Saf Samaryum CAS 7440-19-9

Saf samaryumkimyasal sembolü Sm ve atom numarası 62 olan metal bir elementtir. Havada oksitlenmesi kolay, orta sertlikte gümüş beyazı bir metaldir. Lantanit serisinin tipik bir bileşeni olarak samaryum genellikle +3.'nin oksidasyon durumunu varsayar. SmO, SmS, SmSe ve SmTe samaryum (II)'nin en yaygın bileşikleridir. Samaryumun önemli bir biyolojik etkisi yoktur, sadece hafif bir toksisiteye sahiptir. Monazit kumunda diğer nadir toprak elementleriyle bir arada bulunur. Monazitte bulunan nadir toprak elementlerinin yanı sıra kalsiyum ve toryum da Hindistan ve Brezilya'nın nehir kumlarında ve Florida'nın kıyı nehir kumlarında dağılmıştır. Monazit kumundaki nadir toprak elementlerinin kütle oranı genellikle %50'dir ve bunun %2,8'i samaryumdan oluşur. Ayrıca samaryum, çoğunlukla Güney Kaliforniya'da dağıtılan bastnaesite'de de mevcuttur. Samaryumu minerallerinden ayırmak için iyon değiştirme teknolojisine ihtiyaç vardır.

Saf samaryumNadir toprak element ailesinin önemli bir üyesi olan eşsiz fiziksel ve kimyasal özellikleri nedeniyle birçok alanda vazgeçilmez uygulama değeri göstermiştir.

Kalıcı mıknatıslı malzemeler: Yüksek-sıcaklık ortamlarında baskın performans

 

Samaryum kobalt kalıcı mıknatıs (SmCo), nadir toprak kalıcı mıknatıs malzemelerinde öncüdür ve manyetik özellikleri neodim demir bordan sonra ikinci sıradadır. Bununla birlikte, yüksek sıcaklık stabilitesi, demanyetizasyon direnci ve korozyon direnci açısından önemli avantajlara sahiptir.

Technical characteristics: Samarium cobalt magnets are divided into two categories: SmCo ₅ series and Sm ₂ Co ₁ series. The latter has become mainstream due to its higher magnetic energy product (up to 32MGOe) and coercivity (>25kOe). Maksimum çalışma sıcaklığı 350 dereceye ulaşır ve bazı modeller 538 derecelik aşırı ortamlara dayanabilir. Manyetik değişim oranı %0,03/dereceden azdır ve sıcaklık farklılıkları altında hassas sistemlerin güvenilirliğini sağlar.

 

Askeri uygulamalar:
F-35 savaş uçağı: Her uçak, aşırı çalışma koşullarında hassas kontrol sağlayan, radar servo sistemlerini ve yüksek sıcaklıktaki motorları (538 dereceye dayanabilen) çalıştırmak için 23 kilogram samaryum kobalt mıknatısa ihtiyaç duyar. Neodimyum demir bor mıknatısları, yüksek sıcaklıktaki manyetik zayıflama sorunları nedeniyle değiştirilemez.
Füze yönlendirme sistemi: Samaryum kobalt mıknatısı, savaş başlığının koni motorunu çalıştırarak süpersonik uçuşun oluşturduğu yüksek-sıcaklıktaki sürtünme ortamında manyetik stabiliteyi korur. Anti elektromanyetik girişim özellikleri, lazer/kızılötesi yönlendirme sinyallerinin güvenilirliğini sağlar.

 

Nükleer denizaltı: Virginia sınıfı nükleer denizaltının sonar tespit sistemi, zayıf ses dalgalarını yakalamak için samaryum kobalt mıknatıslarına dayanır ve tahrik motoru, manyetik özelliklerin açığa çıkmasını önleyerek sessiz çalışmayı sağlamak için samaryum mıknatısları kullanır.
Endüstriyel uygulamalar: Uydu navigasyonu, yüksek-frekans tüpleri, mikrodalga ekipmanı vb. alanlarda samaryum kobalt mıknatısları sistem doğruluğunu sağlamak için kararlı manyetik alanlar sağlar. Örneğin, Apollo 11 uzay aracının konumlandırma araçları, ayın aşırı düşük sıcaklık ortamına uyum sağlamak için samaryum kobalt mıknatıslarını kullandı.

Nükleer Endüstri: Nükleer Fisyonun Güvenli Kullanımı için Kontrol Vanası

 

Samaryumun izotop samaryum-149'u (Sm-149), son derece yüksek bir termal nötron yakalama kesitine (42000 bar) sahiptir ve nükleer reaktörler için önemli bir kontrol malzemesidir.

Nötron emilimi: Sm-149, nötronları emerek nükleer reaksiyonların hızını düzenler, kontrolsüz zincir reaksiyonlarını önler. Emme kapasitesi kadmiyum gibi geleneksel malzemeleri çok aşıyor ve performansı yüksek sıcaklıklarda stabil.
Yapısal malzeme: Samaryum alaşımı, reaktör koruyucu katmanları üretmek, gama ışınlarını ve nötron radyasyonunu etkili bir şekilde engellemek, personeli ve çevreyi korumak için kullanılabilir.

Stratejik önem: Çin'in samariu gibi nadir toprak elementlerine ihracat kontrolleri getirmesinin ardından, ABD F-35 üretim hattı samariu kobalt mıknatıslarının bulunmaması nedeniyle durdu ve nükleer denizaltıların yükseltilmesi gecikerek Batı askeri tedarik zincirinin savunmasızlığını ortaya çıkardı. Pentagon'un 500 tonluk nadir toprak rezervinin yalnızca kısa vadeli acil durumlar için yeterli olması, samaryumun nükleer enerji güvenliği alanındaki stratejik değerini vurguluyor.

Tıp alanı: kanser ağrısı tedavisinde 'hassas silah'

 

Samaryumun radyoaktif izotopu samaryum-153 (Sm-153), tıbbi görüntüleme ve kanser tedavisinde çok önemli bir rol oynar.

Lai Xijue Nan Samarium Enjeksiyonu: Osteojenik kemik metastazının neden olduğu ağrıyı tedavi etmek için kullanılan beta parçacıkları, normal dokulara verilen zararı azaltırken kanser hücrelerini hedef alıp yok edebilir. Klinik istatistikler, ilacın meme kanseri, akciğer kanseri ve prostat kanserinin kemik metastazında ağrıyı giderme oranının %80'den fazla olduğunu göstermektedir.
Tıbbi görüntüleme: Sm-153, kemik taraması yoluyla tümör metastazlarının yerini tespit eden bir izleyici görevi görerek doktorların kesin tedavi planları geliştirmesine yardımcı olur.
Teknik avantaj:Saf samaryumbileşikler, manyetizmayı kaybetmeden 700 derecenin üzerindeki yüksek sıcaklıklara dayanabilir, bu da ilaçların hazırlanma ve saklama sırasında stabilitesini sağlar.

Optik ve Elektronik Malzemeler: İşlevsel Yükseltmeler için "Katkı Maddeleri"

 

Samaryum bileşikleri, malzeme özelliklerini iyileştirerek optik ve elektronik alanlarında teknolojik yeniliği teşvik eder.

Lazer malzemesi: samariu katkılı itriyum alüminyum garnet (Sm: YAG) kristali, katı hal lazerlerinin temel bileşenidir- ve yayılan 1,06 μm lazer dalga boyu tıbbi, endüstriyel işleme ve askeri amaçlı enerji silahları için uygundur. Samariu'nun katkılanması, lazer verimliliğini %30'dan fazla artırabilir.
Optik cam: Samaryum oksit (Sm ₂ O3) eklenmesi camın kırılma indeksini (1,8'in üzerinde) ve aşınma direncini artırabilir, aynı zamanda cama mikroskoplar ve teleskoplar gibi yüksek-hassas optik aletlerin üretiminde kullanılan özel sarı floresans özellikleri kazandırabilir.
Piezoelektrik seramikler: Bir katkı maddesi olarak Samariu oksit, seramiklerin sinterlenmesini ve yoğunluğunu iyileştirebilir, uygun piezoelektrik etkiler üretebilir ve sensörler ve ultrasonik dönüştürücüler gibi alanlarda yaygın olarak kullanılır.

Kataliz ve Seramik Endüstrisi: Verimliliğin Artırılmasına Yönelik Arttırıcılar

 

Samariu bileşikleri kimyasal reaksiyonlarda ve seramik üretiminde etkili katalitik performans sergiler.

Petrol rafinasyonu: Samariu bazlı katalizörler, ağır petrolün parçalanmasını teşvik edebilir, benzin verimini %10-%15 artırabilir ve sülfür oksit emisyonlarını azaltabilir.
Hidrojen enerjisi depolama: Lantan nikel alaşımı (samaryum içeren), hidrojen enerjisinin güvenli depolanması ve taşınması sorununu çözmesi beklenen metal hidritler oluşturmak için büyük miktarda hidrojen gazını emebilir.
Seramik kapasitörler: Samaryum oksitle katkı yapmak, seramiklerin dielektrik sabitini artırabilir, dielektrik kayıplarını azaltabilir ve yüksek-frekans devreleri ve darbeli güç sistemleri için uygundur.

Gelişmekte olan alanlar: teknolojik atılımların ön saflarında

 

Teknolojinin gelişmesiyle birlikte samaryumun gizli malzemeler, süper iletken teknoloji ve diğer alanlardaki potansiyel uygulamaları yavaş yavaş ortaya çıkmaktadır.

Gizli malzeme: Samariu tabanlı meta malzemeler, radar dalgalarını ve kızılötesi radyasyonu düzenleyerek savaş uçakları/gemileri için radar kızılötesi çift bant gizliliği elde ederek geleneksel emici malzemelerin bant genişliği sınırlamalarını aşabilir.
Süperiletken teknolojisi: Bazı samaryum bileşikleri düşük sıcaklıklarda süperiletkenlik sergileyerek maglev trenleri ve kuantum hesaplama için maddi bir temel sağlar.

Hipersonik füze: Yüksek-sıcaklığa dayanıklı bir seramik katkı maddesi olan Samariu oksit, 5 Mach uçuş hızında füzenin termal koruma katmanını hasardan koruyabilir.

 

Samariu, benzersiz fiziksel ve kimyasal özellikleriyle geleneksel endüstriyi son teknolojiyle birleştiren bir "köprü" haline geldi. Yüksek-sıcaklıktaki kalıcı mıknatıslardan nükleer reaktör kontrol çubuklarına, kanser ağrısı tedavisinde kullanılan ilaçlardan lazer kristallerine kadar, samaryumun uygulanması insan toplumunun birçok boyutunu kapsamaktadır. Çin'in nadir toprak kaynaklarının stratejik kontrolü ve teknolojik olarak geliştirilmesiyle, Samariu'nun küresel tedarik zinciri yapısı gelişmeye devam edecek ve kilit alanlardaki hakim konumu daha da pekişecek. Gelecekte, gizli malzemeler ve süperiletken teknoloji gibi yeni ortaya çıkan alanlardaki atılımlarla samaryumun potansiyel değeri daha da açığa çıkacak.

Hazırlanması içinsaf samaryumMetal samaryum, samaryum oksidin baryum veya lantan ile indirgenmesiyle hazırlanabilir.

Samariu oksitin indirgeme damıtma yöntemi: İndirgeme damıtma yönteminin avantajı, nadir toprak oksitlerin doğrudan hammadde olarak kullanılması ve indirgeme ve damıtma işlemlerinin aynı anda gerçekleştirilmesi ve böylece işlemin basitleştirilmesidir. Elde edilen metal ürünlerin saflığı yüksektir. Ayrıca indirgeme damıtma işleminden elde edilen kalıntı da geri dönüştürülebilen nadir toprak oksittir.

Çünkü samaryum yüksek buhar basıncına sahipken, indirgeyici lantanumun buhar basıncı düşüktür. La: 1754 derecede buhar basıncı 1,33 Pa'dır; 2217 derecede buhar basıncı 133,32 PaSm'dir; 722 derecede buhar basıncı 1,33 Pa'dır; 964 derecede buhar basıncı 133,32 Pa'dır; bu nedenle metal samaryum hazırlamak için oksitlerin lantan indirgeme damıtma yöntemi kullanılabilir: 2La (l)+Sm2O3 (s) 1600La2O3 (s)+2Sm (g). Reaksiyonda üretilen Samariu, reaksiyonun tamamlanmasını teşvik edebilecek şekilde buharlaştırma yoluyla reaktörden çıkarılabilir.

İndirgeme damıtma işleminde, H2O ve CO2'nin olası emilimini ortadan kaldırmak için samaryum oksidi havada 800 derecede 15 saat ısıtın. Erimiş metal lantanı 1800 derecede metal talaşlara dönüştürün. 550g kalsine Sm2O3 ve 540g La metal talaşlarını [fazla %15 (kütle oranı)] karıştırın ve külçe preslemesinden (9,8-49) × 107Pa] geçirin, 6,4 cm çapında ve 25,4 cm uzunluğunda bir Ta potasına koyun ve potanın üst kısmına 20 cm'lik bir Ta kondansatör ve bir Ta saptırma plakası takın. Aşırı oksit parçacıklarının dışarı atılması. Cihazı vakum indüksiyon ocağının yüksek sıcaklık bölgesine yerleştirin. Sistem 0,1 Pa'dan daha düşük bir basınca boşaltıldığında ısınmaya başlar. 2 saat sonra maksimum sıcaklık olan 1600 dereceye yükselir ve 2 saat daha bu sıcaklıkta kalır. Sıcaklığın yavaş yavaş yükseltilmesi önemlidir, çünkü eğer sıcaklık çok hızlı yükselirse, La eriyecek ve potanın dibine akacak, bu da reaktanların temasını etkileyecektir. İndirgenmiş metal reaksiyon bölgesinden damıtılır ve yoğunlaştırıcıda yoğunlaştırılır. Yaklaşık 465 g samariu %98 verimle elde edilebilir. Yoğunlaştırıcının sıcaklığı 300~500 derece olduğunda, yoğunlaştırılmış metal büyük kristal parçacıklara sahiptir ve havada stabildir. Ancak yoğuşma sıcaklığı düşük olduğunda, yoğuşan metal parçacıkları havada ince ve yanıcıdır. Bir indirgeme damıtma işleminden elde edilen ürünün saflığı %99,5 veya daha fazlasına ulaşabilir, ancak yine de 10-6 düzeyinde yüzlerce La, O ve H içerir. Bu safsızlıklar yeniden damıtma veya süblimleştirme sonrasında daha da azaltılabilir. Süblimleşme sıcaklığı 800 derecedir ve yoğunlaşma sıcaklığı ~ 500 derecedir. İndirgeme damıtma için kullanılan pota süblimasyonda kullanılabilir. Ancak krozenin önceden asit ile asitlenip 1800 derecede vakum altında gazının alınması gerekmektedir.

Keşif süreci:saf samaryum19. yüzyılda kimyagerlerin kafasını karıştıran ve kafasını karıştıran lantanit elementlerinden (nadir toprak elementlerine ait) biridir. Tarihi 1803 yılında seryumun keşfiyle başlamıştır.

Seryumun diğer metalleri de içermesi gerekiyor. Carl Mosander 1839'da ondan lantan ve didimim elde ettiğini iddia etti, ancak didimium aslında praseodimyum ve neodimyumun bir karışımıdır. 1879'da Paul ¦ mil Lecoq de Boisbaudran didimiyumu niyobyum itriyum cevherlerinden yeniden çıkardı. Daha sonra nitrik asit didimiyum çözeltisini yaptı ve amonyum hidroksit ekledi. Tortunun iki aşamada oluştuğu tespit edildi. İlk maden yatağı üzerinde yoğunlaştı ve spektrumunu ölçtü ve bunun yeni bir samaryum elementi olduğu sonucuna vardı. (Aslında europium 1901 yılında samaryumda bulunmuştur)

Mineral dağılımı: monazit kumunda diğer nadir toprak elementleriyle bir arada bulunur. Monazitte bulunan nadir toprak elementlerinin yanı sıra kalsiyum ve toryum da Hindistan ve Brezilya'nın nehir kumlarında ve Florida'nın kıyı nehir kumlarında dağılmıştır. Monazit kumundaki nadir toprak elementlerinin kütle oranı genellikle %50'dir ve bunun %2,8'i samaryumdan oluşur. Ayrıca samaryum, çoğunlukla Güney Kaliforniya'da dağıtılan bastnaesite'de de mevcuttur. Samaryumu minerallerinden ayırmak için iyon değiştirme teknolojisine ihtiyaç vardır.

Popüler Etiketler: saf samaryum cas 7440-19-9, tedarikçiler, üreticiler, fabrika, toptan satış, satın al, fiyat, toplu, satılık