Ero sivun ”Samarium” versioiden välillä
[katsottu versio] | [katsottu versio] |
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
p poistettu tarpeettomat rivinvaihdot |
f |
||
Rivi 40:
}}
'''Samarium''' on [[harvinaiset maametallit|harvinaisiin maametalleihin]] kuuluva [[alkuaine]], jonka kemiallinen merkki on '''Sm ''' ja [[järjestysluku (kemia)|järjestysluku]] 62. Samarium löytyi samarskiittimineraalista 1800-luvun lopulla. Samariumia ei esiinny luonnossa vapaana alkuaineena, vaan ainoastaan mineraaleissa, kuten pääasiassa [[monatsiitti|monatsiitissa]] ja [[bastnäsiitti|bastnäsiitissä]].
[[Kuva:Samarium-2.jpg|thumb|left|Samariumia]]
==Ominaisuudet==
Samarium on kiiltävää, melko kovaa ja hopeanvalkoista metallia, jonka kovuus on samaa luokkaa kuin raudalla. Se kuuluu harvinaisiin maametalleihin ja lantanoideihin.
===Fysikaaliset ominaisuudet===
Samariumin sulamispiste on 1072 °C ja kiehumispiste 1794 °C. Se on huoneenlämpötilassa kiinteää. Samariumin höyrystymislämpö on 175 kJ/mol ja sulamislämpö 8,6 kJ/mol. Sen ominaislämpökapasiteetti on 196 J kg<sup>-1</sup> K<sup>-1</sup>.
===Kemialliset ominaisuudet===
Samariumin elektronikonfiguraario on <nowiki>[</nowiki>[[Ksenon|Xe]]<nowiki>]</nowiki> 4f<sup>6</sup> 6s<sup>2</sup>. Samarium on melko reaktiivinen metalli.
Samarium on elektropositiivinen ja reagoi hitaasti kylmän veden ja nopeasti kuuman veden kanssa muodostaen samariumhydroksidia Sm(OH)<sub>2</sub> ja vetykaasua H<sub>2</sub>.
:2 Sm (s) + 6 H<sub>2</sub>O (l) → 2 Sm(OH)<sub>3</sub> (aq) + 3 H<sub>2</sub> (g)
Samarium reagoi kaikkien halogeenien kanssa muodostaen samarium(III)halideja. Se reagoi fluorin F<sub>2</sub>, kloorin Cl<sub>2</sub>, bromin Br<sub>2</sub> ja jodin I<sub>2</sub> kanssa muodostaen valkoista samarium(III)fluoridia SmF<sub>3</sub>, keltaista samarium(III)kloridia SmCl<sub>3</sub>, keltaista samarium(III)bromidia SmBr<sub>3</sub> ja oranssia samarium(III)jodidia SmI<sub>3</sub>.
:2 Sm (s) + 3 X<sub>2</sub> (g) → 2 SmX<sub>3</sub> (s)
Samarium liukenee laimeaan rikkihappoon ja muodostaa liuoksen, joka sisältää keltaisia Sm(III)-ioneja ja vetykaasua. On hyvin todennäköistä, että Sm<sup>3+</sup>(aq) esiintyy suurimmaksi osaksi kompleksi-ionina [Sm(H<sub>2</sub>O)<sub>9</sub>]<sup>3+</sup> liuoksessa.
:2 Sm(s)+ 3 H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> (aq) → 2 Sm<sup>3+</sup> (aq)+ 3 SO<sub>4</sub><sup>2-</sup> (aq)+ 3 H<sub>2</sub> (g)
==Historia==
Samarium löytyi 1800-luvulla [[samarskiitti]]mineraalista spektroskopisesti, samariumin terävien absorptiopiikkien ansiosta.
Didymiumin huomattiin vuonna 1885 koostuvan edelleen [[neodyymi]]stä ja [[praseodyymi]]stä. <ref name=[3] /> Samariumistakin pystyttiin myöhemmin erottamaan muita harvinaisia maametalleja.
Rivi 72:
[[Kuva:Samarskite-fresh.jpg|thumb|left|Samarskiittimineraalia]]
Samariumin nimi tulee samarskiittimineraalista, jossa samariumia muun muassa esiintyy. Samarskiitti puolestaan on nimetty venäläisen kaivosvirkamiehen Colonel Samarskin mukaan.
==Esiintyminen ja valmistus==
Samariumia esiintyy maankuoressa noin 7,05 mg/kg ja valtamerissä noin 4,5 × 10<sup>-7</sup> mg/litra
Samariumia löytyy muiden harvinaisten maametallien tapaan useista mineraaleista, pääasiassa monatsiitista ja bastnäsiitistä, jotka ovat sen tavallisia kaupallisia lähteitä.
Samariumia on onnistuttu eristämään mineraaleista suhteellisen puhtaana vasta viime vuosina. Ioninvaihto- ja liuosuuttotekniikat ovat helpottaneet harvinaisten maametallien erottamista toisistaan. Uudemman elektrokemiallisen erotustekniikan on sanottu olevan yksinkertainen, nopea ja erittäin spesifinen erottelutapa. Elektrokemiallisessa menetelmässä käytetään litiumsitraatin elektrolyyttiliuosta ja elohopeaelektrodia.
==Käyttö==
Samariumilla ja sen isotoopeilla on useita käyttökohteita. Maailman vahvimpina magneetteina tunnetut samarium-kobolttimagneetit valmistetaan jauhemetallurgiamenetelmällä, ja sen pohjana käytetään SmCo<sub>5</sub>- tai Sm<sub>2</sub>Co<sub>17</sub>- metalliseoksia. Samarium–kobolttimagneettien etuna on suuri energiatiheys ja korroosionkestävyys. Samarium–kobolttimagneetit ovat voimakkaasti ja pysyvästi magneettisia, ja tunnetuista materiaaleista ne vastustavat kaikista eniten demagnetisointia. Niitä käytetään pienissä moottoreissa ja generaattoreissa, mitta- ja ohjauslaitteissa, muuntimissa ja antureissa. Samarium–kobolttimagneetteja käytetään näihin ja moniin muihin laitteisiin, jotka vaativat stabiilia magneettikenttää vaihtelevissa lämpötiloissa.
Radioisotooppihoidoissa käytettävän <sup>153</sup>Sm on todettu lievittävän luuhun asti levinneestä syövästä johtuvaa kipua. Radioisotooppihoitoa voidaan käyttää kivun hoidossa, mutta perinteistä ulkoista sädehoitoa se ei kuitenkaan korvaa. <ref name=[12] >{{Verkkoviite|osoite = http://informahealthcare.com/doi/abs/10.1517/14656566.7.11.1475%20|nimeke= Informa Healthcare: Samarium for osteoblastic bone metastases and osteosarcoma |julkaisu = |julkaisija = |viitattu = 5.5.2015|tekijä = |ajankohta = }}</ref>
Rivi 92 ⟶ 91:
Samariumilla on neljä vakaata luonnossa esiintyvää [[isotooppi]]a: <sup>144</sup>Sm, <sup>150</sup>Sm, <sup>152</sup>Sm ja <sup>154</sup>Sm sekä kolme radioisotooppia: <sup>147</sup>Sm, <sup>148</sup>Sm ja <sup>149</sup>Sm. Näiden radioisotooppien puoliintumisajat ovat 1.06{{e|11}} vuotta (<sup>147</sup>Sm), 7{{e|15}} vuotta (<sup>148</sup>Sm) ja 10<sup>16</sup> vuotta (<sup>149</sup>Sm).<ref name=VV>{{Verkkoviite|osoite = http://www.rsc.org/periodic-table/element/62/samarium|nimeke = Periodic Table|julkaisu = |julkaisija = |viitattu = 5.5.2015|tekijä = |ajankohta = }}</ref> Muiden samariumin isotooppien puoliintumisajat ovat alle vuoden verran.
Luonnossa esiintymätön radioaktiivinen reaktorimyrkky <sup>151</sup>Sm muodostuu fissiossa, ja sen puoliintumisaika on noin 90 vuotta. Isotooppi <sup>149</sup>Sm absorboi neutroneja itseensä, joten sitä käytetään ydinreaktion hallinnassa.
{| class="wikitable" style="border="2"
Rivi 130 ⟶ 129:
==Terveysvaikutukset==
Samariumilla ei ole biologista roolia, mutta sen on havaittu stimuloivan aineenvaihduntaa. Samariumin liukoiset suolat ovat lievästi myrkyllisiä joutuessaan ruoansulatukseen. Jos altistuu samariumille, metalli ärsyttää silmiä, aiheuttaa kyynelehtimistä, hämärtää näköä ja aiheuttaa valonarkuutta. Samariumin nieleminen aiheuttaa pahoinvointia, oksentelua, huimausta, väsymystä, vatsakipuja, lisääntynyttä syljen eritystä, ruoansulatuskanavan ärsytystä, sydänoireita, vaikutuksia keskushermostoon ja muistivaikeuksia. Samariumia ei ole luokiteltu ihmiselle syöpää aiheuttavaksi. Samariumin pitkäaikaisesta ja kroonisesta altistumisesta ei ole julkaistu tietoa. Samariumin myrkyllisiä ominaisuuksia ei ole täysin tutkittu.
==Lähteet==
|