What is Samario?
Samario (symbol Sm) is element 62 on the periodic table, a lantánido in period 6. A rare earth whose magnets keep working at temperatures that destroy neodymium. At room temperature it is a solid.
Estructura
No es un diagrama de puntos sobre anillos, sino una muestra de Monte Carlo de la densidad de probabilidad real |ψ|² para cada subcapa ocupada. Arrastra para girar. El azul y el violeta indican signos opuestos de la función de onda, lo que hace posible el enlace químico.
Valores medidos
Cada barra muestra dónde se sitúa samario entre los 118 elementos para esa propiedad.
Fuentes: pesos atómicos estándar de la IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Los valores marcados con ~ son predichos y no medidos.
Tamaño, a escala
Radius 180 pm — that is 0.18 nm, so about 2778 million of them side by side would span a millimetre.
Intervalo térmico
Samario is liquid over a 722 K window, from 1345 K to 2067 K.
La historia
A rare earth whose magnets keep working at temperatures that destroy neodymium.
El químico francés Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran descubrió el samario mientras investigaba el mineral samarskita de Carolina del Norte. Mediante sus técnicas pioneras de espectroscopia, detectó nuevas líneas espectrales que no podían atribuirse a elementos conocidos.
Boisbaudran empleó la espectroscopia de llama para analizar concentrados de tierras raras y observó líneas de emisión naranja-rojas características, correspondientes a longitudes de onda nunca registradas anteriormente. Sus observaciones meticulosas y su enfoque sistemático establecieron el samario como el primer elemento de tierras raras descubierto mediante análisis espectroscópico.
El elemento recibió su nombre del mineral samarskita, que a su vez honraba al ingeniero de minas ruso, el coronel Vasili Samarsky-Bykhovets. Esto convirtió al samario en el primer elemento nombrado en honor de una persona viva, aunque indirectamente, a través del nombre del mineral.
El metal de samario puro no se aisló hasta 1901, por Eugène-Anatole Demarçay, quien utilizó la reducción electroquímica del cloruro de samario. El intervalo de 22 años entre el descubrimiento y el aislamiento demuestra las dificultades técnicas de la purificación de elementos de tierras raras.
La producción comercial de samario comenzó en la década de 1960 con el desarrollo de técnicas de separación mediante intercambio iónico. El descubrimiento de los imanes de samario-cobalto por Albert Daane y Kenneth Strnat en 1966 transformó el samario de una curiosidad de laboratorio en un material de importancia estratégica.
El descubrimiento del samario contribuyó a:
Aplicaciones
El samario es uno de los elementos de tierras raras más importantes desde el punto de vista estratégico y promueve innovaciones en imanes de alto rendimiento, tecnología nuclear y ciencia de materiales avanzados. Sus propiedades magnéticas y de absorción de neutrones lo hacen central para la tecnología moderna.
Los imanes de samario-cobalto (SmCo) representan la cumbre de la tecnología de imanes permanentes, ya que mantienen su fuerza magnética a temperaturas de hasta 350°C, donde los imanes de neodimio fallan. Estos imanes impulsan motores de precisión en satélites, sistemas de guiado militar y equipos de audio de alta gama.
El samario-149 posee la sección eficaz de absorción de neutrones térmicos más alta de cualquier núcleo estable, lo que lo hace crucial para las barras de control de reactores nucleares. Este isótopo se acumula de forma natural en los núcleos de los reactores como producto de fisión, por lo que requiere una gestión cuidadosa en los cálculos de física de reactores.
El samario-153 se utiliza como radiofármaco para tratar metástasis de cáncer óseo. La acumulación selectiva del isótopo en el tejido óseo y su emisión beta controlada proporcionan radiación terapéutica precisa, al tiempo que minimizan el daño a los órganos sanos.
Los vidrios dopados con samario crean componentes ópticos especializados para aplicaciones infrarrojas, incluidos sistemas de visión nocturna, telémetros láser y comunicaciones por fibra óptica. Las líneas de absorción nítidas del elemento permiten filtrar longitudes de onda con precisión.
Los catalizadores de samario facilitan la formación de enlaces carbono-carbono en la síntesis orgánica, especialmente en la fabricación de productos farmacéuticos. El diyoduro de samario (SmI₂) permite reacciones de reducción únicas que son imposibles con catalizadores convencionales.
⚡ Motor de la innovación: Los imanes de samario-cobalto permiten miniaturizar motores de alto rendimiento, haciendo posibles desde robots de precisión hasta turbinas eólicas de eficiencia ultraalta.Los vehículos eléctricos de alto rendimiento utilizan imanes de samario-cobalto en sus motores de tracción debido a su excepcional estabilidad térmica y densidad de potencia. Estos imanes mantienen la eficiencia durante la aceleración rápida y el funcionamiento a alta velocidad.
Los aviones comerciales y militares dependen de imanes de samario-cobalto en actuadores, sensores y equipos de navegación. La resistencia de los imanes a la desmagnetización en altitudes elevadas y temperaturas extremas garantiza un funcionamiento fiable en entornos aeroespaciales.
Los equipos de resonancia magnética incorporan compuestos de samario en agentes de contraste para mejorar la visualización de tejidos específicos. Las propiedades magnéticas del samario mejoran la resolución de las imágenes y la precisión diagnóstica en determinadas afecciones médicas.
Los altavoces y auriculares de alta gama incorporan imanes de samario-cobalto en sus transductores, produciendo una calidad de sonido superior con una distorsión mínima. Los audiófilos valoran estos componentes por su excepcional estabilidad magnética y rendimiento acústico.
Los equipos de fabricación utilizan motores de imanes permanentes basados en samario para el posicionamiento de precisión, el mecanizado a alta velocidad y los sistemas de ensamblaje automatizado. Estos motores ofrecen una eficiencia y control excepcionales.
Los teléfonos inteligentes, las tabletas y los ordenadores portátiles contienen micromotores con imanes de samario para el enfoque automático de la cámara, la respuesta háptica y los ventiladores de refrigeración. La miniaturización que permiten estos potentes imanes da lugar a dispositivos más delgados y eficientes.
De dónde procede
7.05 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 67% of elements
El samario se encuentra principalmente en yacimientos de monacita y bastnasita, que suelen contener entre un 1 y un 8% de elementos de tierras raras. Los mayores yacimientos económicamente viables se encuentran en China (Bayan Obo), Estados Unidos (Mountain Pass, California) y Australia (Mount Weld).
El samario se concentra en rocas ígneas alcalinas y pegmatitas asociadas mediante procesos de diferenciación magmática. Los complejos de carbonatita, formados por magmas ricos en dióxido de carbono, contienen las mayores concentraciones de samario debido a la fraccionación preferencial durante la cristalización.
Existen recursos importantes de samario en:
La separación del samario requiere procesos complejos de varias etapas que incluyen intercambio iónico, extracción con disolventes y cristalización fraccionada. La similitud de las propiedades químicas de los lantánidos hace que la purificación consuma mucha energía y sea técnicamente exigente.
La minería de tierras raras suele implicar la coextracción de torio y uranio radiactivos, lo que requiere una gestión especializada de residuos. Las medidas de protección medioambiental incluyen el control de aguas subterráneas, la gestión de balsas de residuos y sistemas de control de la calidad del aire.
La concentración del suministro mundial de samario en pocos países genera preocupaciones sobre los materiales estratégicos para las naciones dependientes de la tecnología. Los programas de reciclaje y el desarrollo de fuentes alternativas son cada vez más importantes para la seguridad del suministro.
📊 Abundancia en la corteza terrestre: El samario se encuentra en una proporción aproximada de 6 partes por millón en la corteza terrestre, por lo que es más abundante que el estaño, pero más raro que el cobre.Manejo
El metal de samario presenta riesgo de incendio cuando está finamente dividido y puede inflamarse espontáneamente en el aire por encima de 150°C. Las virutas y el polvo metálicos requieren almacenamiento en atmósfera inerte para evitar la oxidación y una posible combustión.
El samario reacciona lentamente con agua y ácidos, produciendo gas hidrógeno y calor. Evite el contacto con agentes oxidantes fuertes, que pueden provocar reacciones violentas. Los compuestos de samario pueden causar irritación cutánea y ocular tras el contacto directo.
Trabaje en áreas bien ventiladas o campanas extractoras al manipular compuestos de samario. Utilice correas de conexión a tierra y procedimientos antiestáticos cuando trabaje con polvos. Mantenga separados los materiales incompatibles y etiquételos claramente.
Almacene el metal de samario bajo aceite mineral o gas inerte para evitar la oxidación. Los compuestos deben conservarse en recipientes herméticamente cerrados, en lugares frescos y secos, alejados de ácidos y oxidantes. Mantenga la temperatura por debajo de 25°C para lograr una estabilidad óptima.
Incendios: Utilice arena seca, cloruro de sodio o extintores de incendios de clase D. Nunca use agua en incendios de metal de samario. Derrames químicos: Neutralice con un ácido suave, absorba con material inerte y elimine los residuos de acuerdo con la normativa.
✅ Baja toxicidad: El samario presenta una toxicidad aguda relativamente baja, pero debe manipularse aplicando las precauciones estándar de seguridad de laboratorio para evitar la exposición por acumulación.Respuestas rápidas
Samario (symbol Sm) is element 62 on the periodic table, a lantánido in period 6. A rare earth whose magnets keep working at temperatures that destroy neodymium. At room temperature it is a solid.
[Xe] 4f⁶ 6s², giving 6 occupied shells holding 2, 8, 18, 24, 8, 2 electrons respectively.Samario melts at 1345 K (1071.9 °C) and boils at 2067 K (1793.9 °C).
The standard atomic weight of Samario is 150.36 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
Samario has a density of 7.52 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of samario is about 7.5× heavier.
Samario has a Pauling electronegativity of 1.17. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). A value this low means it readily gives its outer electrons away, forming positive ions.
Samario was discovered in 1879 by Lecoq de Boisbaudran. It is named after the mineral samarskite.
Samario makes up about 7.1 mg/kg of the Earth's crust — uncommon, but not rare.