يحتوي هذا العنصر الكيميائي على بنية معينية شفافة مرتبطة بمجموعة اللانثانيدات. يتكون من 7 نظائر خاملة بطبيعتها. ولذلك فإنه يجعل من السهل التقاط النيوترونات، مما يجعله معدنًا مفيدًا للغاية. ثم اكتشف خصائص واستخدامات السماريوم.
ما هو السماريوم؟
وهو معدن يظهر على شكل أكسيد، لونه بين الفضي واللؤلؤي، قابل للذوبان في الأحماض. وله قوام صلب وهش، وعندما يتأكسد يصبح أصفر شاحبًا. ولا يوجد بشكل مستقل في البيئة، بل منغمس في عناصر أخرى، ولهذا يجب أن يمر بعملية فصل لدراسته واستخدامه.
رمز الساماريوم
Sm يرجع اسمها إلى Samarskita في مقاطعة ميتشل بولاية نورث كارولينا. على الرغم من أن المعدن ظهر لأول مرة في جبال الأورال، إلا أنه تم اختيار اسمه تكريما لعقيد محلي يدعى سامارسكي.
خصائص الساماريوم
ومن مميزات هذا العنصر أنه يتمتع بالقدرة على الثبات في وجود الهواء. فيما يلي تفاصيل أخرى عن هذا المعدن:
- الحالة: صلبة.
- اللون: أبيض فضي.
- الطعم والرائحة: ليس له رائحة أو طعم محدد.
- الذوبان: قابل للذوبان في الأحماض بسهولة.
- السمية: منخفضة.
- التفاعلية: ينشط بسرعة ويتحد مع الماء عند درجات حرارة عالية.
- الهيكل: بلوري ذو شكل معيني.
- التركيب: يحتوي في تركيبه الذري على 62 بروتونًا و62 إلكترونًا.
الخصائص الكيميائية والفيزيائية للساماريوم
- العدد الذري: 62
- الفترة: 6
- كتلة: ف
- المجموعة: 3
- الكثافة: 7353 كجم/م3
- نصف القطر الذري: 238 م
- متوسط نصف القطر: 185 ساعة
- حالة الأكسدة: 2، 3
- نقطة الغليان: 2076 كلفن ( 1803 درجة مئوية)
- نقطة الانصهار: 1345 ك (1072 درجة مئوية)
- التكوين الإلكتروني: [Xe]6s 2 4f 6
- إلكترونات لكل طبقة: 2، 8، 18، 24، 8، 2
- السالبية الكهربية: 1.17 (بولينج)
- جهد التأين الأول فولت : 544.5 كيلوجول/مول
- الموصلية الحرارية: 13.3 واط/(م·ك)
- الموصلية الكهربائية: 0.956 × 106 م-1 Ω-1
- الصدأ: أساسي قليلاً.
- نصف القطر التساهمي (Å): 1:66 م
- الحرارة النوعية: 200 جول/(كجم/ك)
- الكتلة الذرية (جم/مول): 150.36(3) ش
أصل السماريوم
يعود أصله إلى عام 1853 عندما اكتشفه الباحث الكيميائي السويسري جان تشارلز غاليسار دي ماريناك. ومع ذلك، في عام 1879 تمكن العالم الفرنسي بول إميل ليكوك دي بويسبودران من فصله عن معدن السامارسكيت. وتمتلك الصين حاليا أكبر كمية من هذا المعدن النادر على سطح الأرض. وبعد ذلك تأتي روسيا وماليزيا، حيث يتم استخراج هذا النوع من الفلزات.
ما هو الساماريوم؟
وكثيرا ما يستخدم كمحفز في العمليات التي تنطوي على التحولات العضوية. يتمتع السماريوم بميزة الاشتعال في أجهزة الإشعال، ولهذا السبب يتم استخدامه في تقنيات التغليف للحفاظ على الفولاذ. تشمل الاستخدامات الأخرى ما يلي:
- تصنيع المصابيح المتوهجة ومصابيح قوس الكربون، التي تستخدم عادة في دور السينما لإضاءة أجهزة العرض والاستوديو.
- جنبا إلى جنب مع معدن ميش، يتم استخدامه لإنتاج الحجارة أخف وزنا.
- في إنشاء مغناطيس أكثر قوة ومقاومة من أي مغناطيس آخر، يتم تحقيق ذلك من خلال الجمع بين هذا العنصر والكوبالت.
- يُستخدم الأكسيد المنبعث من السماريوم كمادة لإنتاج البلورات، المستخدمة لامتصاص الأشعة تحت الحمراء، وهو إجراء شائع في مجال البصريات.
- وهي مادة يتم التلاعب بها في مرضى السرطان لأنها، إلى جانب السترونتيوم، فعالة في العلاج الإشعاعي المعتدل لتقليل الألم.
- يتم استخدامه كتخمير لنزع الهيدروجين وتجفيف الإيثانول، وهو مساعد في إنتاج المشروبات الكحولية.
- يستخدم السماريوم بشكل شائع في إنتاج بلورات فلوريد الكالسيوم المستخدمة في أجهزة الليزر والمولدات.
- مفيد في الأنشطة الطوبولوجية، لأنه يعمل كعازل، ويوصل التيار على السطح، وفي نفس الوقت يحيد داخليًا.
- وقد مكّن تطوير الإلكترونات باستخدام هذا المركب من إنشاء ترانزستورات كمومية، مما يوفر قوة دافعة للحوسبة الجديدة.
- لتطوير الأجهزة المنزلية، مثل أجهزة الميكروويف والأفران وأجهزة التلفاز والمصابيح وغيرها.
من أين تحصل على السماريوم؟
ويتواجد السماريوم في معادن مثل رمل المونازيت بنسبة 2.8%، بالإضافة إلى أنه مغمور في معادن أخرى مثل السيريت والباستناسيت والسامارسكيتا والجادولينيت بدرجة أقل. من ناحية أخرى، تميل العناصر التي تنتمي إلى مجموعة اللانثانيدات إلى التشابه، ولهذا السبب يجب أن تخضع لعملية التبادل الأيوني لتمييزها.
وأخيرًا، السماريوم عبارة عن شبه فلز يوفر العديد من الفوائد في العمليات الصناعية المختلفة، بحيث تكون فعالة. لكن من المهم الحذر من تعريض نفسك للاستخدام المفرط للعنصر دون اتخاذ التدابير اللازمة، فهو مضر للإنسان والبيئة.