Wikipédia

„Szamárium” változatai közötti eltérés

Laptörténet interaktív böngészése
[ellenőrzött változat][ellenőrzött változat]
← Régebbi szerkesztésÚjabb szerkesztés →
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
VizuálisWikiszöveges
a →‎Halogenidjei: 1 link korr.
Xqbot (vitalap | szerkesztései)
botok
159 780 szerkesztés
a Bot: en:Samarium egy kiemelt cikk; kozmetikai változtatások
56. sor:
{{Elemdoboz_lábléc | color1=#ffbfff | color2=black }}
 
A '''szamárium''' a [[lantanoidák]] közé tartozó [[ritkaföldfém]]. A [[periódusos rendszer]] 62-es [[rendszám (kémia)|rendszámrendszámú]]ú tagja, atomsúlya 150,36, vegyjele '''Sm'''. Fényes ezüstszürke enyhén kemény fém. Ahogy a legtöbb lantanoidának, a szamárium legstabilabb oxidációs száma +3. Léteznek szamárium(II) vegyületek is, ezek közül a legismertebb a szamárium-monoxid (SmO), a szamárium-jodid és a monokalkogenidjei: SmS, SmSe és SmTe. Élettani jelentősége kicsi. Enyhén mérgező.
 
Heinrich Rose német mineralógus a szamarszkit ásvány után nevezte el, ami [[Vaszilij Jevgrafovics Szamarszkij-Bihovec]] bányamérnökről kapta a nevét. Az első, a természetben is előforduló elem, amit személyről neveztek el, még ha közvetetten is.<ref name="royalSoc">[http://www.rsc.org/chemistryworld/podcast/Interactive_Periodic_Table_Transcripts/Samarium.aspChemistry in Its Element] – Samarium, Royal Society of Chemistry.</ref>
68. sor:
A szamáriumot először [[Jean Charles Galissard de Marignac]] svájci kémikus észlelte 1853-ban, [[didímium|didímia]] abszorpciós spektrumában. [[Paul Émile Lecoq de Boisbaudran]] francia kémikus izolált először szamáriumvegyületet [[szamarszkit]]ból ((Y,Ce,U,Fe)<sub>3</sub>(Nb,Ta,Ti)<sub>5</sub>O<sub>16</sub>)kiindulva, 1879-ben. Szennyezett oxidot kapott, amiben az új elem jelenlétét Galissard de Marignac-hoz hasonlóan spektroszkópiailag azonosította, annak két kék, erőteljes abszorpciós vonala alapján.<ref>http://www.britannica.com/EBchecked/topic/520309/samarium</ref><ref>http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Sm</ref> [[Marc Delafontaine]] svájci kémikus 1878-ban jelentette be egy új elem felfedezését, amit decipium-nak nevezett el. 1881-ben azonban pontosította,<ref>http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3049g.image.r=Decipium.f63.langEN</ref> hogy az általa kapott anyag keverék, két elemből áll, és az egyik összetevő Lecoq de Boisbaudran szamáriumával egyezik meg. Később kiderült, hogy ez a szamárium is keverék, mert [[európium]]ot tartalmaz jelentős mennyiségben. A két oxidot 1901-ben [[Eugène-Anatole Demarçay]] francia kémikusnak sikerült szétválasztania. Elemi formában a fémet végül 1903-ban [[Wilhelm Muthmann]] német kémikus állította elő elektrolízissel.<ref>http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Mineralienportrait/Seltene%20Erden/Samarium</ref>
 
A szamarszkitot először az [[Urál (hegység)|Uralban]] lelték fel, az 1870-es években más lelőhelyeket is felfedeztek, ami több kutató számára is hozzáférhetővé tette a fémet. V. J. Szamarszkij-Bihovec (1803–1870) az orosz Bányamérnöki Hadtest vezérkarának főnökeként engedélyezte a német Rose testvéreknek ([[Gustav Rose|Gustav]] és [[Heinrich Rose|Heinrich]]) az Uralból származó minták tanulmányozását.<ref name=bse>[http://bse.sci-lib.com/article099149.html Samarskite], [[Great Soviet Encyclopedia]] (in Russian)</ref><ref>{{cite journal|url = http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3046j/f214.pagination|first = Lecoq de|last = Boisbaudran| title = Recherches sur le samarium, radical d'une terre nouvelle extraite de la samarskite|journal = Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences|volume = 89|year = 1879|pages = 212–214}}</ref><ref>Shipley, Joseph Twadell. [http://books.google.com/books?id=m1UKpE4YEkEC&pg=PA90 ''The Origins of English Words: A Discursive Dictionary of Indo-European Roots''], JHU Press, 2001, p.90. ISBN 0-8018-6784-3</ref> Boisbaudran az elemet ''szamáriának'' nevezte el, de a végződést később megváltoztatták, és a szamária nevet a szamárium-oxidokra használják az yttria, cirkónia, alumina, céria, holmia, és több más elnevezés analógjaként. Az ''Sm'' vegyjel mellett egészen az 1920-as évekig az ''Sa'' jelet is használták.<ref name=van>[http://elements.vanderkrogt.net/element.php?sym=Sm Samarium: History & Etymology]</ref><ref>{{cite journal|last1=Coplen|first1=T. B.|last2=Peiser|first2=H. S.|title=History of the recommended atomic-weight values from 1882 to 1997: A comparison of differences from current values to the estimated uncertainties of earlier values (Technical Report)|journal=Pure and Applied Chemistry |volume=70|pages=237|year=1998|doi=10.1351/pac199870010237}}</ref>
 
Az ioncserés technika 1950-es évekbeli felfedezése előtt a szamárium tiszta formában nem került kereskedelmi forgalomba. A neodímium frakcionális kristályosításának melléktermékeként keletkezett gadolínium-szamárium keveréket a gyártó után Lindsay Mixnek nevezték. Ezt az anyagot többek között a korai atomreaktorok szabályzórúdjaiban használták. Ma a szamárium, az európium és a gadolínium keverékét használják (SEG).<ref name=RSC>[http://www.rsc.org/chemistryworld/podcast/Interactive_Periodic_Table_Transcripts/Samarium.asp Chemistry in Its Element – Samarium], Royal Society of Chemistry</ref> Ez a bastnäsitből vagy monacitból kivont lantanoidakeverék oldószeres extrakciójával készítik. A technológia azon alapul, hogy a nehezebb lantanoidák jobban oldódnak az adott oldatban, így könnyen eltávolíthatók. Ezután nem mindegyik gyártó folytatja a szétválasztást, hiszen a SEG az ércnek mindössze a 2 %-át teszi ki. Az ilyen gyártók terméküket a specializálódott feldolgozóknak adják el. Az európiumtartalmat a fényporgyártáshoz használják el. A szamáriumot a maradékból vonják ki.<ref name=price>[http://www.lynascorp.com/page.asp?category_id=1&page_id=25 What are their prices?], Lynas corp.</ref>
74. sor:
== Előfordulása ==
[[Fájl:Samarium 1.jpg|bélyegkép|balra|150px|Szamárium]]
A természetben elemi formában nem fordul elő. Gyakoribb ásványai a [[monacit]], [[bastnäsit]], [[cerit]], [[gadolinit]] és szamarszkit. Átlagos koncentrációja a földkéregben 8 ppm, ezzel a 40. helyen áll a gyakorisági listán. [[Lantanoidák]] között az ötödik leggyakoribb elem. A talaj szamáriumtartalma 2 és 23 ppm között változik, és az óceánok 0,5–0,8 trilliomodot tartalmaznak belőle.<ref name=emsley/> Talajbeli előfordulása erősen összefügg az elem kémiai állapotával, és a talaj tulajdonságaival: a homokos földben 200-szor dúsabb, mint a talajvízben, és az agyagos föld 1000-szer többet tartalmaz a talajvíznél.<ref name=LA2/>
 
== Fizikai tulajdonságai ==
Fényes ezüstszínű fém a [[cink]]hez hasonló sűrűséggel és keménységgel. 1794 Celsius-fokos forráspontjával a harmadik legillékonyabb ritkaföldfém az [[itterbium]] és az [[európium]] után; ez megkönnyíti elválasztását a többi lantanidától.<ref name=sm/>
 
A fémnek normál nyomáson három kristályos [[allotrópia|módosulata]] létezik. Szobahőmérsékleten a [[trigonális]] α-módosulat a stabil. 731 &nbsp;°C-ra hevítve szoros illeszkedésű hexagonális β-formát vesz fel, majd tovább hevítve 922&nbsp;°C felett tércentrált köbös γ-módosulatba megy át. 300&nbsp;°C-on és 40 [[bar (mértékegység)|kbar]] nyomáson bihexagonális szoros struktúrába rendeződik (''dhcp''). Több száz, vagy több ezer kilobáros nyomás újabb és újabb szerkezetek kialakulását eredményezi, például 900 kbar körül tetragonális szerkezet jön létre.<ref name=sm/>
 
Szobahőmérsékleten szeszkvioxidjával együtt [[paramágneses]] tulajdonságú, [[Néel-hőmérséklet]]e 14,8 K, alatta [[antiferromágneses]].<ref name="Magnetism of the heavy 5f elements">{{cite journal|last1=Huray|first1=P|last2=Nave|first2=S|last3=Haire|first3=R|title=Magnetism of the heavy 5f elements|journal=Journal of the Less Common Metals|volume=93|pages=293|year=1983|doi=10.1016/0022-5088(83)90175-3|issue=2}}</ref> Korrespondáló effektív mágneses momentuma 2[[Bohr magneton|µ<sub>B</sub>]], a ritkaföldfémek között a harmadik legkisebb a [[lantán]] és a [[lutécium]] után.<ref name="Magnetism of the heavy 5f elements"/><ref>{{cite journal|last1= Lock|first1= J M|title= The Magnetic Susceptibilities of Lanthanum, Cerium, Praseodymium, Neodymium and Samarium, from 1.5 K to 300 K|journal= Proceedings of the Physical Society. Section B|volume= 70|pages= 566|year= 1957|doi= 10.1088/0370-1301/70/6/304|issue= 6|bibcode = 1957PPSB...70..566L }}</ref>
 
A szamáriumatomok egyenként fullerénmolekulákba zárhatók.<ref>{{cite journal|doi = 10.1016/S0921-4526(02)00991-2|title= Electronic and geometric structures of metallofullerene peapods| year = 2002| author = Okazaki, T| journal = Physica B|volume = 323|page=97|bibcode = 2002PhyB..323...97O }}</ref> Szilárd C<sub>60</sub> fullerénben szabadon átjárhatnak a molekulák között, szupravezetővé téve a fullerént 8 K alatt.<ref>{{cite journal|last1=Chen|first1=X.|last2=Roth|first2=G.|title=Superconductivity at 8 K in samarium-doped C60|journal=Physical Review B|volume=52|pages=15534|year=1995|doi=10.1103/PhysRevB.52.15534|issue=21|bibcode = 1995PhRvB..5215534C }}</ref> Vas alapú szupravezetőhöz adva annak szupravezetését 56 K-re emeli, ami eddig az egyik elérhető legjobb.<ref name=Wu2008>{{cite journal|arxiv = 0811.0761|title = Superconductivity at 56 K in Samarium-doped SrFeAsF|author = Wu, G. et al.|year = 2008|doi=10.1088/0953-8984/21/14/142203|journal = Journal of Physics: Condensed Matter|volume = 21|issue = 14|pages = 142203|bibcode = 2009JPCM...21n2203W }}</ref>
 
== Kémiai tulajdonságai ==
97. sor:
 
A szamárium azon kevés ritkaföldfém egyike, amelyek előfordulnak +2-es oxidációs állapotban.Ezek az ionok vérvörös színűre festik az oldatot.<ref name=g1248>Greenwood, p.1248</ref>
== Élettani hatásai ==
A szamáriumnak semmilyen szerepe nincs az emberi testben. Sói élénkítik az anyagcserét, bár vitatott, hogy ez mennyire a szamáriumnak, és mennyire a sóban jelenlevő többi lantanoidának köszönhető. Felnőttekben a teljes szamáriummennyiség 50 mikrogramm; ez főként a májban és a vesében fordul elő. A vérben literenként 8 mikrogramm található. A növények nem kötik meg a szamáriumot mérhető mennyiségben, így nem kerül be a táplálékláncba. Néhány növényben mégis feldúsul egy milliomod részre. A szamárium vízben nem oldódó sói nem mérgezőek, és az oldódók gyengén mérgezők.<ref name=emsley>{{cite book|title = Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements|last = Emsley|first = John|publisher = Oxford University Press|year = 2001|location = Oxford, England, UK|isbn = 0-19-850340-7|chapter = Samarium|pages = 371–374|url = http://books.google.com/?id=j-Xu07p3cKwC&pg=PA371}}</ref>
 
A tápcsatornába került szamáriumsók 0,05%-a szívódik fel a vérbe, a többi a bélsárral távozik. A szamárium 45%-a a májba jut; egy másik 45% a csontok felszínén rakódik le, ahol több, mint 10 évig marad. A maradék 10%-ot a vese kiválasztja.<ref name=LA2>[http://www.ead.anl.gov/pub/doc/samarium.pdf Human Health Fact Sheet on Samarium], Los Alamos National Laboratory</ref>
 
== Vegyületei ==
* [[Szamárium(III)-oxid]] Sm<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
* [[Szamárium(III)-fluorid]] SmF<sub>3</sub>
453. sor:
| 7,23
|}
=== Oxidjai ===
A szamárium legstabilabb oxidja az Sm<sub>2</sub>O<sub>3</sub> szamárium-szeszkvioxid. Ahogy több más szamáriumvegyület, ez is többféleképpen kristályosodhat. A trigonális rács az olvadék lassú lehűlésével alakul ki. Olvadáspontja 2345 &nbsp;°C; ezt a hőmérsékletet csak [[indukciós hevítés]]sel tudják elérni. Lángfúziós módszerrel (Verneuil-folyamat) monoklin szimmetriájú kristályrács jön létre porából. A [[metastabil]] trigonális forma 1900 &nbsp;°C-ra hevítve a stabilabb monoklin formára alakul.<ref name=smo/> Emellett leírtak még köbös szamárium-szeszkvioxidot is.<ref name=smo2/>
 
A szamárium egyike azoknak a kevés ritkaföldfémeknek, amik monoxidot alkotnak (SmO). Az aranysárga vegyületet úgy állítjják elő, hogy szamárium-szeszkvioxidot fémszamáriummal együtt 1000 &nbsp;°C-ra melegítenek, és legalább 50 kbar nyomás alá helyezik. Ha a nyomás alacsonyabb, akkor a reakció nem lesz teljes. Szerkezete köbös, kősószerű.<ref name=smox/><ref name=g1239>Greenwood, p. 1239</ref>
=== Kalkogenidjei ===
A szamárium három értékű szulfidot, szelenidet és telluridot alkot, továbbá ismertek a két értékű, köbös szerkezetű SmS, SmSe és SmTe. Különlegességük, hogy szobahőmérsékleten a nyomástól függően fémek vagy félvezetők módjára vezetik az áramot. Az átmenet 20–30 kbar között folytonos SmSe-ben és SmTe-ban, míg a SmS hirtelen vált 6,5 kbarnál. Az átmenet a SmS színét is megváltoztatja: a filmre vitt kristályok súrolás hatására feketéből sárgává válnak. A térfogata ~15%-kal nő, vagy csökken, de a kristályrács szimmetriája nem változik.<ref name=b1>Beaurepaire, Eric (Ed.) [http://books.google.com/books?id=rGDCn4lqmdsC&pg=PA393 Magnetism: a synchrotron radiation approach], Springer, 2006 ISBN 3-540-33241-3 p. 393</ref> A jelenség [[hiszterézis]]t mutat; az így kezelt SmS csak 0,4 kbarig csökkentett nyomáson válik újra félvezetővé.<ref name=emsley/><ref>{{cite journal|last1=Jayaraman|first1=A.|last2=Narayanamurti|first2=V.|last3=Bucher|first3=E.|last4=Maines|first4=R.|title=Continuous and Discontinuous Semiconductor-Metal Transition in Samarium Monochalcogenides Under Pressure|journal=Physical Review Letters|volume=25|pages=1430|year=1970|doi=10.1103/PhysRevLett.25.1430|bibcode=1970PhRvL..25.1430J|issue=20}}</ref>
=== Halogenidjei ===
A szamárium az X = F, Cl, Br vagy I halogénekkel trihalogenideket alkot:
<ref name=g1236>Greenwood, pp. 1236, 1241</ref>
:2 Sm (s) + 3 X<sub>2</sub> (g) → 2 SmX<sub>3</sub> (s)
 
Magasabb, 700–900 &nbsp;°C-os hőmérsékleten a további redukció szamáriummal, [[lítium]]mal vagy [[nátrium]]mal dihalogenideket hoz létre. A dijodid SmI<sub>3</sub> hevítésével, vagy szobahőmérsékleten, vízmentes [[tetrahidrofurán]]ban a fémet 1,2-dijódetánnal reagáltatva is előállítható:<ref name=g1240>Greenwood, p. 1240</ref>
:Sm (s) + ICH<sub>2</sub>-CH<sub>2</sub>I → SmI<sub>2</sub> + CH<sub>2</sub>=CH<sub>2</sub>.
 
472. sor:
A szamárium-halogenidek szerkezete megváltozik, ha egyik [[Halogenidek|halogenid]] a másikat helyettesíti. Ez szokatlan viselkedés az elemek között. Sok halogenidnek két lehetséges kristályrácsa van, egy stabil és egy metastabil. Az utóbbi nyomás vagy magas hőmérséklet hatására jön létre. Például a monoklin szamárium-dijodid nyomás alá helyezve és a nyomást visszacsökkentve PbCl<sub>2</sub>-szerű ortorombos szerkezetet vesz fel 5,90 g/cm³ sűrűséggel.<ref>{{cite journal|last1=Beck|first1=H. P.|title=Hochdruckmodifikationen der Diiodide von Sr, Sm und Eu. Eine neue PbCl2-Variante?|journal=Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie|volume=459|pages=81|year=1979|doi=10.1002/zaac.19794590108}}</ref> Hasonló kezelés hatására a szamárium-trijodidnak is egy új fázisa alakul ki 5,97 g/cm³-es sűrűséggel.<ref>{{cite journal|last1=Beck|first1=H. P.|last2=Gladrow|first2=E.|title=Zur Hochdruckpolymorphie der Seltenerd-Trihalogenide|journal=Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie|volume=453|pages=79|year=1979|doi=10.1002/zaac.19794530610}}</ref>
 
=== Boridjai ===
A szamárium-oxid vákuumbeli szinterezése [[bór]]ral egy olyan keveréket ad, ami több szamárium-borid fázist tartalmaz. Ezek aránya a kezdeti keverék arányának megváltoztatásával szabályozható. Ívolvasztással vagy zónaolvasztással nagyobb szamárium-borid kristályok nyerhetők. Ezzel a különböző boridok is szétválogathatók a különböző olvadáspontok miatt: SmB<sub>6</sub> (2580 &nbsp;°C), SmB<sub>4</sub> (2300 &nbsp;°C körül) és SmB<sub>66</sub> (2150 &nbsp;°C). Kemény, sötétszürke kristályos vegyületek, amelyek közül a több bórt tartalmazók keményebbek.<ref name=smb6/> A szamárium-diborid illékonysága miatt csak 65 kbar körüli nyomáson és 1140 és 1240 &nbsp;°C közötti hőmérsékleten állítható elő. A hőmérséklet növelésével több SmB<sub>6</sub> jön létre.<ref name=smb2/>
 
A szamárium-hexaborid egy kevert vegyértékű vegyület, ami 3:7 arányban tartalmaz Sm<sup>2+</sup> Sm<sup>3+</sup> ionokat.<ref name=smb6b>{{cite journal|last1=Nickerson|first1=J.|last2=White|first2=R.|last3=Lee|first3=K.|last4=Bachmann|first4=R.|last5=Geballe|first5=T.|last6=Hull|first6=G.|title=Physical Properties of SmB6|journal=Physical Review B|volume=3|pages=2030|year=1971|doi=10.1103/PhysRevB.3.2030|issue=6|bibcode = 1971PhRvB...3.2030N }}</ref> A Kondo-szigetelők közé tartozik, vagyis 50 K fölött Kondo-fémként viselkedik, míg ennél alacsonyabb hőmérsékleten vezetési sávja 4–14 meV-ra szűkül.<ref>{{cite journal|doi=10.1103/PhysRevB.52.R14308|last1=Nyhus|year=1995|first1=P.|pages=R14308|volume=52|last2=Cooper|journal=Physical Review B|first2=S.|last3=Fisk|first3=Z.|last4=Sarrao|first4=J.|title=Light scattering from gap excitations and bound states in SmB6|issue=20|bibcode = 1995PhRvB..5214308N }}</ref> Az átmenetet a hővezetés ugrásszerű növekedése kíséri, ami 15 K-en éri el maximumát. Ennek az az oka, hogy alacsonyabb hőmérsékleten a fononok jobban vezetik a hőt, mint az elektronok, de az elektronkoncentráció csökkenése a fononok számát is érinti.<ref>{{cite journal|last1=Sera|first1=M.|last2=Kobayashi|first2=S.|last3=Hiroi|first3=M.|last4=Kobayashi|first4=N.|last5=Kunii|first5=S.|title=Thermal conductivity of RB6 (R=Ce,Pr,Nd,Sm,Gd) single crystals|journal=Physical Review B|volume=54|pages=R5207|year=1996|doi=10.1103/PhysRevB.54.R5207|issue=8|bibcode = 1996PhRvB..54.5207S }}</ref>
=== Más szervetlen vegyületei ===
[[Fájl:Samarium-sulfate.jpg|thumb|upright|Szamárium-szulfát, Sm<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>]]
Inert atmoszféra alatt szamárium- és [[grafit]]por keverékét hevítve szamárium-karbid nyerhető. A vegyület levegőn szétesik, ezért [[inert atmoszféra]] alatt kell tartani.<ref name=smc/> A szamárium-monofoszfid félvezető a szilíciumhoz hasonlóan 1,10 eV-os tiltott sávval, és jó n-típusú vezető. Üreges kvarcampullában [[foszfor]] és szamárium porának keverékét 1100 &nbsp;°C-ra hevítve állítják elő. A foszfor illékonysága és robbanásveszélye miatt a hevítés sebessége legfeljebb 1 &nbsp;°C/min lehet.<ref name=smp/> Hasonlóan készítik a szamárium-monarzenidet is, de ekkor az elérendő hőmérséklet 1800 &nbsp;°C.<ref name=smas/>
 
Ismertek továbbá vegyületei a négyes, az ötös és a hatos főcsoport elemeivel is, jelesül a [[szilícium]]mal, [[germánium]]mal, [[ón]]nal, [[ólom]]mal, [[antimon]]nal és a [[tellúr]]ral. Egy másik nagy csoportot alkotnak a különféle ötvözetei. Mindezeket a vegyületeket a megfelelő anyagok porából alkotott keverék hevítésével nyerik. Az eljárás sokszor nem sztöchiometrikus vegyületet ad Sm<sub>a</sub>X<sub>b</sub> névleges összegképlettel, ahol a b/a arány 0,5 és 3 között változik.<ref>{{cite journal|last1=Gladyshevskii|first1=E. I.|last2=Kripyakevich|first2=P. I.|title=Monosilicides of rare earth metals and their crystal structures|journal=Journal of Structural Chemistry|volume=5|pages=789|year=1965|doi=10.1007/BF00744231|issue=6}}</ref><ref>{{cite journal|last1=Smith|first1=G. S.|last2=Tharp|first2=A. G.|last3=Johnson|first3=W.|title=Rare earth–germanium and –silicon compounds at 5:4 and 5:3 compositions|journal=Acta Crystallographica|volume=22|pages=940|year=1967|doi=10.1107/S0365110X67001902|issue=6}}</ref><ref>{{cite journal|journal=Inorg. Mater.|year=1971|volume=7|pages=661–665|author=Yarembash E.I., Tyurin E.G., Reshchikova A.A., Karabekov A., Klinaeva N.N.}}</ref>
=== Fémorganikus vegyületei ===
A szamárium ciklopentadiénnel alkotott vegyülete a Sm(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub> és klórszármazékai Sm(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>Cl és Sm(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)Cl<sub>2</sub>. Tetrahidrofuránban szamárium-trikloridot NaC<sub>5</sub>H<sub>5</sub>-tel reagáltatva készítik. A legtöbb más lantanoidával ellentétben a Sm(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub>-ban egyes C<sub>5</sub>H<sub>5</sub> gyűrűk η<sup>1</sup> vagy η² kötésekkel kapcsolódnak a szomszédos szamáriumatomhoz, polimerláncokat hozva létre.<ref name=g1248/> Az Sm(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>Cl dimer szerkezeteket tartalmaz, ezért pontosabb jelölése (η<sup>5</sup>-C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>Sm(µ-Cl)<sub>2</sub>(η<sup>5</sup>-C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>. A klórhidakat jód, hidrogén vagy CN helyettesítheti.<ref name=g1249>Greenwood, p. 1249</ref>
 
A szamárium-ciklopentadienidben a (C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sup>–</sup>-ion helyettesíthető a (C<sub>9</sub>H<sub>7</sub>)<sup>–</sup> indeniddel, vagy a (C<sub>8</sub>H<sub>8</sub>)<sup>2–</sup> ciklooktatetraenid gyűrűvel; így Sm(C<sub>9</sub>H<sub>7</sub>)<sub>3</sub> vagy KSm(η<sup>8</sup>-C<sub>8</sub>H<sub>8</sub>)<sub>2</sub> kapható. Az utóbbi szerkezete az [[uranocén]]hez hasonló. Létezik a két értékű szamárium Sm(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub> ciklopentadienidje is, aminek szublimációpontja 85 &nbsp;°C. A [[ferrocén]]nal ellentétben a Sm(C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>)<sub>2</sub>-ben a C<sub>5</sub>H<sub>5</sub>-gyűrűk nem párhuzamosak, hanem 40°-kal elfordulnak.<ref name=g1249/><ref>{{cite journal|last1=Evans|first1=William J.|last2=Hughes|first2=Laura A.|last3=Hanusa|first3=Timothy P.|title=Synthesis and x-ray crystal structure of bis(pentamethylcyclopentadienyl) complexes of samarium and europium: (C5Me5)2Sm and (C5Me5)2Eu|journal=Organometallics|volume=5|pages=1285|year=1986|doi=10.1021/om00138a001|issue=7}}</ref>
 
A szamárium alkiljai és ariljai metatézis reakcióval állíthatók elő [[dietil-éter|éterben]] vagy tetrahidrofuránban:<ref name=g1249/>
492. sor:
ahol R szénhidrogén csoport, és Me a metilcsoportot jelöli.
 
== Izotópjai ==
Négy stabil (<sup>144</sup>Sm, <sup>150</sup>Sm, <sup>152</sup>Sm és <sup>154</sup>Sm) és 19 instabil, [[radioaktivitás|radioaktív]] izotópja van. A természetben előforduló leggyakoribb [[izotóp]]jai a <sup>152</sup>Sm (26,75 %), a <sup>154</sup>Sm (22,7 %) és a <sup>147</sup>Sm (15 %). Az extrém hosszú felezési idejű izotópok: <sup>147</sup>Sm (felezési ideje t<sub>½</sub> = 1,06{{e|11}} év), <sup>148</sup>Sm (7{{e|15}} év) és <sup>149</sup>Sm (>2{{e|15}} év), amit egyes források stabilnak,<ref name="nubase"/><ref>[http://www.nndc.bnl.gov/chart/reCenter.jsp?z=62&n=87 Chart of the nuclides], Brookhaven National Laboratory</ref> mások radioaktívnak tekintenek.<ref>Holden, Norman E. "Table of the isotopes" in {{RubberBible86th}}</ref> A természetben előforduló szamárium radioaktivitása 128 [[becquerel|Bq]]/g.<ref name="nubase"/>
 
501. sor:
A <sup>151</sup>Sm és a <sup>145</sup>Sm felezési ideje rendre 90 év és 340 nap. A többi radioaktív izotóp felezési ideje 2 naposnál rövidebb, és ezek fele 48 másodpercen belüli. A magizomerek között a legstabilabb a <sup>141m</sup>Sm ([[felezési idő]] 22,6 perc), <sup>143m1</sup>Sm (t<sub>½</sub> = 66 másodperc) és <sup>139m</sup>Sm (t<sub>½</sub> = 10,7 másodperc).<ref name="nubase">{{cite journal|last1=Audi|first1=G|doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001|title=The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties|year=2003|pages=3|volume=729|journal=Nuclear Physics A|url=http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf|bibcode=2003NuPhA.729....3A}}</ref>
 
== Előállítása ==
A kitermelhető szamárium mennyiségét két millió tonnára teszik, ebből évi 700 tonnát termelnek ki évente.<ref name=emsley/> Az egyes országok termelését a ritkaföldfémek összes mennyiségére szokták megadni. Kína 120000 tonnát, az Amerikai Egyesült Államok 5000 tonnát,<ref name=LA2/> és India 2700 tonnát termel.<ref>{{cite web|url = http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/rare_earths/mcs-2010-raree.pdf|title = Rare Earths|publisher = United States Geological Surves|date =2010-01|accessdate = 2010-12-10}}</ref> A kitermelők nem szamáriumot, hanem szamárium-oxidot adnak el, ami az egyik legolcsóbb ritkaföldfém-oxid.<ref name="price"/>
 
Az [[elegyfém]] 1% szamáriumot tartalmaz. Sokáig ezt használták; csak nemrég kezdtek viszonylag tiszta szamáriumot gyártani. [[Monacit]]ból vagy [[bastnäsit]]ből állítják elő. Az ásványok ritkaföldfém-tartalmát ioncserével, oldószer extrakcióval vagy [[elektrokémiai leválasztás]]sal különítik el. Az utolsó lépésben lantánnal redukálják a nagy tisztaságú szamárium-oxidot. A fémet gyakran a szamárium(III)-klorid nátrium-kloriddal vagy kalcium-kloriddal vett keverék olvadékából elektrolízissel vonják ki.<ref name=brit>[http://www.britannica.com/EBchecked/topic/520309/samarium Samarium], Encyclopædia Britannica on-line</ref> A szamárium-151-et az urán bomlástermékeiből szűrik ki; előfordulási gyakorisága 0,4%. A szabályozórudak szamárium-149-éből is keletkezhet neutronbefogással.<ref name=LA2/>
 
== Felhasználása ==
Az egyik legfontosabb felhasználási területe a [[kobalt]]-szamárium mágnesek, melyek névleges összetétele SmCo<sub>5</sub> vagy Sm<sub>2</sub>Co<sub>17</sub>. Permanens mágnesességük 10 ezerszer nagyobb a [[vas]]énál, és csak a [[neodímium]] mágnesek előzik meg őket. Viszont jobban ellánállnak a lemágnesezésnek, és egészen 700 &nbsp;°C-ig stabil mágnesek, míg a neodímium mágnesek 300–400 &nbsp;°C-ig stabilak. Ezeket a mágneseket kismotorokba, fejhallgatóba és különféle hangszerekbe építik be.<ref name=emsley/>
 
A szamáriumot és vegyületeit reagensként és katalizátorként is hasznosítják. Segítik a műanyagok lebontását, a klór eltávolítását többek között a poliklóros bifenilekből, és az [[etil-alkohol]] dehidratációját és dehidrogenizációját.<ref name=CRC/> A szamárium(III)-triflát Sm(CF<sub>3</sub>SO<sub>3</sub>)<sub>3</sub>) az egyik leghatékonyabb Lewis-sav katalizátor az alkének halogénekkel irányított Friedel–Crafts-reakciójában.<ref>{{cite journal|author = S. Hajra, B. Maji and S. Bar|title = Samarium Triflate-Catalyzed Halogen-Promoted Friedel-Crafts Alkylation with Alkenes|year = 2007|journal = [[Org. Lett.]]|volume = 9|issue = 15|pages = 2783–2786|doi = 10.1021/ol070813t}}</ref> A szamárium(II)-jodid gyakori redukálószer és polimerizálószer a szerves szintézisben.<ref>{{cite book| page=1128| url=http://books.google.com/?id=U3MWRONWAmMC&pg=PA1128| title =Advanced inorganic chemistry, 6th ed|author= Cotton|publisher= Wiley-India|year = 2007|isbn =81-265-1338-1}}</ref>
516. sor:
 
A szamárium-149 jó neutronbefogó (41000 [[barn]]), ezért atomreaktorok szabályozórúdjaiba teszik. A [[bór]]ral és a [[kadmium]]mal szemben előnye az elnyelés stabilitása, hiszen a fúzióval és bomlással keletkező szamáriumizotópok szintén jó neutronbefogók: a szamárium-151 befogóképessége 15000 barn, a szamárium-150, 152, 153-é is több száz, és a természetes összetételű szamáriumé is 6800 barn.<ref name=LA2/><ref name=CRC/><ref>[http://www-nds.ipen.br/sgnucdat/b3.pdf Thermal neutron capture cross sections and resonance integrals – Fission product nuclear data]</ref> A bomlástermékek közül a szamárium-149 a második legfontosabb az atomreaktorok tervezésében és üzemeltetésében a [[xenon]]-135 után.<ref>{{cite book|title = DOE Fundamentals Handbook: Nuclear Physics and Reactor Theory|date = January 1993|publisher = [[U.S. Department of Energy]]|url = http://www.hss.energy.gov/nuclearsafety/ns/techstds/standard/hdbk1019/h1019v2.pdf|pages=34, 67}}</ref>
=== Nem kereskedelmi és lehetséges alkalmazásai ===
Az IBM kutatólaborjában 1961-ben Mirek Stevenson és Peter Sorokin szamáriummal szennyezett kalcium-fluorid kristályokkal épített elsőként szilárd kristállyal működő [[lézer]]t. Ez a lézer 708,5 nm hullámhosszú vörös fényt bocsátott ki. Mivel folyékony héliummal hűtötték, azért kereskedelmi forgalomba nem került.<ref>Robert Bud, Philip Gummett [http://books.google.com/books?id=HMx_6FtHBcUC&pg=PA268 Cold War, Hot Science: Applied Research in Britain's Defence Laboratories, 1945–1990], NMSI Trading Ltd, 2002 ISBN 1-900747-47-2 p. 268</ref><ref>{{cite journal|last1=Sorokin|first1=P. P.|title=Contributions of IBM to Laser Science&#x2014;1960 to the Present|journal=IBM Journal of Research and Development|volume=23|pages=476|year=1979|doi=10.1147/rd.235.0476|issue=5}}</ref>
 
Egy másik szamárium alapú lézer az első telített röntgenlézer lett, ami 7,3 és 6,8 nm hullámhosszú sugarakat bocsát ki 50 pikomásodperces impulzusokkal. A lézert a [[hologram|holográfiában]], a biológiai [[mikroszkóp]]iában, a deflektometriában, az interferometriában és a radiográfiában használták többek között sűrű ködök vizsgálatára és asztrofizikai célokra.<ref>{{cite journal|last1=Zhang|first1=J.|title=A Saturated X-ray Laser Beam at 7 Nanometers|journal=Science|volume=276|pages=1097|year=1997|doi=10.1126/science.276.5315.1097|issue=5315}}</ref>
 
A szamárium-monokalkogenidek elektromos ellenállásának változását nyomásérzékelőkben és memóriákban használják ki,<ref>Elmegreen, Bruce G. et al. [http://www.freepatentsonline.com/y2010/0073997.html Piezo-driven non-volatile memory cell with hysteretic resistance] US patent application 12/234100, 09/19/2008</ref> ahol is az ellenállást a külső nyomással szabályozzák. Ezeket az eszközöket még fejlesztik.<ref>[http://www.tenzo-sms.ru/en/about SmS Tenzo]</ref> A szamárium-monoszulfidban enyhe melegítés hatására elektromos feszültség keletkezik, amivel termoelektromos konverterek készíthetők.<ref>{{cite journal|last1=Kaminskii|first1=V. V.|last2=Solov’ev|first2=S. M.|last3=Golubkov|first3=A. V.|title=Electromotive Force Generation in Homogeneously Heated Semiconducting Samarium Monosulfide|doi=10.1134/1.1467284|year=2002|pages=229|volume=28|journal=Technical Physics Letters|url=http://www.tenzo-sms.ru/en/articles/5|issue=3|bibcode = 2002TePhL..28..229K }} [http://www.tenzo-sms.ru/en/articles other articles on this topic]</ref>
 
A szamárium és a neodímium <sup>147</sup>Sm, <sup>144</sup>Nd és <sup>143</sup>Nd izotópjainak elemzése segít a sziklák és a meteoritok származásának és keletkezési idejének meghatározásában. Ez a szamárium-neodímium kormeghatározás. A két ritkaföldfém fizikai és kémiai tulajdonságai hasonlók, így nehez válnak el egymástól a különféle geológiai folyamatok hatására. Elkülönülésük jól modellezhető az elemek ionsugarának méretének különbözőségével.<ref>Robert Bowen, H -G Attendorn [http://books.google.com/books?id=k90iAnFereYC&pg=PA270 Isotopes in the Earth Sciences], Springer, 1988, ISBN 0-412-53710-9, pp. 270 ff</ref>
 
== Jegyzetek ==
530. sor:
== Források ==
{{commonskat|Samarium}}
* Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 00803794190-08-037941-9.
== Külső linkek ==
{{Commonskat|Samarium}}
{{wiktionary|samarium}}
540. sor:
{{DEFAULTSORT:Szamarium}}
[[Kategória:Lantanidák]]
 
{{Link GA|en}}
A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/wiki/Szamárium”