Sobre el Samario
El samario es un miembro típico de la serie de los lantánidos, es un metal plateado moderadamente duro que se oxida fácilmente en el aire. El nombre de samario proviene del mineral samarskita del que se aisló. Aunque está clasificado como un elemento de tierras raras, el samario es el 40º elemento más abundante en la corteza terrestre y es más común que metales como el estaño. En la industria nuclear, el samario 149 especialmente natural y artificial tiene un impacto importante en el funcionamiento de un reactor nuclear. Samario 149 tiene una sección transversal de captura de neutrones muy grande (alrededor de 42.000 graneros). Dado que el samario natural contiene aproximadamente un 14% de 149Sm, se puede utilizar como material absorbente en varillas de control.
Resumen
| Elemento | Samario |
| Número atómico | 62 |
| Categoría de elemento | Metal de tierras raras |
| Fase en STP | Sólido |
| Densidad | 7,353 g / cm3 |
| Resistencia a la tracción | 124 MPa |
| Límite de elastacidad | 110 MPa |
| Módulo de Young | 49,7 GPa |
| Escala de Mohs | N / A |
| Dureza Brinell | 441 MPa |
| Dureza Vickers | 412 MPa |
| Punto de fusion | 1074 ° C |
| Punto de ebullición | 1900 ° C |
| Conductividad térmica | 13 W / mK |
| Coeficiente de expansión térmica | 12,7 µm / mK |
| Calor especifico | 0,2 J / g K |
| Calor de fusión | 8,63 kJ / mol |
| Calor de vaporización | 192 kJ / mol |
| Resistividad eléctrica [nanoOhmímetro] | 940 |
| Susceptibilidad magnética | + 1860e-6 cm ^ 3 / mol |
Aplicaciones del Samario
El samario se utiliza principalmente en la preparación de imanes de aleación de samario-cobalto para guitarras eléctricas, motores pequeños y auriculares. Los imanes de samario-cobalto son mucho más poderosos que los de hierro. Permanecen magnéticos a altas temperaturas y, por lo tanto, se utilizan en aplicaciones de microondas. Permitieron la miniaturización de dispositivos electrónicos. Sin embargo, los imanes de neodimio ahora se usan más comúnmente. Su óxido se utiliza para la fabricación de vidrio absorbente de infrarrojos especial para electrodos de lámpara de arco de carbono. Es útil para dopar cristales de fluoruro de calcio empleados en láseres ópticos.
Producción y precio del Samario
Los precios de las materias primas cambian a diario. Están impulsados principalmente por la oferta, la demanda y los precios de la energía. En 2019, los precios del Samario puro rondaron los 1300 $ / kg.
El samario se encuentra con una concentración de hasta 2.8% en varios minerales, incluyendo cerita, gadolinita, samarskita, monacita y bastnäsita, siendo las dos últimas las fuentes comerciales más comunes del elemento. Estos minerales se encuentran principalmente en China, Estados Unidos, Brasil, India, Sri Lanka y Australia; China es, con mucho, el líder mundial en extracción y producción de samario.
Fuente: www.luciteria.com
Propiedades mecánicas del Samario
Resistencia del Samario
En mecánica de materiales, la resistencia de un material es su capacidad para soportar una carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas. La resistencia de los materiales básicamente considera la relación entre las cargas externas aplicadas a un material y la deformación resultante o cambio en las dimensiones del material. Al diseñar estructuras y máquinas, es importante considerar estos factores, a fin de que el material seleccionado tenga la resistencia adecuada para resistir las cargas o fuerzas aplicadas y conservar su forma original. La resistencia de un material es su capacidad para soportar esta carga aplicada sin fallas ni deformaciones plásticas.
Para la tensión de tracción, la capacidad de un material o estructura para soportar cargas que tienden a alargarse se conoce como resistencia máxima a la tracción (UTS). El límite elástico o límite elástico es la propiedad del material definida como el esfuerzo en el que un material comienza a deformarse plásticamente mientras que el límite elástico es el punto donde comienza la deformación no lineal (elástica + plástica).
Ver también: Resistencia de los materiales
Máxima resistencia a la tracción del Samario
La resistencia máxima a la tracción del samario es de 124 MPa.
Límite de elastacidad del Samario
El límite elástico del samario es de 110 MPa.
Módulo de Young del Samario
El módulo de Young del samario es 110 MPa.
Dureza del Samario
En la ciencia de los materiales, la dureza es la capacidad de resistir la hendidura de la superficie ( deformación plástica localizada ) y el rayado . La prueba de dureza Brinell es una de las pruebas de dureza por indentación, que se ha desarrollado para las pruebas de dureza. En las pruebas Brinell, se fuerza un penetrador esférico duro bajo una carga específica en la superficie del metal que se va a probar.
La dureza Brinell del samario es de aproximadamente 441 MPa.
El método de prueba de dureza Vickers fue desarrollado por Robert L. Smith y George E. Sandland en Vickers Ltd como una alternativa al método Brinell para medir la dureza de materiales. El método de prueba de dureza Vickers también se puede utilizar como método de prueba de microdureza , que se utiliza principalmente para piezas pequeñas, secciones delgadas o trabajos de profundidad de caja.
La dureza Vickers del samario es de aproximadamente 412 MPa.
La dureza al rayado es la medida de la resistencia de una muestra a la deformación plástica permanente debido a la fricción de un objeto afilado. La escala más común para esta prueba cualitativa es la escala de Mohs , que se utiliza en mineralogía. La escala de Mohs de dureza mineral se basa en la capacidad de una muestra natural de mineral para rayar visiblemente otro mineral.
El samario tiene una dureza de aproximadamente N / A.
Ver también: dureza de materiales
Samario – Estructura cristalina
Una posible estructura cristalina de Samario es la estructura romboédrica .
En los metales, y en muchos otros sólidos, los átomos están dispuestos en matrices regulares llamadas cristales. Una red de cristal es un patrón repetitivo de puntos matemáticos que se extiende por todo el espacio. Las fuerzas de los enlaces químicos provocan esta repetición. Es este patrón repetido el que controla propiedades como resistencia, ductilidad, densidad, conductividad (propiedad de conducir o transmitir calor, electricidad, etc.) y forma. Hay 14 tipos generales de patrones conocidos como celosías de Bravais.
Ver también: Estructura cristalina de materiales
Estructura cristalina del Samario
Resistencia de los elementos
Elasticidad de los elementos
Dureza de los elementos
Propiedades térmicas del Samario
Samario – Punto de fusión y punto de ebullición
Punto de samario de fusión es 1074 ° C .
Punto de samario de ebullición es 1900 ° C .
Tenga en cuenta que estos puntos están asociados con la presión atmosférica estándar.
Samario – Conductividad térmica
La conductividad térmica del samario es 13 W / (m · K).
Las características de transferencia de calor de un material sólido se miden mediante una propiedad llamada conductividad térmica , k (o λ), medida en W / mK . Es una medida de la capacidad de una sustancia para transferir calor a través de un material por conducción . Tenga en cuenta que la ley de Fourier se aplica a toda la materia, independientemente de su estado (sólido, líquido o gas), por lo tanto, también se define para líquidos y gases.
Coeficiente de expansión térmica del Samario
El coeficiente de expansión térmica lineal del samario es de 12,7 µm / (m · K)
La expansión térmica es generalmente la tendencia de la materia a cambiar sus dimensiones en respuesta a un cambio de temperatura. Por lo general, se expresa como un cambio fraccionario en longitud o volumen por cambio de temperatura unitario.
Samario – Calor específico, calor latente de fusión, calor latente de vaporización
El calor específico de Samario es 0,2 J / g K .
La capacidad calorífica es una propiedad extensa de la materia, lo que significa que es proporcional al tamaño del sistema. La capacidad calorífica C tiene la unidad de energía por grado o energía por kelvin. Cuando se expresa el mismo fenómeno como una propiedad intensiva, la capacidad calorífica se divide por la cantidad de sustancia, masa o volumen, por lo que la cantidad es independiente del tamaño o extensión de la muestra.
El calor latente de fusión del samario es de 8,63 kJ / mol .
El calor latente de vaporización del samario es 192 kJ / mol .
El calor latente es la cantidad de calor que se agrega o se elimina de una sustancia para producir un cambio de fase. Esta energía rompe las fuerzas de atracción intermoleculares y también debe proporcionar la energía necesaria para expandir el gas (el trabajo pΔV ). Cuando se agrega calor latente, no se produce ningún cambio de temperatura. La entalpía de vaporización es función de la presión a la que tiene lugar esa transformación.
Punto de fusión de los elementos
Conductividad térmica de elementos
Expansión térmica de elementos
Capacidad calorífica de los elementos
Calor de fusión de elementos
Calor de vaporización de elementos
Samario – Resistividad eléctrica – Susceptibilidad magnética
La propiedad eléctrica se refiere a la respuesta de un material a un campo eléctrico aplicado. Una de las principales características de los materiales es su capacidad (o falta de capacidad) para conducir corriente eléctrica. De hecho, los materiales se clasifican según esta propiedad, es decir, se dividen en conductores, semiconductores y no conductores.
Ver también: Propiedades eléctricas
La propiedad magnética se refiere a la respuesta de un material a un campo magnético aplicado . Las propiedades magnéticas macroscópicas de un material son una consecuencia de las interacciones entre un campo magnético externo y los momentos dipolares magnéticos de los átomos constituyentes . Diferentes materiales reaccionan a la aplicación de un campo magnético de manera diferente .
Ver también: Propiedades magnéticas
Resistividad eléctrica del Samario
La resistividad eléctrica del samario es de 940 nΩ⋅m .
La conductividad eléctrica y su inversa, la resistividad eléctrica , es una propiedad fundamental de un material que cuantifica cómo el samario conduce el flujo de corriente eléctrica. La conductividad eléctrica o conductancia específica es el recíproco de la resistividad eléctrica.
Susceptibilidad magnética del Samario
La susceptibilidad magnética del samario es + 1860e-6 cm ^ 3 / mol .
En electromagnetismo, la susceptibilidad magnética es la medida de la magnetización de una sustancia. La susceptibilidad magnética es un factor de proporcionalidad adimensional que indica el grado de magnetización del samario en respuesta a un campo magnético aplicado.
Resistividad eléctrica de elementos
Susceptibilidad magnética de elementos
Otras propiedades del Samario
