InfoNu.nl > Wetenschap > Scheikunde > Samarium: Het element

Samarium: Het element

Samarium: Het element Samarium is een scheikundig element met symbool Sm en atoomnummer 62. Het is een middelmatig hard zilverkleurig metaal dat gemakkelijk oxideert in de lucht. Het is een lid van de lanthanidereeks. Men veronderstelt dat de oxidatietoestand +3 (driewaardig) het meest voorkomt. Verbindingen van tweewaardig samarium (II) zijn bekend, waaronder samarium monoxide , samarium monochalcogenide, evenals samarium(II)jodide. Samarium heeft geen duidelijke biologische rol en is weinig toxisch.

Samarium in het periodiek systeem

Samarium werd ontdekt in 1879 door de Franse chemicus Paul Emile Lecoq de Boisbaudran en vernoemd naar het mineraal samarskite. Samarium is de 40e meest voorkomende element in de aardkorst. Het komt voor in concentratie tot circa 2,5% in mineralen zoals cerita, Gadoliniet, samarskite, monaziet en bastnasite. De mineralen worden gevonden in China, Verenigde Staten, Brazilië, India, Sri Lanka en Australië. China is de grootste producent van samarium.

Algemene eigenschappen van samarium

NaamSym-
bool
kleurAtoom-
nummer
Standaard
atoomgewicht
Categorie
(reeks)
Groep
blok
PeriodeElektronen-
configuratie
SamariumSmZilverwit62150,36LanthanidenScandium groep
f-blok
Periode 6[Xe] 4F6 6S2
Per schil
2, 8, 18, 24, 8, 2

Fysische eigenschappen van samarium

FaseSmelt-
punt
Kook-
punt
Dichtheid bij kamertemp.Smelt-
warmte
kJ/ mol
Verdampings-
warmte
kJ/ mol
Vast1345 K
1072 ° C
1962 ° F
2173 K
1900 ° C
3452 ° F
vaste fase: 7.52 g/ cm-3
vloeistof bij smeltpunt: 7,16 g/cm3
8.62192

Eigenschappen van het samarium atoom

Oxidatie-
stadia
Elektro-
negativiteit
Ionisatie-
energie
KJ/mol
Atoom-
straal
Kristal-
structuur
Warmte -
uitzetting
micron/m.K
Warmte -
geleid-
baarheid
W/m.K
Elektrische
weerstand
μΩ.m
Magnetische
ordening
4, 3, 2, 1 Pauling schaal: 1,171: 544,5
2e: 1070
3e: 2260
empirische: 180 pm
Covalente straal
198 ± 20:
rhombo
hedrische
(α, poly) 12,7 13,3 (α, poly) 0,940 para
magnetische

Mechanische eigenschappen van samarium

Elasticiteitsmodules GPa (alfa vorm)Afschuifmodules GPa(alfa vorm)Bulkmodules GPa (alfa vorm)Poisson ratio (alfa vorm)Hardheid MPa
49,719,537,80,274Vickers 410-440 Brinell 440-600

Isotopen van samarium

Natuurlijk voorkomend samarium bestaat uit de stabiele isotopen 144Sm, 150Sm, 152Sm en 154Sm, en drie zeer langlevende radioactieve isotopen, 147Sm (halfwaardetijd = 10↑11 jaar), 148Sm met 10↑15 jaar) en 149Sm met 10↑15 jaar; 152Sm is de meest voorkomende (26.75%).

De langlevende isotopen, 146Sm, 147Sm, 148Sm, ontstaan voornamelijk door verval via alfa-deeltjes van isotopen van neodymium. Lichtere instabiele isotopen van samarium vervallen v.n.l. door electronen vangst van de isotopen van promethium, en de zware samarium isotopen vervallen via bèta-verval naar isotopen van europium.

De alfa-verval van 147Sm tot 143Nd met een halfwaardetijd van 1,06 × 1011 jaar wordt gebruikt voor samarium-neodymium dating.(ouderdoms vaststelling). De halfwaardetijden van 151Sm en 145Sm zijn respectievelijk 90 jaar en 340 dagen. Overige halveringstijden zijn minder dan 2 dagen.

Toelichting op de fysische eigenschappen

Samarium is de derde meest vluchtige Lanthanide na europium en ytterbium; deze eigenschap vergemakkelijkt scheiding van samarium uit het erts. Bij normale omgevingsomstandigheden heeft samarium een rhombohedral structuur (alfa vorm). Bij verhitting tot 731 ° C, verandering in hexagonaal close-verpakt (hcp), deze overgangstemperatuur hangt af van de metaalzuiverheid. Bij verdere verhitting tot 922 ° C transformeert het metaal in een body-centered cubic (bcc) structuur. Samarium is paramagnetisch bij kamertemperatuur.

Toelichting op de chemische Eigenschappen

Pas bereide samarium: heeft een zilveren glans. In lucht oxideert het bij kamertemperatuur langzaam en bij 150 °C ontbrandt het spontaan, zelfs onder olie oxideert samarium geleidelijk. Het metallieke uiterlijk van samarium kan worden bewaard door de houder te vullen met een inert gas.

Samarium is sterk elektropositief en reageert met koud water langzaam en heel snel met warm water om samariumhydroxide te vormen:

  • Sm 2 (s) + 6 H2O (l) → 2 Sm (OH) 3 (aq) + 3 H2 (g)
Samarium lost gemakkelijk op in verdund zwavelzuur:

  • Sm 2 (s) + 3 H2SO4 (aq) → 2 Sm3 + (aq) + 3 SO 2; (4 (aq) + 3 H2 (g))

Samarium is een van de weinige die lanthaniden die tweewaardig kan zijn. De Sm 2 + ionen kleuren een waterige oplossing rood.

Vóórkomen en Productie van samarium

Met de gemiddelde concentratie van ongeveer 8 aandelen per miljoen (ppm), samarium is de 40e meest voorkomende element in de aardkorst. Het is de vijfde meest voorkomende lanthanide.

Samarium komt niet vrij in de natuur voor maar is opgenomen in mineralen, waaronder monaziet bastnasite, Ceriet, Gadoliniet en samarskite. De wereldvoorraad samarium wordt geschat op twee miljoen ton. Het metaal wordt voornamelijk gevonden in China, de VS, Brazilië, India, Sri Lanka en Australië. De jaarlijkse productie is ongeveer 700 ton waarbij China de grootste producent is.

Toepassingen van Samarium

  • Toepassing van samarium bij de katalyse van chemische reacties, bij radioactieve datering en in röntgenlasers.
  • Eén van de belangrijkste toepassingen van samarium is in de samarium-kobalt magneten. Deze magneten zijn te vinden in kleine motoren, een koptelefoon, en high-end magnetische pickups voor gitaren en aanverwante muziekinstrumenten. Ze worden ze gebruikt in de motoren van een zonne-energie aangedreven elektrische toestellen.
  • In geoxideerde vorm, wordt samarium toegevoegd aan keramiek en glazen om de absorptie van infrarood licht te verhogen.
  • Samarium is te vinden in "vuursteen", ontstekingsmechanisme van aanstekers en fakkels.
  • Radioactieve samarium-153 is een bèta emitter met een halfwaardetijd van 46,3 uur. Het wordt gebruikt om kankercellen te doden in de behandeling van longkanker, prostaatkanker, borstkanker, andosteosarcoma.
  • Samarium-149 heeft een hoge doorsnede voor neutron vangst en wordt daarom toegepast in de controle staven van kernreactoren.

Samarium en gezondheid

  • Samarium metaal heeft geen biologische rol in het menselijk lichaam. Zijn zouten stimuleren de stofwisseling. De totale hoeveelheid samarium bij volwassenen is ongeveer 50 microgram, voornamelijk in de lever en nieren en met ongeveer 8 microgram per liter opgelost in het bloed.
  • Samarium wordt niet opgenomen door planten tot meetbare concentraties en is daarom normaal gesproken niet of minimaal aanwezig in menselijke voedsel.
  • Onoplosbare zouten samarium zijn niet-toxisch en oplosbare zouten slechts weinig toxisch.
  • Bij opname van samarium wordt ongeveer 0,05% wordt geabsorbeerd in de bloedbaan en de rest wordt uitgescheiden. van samarium in het bloed gaat ongeveer 45% naar de lever en 45% naar het oppervlak van de botten, waar blijft ongeveer 10 jaar blijft; de resterende 10% wordt uitgescheiden.

Lees verder

© 2015 - 2019 Custor, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Copernicium: Het elementCopernicium: Het elementCopernicium is synthetisch gemaakt in 1996, door Peter Armbruster and Gottfried Münzenber (Gesellschaft fur Schwerionenf…
Meitnerium: Het elementMeitnerium: Het elementMeitnerium is een scheikundig element met symbool Mt en atoomnummer 109. Het is een zeer radioactief synthetische elemen…
Livermore: Het elementLivermore: Het elementLivermorium is de synthetische superzware, niet in de natuur voorkomende, element met het symbool Lv en atoomnummer 116.…
Lawrencium: Het elementLawrencium: Het elementLawrencium is een synthetisch chemisch element met een chemisch symbool Lr en atoomnummer 103. Het is een radioactief me…
Francium: Het elementFrancium: Het elementFrancium is in 1939 ontdekt door de Franse fysicus Marguerite Perey. Zij ontdekte het element tijdens het bestuderen van…
Bronnen en referenties
  • http://en.wikipedia.org/wiki/Samarium
  • http:// nl.wikipedia.org/wiki/Samarium
  • http://www.visionair.nl/wetenschap/het-periodiek-systeem-waterstof-h-nr-1-van-118/ (Afbeelding: periodiek systeem van elementen)
  • http://sciencenotes.org/?attachment_id=339 (afbeelding samarium embleem)

Reageer op het artikel "Samarium: Het element"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Ik ga akkoord met de privacyverklaring en ben bekend met de inhoud hiervan
Infoteur: Custor
Gepubliceerd: 23-04-2015
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Scheikunde
Special: De lanthaniden
Bronnen en referenties: 4
Schrijf mee!