Самарій, наука, fandom powered by wikia
Історія і походження назви Правити
Елемент був виділений з мінералу самарскита ((Y, Ce, U, Fe) 3 (Nb, Ta, Ti) 5 O16). Цей мінерал в 1847 році був названий на честь українського гірського інженера, полковника В. Е. Самарського-Биховця (за пропозицією німецького хіміка Генріха Розі. Якому Самарський надав для дослідження зразки цього мінералу). Новий, раніше невідомий елемент в самарскіті був виявлений спектроскопічно французькими хіміками Лафонтеном в 1878 році і Л. де Буабодраном в 1879 році. У 1880 році відкриття було підтверджено швейцарським хіміком Ж. де Мариньяка. Чистий металевий самарій був вперше хімічно виділений тільки на початку XX століття.
отримання Правити
Металевий самарій отримують методами металлотермии і електролітично, залежно від структури виробництва і економічних показників. Світове виробництво самарію оцінюється в кілька сотень тонн, більша його частина виділяється іонообмінними методами з монацитового піску.
ціни Правити
Ціни на самарій в злитках чистотою 99-99,9% коливаються близько 55-65 доларів за 1 кг.
Фізичні властивості Правити
Металевий самарій - метал, що нагадує за зовнішнім виглядом свинець, а за механічними властивостями - цинк.
Хімічні властивості Правити
На повітрі самарій поволі окислюється, покриваючись спочатку темною плівкою оксиду Sm2 O3. а потім - розсипаючись в дуже світло-жовтий порошок.
застосування Правити
Самарій широко використовується для виробництва надпотужних постійних магнітів. в сплаві самарію з кобальтом і рядом інших елементів. І хоча в цій галузі в останні роки спостерігається витіснення самарій-кобальтових магнітів магнітами на основі неодиму. проте можливості сплавів самарію далеко не вичерпані.
При легуванні його сплавів з кобальтом такими елементами, як цирконій. гафній. мідь. залізо і рутеній досягнуто дуже високе значення коецертівной сили і залишкової індукції. Крім того, ультратонкодісперсние порошки його високоефективних сплавів, отримані розпиленням в атмосфері гелію в електричному розряді, при подальшому пресуванні і спіканні дозволяють отримати постійні магніти з більш ніж в 3 рази кращими характеристиками по магнітної енергії і полю, ніж у інших магнітних сплавів на основі рідкоземельних металів .
Нещодавно виявлений ефект генерації термоЕРС в моносульфід самарію SmS має вельми високий ККД близько 50% (див. [1]). Вже при нагріванні монокристала SmS до 130 ° C (що відкриває перспективу для утилізації низькопотенційного тепла) при спільній експлуатації такого ефекту з термоелектронної емісією або класичними термоелементами можна легко досягти ККД вироблення електроенергії на рівні 67-85%, що дуже актуально в зв'язку з убутними запасами органічного палива на планеті. Уже сьогодні досвідчені генератори конкурентоздатні в порівнянні з будь-яким тепловим двигуном (включаючи двигун Дизеля і Стірлінга), що дозволяє думати про впровадження цього ефекту як основний силовий установки на автомобілі. З огляду на надвисоку радіаційну стійкість самарію, моносульфід самарію може послужити для конструювання атомних реакторів, безпосередньо перетворюють тепло і частково іонізуюче випромінювання в електроенергію (космічні реактори, реактори для глибокого космосу). Таким чином, моносульфід самарію здатний зайняти в найближчому майбутньому провідну роль у малій і більшою енергетиці, виробництві атомних силових установок космічного базування і авіаційного транспорту, у виробництві силових установок для автомобілів майбутнього, компактних і потужних джерелах струму для побутових потреб і в військовій справі. Цікаво відзначити ту обставину що на основі застосування моносульфід самарію цілком легко вирішується завдання створення ядерної силової установки для автомобільного транспорту, і при тому цілком безпечною (ядерний автомобіль).
Як термоелектричний матеріал обмежена застосовується також теллурид самарію (термоЕРС 320 мкВ / К).
Моносульфід самарію є одним з кращих тензочуттєві матеріалів. Він використовується для виробництва тензочуттєві датчиків (наприклад, для вимірювання механічних напружень в конструкціях).
В ядерній енергетиці самарій використовується для управління атомними реакторами. так як перетин захоплення теплових нейтронів для природного самарію перевищує 6800 барн. Самарій, на відміну від інших елементів з високим перетином захоплення (бор, кадмій) «не вигоряє» в реакторі, оскільки при інтенсивному нейтронном опроміненні утворюються дочірні ізотопи самарію, які також володіють дуже високим перетином захоплення нейтронів. Найвищим перетином захоплення теплових нейтронів серед ізотопів самарію (в природній суміші) володіє самарій-149 (41000 барн). В атомній промисловості використовується окис (спеціальні емалі і скла), гексаборид і карбід (регулюючі стрижні), борат самарію.
Манганати самарію і стронцію володіють гігантським магнітокалоричний ефектом і можуть бути використані для конструювання магнітних холодильників.
Молібдат самарію виявляє на порядок більший за величиною магнітоелектричний ефект ніж наприклад молибдат гадолінію, і інтенсивно вивчається.
Оксид самарію застосовується для отримання спеціального люмінесцентного і поглинає інфрачервоне випромінювання стекол.
Оксид самарію відрізняється досить високою вогнетривкістю, стійкістю до розплавів активних металів і високою температурою плавлення (2270 ° C). У зв'язку з цим він використовується як хороший вогнетривкий матеріал.
Інші області застосування Правити
Біологічна роль Правити
Біологічна роль самарію вивчена слабо. Відомо, що він стимулює метаболізм. Токсичність самарію і його сполук, як і у інших рідкоземельних елементів, невисока.