სახე

მოვერცხლისფერო-თეთრი

ძირითადი თვისებები

დასახელება, სიმბოლო, ნომერი

სამარიუმი, Sm, 62

წარმოთქმა

ელემენტის კატეგორია

ლანთანიდი

ჯგუფი, პერიოდი, ბლოკი

6,f

ატომური მასა

150.36 გ მოლი-1

ელექტრონული კონფიგურაცია

[Xe] 6s2 4f6

ელექტრონები ორბიტალებზე

2, 8, 18, 24, 8, 2
(იხ. სურათი)

ფიზიკური თვისებები

აგრეგატული მდგომარეობა

მყარი

სიმკვრივე

7.52 გ სმ-3

სიმკვრივე თხევად მგდომარეობაში (ლღობის ტემპერატურაზე)

7.16 გ სმ-3

ლღობის ტემპერატურა

1345 K, 1072 ˚C
1962 ˚F

დუღილის ტემპერატურა

2067 K, 1794 ˚C, 3261 ˚F

კრიტიკული წერტილი

დნობის სითბო

8.62 კჯ მოლი-1

აორთქლების სითბო

165 კჯ მოლი-1

სპეციალური სითბოტევადობა

(25 ˚C)
29.54 კჯმოლი-1
K-1

ორთლის წნევა
P(Pa) 1 10 100 1k 10k 100k
T(K)-ზე 1001 1106 1240 (1421 (1675 (2061

ატომური თვისებები

ჟანგვითი რიცხვები

3, 2

ელექტროუარყოფითობა

1.17 (პოლინგის შკალა)

იონიზაციის ენერგიები

I: 544.5 kJ·mol−1
II: 1070 kJ·mol−1
III: 2260 kJ·mol−1

ატომური რადიუსი

180 pm

კოვანელტური რადიუსი

198 pm

ვან დერ ვაალსის რადიუსი

pm

სხვადასხვა

კრისტალური სტრუქტურა

რომბული

მაგნიტური მოწესრიგებულობა

პარამაგნიტური

კუთრი ელექტრული წინაღობა

(20˚C) 0.940ნΏ მ

სითბოგამტარობა

(300 K) 13.3 ვტმ-1K-1

სითბოგადაცემა

(25˚C) 12.7 µm m-1K-1

ბგერის სიჩქარე

(20˚C) 2130 მ/წმ

იუნგის მოდული

49.7 გპა

შერის მოდული

19.5 გპა

ბულკის მოდული

37.8 გპა

სიმტკიცე მოსის მიხედვით

CAS-ის რეფისტრაციის ნომერი

7440-19-9

მდგრადი იზოტოპები

144Sm 3.07% 144Sm მდგრადია  82 ნეიტრონით
146Sm სინთ 1.03×108y α 2.529 142Nd
147Sm 14.99% 1.06×1011y α 2.310 143Nd
148Sm 11.24% 7×1015y α 1.986 144Nd
149Sm 13.82% 149Sm მდგრადია  87 ნეიტრონით
150Sm 7.38% 150Sm მდგრადია  88 ნეიტრონით
152Sm 26.75% 152Sm მდგრადია  90 ნეიტრონით
154Sm 22.75% 154Sm მდგრადია  92 ნეიტრონით

სამარიუმი

სამარიუმი წარმოადგენს ქიმიურ ელემენტს, რომლის სიმბოლოა Sm, ატომური ნომერი - 62 და ატომური მასა - 150.36. იგი საშუალო სიმაგრის, ვერცხლისფერი მეტალია, რომელიც სწრაფად იჟანგება ჰაერზე. წარმოადგენს ლანთანის სერიის ტიპიურ მეტალს. სამარიუმი ჩვეულებრივ ამჟღავნებს +3 დაჟანგულობის რიცხვს, მაგრამ ასევე ცნობილია სამარიუმ (II)–ის პროდუქტები. მათგან ყველაზე მნიშვნელოვანია SmO, მონოქალკოგენიდები SmS, SmSe და SmTe, ასევე სამარიუმ (II) იოდიდი. ეს უკანასკნელი ქიმიურ სინთეზში წარმოადგენს აღმდგენ აგენტს. სამარიუმს არა აქვს მნიშვნელოვანი ბიოლოგიური როლი, იგი მცირედ ტოქსიკურია.

სამარიუმი აღმოჩენილი იქნა 1879 წელს ფრანგი ქიმიკოსის პაულ ბიოსბაუდრენის (Paul Émile Lecoq de Boisbaudran) მიერ და ეწოდა სამარიუმი მინერალ სამარკიტის მიხედვით, რომლისაგანაც იგი იქნა გამოყოფილი. თვითონ მიერალს ადრე სახელი ეწოდა რუსი სამხედრო ინჟინერის ვასილი სამარსკი–ბიხოვეტის გამო. თუმცა სამარიუმი იშვიათ მიწათა ელემენტია, იგი დედამიწის ქერქში გავრცელების მიხედვით წარმოადგენს მეორმოცე ელემენტს და უფრო გავრცელებულია, ვიდრე მეტალი – კალა. სამარიუმი ზოგიერთ მინერალში გვხვდება 2.8%–ზე მეტი, როგორიცაა მინერალები – ცერიტი, გოდოლინიტი, მონაციტი და ბასთნეზიტი. ბოლო ორი საბადო წარმოადგენს ელემენტის კომერციულ წყაროს. ეს მინერალები უმეტესად გვხვდება ჩინეთში, აშშ–ში, ბრაზილიაში, ინდოეთში, შრი–ლანკასა და ავსტრალიაში. სამარიუმის მოპოვებაში ლიდერია ჩინეთი.

სამარიუმის ძირითადი კომერციული გმოყენებაა სამარიუმ–კობალტის მაგნიტი, რომელსაც გააჩნია უწყვეტი მაგნიტიზმი, რაც მეორეა ნეოდიუმის მაგნიტიზმის შემდეგ. სამარიუმის ნაერთები მდგრადია საკმაოდ მაღალ ტემპერატურაზე და 700°C ტემპერატურაზე ზევითაც არ კარგავს თავის მაგნიტურ თვისებას. რადიოიზოტოპი სამარიუმ-153 წარმოადგენს სამარიუმ (153m)–ის კომპონენტს, რომელიც კლავს სიმსივნის უჯრედებს, ფილტვის, პროსტატის, მკერდის სიმსივნეების და ოსტეოსარკომის სიმსივნეების დამუშავების დროს. სამარიუმის მეორე იზოტოპი – სამარიუმ-149 წარმოადგენს ნეიტრონების ძლიერ მშთანთქმელს და ამიტომაც გამოიყენება ბირთვულ რეაქტორში. გარდა ამისა სამარიუმი გამოიყენება ქიმიურ რეაქციებში კატალიზატორად, რადიოაქტიური დატირებასა და X –სხივების ლაზერებში

 

ფიზიკური თვისებები

როგორც იშვიათ მიწათა ელემენტი, სამარიუმის სიმაგრე და სიმკვრივე მსგავსია ცინკისა. მისი დუღილის ტემპერატურაა 1794°C. სამარიუმი ლანთანოიდებში მესამეა აქლორადობის მიხედვით, იტერბიუმის და ევროპიუმის შემდეგ: ეს თვისება აადვილებს სამარიუმის გამოყოფას მინერალური საბადოებიდან, ჩვეულებრივ პირობებში სამარიუმს გააჩნია რომბული სტრუქტურა (α–ფორმა). 731°C–ზე გაცხელებისას, მისი კრისტალი სიმეტრიულად იცვლება და გადადის ჰექსაგონალურ, მჭიდრო ფორმაში, თუმცა მისი გარდაქმნის ტემპერატურა დამოკიდებულია მეტალის სისუფთავეზე. შემდგომი გაცხელებისას (922°C), მეტალი გადადის მოცულობა ცენტრირებულ კუბურ ფორმაში. 300°C ტემპერატურამდე გაცხელებისას, 40 კბარ წნევის დროს, იგი გადადის დუბლ–ჰექსაგონალურ მჭიდროდ შეკრულ სტრუქტურაში, ტეტრაგონალურ ფორმაში იგი გადადის 900კბარ წნევის დროს.

სამარიუმი ოთახის ტემპერატურაზე პარამაგნიტურია, მათი შესაბამისი, ეფექტური მაგნიტური მომენტი (2µB–ზე დაბლა) წარმოადგენს სიმცირით მესამე ლანთანოიდებს (და მათ ოქსიდებს) შორის, ლანთანისა და ლუთეციუმის შემდეგ. მეტალი გადადის ანტიფერომაგნიტურ მნდგომარეობაში 14.8K–ზე გაცხელების პირობებში.

 

ქიმიური თვისებები

ახლად მიღებულ სამარიუმს აქვს ვერცხლისებრი ბზინვარება. ჰაერზე, ოთახის ტემპერატურაზე იგი ნელა იჟანგება და სპონტანურად აღდგება 150°C ტემპერატურაზე. ნავთში შენახვის დროსაც კი, სამარიუმი თანდათან იჟანგება და გადადის მომწვანო–მოყვითალო შეფერილობის ფხვნილში, რომლის ზედაპირიც წარმოადგენს ოქსიდ–ჰიდროქსიდის ნარევს. ნიმუშის მეტალური სახე შეიძლება დავიცვათ ინერტულ აირ – არგონში დალუქვით.

სამარიუმი საკმაოდ ელექტროდადებითია და ნელა ურთიერთქმედებს ცივ წყალთან, ხოლო სწრაფად ცხელ წყალთან, სამარიუმის ჰიდროქსიდის წარმოქმნით.

2 Sm (მყ) + 6 H2O (თხევადი) → 2 Sm(OH)3 (სითხე) + 3 H2 (აირი)

სამარიუმი სწრაფად იხსნება განზავებულ გოგირდმჟავაში და იძლევა ღია მწვანე Sm(III) იონის შემცველ ხსნარს, რომელიც შედის [Sm(OH2)9]3+ კომპლექსში.

2 Sm (მყ) + 3 H2SO4 (ხსნ.) → 2 Sm3+ (ხსნ.) + 3 SO2− 4 (ხსნ.) + 3 H2 (აირი)

 

 

სამარიუმი ერთ–ერთია იმ მცირე ლანთანოიდებს შორის, რომლებიც ამჟღავნებენ +2 დაჟანგულობის ხარისხს. Sm2+ იონების ხსნარში სისხლივით წითელი ფერისაა.

 

ნაერთები

ოქსიდები

სამარიუმის ყველაზე მდგრადი ოქსიდია სესქვი–ოქსიდი – Sm2O3. როგორც სამარიუმის ნაერთთა უმეტესობა, იგი არსებობს რამოდენიმე კრისტალურ ფაზაში. ტრიგონალური ფაზა მიიღება გალღობილი ფორმის ნელი გაცივებით. Sm2O3–ის ლღობის ტემპერატურა აღწევს 2345°C და ამდენად მისი პირდაპირი გაცხელებით იგი არ ლღვება. ლღვება მხოლოდ ინდუქციური გაცხელების დროს. Sm2O3 –ის სიმეტრიული, მონოკლინური კრისტალები შეიძლება წარმოიქმნას Sm2O3–ის ფხვნილისგან. მეტასტაბილური ტრიგონალური Sm2O3 გადადის უფრო სტაბილურ მონოკლინურ ფაზაში. აღწერილია აგრეთვე კუბური Sm2O3.

სამარიუმი ერთ–ერთია იმ მცირერიცხოვან ლანთანოიდებს შორის, რომლებიც წარმოქმნიან მონოქრიდს – SmO. ეს მბრწყინავი მოოქროსფერო–ყვითელი ნერთი, მიღებულ იქნა Sm2O3–ის მეტალ სამარიუმით აღდგენით მაღალ ტემპერატურაზე (1000°C) და 50კბარ წნევის დროს. დაბალი წნევის დროს რეაქცია არ მიდის ბოლომდე. SmO–ს გააჩნია კუბური, ქვამარილის ტიპის სტრუქტურული მესერი.

 

ქალკოგენიდები

სამარიუმი წარმოქმნის სამვალენტიან სულფიდებს, სელენიდებს და ტელურიდებს. ასევე ცნობილია მისი მარილის მსგავსი სტრუქტურული მესერის მქონე ორვალენტიანი ქალკოგენიდები SmS, SmSe და SmTe. მათ გააჩნიათ უნარი, ოთახის ტემპერატურაზე, ნახევარგამტარში გადაიყვანონ მეტალურ მდგომარეობაში (გარკვეული წნევის დროს).

ჰალოგენიდები

მეტალური სამარიუმი რეაგირებს ყველა ჰალოგენთან X=F, Cl, Br ან I და წარმოქმნის ტრიჰალოგენიდებს.

2 Sm (მყ) + 3 X2 (აირი) → 2 SmX3 (მყ)

მათი შემდგომი აღდგენა მეტალური სამარიუმით, ლითიუმით ან ნატრიუმით მაღალ ტემპერატურაზე ეძლევა დიჰალოგენიდებს (დაახლოებით 700-900°C) დიიოდიდი აგრეთვე შეიძლება მივიღოთ SmI3 - ის გაცხელებით ან მეტალის ურთიერთქმედებით 1.2 დიიოდენთან უშუალო ტეტრაჰიდროფურანში, ოთახის ტემპერატურაზე

Sm (მყ) + ICH2=CH2I → SmI2 + CH2=CH2

დიჰალოგენიდებზე დამატებისას აღდგენით აგრეთვე წარმოიქმნება მრავალი, არასტექიომეტრული სამარიუმ ჰალოგენიდური, კრისტალური სტრუქტურით: Sm3F7, Sm14F33, Sm27F64, Sm11Br24, Sm5Br11 and Sm6Br13.

 

ბორიდები

სამარიუმის ოქსიდის ფხვნილის ბორთან შეცხობა, ვაკუუმში იძლევა ფხვნილს, რომელიც შეიცავს სამარიუმ ბორიდის რამოდენიმე ფაზას და მათი მოცულობითი შეფარდება შეიძლება გაკონტროლდეს მათი შერევის პროპორციით. ფხვნილი შეიძლება გადავიდეს დიდი ზომის სამარიუმ ბორიდის კრისტალში, რომელიც გამოიყენება ლღობის ტექნოლოგიებში SmB6 (2580 °C), SmB4 (about 2300 °C) და SmB66 (2150 °C)–ის სხვადასხვა ლღობის კრისტალიზაციის ტემპერატურაზე. ესენი ყველა წარმოადგენს სალ, მყიფე, მუქ – ნაცრიფერ მყარ მასალას, რომელიც იზრდება ბორის შემცველობის გამო.

სამარიუმ ჰექსაბორიდი წარმოადგენს ტიპიურ, შუალედუი ვალენტობის ნაერთს, სადაც სამარიუმი არის, როგორც Sm2+, ისე Sm3+ იონის სახით, შეფარდებით 3/7.

 

სხვა არაორგანული ნაერთები

სამარიუმის კარბიდები მიიღება ინერტულ არეში გრაფიტ–მეტალის ნარევის გალღობით. სინთეზის შემდეგ ეს ნაერთები ჰაერზე არამდგრადია და მათი შესწავლა ხდება მხოლოდ ინერტულ გარემოში. სამარიუმ მონოფოსფოდი (SmP), წარმოადგენს ნახევარგამტარს, რომლის ზღვართაშორის ძაბვის ზონაა 10eV, რომელიც სილიციუმის მსგავსია და აქვს n–ტიპის მაღალი ელექტროგამტარობა. იგი შეიძლება მიღებული იქნეს 1100°C ტემპერატურაზე კვარციის ამპულებში, რომელიც შეიცავს ფოსფორისა და სამარიუმის ფხვნილების ნარევს. ფოსფორი მაღალ ტემპერატურაზე ადვილად აქროლადია და შეიძლება ადვილად აფეთქდეს, ამგვარად გაცხელების სიჩქარე უნდა შენარჩუნდეს 1°C/წთ–ზე ქვემოთ. მსგავსი პროცედურა გვხვდება მონოარსენიდში, მაგრამ ამ დროს სინთეზის ტემპერატურა 1800°C–ზე მაღალია.

ცნობილია სამარიუმის კრისტალური ბინარული შენაერთების დიდი რიცხვი სამარიუმსა და 4.5 ან 6 არამეტალური ჯგუფის X ელემენტებს შორის, სადაც X არის Si, Ge, Sn, Pb, Sb ან Te და ასევე მეტალური შენადნობები. ისინი მიიღება შესაბამისი ელემენტების ფხვნილების შეცხობით საბოლოო ნაერთებისგან ბევრია არასტექიომეტრიული და მათ აქვს ნომინალური შედგენილობა - SmaXb, სადაც b/a შეფარდება მერყეობს 0.5-დან 3-მდე.

 

მეტალორგანული ნაერთები

სამარიუმი წარმოქმნის ციკლოპენტადიენიდს Sm(C5H5)3 და მის ქლორწარმოებულებს: Sm(C5H5)2Cl და Sm(C5H5)Cl2. ისინი მიირებიან სამარიუმტრიქლორიდის ურთიერთქმედებით NaC5H5-ტან ტეტრაჰიდროფურანში. ქლორწარმოებული Sm(C5H5)2Cl წარმოადგენს დიმერს, რომელიც შეიძლება ასე გამოისახოს (η5-C5H5)2Sm(µ-Cl)25-C5H5)2. აქ ქლორის ხიდები შეიძლება შეიცვალოს იოდის, წყალბადის ან აზოტის ატომებით ან CN-ჯგუფით. სამარიუმციკლოპენტადიენი (C5H5)– იონი შეიძლება იდენიტით (C9H7)– ან ციკლოოქტატეტრაენიდის (C8H8)2– რიგით და მიიღება Sm(C9H7)3 ან KSm(η8-C8H8)2. ამ უკანასკნელს აქვს ურანოციდის მსგავსი სტრუქტურა. არსებობს ორვალენტიანი სამარიუმის ციკლოოქტატეტრაენიდი - Sm(C5H5)2, რომელიც მყარია და სუბლიმირდება დაახლოებით 85 °C. ფეროცენის საპირისპიროდ C5H5 ბირთვი Sm(C5H5)2-ში არ არის პარალელური, მაგრამ დახრილია 40°-ით.

სამარიუმის ალკილები და არილები მიიღება მიმოცვლის რეაქციით ტეტრაჰიდროფურანში ან ეთერში.

SmCl3 + 3 LiR → SmR3 + 3 LiCl

Sm(OR)Cl3 + 3 LiCH(SiMe3)2 → Sm{CH(SiMe3)2}3 + 3 LiOR

სადაც R წარმოადგენს ნახშირწყალბადის ჯგუფს, ხოლო Me - არის მეთილი.

 

 

იზოტოპები

იგი შედგება ოთხი სტაბილური იზოტოპისაგან: 144Sm, 159Sm, 152Sm and 154Sm და სამი ექსტრემალურად დიდი სიცოცხლის ხანგრძლივობის რადიოიზოტოპისაგან: 147Sm (ნახევარდაშლის პერიოდი t½ = 1.06×1011 წელი), 148Sm (7×1015 წელი) და 149Sm (>2×1015 წელი), ამათგან 152Sm ყველაზე გავრცელებულია (ბუნებრივი გავრცელება 26.75%)..

151Sm და 145Sm ნახევარდაშლის პერიოდით 90 წელი და 340 დღე, შესაბამისად ყველა დანარჩენი რადიოიზოტოპის ნახევარდაშლის პერიოდი ორ დღეზე ნაკლებია და მათგან უმეტესობის ნახევარდაშლის პერიოდი 48 წამზე ნაკლებია. სამარიუმს ასევე აქვს ხუთი ბირთვული იზომერი, რომელთაგან ყველაზე მდგრადია 141mSm, (ნახევარდაშლის პერიოდია 22.6 წთ), 143mSm (t1/2 = 66წმ) და 139mSm (t1/2 = 10.7წმ). ხანგრძლივი არსებობის იზოტოპები : 146Sm, 147Sm, 148Sm ძირითადად იშლება ალვა ნაწილაკების გამოყოფით და გადადის ნეოდიუმის იზოტოპებში. სამარიუმის არამდგრადი ოზოტოპები ძირითადად იშლებიან ელექტრონების შთანთქმით, ხოლო ზოგიერთი მათგანი ბეტა დაშლის შეგდეგად გარდაქმნის ევროპიუმის იზოტოპად.

 

ისტორია

პოლ ემილ ლექორ დე ბოისბაურდანი – სამარიუმის აღმომჩენი

XIX საუკუნის მეორე ნეხევარში, რამოდენიმე მეცნიერმა განაცხადა სამარიუმის და მისი მონათესავე ელემენტების აღმოჩენის შესახებ. მათგან, ყველაზე პრიორიტეტული იყო ფრანგი ქიმიკოსის ბუასბოდრეინის მიერ იდენტიფიცირებული იქნა სამარიუმი. შეცდომაში აღმოჩენილი იქნა სამარიუმის დეპოზიტები ურალში და სხვა ადგილებში და შესაძლებელი გახდა მასზე კვლევების ჩატარება. აღმოჩნდა, რომ ბუასბოდრეინის მიერ გამოყოფილი სამარიუმი არ იყო სუფთა და შეიცავდა ევროპიუმს, შედარებით სუფთა ელემენტი მიღებულ იქნა მხოლოდ 1901 წელს ე.ა.დემარკის მიერ. ბუასბოდრენმა ამ ელემენტს უწოდა სამარია, მინერალ სამარსკიტის გამო, რომელიც მას ერქვა ვასილი სამარსკი-ბიხოვეტის (1803-1870), საპატივსაცემოდ. ეს უკანასკნელი წარმოადგენდა რუსეთის სამთო-საინჟინრო კორპორაციის თავჯდომარეს, რომელიც გერმანელ ძმებ როუზებთან ერთად შეისწავლიდა მინერალის ნიმუშებს ურალიდან. მოგვიანებით ბუასბოდრენის "samaria" შეიცვალა "samarium"-ით, სიმბოლოდ იქნა შემოტავაზებული Sm, თუმცა ალტერნატიული Sa ხშირად იხმარებოდა 1920 წლამდე. 1950 წლამდე სამარიუმი სუფთა სახით არ გამოიყენებოდა, თუმცა ნეოდიუმის ფრაქციული კრისტალიზაციის დროს იგი იყო სამარიუმისა და გადოლინიუმის ნარევის თანამდე პროდუქტი, რომელმაც მიიღო სახელწოდება "Lindsay Mix" ეს მასალა გამოიყენება ბირთვულ რეაქტორებში ბირთვული პროცესის კონტროლისათვის. დღეისთვის, მსგავს პროდუქტს ჰქვია "სამარიუმ-ეუროპიუმ-გადოლინიუმ" (SEG) კონცენტრანტი. იგი მიიღება ბასტნეზინის (ან მონოციტის) გამოყოფილი ლანთანოიდების ექსტრაქციით.პ.ბუასბოდრენის განცხადება, რომელმაც სამარიუმის ოქსიდი და ქიდროქსიდი გამოყო მინერალ სამარსკიტისაგან ((Y,Ce,U,Fe)3(Nb,Ta,Ti)5O16) 1879 წელს, პარიზში და მოახდინა ახალი ელემენტის იდენთიფიკაცია მკვეთრი, ოპტიკური შთანთქმის ზოლის საშუალებით. შვეიაცარელი ქიმიკოსი მ.დელაფონთენი 1878 წელს იუწყებოდა ახალი ელემენტის დესიპიუმის (ლათ. decipiens ნიშნავს შეცდომაში შეყვანას), მაგრამ მოგვიანებით, 1880-1881 წლებში უჩვენაბ , რომ ეს იყო რამოდენიმე ელემენტის ნარევი, რომელთაგან

 

გავრცელება და წარმოება

სამარსკიტი

სამარიუმი საშუალო კონცენტრაციით, დაახლოებით 8 წილი ერთ მილიონზე დედამიწის ქერქში გავრცელებით წარმოადგენს მე-40 ელემენტს. იგი, ლანთანოიდებს შორის გავრცელებით მეხუთე ელემენტია და უფრო მეტადაა გავრცელებული, ვიდრე კალა. ნიადაგში, სამარიუმის კონცენტრაცია მერყეობს 2-დან 23 წილამდე ერთ მილიონზე, ხოლო ოკეანე შეიცავს დაახლოებით 0.5-0.8 წილის ერთ ტრილიონზე. ნიადაგში სამარიუმის გავრცელება მკაცრადაა დამოკიდებული მის ქიმიურ მდგომარეობაზე და ძალიან არაერთგვაროვანია: ქვიშიან ნიადაგში, სამარიუმის კონცენტრაცია 200-ჯერ უფრო მაღალია, ვიდრე წყალსაცავებში და მათმა შეფადებამ შეიძლება 1000 მიაღწიოს თიხაში.

სამარიუმი ბუნებაში არ არის ნაპოვნი თავისუფალი სახით, იგი შედის მრავალ მინერალის შემადგენლობაში, როგორიცაა მონოციტი, ბასთანეზიტი, ცერიტი, გადოლინიტი და სამარსკიტი. მონოციტი (რომელშიც სამარიუმი გვხვდება 2.8%-ზე მეტი კონცენტრაციით) და ბასთნეზიტი უმეტესად გამოიყენებიან კომერციულ წყაროდ. სამარიუმის მსოფლიო რესურსი შეადგენს ორ მილიონ ტონას, რომელთა უმეტესობა ლოკალიზებულია ჩინეთში, აშშ, ბრაზილიაში, ინდოეთში, შრი-ლანკაში და ავსტრალიაში. მისი წლიური წარმოება დაახლოებით 700 ტონას შეადგენს. ყველაზე მეტი რაოდენობით ქვეყნების მიერ რეპორტირებულია მონაცემები ერთად ყველა იშვიათი მეტალების წარმოებაზე. მნიშვნელოვანია, რომ ჩინეთი უმსხვილესი მწარმოებელია (120. 000 ტონა წელიწადში), მას მოჰყვება აშშ (დაახლოებით 500 ტონა) და ინდოეთი (2.700 ტონა). სამარიუმი ჩვეულებრივ იყიდება ოქსიდის სახით, რომლის ფასი დაახლოებით 30 USD/კგ (ყველაზე იაფი ლანთანოიდ ოქსიდებს შორის). როგორც მიშმეტალი (იშვიათ მიწათა მეტალების ნარევი, რომელიც სამარიუმს 1%-მდე შეიცავს) აქვს დიდი ხნის გამოყენება. შედარებით სუფთა სამარიუმი გამოიყოფა იონ-მიმოცვლის პროცესების საშუალებით, აგრეთვე, გამხსნელით ექსტრაქციის ტექნოლოგიებით და ელექტროქიმიური გამოლექვით. მეტალი ხშირად მიიღება გამლღვალი სამარიუმ(III) ქლორიდისა და ნატრიუმ ქლორიდის ან კალციუმ ქლორიდის ნარევის ელექტროლიზით. იგი ასევევ შეიძლება მივიღოთ ოქსიდის ლანთანით აღდგენის დროს. პროდუქტი შემდგომ გამოიხდება და გამოიყოფა სამარიუმი (დუღილის წერტილია 1794 °C) და ლანთანი (დუღილის წერტილია 3464 °C).

ბარბიერის რეაქცია SmI2-ით

სამარიუმ-151 მიიღება ურანის ბირთვული დაშლის დროს - გამოსავალი დაახლოებით 0.4% ტოტალური დაშლის დროს. იგი აგრეთვე სინთეზირდება სამარიუმ-149-ის მიერ ნეიტრონების შთანთქმის დროს, რომელიც ემატება ბირთვულ რეაქტორებში გამწოვი მექანიზმის კონტროლისათვის. ამიტომაც, სამარიუმ-151 გვხვდება დახარჯულ ბირთვულ საწვავში და რადიოაქტიურ ნარჩენებში.

 

 

გამოყენება

სამარიუმის ყველაზე მნიშვნელოვანი გამოყენებაა სამარიუმ-კობალტის მაგნიტში, რომლის ნომინალური შედგენილობაა SmCo5 და Sm2Co17.ამ ნაერთებს გააჩნია მაღალი, უწყვეტი მაგნიტიზმი, რომელიც დაახლოებით 10.000-ჯერ მეტია რკინაზე და მეორეა, მხოლოდ ნეოდიუმის მაგნიტიზმის შემდეგ. ამგვარად სამარიუმის ბაზაზე დამზადებულ მაგნიტს აქვს მარალი მდგრადობა დემაგნიტიზმის მიმართ, იგი მდგრადია 700 °C ტემპერატურაზე ზემოთ (რაც ნეოდიუმისათვის 300-400 °C-ია). ეს მაგნიტები გვხვდება მცირე ძრავებში, ყურსასმენებში, გიტარისა და სხვა მონათესავე მუსიკალური ინსტრუმენტების მაგნიტურ ადაპტორებში.

სამარიუმი და მისი ნაერთების გამოყენება მნიშვნელოვანია, როგორც კატალიზატორების და ქიმიური რეაგენტების სახით.სამარიუმ-კატალიზატორი ხელს უწყობს პლასტიკატების დაშლას, გაჭუჭყიანებული პოლიქლორირებული ბიფენილის (PCBs) დექლორირებას, ასევე ეთანოლის დეჰიდრირებასა და დეჰიდრატაციას.

სამარიუმ(III) ტრიფლატი (Sm(OTf)3, აგრეთვე Sm(CF3SO3)3) წარმოადგენს ეფექტურ ლუისის მჟავა კატალიზატორს, ალკანებტან ფრიდელ-კრაფთსის რეაქციებში, ჰალოგენის აქტივიზაციისათვის. სამარიუმ(II) იოდიდი, წარმოადგენს ძალიან კარგ აღმდგენს და შემაკავშირებელ აგენტს ორგანულ რეაქციებში, მაგალითად, დესულფირების რეაქციებში, სტრიქნინის ძირითად სინთეზში და სხვა. სამარიუმი ემატება კერამიკასა და მინას, რაც იწვევს ინფრაწიტელი სხივების შთანთქმის გაზრდას. იგი აგრეთვე გამოიყენება დღის განათების ნათურების და სტარტერების ელექტროდებად.

რადიოაქტიური სამარიუმ-153-ის (რომელიც გამოყოფს ბეტა ნაწილაკებს) ნახევარდასლის პერიოდია 46.3 საატი. იგი გამოიყენება სიმსივნური უჯრედების მოსაკლავად: ფილტვის, პროსტატის, ძუძუს და ოსტეოსარკომის სიმსივნეების დამუშავების დროს. სამარიუმ-153 წარმოქმნის ხელატებს ეთილენდიამინტეტრამეთილენფოსფატთან (EDTMP) და გამოიყენება ვენასი ინექციისათვის. ხელატების წარმოქმნა ახდენს ორგანიზმში სამარიუმის დაგროვების პრევენციას და ამდენად ამცირებს დასხივების დროს ახალი სიმსივნური უჯრედების წარმოქმნას. სესაბამის წამლებს აქვთ სხვადასხვა სახელები, მათ შორისაა სამარიუმ (153Sm) ლექსიდრონამი და მისი გასაყიდი სახელია კვადრამეტი.

 

 

ჯანმრთელობის პრობლემები

მეტალ სამარიუმს ადამიანის ორგანიზმში არ გააჩნია ბიოლოგიური როლი. მისი მარილები სტიმულირებენ მეტაბოლიზმს, მაგრამ არ არის ნათელი, ეს ეფექტი სამარიუმის თუ სხვა ლანტანოიდების არსებობნითაა გამოწვეული. სამარიუმის საერთო რაოდენობა მოზრდილებში არის 50 მიკროგრამი, უმეტესად ღვიძლში და თირკმელში და დაახლოებით 8 მიკროგრამი ლიტრზე გახსნილია სისხლში. სამარიუმი არ შთაინთქმება მცენარეების მიერ შესამჩნევი რაოდენობით და ამდენად იგი არ შედის ადამიანის საკვებში. თუმცა, მცენარეთა და ბოსტნეულთა მცირე რაოდენობა შეიცავს სამარიუმს 1 წილს მილიონზე. სამარიუმის არახსნადი მარილები არატოქსიკურია და რომელიც ხსნადია, ისიც მცირედ ტოქსიკურია.

ინექციის დროს სამარიუმის მარილების მხოლოდ 0.05% შთაინთქმება სისხლით, ხოლო დანარჩენი გამოიყოფა ორგანიზმიდან. სისხლიდან, დაახლოებით 45% მიდის ღვიძლში და 45% დეპოზირდება ძვლების ზედაპირზე, სადაც იგი რცება დაახლოებით ათი წელი. დაანარცენი 105 გამოიყოფა ორგანიზმიდან.

მასალა მომზადებულია www.wikipedia.com -ის მიხედვით