Sobre Samário
O Samário é um membro típico da série dos lantanídeos, é um metal prateado moderadamente duro que oxida facilmente no ar. O nome samário vem do mineral samarskita do qual foi isolado. Embora classificado como um elemento de terras raras, o samário é o 40º elemento mais abundante na crosta terrestre e é mais comum do que metais como o estanho. Na indústria nuclear, especialmente o samário 149 natural e artificial tem um impacto importante na operação de um reator nuclear. Samarium 149 tem uma seção transversal de captura de nêutrons muito grande (cerca de 42000 celeiros). Como o samário natural contém cerca de 14% de 149Sm, pode ser usado como material absorvente em hastes de controle.
Resumo
| Elemento | Samário |
| Número atômico | 62 |
| Categoria do elemento | Metal de terras raras |
| Fase em STP | Sólido |
| Densidade | 7,353 g/cm3 |
| Resistência à tração | 124 MPa |
| Força de rendimento | 110 MPa |
| Módulo de elasticidade de Young | 49,7 GPa |
| Escala de Mohs | N/D |
| Dureza Brinell | 441 MPa |
| Dureza Vickers | 412 MPa |
| Ponto de fusão | 1074 °C |
| Ponto de ebulição | 1900 °C |
| Condutividade térmica | 13 W/mK |
| Coeficiente de Expansão Térmica | 12,7 µm/mK |
| Calor específico | 0,2 J/gK |
| Calor de fusão | 8,63 kJ/mol |
| Calor da vaporização | 192 kJ/mol |
| Resistividade elétrica [nanoOhm meter] | 940 |
| Suscetibilidade Magnética | +1860e-6 cm3/mol |
Aplicações do Samário
Samário é usado principalmente na preparação de ímãs de liga de samário-cobalto para guitarras elétricas, pequenos motores e fones de ouvido. Os ímãs de samário-cobalto são muito mais poderosos que os ímãs de ferro. Eles permanecem magnéticos em altas temperaturas e, portanto, são usados em aplicações de micro-ondas. Eles possibilitaram a miniaturização de dispositivos eletrônicos. No entanto, os ímãs de neodímio agora são mais comumente usados. Seu óxido é usado para a fabricação de vidros especiais de absorção de infravermelho para eletrodos de lâmpadas de arco de carbono. É útil na dopagem de cristais de fluoreto de cálcio empregados em lasers ópticos.
Produção e Preço do Samário
Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do Samário puro estavam em torno de 1300 $/kg.
O samário ocorre com concentração de até 2,8% em vários minerais, incluindo cerita, gadolinita, samarskita, monazita e bastnäsita, sendo os dois últimos as fontes comerciais mais comuns do elemento. Esses minerais são encontrados principalmente na China, Estados Unidos, Brasil, Índia, Sri Lanka e Austrália; A China é de longe o líder mundial em mineração e produção de samário.
Fonte: www.luciteria.com
Propriedades Mecânicas do Samário
Força do Samário
Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.
Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.
Veja também: Resistência dos Materiais
Resistência à tração final do Samário
A resistência à tração final do Samário é de 124 MPa.
Força de Cedência de Samário
O limite de escoamento do Samário é de 110 MPa.
Módulo de Elasticidade do Samário
O módulo de elasticidade de Young do Samário é de 110 MPa.
Dureza do Samário
Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.
A dureza Brinell do Samarium é de aproximadamente 441 MPa.
O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza , que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.
A dureza Vickers do Samário é de aproximadamente 412 MPa.
A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.
Samário tem uma dureza de aproximadamente N/A.
Veja também: Dureza dos Materiais
Samário – Estrutura Cristalina
Uma possível estrutura cristalina do Samário é a estrutura romboédrica.
Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.
Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais
Estrutura Cristalina de Samário
Força dos Elementos
Elasticidade dos Elementos
Dureza dos Elementos
Propriedades Térmicas do Samário
Samário – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição
O ponto de fusão do Samário é 1074 °C.
O ponto de ebulição do Samário é 1900 °C.
Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.
Samário – Condutividade Térmica
A condutividade térmica do Samário é 13 W/(m·K).
As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.
Coeficiente de Expansão Térmica do Samário
O coeficiente de expansão térmica linear de Samário é 12,7 µm/(m·K).
A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.
Samário – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização
O calor específico do Samário é 0,2 J/g K.
A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.
O calor latente de fusão do Samário é 8,63 kJ/mol.
O calor latente de vaporização do Samário é 192 kJ/mol.
Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.
Ponto de fusão dos elementos
Condutividade Térmica dos Elementos
Expansão Térmica dos Elementos
Capacidade de Calor dos Elementos
Calor de Fusão de Elementos
Calor de Vaporização dos Elementos
Samário – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética
A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.
Veja também: Propriedades Elétricas
A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são consequência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.
Veja também: Propriedades Magnéticas
Resistividade Elétrica do Samário
A resistividade elétrica do Samário é 940 nΩ⋅m.
A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o Samário conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.
Suscetibilidade Magnética do Samário
A suscetibilidade magnética do Samário é +1860e-6 cm3/mol.
No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do Samário em resposta a um campo magnético aplicado.
Resistividade Elétrica dos Elementos
Suscetibilidade Magnética dos Elementos
Outras propriedades do Samário
