Samario: produzione, proprietà, reazioni, usi

Il samario è un metallo appartenente alla serie dei lantanidi che si trova, insieme ad altri metalli delle terre rare, nei minerali appartenenti al gruppo della monazite e della bastnäsite e samarskite.

Il samario che prende il nome dal minerale samarskite da cui fu ottenuto per la prima volta fu osservato spettroscopicamente dal chimico svizzero Jean Charles Galissard de Marignac nel 1853 ma fu solo nel 1879 che il chimico svizzero Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran riuscì a isolarlo.

Produzione

Attualmente il samario è principalmente ottenuto attraverso un processo di scambio ionico dal minerale monazite ricco di elementi delle terre rare che può contenere fino al 2.8% di samario.
Il metallo è il terzo lantanide più volatile dopo l’itterbio e l’europio e tale proprietà facilita la separazione del samario dal minerale.

Proprietà

Ha una durezza e densità simili a quelle dello zinco e ha configurazione elettronica [Xe] 4f⁶, 6s³ e numeri di ossidazione +1, +2, +3 e +4 sebbene il più diffuso sia il numero di ossidazione +3.

E’ un forte riducente ed è in grado di ridurre gli ossidi di molti metalli.

Reazioni

Si solubilizza in acido solforico diluito per dare una soluzione di colore giallo contenente ioni Sm³⁺; la solubilizzazione  è accompagnata da sviluppo di idrogeno gassoso:
2 Sm_(s) + 3 H₂SO_4(aq) → 2 Sm³⁺_(aq)  + 3 SO₄^2-_(aq) + 3 H_2(g)

Reagisce lentamente con l’ossigeno dell’aria formando l’ossido di samario (III) in superficie di colore giallo che lo protegge da ulteriori ossidazioni mentre brucia rapidamente secondo la reazione:
4 Sm_(s) + 3 O_2(g)→ 2 Sm₂O_3(s)

Reagisce con gli alogeni per dare i rispettivi alogenuri di samario (III) secondo la reazione generale:
2 Sm_(s) + 3 X_2(g)→ 2 SmX_3(s)

Reagisce con l’acqua formando idrossido di samario e idrogeno gassoso:
2 Sm_(s) + 6 H₂O_(l) → 2 Sm(OH)_3(aq) + 3 H_2(g)

Il fluoruro è di colore bianco, il cloruro e lo ioduro sono di colore giallo mentre lo ioduro è di colore arancione.

Usi

È utilizzato nell’industria elettronica in quanto si magnetizza facilmente e si smagnetizza con difficoltà. Sono inoltre prodotti magneti di samario-cobalto SmCo₅ che hanno un’alta resistenza alla smagnetizzazione che hanno consentito la miniaturizzazione di dispositivi elettronici.

E’ utilizzato nel vetro ad assorbimento I.R. e per drogare i cristalli di CaCl₂ usati nei laser ottici.
Può essere usato quale catalizzatore in alcune reazioni come la deidrogenazione e la disidratazione
Viene inoltre utilizzato, unitamente ad altri lantanidi, per la produzione di lampade ad arco