Соли металлов Sm2(CO3)3xH2O в Минске

Модель:tm2409480
0 р.

Соли металлов Sm2(CO3)3xH2O — карбонат самария(III) гидрат

Соединение Sm2(CO3)3xH2O представляет собой гидратированный карбонат самария(III) — соль редкоземельного металла самария и угольной кислоты. В зависимости от условий кристаллизации и степени гидратации соединение может содержать от 2 до 8 молекул кристаллизационной воды. В промышленной практике наиболее распространены формы с x = 2–3, обеспечивающие стабильность состава при хранении и дозировании.

Карбонат самария(III) относится к группе солей РЗЭ средней подгруппы (цериевой). Материал характеризуется низкой растворимостью в воде (произведение растворимости порядка 10), что определяет его использование в качестве прекурсора для синтеза оксида самария Sm2O3, а также в процессах ионного обмена и экстракционной очистки. Термическое разложение карбоната протекает ступенчато: при 300–400 C удаляется кристаллизационная вода, при 600–800 C происходит декарбоксилирование с образованием оксида самария.

Технические характеристики

Основные контролируемые параметры товарной продукции — содержание основного вещества (в пересчёте на Sm2O3), массовая доля примесей, гранулометрический состав и насыпная плотность. Для применений в оптике и электронике нормируется содержание критических примесей — железа, кальция, кремния, а также суммы других редкоземельных элементов.

ПараметрЗначениеМетод контроляПримечаниеТипичная норма
Содержание Sm2O3, % 45,0Титриметрия, ICP-OESВ пересчёте на прокалённый продукт45,0–47,5
Массовая доля Fe, ppm 10Атомно-абсорбционная спектрометрияДля оптических марок 10
Массовая доля Ca, ppm 50ICP-MSКонтролируется для люминофоров 50
Потери при прокаливании, %20–30Гравиметрия при 900 CВключают H2O и CO222–28
Насыпная плотность, г/см0,8–1,2Волюмометр СкоттаЗависит от фракции0,9–1,1
Размер частиц d50, мкм5–50Лазерная дифракцияРегулируется режимом осаждения10–30

Применение в промышленности

Карбонат самария(III) гидрат востребован в производствах, где требуется высокая чистота исходного сырья и воспроизводимость свойств конечного продукта:

  • Синтез оксида самария Sm2O3 — базового компонента для производства самарий-кобальтовых магнитов SmCo5 и Sm2Co17, работающих при температурах до 300 C в электродвигателях, датчиках Холла и авиационных приводах.
  • Изготовление люминофоров для люминесцентных ламп и LED-освещения — самарий активирует красную полосу эмиссии в матрицах на основе Y2O3 и SrAl2O4.
  • Производство катализаторов дегидрирования и окисления в нефтехимии — самарийсодержащие оксидные системы на носителях из -Al2O3 применяются в процессах конверсии углеводородов.
  • Легирование оптического стекла и керамики — введение Sm2O3 повышает показатель преломления и придаёт материалу фильтрующие свойства в ИК-диапазоне.
  • Получение солей самария высокой чистоты (хлоридов, нитратов) для электролитического рафинирования и экстракционных технологий разделения РЗЭ.

Условия хранения и обращения

Материал гигроскопичен, при длительном контакте с влажным воздухом возможно увеличение степени гидратации и комкование. Рекомендуется хранение в герметичной таре при относительной влажности не более 60 % и температуре 15–25 C. При работе с порошком необходимо использовать респираторы класса FFP2 и средства защиты органов зрения — мелкодисперсная фракция способна образовывать аэрозоль при пересыпании. Соединение не относится к пожароопасным, однако при нагреве выше 400 C выделяет CO2, что следует учитывать при проектировании систем аспирации в цехах прокалки.

Вопросы и ответы

Чем отличается Sm2(CO3)3xH2O от безводного карбоната самария?

Безводная форма получается сушкой при 150–200 C и требует строгого контроля влажности при хранении. Гидратированная форма стабильнее при транспортировке и удобнее для дозирования в мокрых процессах осаждения, так как не склонна к пылению.

Как влияет степень гидратации на термическое разложение?

Увеличение x с 2 до 5 снижает температуру начала дегидратации на 30–50 C и повышает потери при прокаливании. Для получения оксида с заданной удельной поверхностью (10–30 м/г) оптимальны формы с x = 2–3.

Какие примеси критичны для люминофорных применений?

Для люминофоров нормируется содержание Fe, Cu, Ni и суммы других РЗЭ (особенно европия и гадолиния) на уровне не более 10–20 ppm. Превышение приводит к тушению люминесценции и снижению светоотдачи.

Возможна ли поставка с индивидуальным гранулометрическим составом?

Да, регулируя скорость осаждения из нитратного раствора и температуру кристаллизации, можно получать фракции с d50 от 3 до 100 мкм. Для катализаторных производств поставляются крупнокристаллические формы с узким распределением частиц.