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7440-19-9

中文名称
英文名称 SAMARIUM
CAS 7440-19-9
EINECS 编号 231-128-7
分子式 Sm
MDL 编号 MFCD00011233
分子量 150.36
MOL 文件 7440-19-9.mol
更新日期 2024/03/15 15:37:42
7440-19-9 结构式 7440-19-9 结构式

基本信息

英文别名
SAMARIUM
所属类别
无机化工:单质

物理化学性质

外观性质浅灰色金属,硬度似铁,在空气中稳定,但很快变黑。密度:7.52熔点:1072℃沸点:1791℃
熔点1074 °C(lit.)
沸点1794 °C(lit.)
密度7.47 g/mL at 25 °C(lit.)
储存条件water-free area
形态powder
形态粉末
比重7.4
颜色银灰色
电阻率 (resistivity)91.4 μΩ-cm, 0°C
水溶解性Insoluble in water.
敏感性Air & Moisture Sensitive
Merck13,8425
暴露限值ACGIH: TWA 2 ppm; STEL 4 ppm
OSHA: TWA 2 ppm(5 mg/m3)
NIOSH: IDLH 25 ppm; TWA 2 ppm(5 mg/m3); STEL 4 ppm(10 mg/m3)
EPA化学物质信息Samarium (7440-19-9)

安全数据

危险性符号(GHS)
GHS02
警示词警告
危险性描述H228-H261
危险品标志F,R
危险类别码R11-R15-R33
安全说明S16-S30-S33
危险品运输编号UN 3089 4.1/PG 3
WGK Germany3
TSCAYes
危险等级4.2
包装类别I
海关编码28053019

应用领域

用途一
用作钐钴永磁材料
用途二
用作有机反应的催化剂、制造激光器材、微波和红外器材。在原子能工业中用作控制棒和中子吸收剂。
用途三
用作有机反应的催化剂、制造激光器材、微波和红外器材。在原子能工业中用作控制棒和中子吸收剂。用于ICP-AES、AAS、AFS、ICP-MS、离子色谱等。滴定分析用标准溶液。

制备方法

方法1
用钡或镧还原钐的氧化物可制得金属钐。氧化钐的还原蒸馏法还原-蒸馏法的优点是直接用稀土氧化物为原料,还原和蒸馏过程同时进行,从而简化了工序。所得金属产品纯度较高。此外,还原蒸馏产生的渣也是稀土氧化物,可以回收利用。因为钐具有高蒸气压,而还原剂镧的蒸气压低。La:1754℃时,蒸气压为1.33Pa,2217℃时,蒸气压为133.32PaSm:722℃时,蒸气压为1.33Pa,964℃时,蒸气压为133.32Pa因此可采用氧化物的镧还原蒸馏法制取金属钐:2La(l)+Sm2O3(s)1600La2O3(s)+2Sm(g)反应中产生的Sm可通过挥发从反应器中移去,故可使该反应进行完全。还原-蒸馏工艺流程在空气中将氧化钐在800℃下加热15h,以除掉可能吸收的H2O和CO2。将在1800℃下真空中熔化处理过的金属镧镟成金属屑。将550g的经灼热处理过的Sm2O3和540gLa金属屑[过量15%(质量分数)]混匀,经过压锭[锭压(9.8~49)×107Pa]装入一个直径6.4cm长25.4cm的Ta坩埚中,在坩埚上部装接上一个20cm长的Ta冷凝器,以及一个Ta挡板,以防止过量的氧化物颗粒被带出。将这个装置放入真空感应炉的高温区。当系统抽空至压力小于0.1Pa时,开始加热,经2h升温至最高温度1600℃,并在该温度下保持另外2h。慢慢升温很重要,因为如果升温过快,会引起La熔化,并跑到坩埚的底部,影响反应物的接触。被还原金属蒸馏出反应区,凝聚在冷凝器上。可得约465g的Sm,产率98%。当冷凝器的温度为300~500℃时,冷凝的金属具有较大的结晶颗粒,于空气中稳定。但在冷凝温度较低时,凝聚的金属颗粒较细,在空气中易燃。一次还原蒸馏的产品纯度可达995%以上,但仍含有几百个10-6数量级的La、O和H。这些杂质在经过重蒸馏或升华可获进一步降低。升华温度为800℃,冷凝温度~500℃,升华中可使用还原蒸馏所用的坩埚,不过事先应将坩埚用酸浸洗,并在1800℃温度下真空除气。

常见问题列表

简介

钐符号Sm,原子序数为62,属于镧系元素的一种柔软的银金属元素。它存在于独居石和玄武岩中。钐有7种自然存在的稳定同位素,除Sm147(放射性很弱(半衰期2.5×1011年))外,其余全部稳定。这种金属是中子吸收剂,可用于制造核反应堆部件的特殊合金中。钐在空气中具有一定的抗氧化性,但随着时间的推移会形成黄色氧化物。在150°C的较低温度下点燃。它是一种极好的还原剂,浸入水中时会释放出氢,并具有吸收核反应堆中中子的能力。

钐的电子模型

发现历史

钐是由法国化学家德布瓦博德兰(Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran)于1879年发现的,并以从其中分离出的矿物铌钇矿(Samarskite)命名。该矿物本身早先是以一位俄罗斯矿务官员瓦西里-萨马尔斯基-别克霍夫茨上校(Vasili Samarsky-Bykhovets)的名字命名的,他因此间接成为第一个名字被用来被命名为化学元素的人。钐虽然被列为稀土元素,但它是地壳中含量第40高的元素,比锡等金属还更常见。钐存在于几种矿物中,包括铈矿、硅铍钇矿,铌钇矿,独居石和氟碳铈矿等,浓度最高可达2.8%,后两种是最常见的商业来源。这些矿物主要分布在中国、美国、巴西、印度、斯里兰卡和澳大利亚;中国是迄今为止世界上钐的开采和生产的领导者。

来源

钐是地壳中第39个最丰富的元素,并且在所有稀土元素中(含量为6.5 ppm)排名第五。 1879年,钐首次在矿物石[[Y,Ce U,Fe)3(Nb,Ta,Ti5)O16]中被发现和确认。 今天,它主要是通过离子交换工艺从独居石砂中生产的。 独居石砂几乎包含所有稀土,其中2.8%为钐。 在南非,南美,澳大利亚和美国东南部的辉长岩,铈铁矿和锌矿中也发现了它。 它也可以作为核反应堆裂变过程的副产物回收。

钐的性状图

应用
钐呈浅黄色,是做钐钴系永磁体的原料,钐钴磁体是最早得到工业应用的稀土磁体。这种永磁体有SmCo5系和Sm2Co17系两类。70年代前期发明了SmCo5系,后期发明了Sm2Co17系。现在是以后者的需求为主。钐钴磁体所用的氧化钐的纯度不需太高,从成本方面考虑,主要使用95%左右的产品。此外,氧化钐还用于陶瓷电容器和催化剂方面。另外,钐还具有核性质,可用作原子能反应堆的结构材料,屏敝材料和控制材料,使核裂变产生巨大的能量得以安全利用。
用途

放射性同位素钐-153是药物钐(153Sm)的活性成分,它是治疗肺癌、前列腺癌、乳腺癌和骨肉瘤的药物“Quadramet”的活性成分,可杀死癌细胞。另一种同位素钐-149是一种强中子吸收剂,因此被添加到核反应堆的控制棒中。它在反应堆运行过程中也会形成衰变产物,是反应堆设计和运行中考虑的重要因素之一。钐的其他应用还包括化学反应的催化剂、放射性年代测定和X射线激光。

制备

氧化钐的还原蒸馏法:还原-蒸馏法的优点是直接用稀土氧化物为原料,还原和蒸馏过程同时进行,从而简化了工序。所得金属产品纯度较高。此外,还原蒸馏产生的渣也是稀土氧化物,可以回收利用。 因为钐具有高蒸气压,而还原剂镧的蒸气压低。La:1754℃时,蒸气压为 1.33Pa,2217℃时,蒸气压为133.32PaSm:722℃时,蒸气压为 1.33Pa,964℃时,蒸气压为133.32Pa因此可采用氧化物的镧还原蒸馏法制取金属钐:

2La(l)+Sm2O3(s)1600La2O3(s)+2Sm(g)

反应中产生的Sm可通过挥发从反应器中移去,故可促使该反应进行完全。

危害性
钐的盐如果摄入会产生毒性。 这些盐与水反应,释放出可能爆炸的氢。
钐价格(试剂级)
报价日期产品编号产品名称CAS号包装价格
2024/01/1643218钐箔, 0.75mm (0.03in)厚, 99.9% (REO)
Samarium foil, 0.75mm (0.03in) thick, 99.9% (REO)
7440-19-925x25mm2885元
2024/01/16045107钐 锭/块, ≈50.8mm (2.0in) 直径
Samarium ingot/button, ≈50.8mm (2.0in) dia, 99.5% (REO)
7440-19-91pc6888元
2024/01/1643218钐箔, 0.75mm (0.03in)厚, 99.9% (REO)
Samarium foil, 0.75mm (0.03in) thick, 99.9% (REO)
7440-19-950x50mm11539元
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