Самарий

Сама́рий (лат. Samarium), Sm, химический элемент III группы короткой формы (3-й группы длинной формы) периодической системы; относится к лантаноидам и редкоземельным элементам (РЗЭ); атомный номер 62; атомная масса 150,36. В природе семь изотопов – стабильные ¹⁴⁴ Sm, ¹⁴⁹ Sm, ¹⁵⁰ Sm, ¹⁵² Sm (преобладает 26,75 %), ¹⁵⁴ Sm и α-радиоактивные ¹⁴⁷ Sm (период полураспада T_1/2 1,06·10¹¹ лет) и ¹⁴⁸ Sm (T_1/2 7·10¹⁵ лет). Открыт в 1879 г. П.-Э. Лекок де Буабодраном при спектроскопическом исследовании минерала самарскита (Y,Ce,U,Fe)₃ (Nb,Ta,Ti)₅ O₁₆ , названного в честь российского горного инженера В. Е. Самарского-Быховца. Содержание самария в земной коре 7·10^-4 % по массе. Вместе с другими РЗЭ содержится в минералах монаците, бастнезите, лопарите, самарските, гадолините, ортите и др.

Конфигурация внешней электронной оболочки атома самария 4f⁶ 6s² ; в соединениях проявляет степень окисления +3 и +2; электроотрицательность по Полингу 1,17; атомный радиус 181. В свободном состоянии самарий – серебристо-жёлтый металл с тригональной кристаллической решёткой (α-Sm); выше 917 °C кристаллизуется в кубической решётке (β-Sm), t_пл 1072 °C, t_кип 1788 °C; плотность 7536 кг/м³ (α-Sm), 7400 кг/м³ (β-Sm); твёрдость по Бринеллю 450–600 МПа. Легко поддаётся механической обработке. На воздухе медленно окисляется, бурно реагирует с минеральными кислотами, кипящей водой; взаимодействует при нагревании с галогенами, халькогенами, азотом, водородом. Оксид Sm₂ O₃ (кристаллы жёлтого цвета) получают термическим разложением нитратов, сульфатов, оксалатов и других кислородсодержащих соединений Sm на воздухе при 800–1000 °C.

Для получения самария концентрат, содержащий РЗЭ, разделяют экстракцией или ионообменным методом. Из растворов осаждают карбонат или оксалат самария, которые затем прокаливают до Sm₂ O₃ . Металлический самарий получают восстановлением Sm₂ O₃ лантаном или мишметаллом в вакууме при 1600 °C. Металлический самарий используют для изготовления постоянных магнитов на основе SmCo₅ и SmCo₁₇ . Самарий и его соединения применяют в производстве люминофоров, синтетических гранатов, специальных стёкол, керамических материалов, пигментов и др.