Samarium Tulen CAS 7440-19-9

Samarium tulenialah unsur logam dengan simbol kimia Sm dan nombor atom 62. Ini adalah logam putih perak dengan kekerasan sederhana, yang mudah teroksida di udara. Sebagai komponen tipikal siri lantanida, samarium biasanya menganggap keadaan pengoksidaan+3. SmO, SmS, SmSe dan SmTe ialah sebatian yang paling biasa bagi samarium (II). Samarium tidak mempunyai kesan biologi yang ketara, hanya ketoksikan sedikit. Ia wujud bersama unsur nadir bumi lain dalam pasir monazit. Unsur nadir bumi yang terkandung dalam monazit, serta kalsium dan torium, diedarkan di pasir sungai India dan Brazil dan pasir sungai pantai Florida. Pecahan jisim unsur nadir bumi dalam pasir monazit biasanya 50%, yang mana samarium menyumbang 2.8%. Di samping itu, samarium juga wujud dalam bastnaesite, yang kebanyakannya diedarkan di selatan California. Teknologi pertukaran ion diperlukan untuk memisahkan samarium daripada mineralnya.

Samarium tulen, sebagai ahli penting keluarga unsur nadir bumi, telah menunjukkan nilai aplikasi yang tidak boleh ditukar ganti dalam pelbagai bidang kerana sifat fizikal dan kimianya yang unik.

Bahan magnet kekal: prestasi dominan dalam-persekitaran suhu tinggi

 

Magnet kekal kobalt Samarium (SmCo) ialah perintis dalam bahan magnet kekal nadir bumi, dengan sifat magnet kedua selepas boron besi neodymium. Walau bagaimanapun, ia mempunyai kelebihan ketara dalam kestabilan suhu tinggi, rintangan penyahmagnetan, dan rintangan kakisan.

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 (>25kOe). Suhu kerja maksimumnya mencapai 350 darjah, dan sesetengah model boleh menahan persekitaran melampau 538 darjah. Kadar perubahan magnetik kurang daripada 0.03%/darjah, memastikan kebolehpercayaan sistem ketepatan di bawah perbezaan suhu.

 

Aplikasi ketenteraan:
F-35 jet pejuang: Setiap pesawat memerlukan 23 kilogram magnet samarium kobalt untuk memacu sistem servo radar dan motor suhu tinggi (mampu menahan 538 darjah ), memastikan kawalan yang tepat di bawah keadaan kerja yang melampau. Magnet boron besi neodymium tidak boleh diganti kerana isu pengecilan magnet suhu tinggi.
Sistem bimbingan peluru berpandu: Magnet samarium kobalt memacu motor kon kepala peledak, mengekalkan kestabilan magnet dalam-persekitaran geseran suhu tinggi yang dijana oleh penerbangan supersonik. Ciri-ciri gangguan anti elektromagnet memastikan kebolehpercayaan isyarat panduan laser/inframerah.

 

Kapal selam nuklear: Sistem pengesan sonar kapal selam nuklear kelas Virginia bergantung pada magnet kobalt samarium untuk menangkap gelombang bunyi yang lemah, dan motor pendorong menggunakan magnet samarium untuk mencapai operasi senyap, mengelakkan pendedahan ciri magnetik.
Aplikasi perindustrian: Dalam bidang seperti navigasi satelit,-tiub frekuensi tinggi, peralatan gelombang mikro, dsb., magnet samarium kobalt menyediakan medan magnet yang stabil untuk memastikan ketepatan sistem. Sebagai contoh, instrumen penentu kedudukan kapal angkasa Apollo 11 menggunakan magnet kobalt samarium untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran suhu yang sangat rendah di bulan.

Industri Nuklear: Injap Kawalan untuk Penggunaan Selamat Pembelahan Nuklear

 

Isotop samarium-149 (Sm-149) samarium mempunyai keratan rentas tangkapan neutron terma yang sangat tinggi (42000 bar) dan merupakan bahan kawalan utama untuk reaktor nuklear.

Penyerapan neutron: Sm-149 mengawal kadar tindak balas nuklear dengan menyerap neutron, menghalang tindak balas rantai yang tidak terkawal. Kapasiti penyerapannya jauh melebihi bahan tradisional seperti kadmium, dan prestasinya stabil pada suhu tinggi.
Bahan struktur: Aloi Samarium boleh digunakan untuk mengeluarkan lapisan pelindung reaktor, menghalang sinar gamma dan sinaran neutron dengan berkesan, melindungi kakitangan dan alam sekitar.

Kepentingan strategik: Selepas China mengenakan kawalan eksport ke atas nadir bumi seperti samariu, barisan pengeluaran F{3}}35 AS terhenti kerana kekurangan magnet kobalt samariu, dan naik taraf kapal selam nuklear ditangguhkan, mendedahkan kelemahan rantaian bekalan tentera Barat. Rizab nadir bumi 500 tan Pentagon hanya mencukupi untuk kecemasan jangka pendek, menonjolkan nilai strategik samarium dalam bidang keselamatan tenaga nuklear.

Bidang perubatan: 'senjata ketepatan' untuk rawatan sakit kanser

 

Isotop radioaktif samarium-153 (Sm-153) samarium memainkan peranan penting dalam pengimejan perubatan dan rawatan kanser.

Suntikan Lai Xijue Nan Samarium: Digunakan untuk merawat kesakitan yang disebabkan oleh metastasis tulang osteogenik, zarah beta yang dipancarkannya boleh menyasar dan memusnahkan sel-sel kanser sambil mengurangkan kerosakan pada tisu normal. Statistik klinikal menunjukkan bahawa kadar melegakan kesakitan ubat untuk metastasis tulang kanser payudara, kanser paru-paru dan kanser prostat adalah lebih daripada 80%.
Pengimejan perubatan: Sm-153 berfungsi sebagai pengesan untuk mengesan metastasis tumor melalui pengimbasan tulang, membantu doktor membangunkan pelan rawatan yang tepat.
Kelebihan teknikal:Samarium tulensebatian boleh menahan suhu tinggi melebihi 700 darjah tanpa kehilangan kemagnetan, memastikan kestabilan ubat semasa penyediaan dan penyimpanan.

Optik dan Bahan Elektronik: "Tambahan" untuk Peningkatan Fungsi

 

Kompaun samarium menggalakkan inovasi teknologi dalam bidang optik dan elektronik dengan menambah baik sifat bahan.

Bahan laser: kristal garnet aluminium yttrium doped samariu (Sm: YAG) ialah komponen teras laser keadaan pepejal -dan panjang gelombang laser 1.06 μm yang dipancarkan sesuai untuk senjata tenaga terarah perubatan, industri dan tentera. Doping samariu boleh meningkatkan kecekapan laser lebih daripada 30%.
Kaca optik: Menambah samarium oksida (Sm ₂ O3) boleh meningkatkan indeks biasan (melebihi 1.8) dan rintangan haus kaca, sambil memberikan kaca dengan sifat pendarfluor kuning khas, yang digunakan untuk mengeluarkan -alat optik berketepatan tinggi seperti mikroskop dan teleskop.
Seramik piezoelektrik: Samariu oksida sebagai bahan tambahan boleh meningkatkan pensinteran dan ketumpatan seramik, menghasilkan kesan piezoelektrik yang sesuai, dan digunakan secara meluas dalam bidang seperti penderia dan transduser ultrasonik.

Industri Pemangkin dan Seramik: Penggalak untuk Peningkatan Kecekapan

 

Sebatian Samariu mempamerkan prestasi pemangkin yang cekap dalam tindak balas kimia dan pembuatan seramik.

Penapisan petroleum: Pemangkin berasaskan Samariu boleh menggalakkan keretakan minyak berat, meningkatkan hasil petrol sebanyak 10% -15%, dan mengurangkan pelepasan sulfur oksida.
Penyimpanan tenaga hidrogen: Aloi nikel Lanthanum (mengandungi samarium) boleh menyerap sejumlah besar gas hidrogen untuk membentuk hidrida logam, yang dijangka dapat menyelesaikan masalah penyimpanan dan pengangkutan tenaga hidrogen yang selamat.
Kapasitor seramik: Doping dengan samarium oksida boleh meningkatkan pemalar dielektrik seramik, mengurangkan kehilangan dielektrik dan sesuai untuk litar frekuensi tinggi{0}} dan sistem kuasa nadi.

Bidang baru muncul: barisan hadapan kejayaan teknologi

 

Dengan perkembangan teknologi, potensi aplikasi samarium dalam bahan siluman, teknologi superkonduktor, dan bidang lain secara beransur-ansur muncul.

Bahan siluman: Bahan metamaterial berasaskan Samariu boleh mengawal gelombang radar dan sinaran inframerah, mencapai stealth radar inframerah dwi jalur untuk jet/kapal pejuang, menembusi had lebar jalur bahan penyerap tradisional.
Teknologi superkonduktif: Sebatian tertentu samarium mempamerkan superkonduktiviti pada suhu rendah, menyediakan asas bahan untuk kereta api maglev dan pengkomputeran kuantum.

Peluru berpandu hipersonik: Samariu oksida, sebagai-bahan tambahan seramik tahan suhu tinggi, boleh melindungi lapisan perlindungan terma peluru berpandu daripada kerosakan pada kelajuan penerbangan 5 Mach.

 

Samariu, dengan sifat fizikal dan kimianya yang unik, telah menjadi "jambatan" yang menghubungkan industri tradisional dengan-teknologi canggih. Daripada-magnet kekal suhu tinggi kepada rod kawalan reaktor nuklear, daripada ubat rawatan sakit kanser kepada kristal laser, penggunaan samarium melalui pelbagai dimensi masyarakat manusia. Dengan kawalan strategik China dan peningkatan teknologi sumber nadir bumi, corak rantaian bekalan global Samariu akan terus berkembang, dan kedudukan dominannya dalam bidang utama akan terus disatukan. Pada masa hadapan, dengan penemuan dalam bidang baru muncul seperti bahan stealth dan teknologi superkonduktor, nilai potensi samarium akan lebih dilepaskan sepenuhnya.

Untuk penyediaansamarium tulen, samarium logam boleh disediakan dengan mengurangkan samarium oksida dengan barium atau lanthanum.

Kaedah penyulingan pengurangan Samariu oksida: Kelebihan kaedah penyulingan pengurangan ialah oksida nadir bumi digunakan secara langsung sebagai bahan mentah, dan proses pengurangan dan penyulingan dijalankan serentak, dengan itu memudahkan proses. Ketulenan produk logam yang diperoleh adalah tinggi. Di samping itu, sisa daripada penyulingan pengurangan juga merupakan oksida nadir bumi, yang boleh dikitar semula.

Kerana samarium mempunyai tekanan wap yang tinggi, manakala tekanan wap lanthanum reduktor adalah rendah. La: pada 1754 darjah, tekanan wap ialah 1.33 Pa; pada 2217 darjah, tekanan wap ialah 133.32 PaSm; pada 722 darjah, tekanan wap ialah 1.33 Pa; pada 964 darjah, tekanan wap ialah 133.32 Pa; oleh itu, kaedah penyulingan pengurangan lantanum oksida boleh digunakan untuk menyediakan samarium logam: 2La (l)+Sm2O3 (s) 1600La2O3 (s)+2Sm (g). Samariu yang dihasilkan dalam tindak balas boleh dikeluarkan dari reaktor dengan volatilisasi, yang boleh menggalakkan tindak balas lengkap.

Dalam proses penyulingan pengurangan, panaskan samarium oksida dalam udara pada 800 darjah selama 15j untuk menghilangkan kemungkinan penyerapan H2O dan CO2. Larik lanthanum logam cair pada 1800 darjah ke dalam serpihan logam. Campurkan 550g Sm2O3 yang dikalsinkan dan 540g serpihan logam La [lebih 15% (pecahan jisim)], dan lalu melalui penekan jongkong (9.8-49) × 107Pa] masukkan ke dalam pijar Ta dengan diameter 6.4cm dan panjang 25.4cm atas, dan pasangkan Taffles pada bahagian atas bawal. pijar untuk mengelakkan zarah oksida yang berlebihan daripada dibawa keluar. Letakkan peranti ke dalam zon suhu tinggi relau aruhan vakum. Apabila sistem dialihkan kepada tekanan kurang daripada 0.1Pa, ia mula menjadi panas. Selepas 2j, ia meningkat kepada suhu maksimum 1600 darjah , dan kekal pada suhu ini selama 2j lagi. Adalah penting untuk menaikkan suhu secara perlahan, kerana jika suhu meningkat terlalu cepat, La akan cair dan berjalan ke bahagian bawah mangkuk pijar, menjejaskan sentuhan bahan tindak balas. Logam terkurang disuling keluar dari zon tindak balas dan terpeluwap pada pemeluwap. Kira-kira 465g samariu boleh diperolehi dengan hasil 98%. Apabila suhu pemeluwap adalah 300 ~ 500 darjah, logam pekat mempunyai zarah kristal yang besar dan stabil di udara. Walau bagaimanapun, apabila suhu pemeluwapan rendah, zarah logam terkondensasi adalah halus dan mudah terbakar di udara. Ketulenan produk daripada satu penyulingan pengurangan boleh mencapai 99.5% atau lebih, tetapi ia masih mengandungi ratusan La, O dan H dalam urutan 10-6. Kekotoran ini boleh dikurangkan lagi selepas penyulingan semula atau pemejalwapan. Suhu pemejalwapan ialah 800 darjah, dan suhu pemeluwapan ialah ~ 500 darjah. Pisau yang digunakan untuk penyulingan pengurangan boleh digunakan dalam pemejalwapan. Walau bagaimanapun, mangkuk pijar hendaklah dijeruk dengan asid terlebih dahulu dan dinyahgas di bawah vakum pada 1800 darjah .

Proses penemuan:samarium tulenialah salah satu unsur lantanida (kepunyaan unsur nadir bumi), yang menjerat dan mengelirukan ahli kimia pada abad ke-19. Sejarahnya bermula dengan penemuan cerium pada tahun 1803.

Cerium sepatutnya mengandungi logam lain. Carl Mosander mendakwa memperoleh lanthanum dan didymium daripadanya pada tahun 1839, tetapi didymium sebenarnya adalah campuran praseodymium dan neodymium. Pada tahun 1879, Paul ¦ mil Lecoq de Boisbaudran sekali lagi mengekstrak didymium daripada bijih niobium yttrium. Kemudian, dia membuat larutan didymium asid nitrik dan menambah ammonium hidroksida. Didapati bahawa sedimen terbentuk dalam dua peringkat. Dia menumpukan pada deposit pertama dan mengukur spektrumnya, dan membuat kesimpulan bahawa ia adalah samarium unsur baru. (Malah, europium ditemui di samarium pada tahun 1901)

Taburan mineral: wujud bersama unsur nadir bumi lain dalam pasir monazit. Unsur nadir bumi yang terkandung dalam monazit, serta kalsium dan torium, diedarkan di pasir sungai India dan Brazil dan pasir sungai pantai Florida. Pecahan jisim unsur nadir bumi dalam pasir monazit biasanya 50%, yang mana samarium menyumbang 2.8%. Di samping itu, samarium juga wujud dalam bastnaesite, yang kebanyakannya diedarkan di selatan California. Teknologi pertukaran ion diperlukan untuk memisahkan samarium daripada mineralnya.

Cool tags: samarium tulen cas 7440-19-9, pembekal, pengilang, kilang, borong, beli, harga, pukal, untuk dijual