Samarium (Sm), unsur kimia, rare-earth metal dari seri
lantanida dari tabel periodik.
Samarium adalah logam yang cukup lembut, berwarna putih
perak. Samarium relatif stabil di udara, perlahan mengoksidasi menjadi Sm2O3.
Samarium cepat larut dalam asam-kecuali asam fluorida (HF) yang diencerkan, di
mana Samarium stabil karena pembentukan lapisan pelindung trifluoride (SmF3).
Samarium bersifat paramagnet cukup kuat di atas 109 K (-164 ° C, atau -263 °
F). Di bawah 109 K, bersifat antiferromagnetic yang berkembang untuk situs
kubik dalam kisi samarium, dan atom situs heksagonal akhirnya
antiferromagnetically di bawah 14 K (-259 ° C, atau -434 ° F).
Samarium diisolasi sebagai oksida murni dan spektroskopi
diidentifikasi sebagai elemen baru pada tahun 1879 oleh kimiawan Perancis
Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran. Samarium terjadi di banyak mineral rare-earth
lainnya tetapi hampir secara eksklusif diperoleh dari bastnasite; Samarium juga
ditemukan dalam produk-produk fisi nuklir. Dalam kerak bumi, kelimpahan samarium
sama seperti timah.
Tujuh isotop alami dari samarium yaitu samarium-144 (3,1
persen), samarium-147 (15,0 persen), samarium-148 (11,2 persen), samarium-149
(13,8 persen), samarium-150 (7,4 persen), samarium- 152 (26,8 persen), dan
samarium-154 (22,0 persen). Samarium-144, samarium-150, samarium-152, dan
samarium-154 yang stabil, namun tiga isotop alami lainnya adalah penghasil
emisi alpha. Sebanyak 34 (tidak termasuk isomer nuklir) isotop radioaktif
samarium telah ditandai. Rentang massa mereka 128-165, dan paruh mereka dapat
sesingkat 0,55 detik untuk samarium-129 atau selama 7 × 1015 tahun
untuk samarium-148.
Teknik Cair-cair dan pertukaran ion digunakan untuk
pemisahan komersial dan pemurnian samarium. Logam Samarium mudah dibuat dengan
reduksi metallothermic oksida, Sm2O3, dengan logam
lantanum, diikuti dengan distilasi dari logam samarium, yang merupakan salah
satu unsur rare-earth yang paling stabil. Samarium ada dalam tiga bentuk
allotropic (struktural). α-fase (atau Sm-tipe struktur) adalah rhombohedral
arrangement yang unik di antara unsur-unsur, dengan = 3,6290 Å dan c = 26,207 Å
pada suhu kamar. (Dimensi sel unit diberikan untuk non-primitif heksagonal sel
satuan kisi rhombohedral primitif.) β-fase hexagonal close-packed dengan =
3,6630 Å dan c = 5,8448 Å pada 450 ° C (842 ° F) . γ-fase body-centred cubic dengan
= 4.10 Å (diperkirakan) di 922 ° C (1.692 ° F).
Penggunaan yang paling umum dari samarium adalah dengan
kobalt (Co) dalam logam berkekuatan tinggi SmCo5- dan Sm2Co17
berbasis magnet permanen dan cocok untuk aplikasi suhu tinggi. Produk energi
magnet permanen berbasis samarium kedua yang didasarkan pada neodymium, besi,
dan boron (Nd2Fe14B), tetapi yang terakhir memiliki poin
Curie jauh lebih rendah daripada magnet samarium dan oleh karena itu tidak
cocok untuk aplikasi di atas sekitar 300 ° C (570 ° F). Karena penampang
penyerapan yang tinggi untuk neutron termal (samarium-149), samarium digunakan
sebagai tambahan dalam batang kendali reaktor nuklir dan untuk melindungi
neutron. Kegunaan lain Samarium ialah dalam fosfor untuk display dan layar TV
yang menggunakan tabung sinar katoda, di luminescent khusus dan yang menyerap
inframerah, di katalisis anorganik dan organik, dan dalam industri elektronik
dan keramik.
Selain lebih stabil, samarium beroksidasi +3, tidak seperti
kebanyakan dari unsur rare-earth, memiliki keadaan oksidasi +2. Ion Sm2 +
adalah agen pereduksi kuat yang cepat bereaksi dengan ion oksigen, air, atau
hidrogen. Samarium dapat distabilkan oleh curah hujan sebagai sulfat SmSO4
sangat larut. Garam lainnya dari samarium di bentuk +2 adalah SmCO3,
SmCl2, SmBr2, dan Sm (OH) 2; mereka berwarna
coklat kemerahan. Dalam bentuk oksidasi +3, samarium berperilaku sebagai elemen
bumi yang khas; membentuk serangkaian larutan garam kuning.
Properti
elemen
|
|
nomor atom
|
62
|
berat atom
|
150,36
|
titik lebur
|
1.074 ° C (1.965 ° F)
|
Titik didih
|
1794 ° C (3261 ° F)
|
densitas
|
7,520 g / cm3 (24 ° C, atau 75 ° F)
|
oksidasi
|
+2, +3
|
konfigurasi elektron
|
[Xe]4f 66s2
|