Samarium

Historie

På 1800-tallet var kjemiske undersøkelser av grunnstoff ofte forbundet med vanskeligheter. Spesielt gjaldt dette nært beslektede grunnstoff som ofte var vanskelig å separere med datidens metoder. Historien om samariums oppdagelse er et eksempel på dette.
I 1880 forsket den franske kjemikeren Paul Émile Lecoq de Boisbaudran på et stoff som kaltes didymium. Andre kjemikere hadde trodd at didymium kunne være et nytt grunnstoff, men Boisbaudran mente at det besto av minst to uoppdagede grunnstoff. Nesten samtidig, og uavhengig av Boisbaudran drev en sveitsisk kjemiker, Jean Charles Galissard de Marignac, sine egne studier av didymium. Han greide å separere det i to forskjellige stoff som han kalte didymium og samarium. Han erklærte samarium som et nytt grunnstoff. Marignacs arbeid ble ansett for å være korrekt i nesten 20 år, inntil en annen fransk kjemiker, Eugène-Anatole Demarçay, oppdaget at samarium kunne splittes i to forskjellige stoff som han kalte samarium og europium. På grunn av disse komplikasjonene krediteres enten Boisbaudran, Marignac, Demarçay eller alle tre med oppdagelsen av grunnstoffet samarium.
Samarium er oppkalt etter mineralet samarskitt som igjen er oppkalt etter den russiske gruveingeniøren Vasili Samarsky-Bykhovets.

Egenskaper

Under normale temperatur- og trykkforhold opptrer dette lantanoidet som et sølvskinnende metall. Sammenlignet med andre lantanoider er samarium relativt lite reaktivt. I tørr romtemperert luft er det relativt stabilt, men i fuktig luft dannes det raskt et passiviserende gulaktig oksidsjikt. Blankt ukorrodert Samarium i kontakt med oksygen selvantenner ved temperaturer over 150 °C. Det reagerer kraftig med vann i en kjemisk reaksjon som produserer hydrogen og samariumhydroksid.
Samarium antar en av tre krystallstrukturer avhengig av temperaturen; ved temperaturer under 734 °C tar det α-formen, mellom 734 °C og 922 °C β-formen, og over 922°C γ-formen.
Samarium anses som lite til middels giftig, og kan virke irriterende på hud og slimhinner.

Isotoper

Naturlig forekommende samarium består av syv forskjellige isotoper, hvorav fire er stabile: ¹⁴⁴Sm (3,1%), ¹⁵⁰Sm (7,4%), ¹⁵²Sm (26,7%) og ¹⁵⁴Sm (22,7%), og tre er ustabile: ¹⁴⁷Sm (halveringstid 1,06 · 10¹¹ år, 15,0%), ¹⁴⁸Sm (halveringstid 7 · 10¹⁵ år, 11,3%) og ¹⁴⁹Sm (halveringstid 2 · 10¹⁵ år, 13,8%). I tillegg finnes 23 kjente kunstig fremstilte ustabile isotoper hvor ¹⁴⁶Sm har lengst halveringstid med 1,03 · 10⁸ år. ¹⁵¹Sm har halveringstid på 90 år, og ¹⁴⁵Sm har halveringstid på 340 dager. De andre isotopene har alle halveringstider under 1 døgn, og de fleste under 1 time.
CAS-nummer: 7440-19-9

Forekomst

Samarium finnes ikke i ren form naturlig, men finnes i mange mineraler som monazitt, bastnäsitt og samarskitt. Det er det 5. vanligste av sjeldne jordmetaller og fire ganger vanligere enn tinn. Samariumholdige mineraler finnes i USA, Kina, Brasil, India, Australia og Sri Lanka. Det produseres årlig omkring 700 tonn samariumoksid på verdensbasis, og gjenværende forekomster er anslått til å være rundt 2 millioner tonn.
Prisen på samarium var i 2005 omkring 360 USD per kg.

Anvendelse

Før utviklingen av separasjonsteknologi med ionebytting på 50-tallet hadde ikke rent samarium noen kommersiell bruk.
Samariumjodid (SmI₂) brukes som katalysator for å uskadeliggjøre PCB-gifter (Polyklorerte bifenyler). Samarium brukes i legering med kobolt for å lage sterke permanentmagneter. Sammen med andre sjeldne jordmetaller brukes det i lysbuelamper. Samarium brukes også som nøytron-fanger i kjernereaktorer. Samariumoksid brukes i optisk glass for å absorbere infrarød stråling. Samarium brukes også som tilstning i kalsiumfluorid-krystaller i masere og lasere.