钐 ( shān ) (英语:Samarium ),是一种化学元素 ,其化学符号 为Sm ,原子序数 为62,原子量 为7002150360000000000♠ 150.36 u ,属于镧系元素 ,也是稀土元素 之一。钐是一种中等硬度的银色金属 ,在空气中会缓慢氧化。身为典型的镧系元素,钐最寻常的氧化态 为+3,不过也存在钐(II)的化合物,其中最常见的是其和氧族元素 的化合物SmO 、SmS 、SmSe 和SmTe ,以及二碘化钐 (SmI2 ),其中二碘化钐是化学合成 中常见的还原剂 。如同其他稀土元素,钐在人体内没有明显的生物作用,但毒性也并不高。
Quick Facts 外观, 概况 ...
钐 62 Sm
外观 银白色 概况 名称·符号 ·序数 钐(Samarium)·Sm·62 元素类别 镧系元素 族 ·周期 ·区 不适用 ·6 ·f 标准原子质量 150.36(2)[1] 电子排布 [Xe ] 4f6 6s2 2, 8, 18, 24, 8, 2
钐的电子层(2, 8, 18, 24, 8, 2) 历史 发现 保罗·埃米尔·勒科克·德布瓦博德兰 (1879年)物理性质 物态 固体 密度 (接近室温 ) 7.52 g ·cm −3 熔点 时液体密度7.16 g·cm−3 熔点 1345 K ,1072 °C ,1962 °F 沸点 2173 K ,1900 °C ,3452 °F 熔化热 8.62 kJ·mol−1 汽化热 192 kJ·mol−1 比热容 29.54 J·mol−1 ·K−1 蒸气压
压/Pa
1
10
100
1 k
10 k
100 k
温/K
1001
1106
1240
(1421)
(1675)
(2061)
原子性质 氧化态 0,[2] +1,[3] +2, +3 (中等碱性 的氧化物) 电负性 1.17(鲍林标度) 电离能 第一:544.5 kJ·mol−1
第二:1070 kJ·mol−1
第三:2260 kJ·mol−1 原子半径 180 pm 共价半径 198±8 pm 钐的原子谱线 杂项 晶体结构 菱方 磁序 顺磁性 电阻率 (室温 )(α, poly) 0.940 µΩ ·m 热导率 13.3 W·m−1 ·K−1 热膨胀系数 (室温 )(α, poly) 12.7 µm/(m·K) 声速 (细棒)(20 °C)2130 m·s−1 杨氏模量 α form: 49.7 GPa 剪切模量 α form: 19.5 GPa 体积模量 α form: 37.8 GPa 泊松比 α form: 0.274 维氏硬度 410–440 MPa 布氏硬度 440–600 MPa CAS号 7440-19-9 同位素 主条目:钐的同位素
同位素
丰度
半衰期 (t 1/2 )
衰变
方式
能量 (MeV )
产物
144 Sm
3.08%
稳定 ,带82粒中子
146 Sm
痕量
1.03×108 年
α
2.529
142 Nd
147 Sm
15.00%
1.06×1011 年
α
2.311
143 Nd
148 Sm
11.25%
7×1015 年
α
1.987
144 Nd
149 Sm
13.82%
稳定,带87粒中子
150 Sm
7.37%
稳定,带88粒中子
151 Sm
人造
94.6 年
β−
0.077
151 Eu
152 Sm
26.74%
稳定,带90粒中子
153 Sm
人造
46.2846 小时
β−
0.808
153 Eu
154 Sm
22.74%
稳定,带92粒中子
Close
钐是由法国 化学家保罗·埃米尔·勒科克·德布瓦博德兰 (Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran )于1879年发现的,并以其发现来源铌钇矿 (Samarskite)命名。该矿物本身的名字是早先以一位俄罗斯 矿务官员瓦西里-萨马尔斯基-别克霍夫茨上校(Vasili Samarsky -Bykhovets)之名所命名的,他因此间接成为第一个名字被用来命名化学元素的人。
尽管属于稀土元素的一员,钐在地壳中并不算十分稀有,它是第五丰富的镧系元素(次于铈 、钕 、镧 和镨 ),也是地壳中含量第40高的元素,比锡 等金属还更常见。钐在自然界中总是与其他稀土元素一同出现,主要存在于几种稀土矿物 中,包括硅铈石 、硅铍钇矿 、铌钇矿、独居石 和氟碳铈矿 等,浓度最高可达2.8%,其中最后两种矿石是钐最常见的商业来源。这些矿物主要分布在中国 、美国 、巴西 、印度 、斯里兰卡 和澳大利亚 ,中国在钐的开采和生产方面处于世界领先地位。
钐的主要商业应用是钐钴磁铁 ,其永久磁化强度 仅次于钕磁铁 ;且钐的化合物可以承受较高的温度,超过700°C(1,292°F),因此钐钴磁铁的居里点 较高,在高温环境下较不易失去磁性。放射性同位素 钐-153是药物来昔决南钐(153 Sm) (商品名:Quadramet)的活性成分,用于治疗肺癌 、前列腺癌 、乳腺癌 和骨肉瘤 ,可杀死癌细胞。另一种同位素钐-149具有良好的中子 吸收能力,可作为核反应堆 中控制棒 的材料。钐的其他应用还包括化学反应 的催化剂 、放射性年代测定 和X射线激光器 等。