Sof Samarium CAS 7440-19-9

Toza samariumkimyoviy belgisi Sm va atom raqami 62 boʻlgan metall element. Bu oʻrtacha qattiqlikdagi kumush rangli oq metall boʻlib, havoda oksidlanishi oson. Lantanidlar seriyasining tipik komponenti sifatida samarium odatda +3. SmO oksidlanish darajasini oladi, SmS, SmSe va SmTe samariumning (II) eng keng tarqalgan birikmalaridir. Samarium muhim biologik ta'sirga ega emas, faqat ozgina zaharli. U monazit qumida boshqa noyob tuproq elementlari bilan birga yashaydi. Monazit tarkibidagi noyob tuproq elementlari, shuningdek, kaltsiy va toriy Hindiston va Braziliya daryo qumlarida va Florida qirg'oq daryosi qumlarida tarqalgan. Monazit qumidagi noyob tuproq elementlarining massa ulushi odatda 50% ni tashkil qiladi, ulardan samarium 2,8% ni tashkil qiladi. Bundan tashqari, samarium asosan janubiy Kaliforniyada tarqalgan bastnaezitda ham mavjud. Samariyni minerallardan ajratish uchun ion almashinuvi texnologiyasi kerak.

Toza samarium, noyob tuproq elementlari oilasining muhim a'zosi sifatida o'zining noyob fizik va kimyoviy xossalari tufayli bir nechta sohalarda o'zgarmas qo'llanilishini ko'rsatdi.

Doimiy magnitli materiallar: yuqori haroratli muhitda- ustun ishlash

 

Samarium kobaltli doimiy magnit (SmCo) noyob tuproqli doimiy magnit materiallarda kashshof bo'lib, magnit xususiyatlariga ega, neodimiy temir bordan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Biroq, u yuqori harorat barqarorligi, demagnetizatsiya qarshiligi va korroziyaga chidamliligi bo'yicha muhim afzalliklarga ega.

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 (>25 kOe). Uning maksimal ish harorati 350 darajaga etadi va ba'zi modellar 538 daraja ekstremal muhitlarga bardosh bera oladi. Magnit o'zgarish tezligi 0,03% / darajadan past bo'lib, harorat farqlari ostida aniq tizimlarning ishonchliligini ta'minlaydi.

 

Harbiy ilovalar:
F{2}}35 qiruvchi samolyoti: Har bir samolyotga radar servo tizimlari va yuqori haroratli motorlarni (538 darajaga bardosh bera oladi) haydash uchun 23 kilogramm samarium kobalt magnitlari kerak bo‘lib, ekstremal ish sharoitida aniq boshqaruvni ta’minlaydi. Neodimiy temir bor magnitlarini yuqori haroratli magnit zaiflashuv muammolari tufayli almashtirib bo'lmaydi.
Raketani boshqarish tizimi: samarium kobalt magniti jangovar kallakning konus motorini boshqarib, tovushdan tez parvoz natijasida hosil bo'ladigan yuqori haroratli ishqalanish muhitida magnit barqarorligini saqlaydi. Uning elektromagnit parazitlarga qarshi xususiyatlari lazer/infraqizil yo'l-yo'riq signallarining ishonchliligini ta'minlaydi.

 

Yadro suv osti kemasi: Virjiniya toifasidagi yadroviy suv osti kemasining sonar aniqlash tizimi zaif tovush to'lqinlarini ushlash uchun samarium kobalt magnitlariga tayanadi va harakatlantiruvchi vosita magnit xususiyatlarning ta'siridan qochib, ovozsiz ishlashga erishish uchun samarium magnitlaridan foydalanadi.
Sanoat ilovalari: Sun'iy yo'ldosh navigatsiyasi, yuqori{0}}chastotali quvurlar, mikroto'lqinli pechlar va boshqalar kabi sohalarda samarium kobalt magnitlari tizim aniqligini ta'minlash uchun barqaror magnit maydonlarni ta'minlaydi. Masalan, Apollon 11 kosmik kemasining joylashishni aniqlash asboblari Oyning juda past haroratli muhitiga moslashish uchun samarium kobalt magnitlaridan foydalangan.

Yadro sanoati: yadroviy parchalanishdan xavfsiz foydalanish uchun nazorat valfi

 

Samariumning izotopi samarium-149 (Sm-149) juda yuqori termal neytronni ushlab turish kesimiga ega (42000 bar) va yadroviy reaktorlar uchun asosiy nazorat materialidir.

Neytronlarning yutilishi: Sm-149 neytronlarni yutish orqali yadro reaktsiyalarining tezligini tartibga soladi, nazoratsiz zanjir reaktsiyalarining oldini oladi. Uning assimilyatsiya qilish qobiliyati kadmiy kabi an'anaviy materiallardan ancha yuqori va uning ishlashi yuqori haroratlarda barqaror.
Strukturaviy material: Samarium qotishmasi reaktorni himoya qiluvchi qatlamlarni ishlab chiqarish, gamma nurlari va neytron nurlanishini samarali blokirovka qilish, xodimlarni va atrof-muhitni himoya qilish uchun ishlatilishi mumkin.

Strategik ahamiyati: Xitoy samariu kabi nodir yerlarga eksport nazoratini oʻrnatganidan soʻng, samariu kobalt magnitlari yetishmasligi sababli AQShning F-35 ishlab chiqarish liniyasi toʻxtab qoldi va yadroviy suv osti kemalarini yangilash kechiktirildi, bu esa Gʻarb harbiy taʼminot zanjirining zaifligini ochib berdi. Pentagonning 500 tonna noyob tuproq zaxirasi faqat qisqa muddatli favqulodda vaziyatlar uchun etarli bo'lib, samariumning yadroviy energiya xavfsizligi sohasidagi strategik ahamiyatini ta'kidlaydi.

Tibbiyot sohasi: saraton og'rig'ini davolash uchun "aniq qurol"

 

Samariumning radioaktiv izotopi samarium-153 (Sm-153) tibbiy tasvirlash va saraton kasalligini davolashda hal qiluvchi rol o'ynaydi.

Lai Xijue Nan Samarium in'ektsiyasi: Osteogenik suyak metastazlari natijasida kelib chiqqan og'riqni davolash uchun ishlatiladi, uning chiqarilgan beta zarralari normal to'qimalarga zarar yetkazishni kamaytiradi va saraton hujayralarini yo'q qiladi. Klinik statistika shuni ko'rsatadiki, ko'krak saratoni, o'pka saratoni va prostata saratonining suyak metastazlari uchun preparatning og'riqni yo'qotish darajasi 80% dan ortiq.
Tibbiy ko'rish: Sm-153 suyaklarni skanerlash orqali o'simta metastazlarini aniqlash uchun kuzatuvchi bo'lib xizmat qiladi va shifokorlarga aniq davolash rejalarini ishlab chiqishda yordam beradi.
Texnik afzallik:Toza samariumaralashmalar magnitlanishni yo'qotmasdan 700 darajadan yuqori haroratga bardosh bera oladi, preparatni tayyorlash va saqlash vaqtida barqarorligini ta'minlaydi.

Optika va elektron materiallar: Funktsional yangilanishlar uchun "qo'shimchalar"

 

Samarium birikmalari material xususiyatlarini yaxshilash orqali optika va elektronika sohalarida texnologik innovatsiyalarni rag'batlantiradi.

Lazer materiali: samariu qoʻshilgan itriy alyuminiy granatasi (Sm: YAG) kristall qattiq holatdagi lazerlarning asosiy komponenti boʻlib, uning 1,06 mkm lazer toʻlqin uzunligiga ega boʻlishi tibbiy, sanoat qayta ishlash va harbiy yoʻnaltirilgan energiya qurollari uchun javob beradi. Samariuning dopingi lazer samaradorligini 30% dan ko'proq oshirishi mumkin.
Optik shisha: samarium oksidi (Sm ₂ O3) qo'shilishi shishaning sinishi indeksini (1,8 dan yuqori) va aşınma qarshiligini oshirishi mumkin, shu bilan birga shishaga mikroskoplar va teleskoplar kabi yuqori aniqlikdagi optik asboblarni ishlab chiqarishda qo'llaniladigan maxsus sariq lyuminestsent xususiyatlarni beradi.
Piezoelektrik keramika: Samariu oksidi qo'shimcha sifatida keramikaning sinterlanishi va zichligini yaxshilaydi, mos piezoelektrik effektlarni keltirib chiqaradi va sensorlar va ultratovush transduserlari kabi sohalarda keng qo'llaniladi.

Kataliz va keramika sanoati: samaradorlikni oshirish uchun kuchaytirgichlar

 

Samariu birikmalari kimyoviy reaktsiyalar va keramika ishlab chiqarishda samarali katalitik ko'rsatkichlarni namoyish etadi.

Neftni qayta ishlash: Samariu asosidagi katalizatorlar og'ir neft yorilishiga yordam beradi, benzin rentabelligini 10% -15% ga oshiradi va oltingugurt oksidi chiqindilarini kamaytiradi.
Vodorod energiyasini saqlash: Lantan nikel qotishmasi (tarkibida samarium) vodorod energiyasini xavfsiz saqlash va tashish muammosini hal etishi kutilayotgan metall gidridlarni hosil qilish uchun ko'p miqdorda vodorod gazini o'zlashtirishi mumkin.
Seramika kondansatkichlari: Samarium oksidi bilan doping keramikaning dielektrik o'tkazuvchanligini oshirishi, dielektrik yo'qotishlarni kamaytirishi mumkin va yuqori-chastotali zanjirlar va impuls quvvat tizimlari uchun javob beradi.

Rivojlanayotgan sohalar: texnologik yutuqlarning oldingi qatori

 

Texnologiyaning rivojlanishi bilan samariumning yashirin materiallarda, o'ta o'tkazuvchanlik texnologiyasida va boshqa sohalarda potentsial qo'llanilishi asta-sekin paydo bo'ladi.

Yashirin material: Samariu asosidagi metamateriallar radar to'lqinlari va infraqizil nurlanishni tartibga solib, qiruvchi samolyotlar / kemalar uchun radar infraqizil ikki tarmoqli yashirinligiga erishib, an'anaviy yutuvchi materiallarning tarmoqli kengligi cheklovlaridan o'tib ketishi mumkin.
Supero'tkazuvchi texnologiya: Samariumning ba'zi birikmalari past haroratlarda o'ta o'tkazuvchanlikni namoyish etadi, bu maglev poezdlari va kvant hisoblashlari uchun moddiy asos yaratadi.

Gipersonik raketa: Samariu oksidi yuqori haroratga chidamli keramik qo'shimcha sifatida 5 Mach parvoz tezligida raketaning termal himoya qatlamini shikastlanishdan himoya qilishi mumkin.

 

Samariu oʻzining noyob fizik-kimyoviy xossalari bilan anʼanaviy sanoatni ilgʻor texnologiyalar bilan bogʻlovchi “koʻprik”ga aylandi. Yuqori haroratli doimiy magnitlardan yadroviy reaktorni nazorat qiluvchi tayoqchalargacha, saraton og'rig'ini davolovchi dori-darmonlardan lazer kristallarigacha samariumni qo'llash insoniyat jamiyatining ko'plab o'lchovlarini qamrab oladi. Xitoyning noyob yer resurslarini strategik nazorati va texnologik yangilashi bilan Samariuning global ta'minot zanjiri modeli rivojlanishda davom etadi va uning asosiy sohalardagi ustun mavqei yanada mustahkamlanadi. Kelajakda, yashirin materiallar va o'ta o'tkazuvchanlik texnologiyasi kabi rivojlanayotgan sohalardagi yutuqlar bilan samariumning potentsial qiymati yanada to'liq ochiladi.

Tayyorlanishi uchuntoza samarium, metall samarium samarium oksidini bariy yoki lantan bilan kamaytirish orqali tayyorlanishi mumkin.

Samariu oksidini kamaytirish distillash usuli: Qaytarilish distillash usulining afzalligi shundaki, noyob tuproq oksidlari to'g'ridan-to'g'ri xom ashyo sifatida ishlatiladi va reduksiya va distillash jarayonlari bir vaqtning o'zida amalga oshiriladi, bu jarayonni soddalashtiradi. Olingan metall buyumlarning tozaligi yuqori. Bundan tashqari, reduksiya distillashining qoldiqlari ham noyob tuproq oksidi bo'lib, uni qayta ishlash mumkin.

Chunki samarium yuqori bug 'bosimiga ega, qaytaruvchi lantanning bug' bosimi esa past. La: 1754 daraja, bug 'bosimi 1,33 Pa; 2217 daraja, bug 'bosimi 133,32 PaSm; 722 daraja, bug 'bosimi 1,33 Pa; 964 daraja, bug 'bosimi 133,32 Pa; shuning uchun oksidlarni lantan qaytaruvchi distillash usuli metall samariyni tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin: 2La (l)+Sm2O3 (s) 1600La2O3 (s)+2Sm (g). Reaktsiyada hosil bo'lgan samariu reaktordan uchuvchanlik yo'li bilan olib tashlanishi mumkin, bu esa to'liq reaktsiyaga yordam beradi.

Qaytarilish distillash jarayonida samarium oksidini H2O va CO2 ning mumkin bo'lgan emilimini olib tashlash uchun havoda 800 daraja 15 soat davomida qizdiring. Eritilgan metall lantanni 1800 gradusda metall chiplarga aylantiring. 550 g kalsinlangan Sm2O3 va 540 g La metall chiplari [ortiqcha 15% (massa ulushi)] aralashtiriladi va ingot pressdan (9,8-49) × 107Pa] o'tkaziladi, uni diametri 6,4 sm va uzunligi 25,4 sm bo'lgan Ta tigelga soling va Taff adanni yuqori qismiga yopishtiring. haddan tashqari oksid zarralarini chiqarib yuborishning oldini olish uchun tigeldan. Qurilmani vakuumli indüksiyon pechining yuqori haroratli zonasiga qo'ying. Tizim 0,1Pa dan kam bosimga evakuatsiya qilinganda, u qiziy boshlaydi. 2 soatdan keyin u maksimal harorat 1600 darajaga ko'tariladi va yana 2 soat shu haroratda qoladi. Haroratni asta-sekin ko'tarish muhim, chunki harorat juda tez ko'tarilsa, La eriydi va tigel tubiga yuguradi, bu reaktivlarning aloqasiga ta'sir qiladi. Qaytarilgan metall reaksiya zonasidan distillanadi va kondensatorda kondensatsiyalanadi. Taxminan 465 g samariu 98% hosil bilan olinishi mumkin. Kondenserning harorati 300 ~ 500 daraja bo'lganda, quyultirilgan metall katta kristalli zarralarga ega va havoda barqaror bo'ladi. Biroq, kondensatsiya harorati past bo'lsa, kondensatsiyalangan metall zarralari havoda yaxshi va yonuvchan bo'ladi. Bitta reduksion distillashdan olingan mahsulotning tozaligi 99,5% yoki undan ko'proq bo'lishi mumkin, ammo u hali ham 10-6 tartibida yuzlab La, O va H ni o'z ichiga oladi. Ushbu aralashmalar qayta distillash yoki sublimatsiyadan keyin yanada kamayishi mumkin. Sublimatsiya harorati 800 daraja, kondensatsiya harorati esa ~ 500 daraja. Reduksion distillash uchun ishlatiladigan tigel sublimatsiyada ishlatilishi mumkin. Biroq, tigelni oldindan kislota bilan tuzlash va 1800 daraja vakuum ostida gazsizlantirish kerak.

Tanish jarayoni:toza samarium19-asrda kimyogarlarni chalkashtirib yuborgan va chalkashtirib yuborgan lantanid elementlaridan biri (noyob yer elementlariga tegishli). Uning tarixi 1803 yilda seriyning kashf etilishi bilan boshlangan.

Seriy tarkibida boshqa metallar bo'lishi kerak. Karl Mosander 1839 yilda undan lantan va didimiy olishni da'vo qilgan, ammo didimiy aslida praseodimiyum va neodimiy aralashmasidir. 1879 yilda Pol ¦ mil Lecoq de Boisbaudran yana niobiy ittriy rudalaridan didiyni ajratib oldi. Keyinchalik u azot kislotasi didimiy eritmasini tayyorladi va ammoniy gidroksid qo'shdi. Cho'kma ikki bosqichda hosil bo'lganligi aniqlandi. U birinchi konga e'tibor qaratdi va uning spektrini o'lchadi va bu samariumning yangi elementi degan xulosaga keldi. (Aslida, evropiy 1901 yilda samariumda topilgan)

Mineral tarqalishi: monazit qumida boshqa noyob tuproq elementlari bilan birga mavjud. Monazit tarkibidagi noyob tuproq elementlari, shuningdek, kaltsiy va toriy Hindiston va Braziliya daryo qumlarida va Florida qirg'oq daryosi qumlarida tarqalgan. Monazit qumidagi noyob tuproq elementlarining massa ulushi odatda 50% ni tashkil qiladi, ulardan samarium 2,8% ni tashkil qiladi. Bundan tashqari, samarium asosan janubiy Kaliforniyada tarqalgan bastnaezitda ham mavjud. Samariyni minerallardan ajratish uchun ion almashinuvi texnologiyasi kerak.

Issiq teglar: sof samarium cas 7440-19-9, etkazib beruvchilar, ishlab chiqaruvchilar, zavod, ulgurji, sotib olish, narx, ommaviy, sotuv