Samário (Sm)

Principais propriedades

O samário é um metal prateado de dureza moderada, razoavelmente estável ao ar em comparação com os lantanídeos vizinhos, embora acabe se oxidando com o tempo. Entre os elementos da série, é um dos poucos que formam compostos estáveis no estado de oxidação mais dois, além do usual mais três, o que lhe confere um comportamento redox aproveitado em química de síntese.

Um de seus isótopos naturais captura nêutrons com eficiência excepcional, característica que o torna relevante em engenharia nuclear. Ligado ao cobalto, o samário produz ímãs que perdem pouca força quando aquecidos e resistem bem à oxidação, vantagens decisivas em ambientes onde os ímãs de neodímio não funcionam adequadamente.

Ocorrência na natureza

Encontra-se na bastnasita, na monazita e na samarskita, o mineral que deu nome ao elemento, com abundância crustal intermediária dentro da série e superior à de vários metais de uso corrente. Como os demais membros da série, jamais ocorre isolado, e sua concentração relativa é maior nos minerais que reúnem os lantanídeos mais pesados.

Processo de obtenção

O samário é separado dos elementos vizinhos por extração por solventes e por troca iônica a partir de concentrados de terras raras. A obtenção do metal envolve a redução de seus compostos em fornos operados sob atmosfera controlada, processo conduzido em plantas metalúrgicas especializadas, e boa parte da produção é destinada diretamente à fabricação de ligas com cobalto.

Aplicações

Os ímãs de samário-cobalto foram a primeira família de ímãs de terras raras a chegar ao mercado e continuam insubstituíveis onde a temperatura é elevada ou o ambiente é corrosivo, como em motores aeronáuticos, sistemas militares, equipamentos aeroespaciais e instrumentos de precisão. Um isótopo do elemento é empregado em barras de controle e em venenos neutrônicos que ajudam a regular reatores nucleares. Compostos de samário atuam como catalisadores e como reagentes de redução em síntese orgânica, e a razão entre samário e neodímio em rochas serve de relógio geológico para datar formações de bilhões de anos.

Riscos e precauções

A toxicidade do samário é baixa e a absorção pelo organismo, reduzida, mas o pó metálico é inflamável e as poeiras irritam olhos e vias respiratórias. Nos ímãs de samário-cobalto soma-se a presença do cobalto, metal sensibilizante que pode causar dermatites em exposições repetidas, e esses ímãs são especialmente frágeis, lascando com impactos. Radiofármacos contendo isótopos do elemento são de uso hospitalar exclusivo. Consulte sempre a ficha de informações de segurança e profissionais habilitados.

História da descoberta

Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran identificou o samário em 1879, em Paris, ao observar linhas espectrais inéditas em uma amostra de didímio extraída do mineral samarskita. A descoberta se apoiou na análise espectroscópica, método que o mesmo pesquisador já havia usado para encontrar o gálio e que ainda lhe renderia outros elementos da série das terras raras.

Origem do nome

Vem do mineral samarskita, batizado em homenagem a Vassili Samarski-Bykhovets, oficial responsável pelas minas russas que autorizou o estudo das amostras. É, portanto, o primeiro elemento químico cujo nome remete indiretamente a uma pessoa.

Isótopos relevantes

¹⁵²Sm (cerca de 27%), ¹⁵⁴Sm, ¹⁴⁷Sm, ¹⁴⁹Sm e ¹⁴⁸Sm em proporções menores.

Isótopos são átomos do mesmo elemento com quantidades diferentes de nêutrons. Eles compartilham o comportamento químico, mas diferem em massa e em estabilidade nuclear. Veja a definição no glossário.

Curiosidades

• O nome do elemento chega até uma pessoa real por meio do mineral samarskita, caso pioneiro na nomenclatura química.
• Ímãs de samário-cobalto mantêm o magnetismo em temperaturas nas quais os ímãs de neodímio já perderam boa parte da força.
• A relação entre samário e neodímio em minerais permite datar rochas com bilhões de anos de idade.