des nombreux écarts que nous voyons dans le tableau périodique.

Obtention

Sable minéral de monazite, principale matière première pour obtenir le samarium. Source: D. Kemp, un. C. CILLIERSSSLIGNEMENT modifié par Gretarsson (Bar SCA Red Red, mal visible par un blanc) / CC By-SA (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)

Bien qu'il fasse partie des terres rares, l'abondance du Samario est supérieure à celle de l'étain et d'autres métaux. Il est associé à la rouille de métaux des terres rares, composant ces minéraux tels que Cerita, La Gadolinita, La Monazita et La Bastnasita, la monazite étant l'une de ses principales sources minéralogiques, car il contient environ 2.8% Samarium.

Il existe plusieurs méthodes pour l'obtenir. L'un d'eux consiste à traiter les sables de la monazite et à séparer les ions SM³⁺, soit par des solutions et des extractions ultérieures de solvants, soit en utilisant une chromatographie d'échange d'ions.

Les ions de Samario sont obtenus sous forme de SMCL₃, Ils sont soumis à une électrolyse avec un mélange fondu de NaCl ou de CACL₂. D'un autre côté, si ces ions sont obtenus sous forme de SM₂SOIT₃, Ensuite, l'oxyde est réduit dans une fusion tantalium à l'aide de Lantano, où les vapeurs de samarium sont distillées en raison de leur point d'ébullition inférieur. L'équation de cette réduction est la suivante:

VOUS₂SOIT₃ + 2la → 2sm + le₂SOIT₃

La réduction est effectuée chaude (près de 1400 ° C) et à l'intérieur d'un four à induction à vide, ce qui accélère davantage la distillation des vapeurs résultant de Samarium.

Utilisations / applications du Samario

Aimants

Les aimants SMCO sont utilisés dans le cadre des composants fonctionnels des montres en quartz. Source: © 2010 par Tomasz Sienicki [Utilisateur: TSCA, Mail: Tomasz.Sienicki à Gmail.com] / cc by (https: // CreenIvecommons.Org / licences / par / 3.0)

Le Samario est allié avec le cobalt pour donner naissance aux alliages SMCO, dont la magnétisation est permanente et environ 10000 fois plus élevée que celle du fer.

Peut vous servir: opérations unitaires

Ces aimants samario-colto sont utilisés principalement dans les volets des caméras, des écouteurs, des moteurs, des pilules de guitare électrique, ainsi que dans des applications militaires où elles soutiennent des températures supérieures à 400 ° C.

Médecine

Structure moléculaire Quadramet, 153SM-EDTMP.

Le Samario lui-même est relativement toxique. Cependant, l'un de ses isotopes radioactifs, le ¹⁵³SM, se plaint par une molécule EDTMP (éthylendiaminotetrathylène -phosphonate, image ci-dessus), sert à lutter contre la douleur dans le traitement des cancers de la prostate, des poumons et des seins. Ce médicament est appelé lexidronam Samario (153SM), connu commercialement sous le nom de quadramet.

Réacteurs nucléaires

L'isotope ¹⁴⁹SM est un excellent absorbant à neutrons, il est donc utilisé dans les réacteurs nucléaires pour contrôler les réactions et prévenir une explosion.

électronique

Le SMS fait la différence de température en électricité, il est donc utilisé comme thermoélectrique dans différents équipements. Il a également la particularité de devenir métallique sous des pressions relativement basses.

Rencontre

La désintégration alpha de l'isotope ¹⁴⁷VOUS (t_1/2= 1.06 × 10^onze) à l'isotope ¹⁴³Nd, est utilisé pour dater des échantillons de roches ou de météorites à l'intérieur ou à l'extérieur de la terre. A l'avantage que les atomes ¹⁴⁷Sm et ¹⁴³Et partagez les mêmes caractéristiques géologiques, c'est-à-dire qu'elles ne souffrent pas de grandes séparations pendant les processus métamorphiques.

Catalyse

Le Samario est utilisé dans la synthèse organique comme SMI₂, Agissant comme un agent réducteur dans de nombreuses synthèses de versions synthétiques de produits naturels. D'un autre côté, le SM₂SOIT₃ C'est un catalyseur pour la déshydratation et la déshydrogénation de l'éthanol.

Les références

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