Samarium

Portaal Scheikunde
Chemisch element

Stukje samarium
Naam	Samarium
Latijn
Symbool	Sm
Atoomnummer	62
Soort	Lanthanide
Kleur	Zilverwit
Smeltpunt	1072 ^oC
Kookpunt	1900 ^oC

Samarium is een chemisch element met het symbool Sm en atoomnummer 62 in het Periodiek Systeem van de scheikunde. Het is een zacht, kneedbaar, zilverwit metaal dat langzaam verkleurt bij blootstelling aan lucht. Het behoort tot de lanthaniden reeks, een groep van 15 op elkaar lijkende elementen tussen lanthaan en lutetium in het periodiek systeem, waarvan lanthaan de eerste en het prototype is. Samarium wordt traditioneel gerekend tot de zeldzame aardelementen.

Voorkomen

Samarium is een zeldzaam aardmetaal met een hardheid en dichtheid die vergelijkbaar is met die van zink. Samarium is het 40e meest voorkomende element in de aardkorst.

Samarium komt niet vrij in de natuur voor, maar zit, net als andere zeldzame aardelementen, in veel mineralen, waaronder monaziet, bastnäsite, ceriet, gadoliniet en samarskiet. Monaziet (waarin samarium voorkomt in hoeveelheden tot 2,8%) en bastnäsiet worden meestal gebruikt als bronnen voor de handel. De wereldvoorraden samarium worden geschat op twee miljoen ton. Ze bevinden zich voornamelijk in China, de VS, Brazilië, India, Sri Lanka en Australië. Het zogeheten isotoop Samarium-151 kan kunstmatig worden gemaakt door kernsplijting van uranium.

Samarium in erts of mineraal

Samarskiet
Monaziet
Basnaesiet

Geschiedenis

De ontdekking van samarium en vergelijkbare elementen werd in de tweede helft van de 19e eeuw door verschillende wetenschappers aangekondigd; de meeste bronnen geven echter als belangrijkste aan de Franse chemicus Paul Émile Lecoq de Boisbaudran. Boisbaudran maakte in 1879 in Parijs samariumoxide en/of -hydroxide vrij uit het mineraal samarskiet.

De Zwitserse chemicus Marc Delafontaine kondigde in 1878 een nieuw element aan: decipium (van het Latijn: decipiens betekent "bedrieglijk, misleidend"), maar later in 1880-1881 toonde hij aan dat het een mengsel was van verschillende elementen, waarvan één hetzelfde is als het samarium van de Boisbaudran. Hoewel samarskiet voor het eerst werd gevonden in de afgelegen regio Oeral (Rusland), waren tegen het einde van de jaren 1870 de afzettingen samarskiet ook op andere plaatsen bekend, waardoor het mineraal voor veel onderzoekers beschikbaar was. Er werd met name ontdekt dat het door Boisbaudran geïsoleerde samarium ook onzuiver was en een vergelijkbare hoeveelheid europium bevatte. Het pure element werd pas in 1901 gemaakt door Eugène-Anatole Demarçay.

Boisbaudran noemde zijn element samaria naar het mineraal samarskiet, dat op zijn beurt Vassili Samarsky-Bykhovets (1803-1870) eerde. Samarsky-Bykhovets had als stafchef van het Russische Korps Mijnbouwingenieurs toegang verleend aan twee Duitse mineralogen, de broers Gustav Rose en Heinrich Rose, om de mineraalmonsters uit de Oeral te bestuderen. In die zin was samarium het eerste chemische element dat naar een persoon werd genoemd. Later werd de naam samaria die door Boisbaudran werd gebruikt omgevormd tot samarium, om te voldoen aan andere elementnamen. Het symbool Sm werd voorgesteld voor samarium; tot de jaren 1920 werd namelijk vaak een alternatieve Sa gebruikt.

Voorafgaand aan de komst van ionen uitwisseling scheidingstechnologie in de jaren vijftig, had samarium geen toepassingen in pure vorm voor de handel. Een bijproduct van neodymium was echter een mengsel van samarium en gadolinium dat de naam "Lindsay Mix" kreeg naar het bedrijf dat het maakte. Men denkt dat dit materiaal is gebruikt voor zogeheten nucleaire controlestaven in sommige vroege kernreactoren. Tegenwoordig heeft een vergelijkbaar basisproduct de naam "samarium-europium-gadolinium " (SEG) concentraat.

Gebruik

Een van de belangrijkste toepassingen van samarium is in samarium-kobalt magneten. Deze magneten zijn te vinden in kleine motoren, koptelefoons en elementen voor gitaren en aanverwante muziekinstrumenten. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt in de motoren van een elektrisch vliegtuig op zonne-energie, de Solar Challenger en in de Samarium Cobalt Noiseless elektrische gitaar en bas pickups.

In zijn gebruikelijke geoxideerde vorm (verbinding met zuurstof) wordt samarium toegevoegd aan keramiek en glas waar het de opname van infrarood licht verhoogt. Als (klein) onderdeel van het zogeheten mischmetal (gemengd metaal) wordt samarium aangetroffen in een soort "vuursteen", het ontstekingsmechaniekje van veel aanstekers en fakkels.

Samarium kan verder gevonden worden in huishoudelijke apparatuur, zoals kleurentelevisies, fluorescerende lampen, spaarlampen en glas.

Biologie

Het radioactieve isotoop samarium-153 is een zogeheten bètastraler. Het wordt gebruikt om kankercellen te doden bij de behandeling van longkanker, prostaatkanker, borstkanker en osteosarcoom (botkanker).

Vooral in de werkomgeving is Samarium gevaarlijk. Gassen en dampen ervan kunnen worden ingeademd en longembolie veroorzaken. Als samarium zich kan ophopen in het lichaam, kan het ook de lever aantasten.

Ook in het milieu kan het in de voedselketen terecht komen en ook zo het menselijk lichaam binnendringen.