标题：钐
基本信息
中文名称:钐 [shān] 
[shàn]
中文别名:钐棒
英文名称:Samarium
英文别名:Samariumpowdermesh; SamariumchipsNREO; 
SamariumingotNREO; SamariumfoilNREOmmthickcagxmm; 
SamariumpowderREOmesh; Samarium powder; Samarium chips;
Samarium ingot; Samarium foil
CAS:7440-19-9[1]
EINECS:231-128-7
分子式:Sm
分子量:150.36
性质与稳定性
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。
合成方法
　　用钡或镧还原钐的氧化物可制得金属钐
氧化钐的还原?蒸馏法 还原-蒸馏法的优点是直接用稀土氧化物为原料，还原和蒸馏过程同时进行，从而简化了工序。所得金属产品纯度较高。此外，还原?蒸馏产生的渣也是稀土氧化物，可以回收利用。因为钐具有高蒸气压，而还原剂镧的蒸气压低。La:1754℃时，蒸气压为 1.33Pa,2217℃时，蒸气压为133.32PaSm:722℃时，蒸气压为 1.33Pa,964℃时，蒸气压为133.32Pa因此可采用氧化物的镧还原?蒸馏法制取金属钐：2La(l)+Sm2O3(s)1600La2O3(s)+2Sm(g)反应中产生的Sm可通过挥发从反应器中移去，故可促使该反应进行完全。还原?蒸馏工艺流程见图。还原-蒸馏工艺流程在空气中将氧化钐在800℃下加热15h，以除掉可能吸收的H2O和CO2。将在1800℃下真空中熔化处理过的金属镧镟成金属屑。将550g的经灼热处理过的Sm2O3和540g La金属屑[过量15%(质量分数)]混匀，经过压锭[锭压(9.8～49)×107Pa]装入一个直径6?4cm长25?4cm的Ta坩埚中，在坩埚上部装接上一个20cm长的Ta冷凝器，以及一个Ta挡板，以防止过量的氧化物颗粒被带出。将这个装置放入真空感应炉的高温区。当系统抽空至压力小于0?1Pa时，开始加热，经2h升温至最高温度1600℃,并在该温度下保持另外2h。慢慢升温很重要，因为如果升温过快，会引起La熔化，并跑到坩埚的底部，影响反应物的接触。被还原金属蒸馏出反应区，凝聚在冷凝器上。可得约465g的Sm,产率98%。当冷凝器的温度为300~500℃时，冷凝的金属具有较大的结晶颗粒，于空气中稳定。但在冷凝温度较低时，凝聚的金属颗粒较细，在空气中易燃。一次还原?蒸馏的产品纯度可达99?5%以上，但仍含有几百个10-6数量级的La、O和H。这些杂质在经过重蒸馏或升华可获进一步降低。升华温度为800℃,冷凝温度～500℃,升华中可使用还原?蒸馏所用的坩埚，不过事先应将坩埚用酸浸洗，并在1800℃温度下真空除气。
汉字解说
钐 
拼音:shān 繁体字:钐  钐的矿物质部首:钅,部外笔画:3,总笔画:8 ; 繁体部首:金,部外笔画:3,总笔画:11
五笔86&98:QET　仓颉:XCHHH　
笔顺编号:31115333　四角号码:82722　UniCode:CJK 统一汉字 U+9490
基本字义
● 钐
（钐）
shānㄕㄢˉ
◎ 一种金属元素，灰白色，有放射性，稀土金属。
◎ 姓。
其它字义
钐
（钐）
shànㄕㄢˋ
◎ 割庄稼的刀：～镰；～刀（均指把儿很长的大镰刀）。
◎ 抡开镰刀割：～草。～麦。
◎ 大铲。
汉英互译
◎ 钐
scythe
English
◎ samarium
元素简介
元素名称：钐
CAS号：7440-19-9[2]
元素原子量：150.4
元素类型：金属
原子体积:(立方厘米/摩尔) 
19.95
元素在太阳中的含量:(ppm) 
0.001  进口金属钐元素在海水中的含量:(ppm) 
太平洋表面 0.0000004
地壳中含量：（ppm） 
7.9
晶体结构：晶胞为三斜晶胞。
氧化态：
Main Sm+3 
Other Sm+2 
维氏硬度：412MPa 
声音在其中的传播速率：（m/S） 2130
外围电子层排布：4f6 6s2
电子层：K-L-M-N-O-P
电离能 (kJ /mol) 
M - M+ 543.3 
M+ - M2+ 1068 
M2+ - M3+ 2260 
M3+ - M4+ 3990 
晶胞参数：
a = 362.1 pm  金属钐b = 362.1 pm 
c = 2625 pm 
α = 90° 
β = 90° 
γ = 120° 
发现人：德·布瓦博德朗（L.deBoisbaubran） 发现年代：1879年
发现过程
1879年德·布瓦博德朗（L.deBoisbaubran）发现的。元素描述银白色金属，似铁一样硬。在空气中很快变暗，加热到150℃即着火，燃烧生成氧化物。天然存在的同位素有144Sm、147Sm~150Sm、152Sm和154Sm。
元素来源：
用离子交换法从其他稀土元素中分离制得，也可由氧化钐用钡或镧还原制得。元素用途用于制造激光材料、微波和红外器材，在原子能工业上也有较重要的用处。
元素辅助资料：
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，并从中分离出当时未知一种新元素，命名它为samarium，元素符号Sm，也就是钐。
钐以及接着发现的钆、镨、钕都是从当时被认为是一种稀土元素的didymium中分离出来的。由于它们的发现，didymium不再被保留。而正是它们的发现打开了发现稀土元素的第三道大门，是发现稀土元素的第三阶段。但这仅是完成了第三阶段的一半工作。确切的说应该是打开了铈的大门或完成了铈的分离，另一半就将是打开钇的大门或是完成钇的分离。
元素符号
Sm 英文名： Samarium 中文名： 钐 
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
电子亲合和能
0 KJ·mol-1 
第一电离能： 543 KJ·mol-1 
第二电离能： 1068 KJ·mol-1 
第三电离能： 0 KJ·mol-1 
单质密度： 7.54 g/cm3 
单质熔点： 1072.0 ℃ 
单质沸点： 1900.0 ℃ 
原子半径： 2.59 埃 离子半径： 1.08(+3) 埃 共价半径： 1.62 埃 
常见化合物： 未知 
发现人： 布瓦博德朗 时间： 1879 地点： 法国 
名称由来： 
得名于铌钇矿(samarskite)。
元素描述
银白色稀土金属。 
元素来源： 
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。 
元素用途： 
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。
发现历史
钐是稀土金属中的一种。稀土是历史遗留的名称，从18世纪末叶开始被陆续发现。当时人们惯于把不溶于水的固体氧化物称作土，例如把氧化铝叫做陶土，氧化镁叫苦土。稀土是以氧化物状态分离出来，很稀少，因而得名稀土，稀土元素的原子序数是21（Sc）、39（Y）、57（ 
钐钴
La）至71（Lu）。它们的化学性质很相似，这是由于核外电子结构特点所决定的。它们一般均生成三价化合物。钪的化学性质与其它稀土差别明显，一般稀土矿物中不含钪。钷是从铀反应堆裂变产物中获得，放射性元素147Pm半衰期2.7年。过去认为钷在自然界中不存在，直到1965年，荷兰的一个磷酸盐工厂在处理磷灰石中，才发现了钷的痕量成分。因此，中国1968年将钷划入64种有色金属之外。 1787年瑞典人阿累尼斯（C.A.Arrhenius）在斯德哥尔摩（Stockholm）附近的伊特比（Ytterby）小镇上寻得了一块不寻常的黑色矿石，1794年芬兰化学家加多林（J.Gadolin）研究了这种矿石，从其中分离出一种新物质，三年后（1797年），瑞典人爱克伯格（A.G.Ekeberg）证实了这一发现，并以发现地名给新的物质命名为Ytteia(钇土)。后来为了纪念加多林，称这种矿石为Gadolinite(加多林矿，即硅铍钇矿)。 
1803年德国化学家克拉普罗兹（M.H.Klaproth）和瑞典化学家柏齐力阿斯（J.J.Berzelius）及希生格尔（W.Hisinger）同时分别从另一矿石（铈硅矿）中发现了另一种新的物质---铈土（Ceria）。1839年瑞典人莫桑得尔（C.G.Mosander）发现了镧和镨钕混合物（didymium）。1885年奥地利人威斯巴克（A.V.Welsbach）从莫桑得尔认为是“新元素”的镨钕混合物中发现了镨和钕。1879年法国人布瓦普德朗（L.D.Boisbauder）发现了钐。1901年法国人德马尔赛（E.A.Demarcay）发现了铕。1880年瑞士马利纳克（J.C.G. De Marignac）发现了钆。1843年莫桑得尔发现了铽和铒。1886年布瓦普德朗发现了镝。1879年瑞典人克利夫（P.T.Cleve）发现了钬和铥。1974年美国人马瑞斯克（J.A.Marisky）等从铀裂产物中得到钷。1879年瑞典人尼尔松（L.F.Nilson）发现了钪。从1794年加多林分离出钇土至1947年制得钷，历时150多年。
特性
稀土金属的光泽介于银和铁之间。杂质含量 
氧化钐  稀土金属对它们的性质影响很大，因而载于文献中物理性质常有明显差异。镧在6K时是超导体。大多数稀土金属呈现顺磁性，钆在0℃时比铁具有更强的铁磁性。铽、镝、钬、铒等在低温下也呈现铁磁性。镧、铈的低熔点和钐、铕、镱的高蒸气压表现出稀土金属的物理性质有极大差异。钐、铕、钆的热中子吸收截面比广泛用于核反应堆控制材料的镉、硼还大。稀土金属具有可塑性，以钐和意为最好。除镱外，钇组稀土较铈组稀土具有更高的硬度。稀土金属的化学活性很强。当和氧作用时，生成稳定性很高的R2O3型氧化物（R表示稀土金属）。铈、镨、铽还生成CeO2、Pr6O11、TbO2型氧化物。
它们的标准生成热和标准自由焓负值比钙、铝、镁氧化物的值还大。稀土氧化物的熔点在2000℃以上，铕的原子半径最大，性质最活泼，在室温下暴露于空气中立即失去光泽，很快氧化成粉末。镧、铈、镨、钕也易于氧化，在表面生成氧化物薄膜。金属钇、钆、镥的抗腐蚀性强，能较长时间地保持其金属光泽。稀土金属能以不同速率与水反应。铕与冷水剧烈反应释放出氢。铈组稀土金属在室温下与水反应缓慢，温度增高则反应加快。钇组稀土金属则较为稳定。稀土金属在高温下与卤素反应生成+2、+3、+4价的卤化物。无水卤化物吸水性很强，很容易水解生成ROX（X表示卤素）型卤氧化合物。稀土金属还能和硼、碳、硫、氢、氮反应生成相应的化合物。