Samarium

1853 wies der Schweizer Chemiker Jean Charles Galissard de Marignac Samarium anhand einer scharfen Absorptionslinie im Didymoxid spektroskopisch nach. Erst 26 Jahre später konnte der französische Chemiker Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran 1879 das Element spektralanalytisch in einem Produkt aus dem radioaktiven Mineral Samarskit isolieren. Darum trägt das Element heute den Namen Samarium. Unabhängig davon hatte der schweizer Chemiker Marc Delafontaine (1838-1911) das Element vermutlich schon ein Jahr zuvor entdeckt, er nannte es Deciptum. Im Jahr 1903 stellt der deutsche Chemiker Wilhelm Muthmann (1861-1913) als erster reines metallisches Samarium durch Elektrolyse her.

Samarium ist ein silbrig weiß glänzendes, eher hartes Metall. An Luft ist das Element halbwegs beständig. Es läuft schnell an, ist aber beständiger als Neodym oder Cer. Mit Luft reagiert es zu Samariumoxid [Sm2O3]. Im fein zerteilten Zustand ist das Metall, durch die stark vergrößerte Oberfläche viel reaktiver und pyrophor. Metallisch glänzendes Samarium kann sich von selbst bei Temperaturen von über 150 °C entzünden. Mit heißem Wasser und mit verdünnten Mineralsäuren reagiert es heftig unter Wasserstoffbildung und Samariumhydroxid.

Die beständigste Oxidationsstufe ist wie bei allen Lanthanoiden +3. Samarium existiert in drei unterschiedlichen Modifikationen. Die Umwandlungspunkte liegen bei 734 °C und 922 °C. Sm3+-Kationen färben wässrige Lösungen gelblich. Es existieren vier stabile und 19 radioaktive, instabile Isotope.

Samarium wird in Verbindung mit weiteren Seltenen Erden für Kohle-Lichtbogenlampen zu Filmvorführungen verwendet. Das Metall dient in Legierungen mit Cobalt zur Herstellung von Dauermagneten. Diese Samarium-Kobalt Magnete werden beispielsweise in Herzschrittmachern, Quarzuhren, Kopfhörern oder in Festplattenlaufwerken eingesetzt. Wegen des großen Wirkungsquerschnitts für thermische sowie epithermische Neutronen wird Samarium als Neutronen-Absorber in der Nukleartechnik verwendet.  Außerdem verwendet man Samarium zum Dotieren von Calciumfluorid-Einkristallen in der Lasertechnik. Weitere Anwendungen sind die Herstellung von optischem Glas zur Absoption von infrarotem Licht, die Sensibilisierung von Phosphor sowie Katalysatoren zur Herstellung von Ethanol.

Sogar in der Medizin setzt man Samarium ein um Knochenschmerzen bei Krebspatienten zu behandeln.

Samarium kommt am häufigsten in den Mineralien Monazit, Bastnäsit und Samarskit vor. Dies Erze werden angereichert und anschließend aufgespalten. Nach der Trennung der Lanthanoide wird das erhaltene Samariumoxid über Ionentausch, Solvent-Extraktion oder elektrochemische Deposition aufgetrennt. In einem letzten Schritt wird das hochreine Samariumoxid mit metallischem Lanthan zum Metall reduziert.

Samarium und auch Samarium(III)-oxid haben nur ein geringes toxisches Potential. Das Freisetzen und Einatmen von feinen Pulvern sollte aber trotzdem vermieden werden. Aufgrund der chemisch elementaren Ähnlichkeit ist die Wirkung auf den Menschen bei allen Lanthanoiden und deren Verbindungen sehr ähnlich. Das feinverteilte Metall, die Oxide und die Hydroxide reizen Augen und Schleimhäute und Atemwege.