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钐(shan)英文为Samarium,元素符号Pr,元素周期表中原子序数为62,相对原子质量为150.4。钐是一种淡灰色发亮的稀土金属元素。作为一个典型的部件的镧系元素系列,钐通常假定的氧化态+3,和铈、钇以及钕相结合存在于稀土矿物中,在红棕色化合物中是两价的,在淡黄色化合物中是三价的。金属钐是一个中等硬度的银白色金属,在空气中容易氧化。用作激光材料等,也用于核工业。
钐是镧系元素(属于稀土元素)之一,纠缠且困惑着19世纪的化学家。它的历史开始于1803年铈的发现。铈被推测包含其它金属,在1839年莫桑德尔声称从中获取了镧和didymium(镨钕混合物)。关于镧他是正确的,但关于didymium他错了。自莫桑德尔先后发现镧、铒和铽以后,各国化学家特别注意从已发现的稀土元素去分离新的元素。1878年,法国光谱学家、化学家德拉丰坦就从莫桑德尔发现的称为didymium的元素中发现了一种新元素,称为decipium。但1879年,法国另一位化学家布瓦博德朗利利用光谱分析,确定decipium是一些未知和已知稀土元素的混合物,他全神贯注于第一种沉淀物并测量了它的光谱,这才揭露了它是一种新的元素,命名它为samarium,元素符号Sm,也就是钐。
与其他稀土元素共存于独居石砂里。独居石所含有的稀土元素,还有钙和钍,分布于印度和巴西的河沙及佛罗里达海滨河沙中。稀土元素在独居石砂里的质量分数通常为50%,其中钐占2.8%。此外,钐亦存在于氟碳铈矿中,而氟碳铈矿则大多分布于南加利福利亚。从其矿物中分离钐需用离子交换技术。
用于电子和陶瓷工业。钐容易磁化却很难退磁,这意味着将来在固态元件和超导技术中将会有重要的应用。
用于制造激光材料、微波和红外器材,在原子能工业上也有较重要的用处。
物理性质
钐为中等硬度的银白色金属
晶体结构:晶胞为三斜晶胞。
晶胞参数:
a = 362.1 pm
b = 362.1 pm
c = 2625 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 120°
在干燥空气中相当稳定,在潮湿空气中表面生成氧化物膜。若按照规格使用和储存则不会分解。避免与酸、氧化物、潮湿的水分接触。溶于酸,不溶于水。易与非金属元素化合。细粉状能自燃。以三价钐盐的形式存在于自然界中。可用作中子吸收剂、光电器材和制造合金等。
化学性质
银白色稀土金属。
相对原子质量: 150.4 常见化合价: +2,+3 电负性: 1.17
外围电子排布: 4f6 6s2核外电子排布: 2,8,18,24,8,2
同位素及放射线: Sm-144 Sm-145[340d] Sm-146[1.03E8y] Sm-147(放 α[1.06E11y]) Sm-148(放 α[7.0E15y]) Sm-149(放 α) Sm-150 Sm-151[90y] *Sm-152 Sm-153[1.92d] Sm-154
稀土金属的光泽介于银和铁之间。杂质含量氧化钐。
制备钐有银白色的光泽。在空气中,它慢慢地在室温下氧化和在150°C下自发性点燃,即使储存于矿物油中,钐也会逐渐氧化和在表面形成具有灰黄色粉末的氢氧化物混合物。金属外观可以被完整保存在密封的惰性气体中(如氩气)。
钐是镧系元素,为少数镧硅元素氧化态为+2之一。SM 2 +离子溶液为血红色。
用钡或镧还原钐的氧化物可制得金属钐
氧化钐的
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