Odblokowano potencjał rzadkich metali. Przemysł w końcu weźmie się za ten surowiec

Stosowanie niektórych metali z układu okresowego pierwiastków na skalę przemysłową bywa bardzo trudne. Tak się dzieje chociażby z samarem – rzadkim lantanowcem, który mógłby być przydatnym odczynnikiem chemicznym do syntezy m.in. nowych leków. Nad odblokowaniem potencjału aplikacyjnego tego metalu pracowali ostatnio naukowcy z amerykańskiego Caltech.
Zdjęcie ilustracyjne z laboratorium

Zdjęcie ilustracyjne z laboratorium

Samar jest pierwiastkiem z grupy lantanowców. Jego nazwa pochodzi od minerału samarskitu, a ten z kolei nazwano od nazwiska rosyjskiego inżyniera Wasilija Samarskiego-Bychoweca. Samar został wyizolowany z minerału samarskitu w 1879 roku. Pierwiastek jest również ważną częścią składową monacytu (minerału fosforanowego) występującego w złożach okruchowych, np. piaskach monacytowych.

Czytaj też: Azjatycka potęga stoi na gigantycznym złożu metali. Branża akumulatorów zaciera rączki

Omawiany pierwiastek posiada także niemały potencjał aplikacyjny, który do tej pory pozostawał w ukryciu. Dwujodek samaru jest popularnym odczynnikiem w reakcjach chemicznych. Niestety związek ten jest niezwykle wrażliwy na kontakt z powietrzem. Podczas różnych badań laboratoryjnych trzeba go używać bardzo dużo, ponieważ samar bardzo szybko tworzy silne wiązania tlenem, co czyni go potem niereaktywnym. Naukowcom z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego (Caltech) udało się rozwiązać powyższy problem, o czym dowiadujemy się z artykułu w Science.

Dwa etapy reakcji chemicznej z odczynnikiem dwujodku samaru. Po lewej nieaktywny związek. Po prawej – staje się aktywny. Zmiana koloru następuje, ponieważ stopień utlenienia odczynnika samaru zmienia się z Sm(III) na Sm(II) / Źródło: Caltech/Chungkeun Shin, materiały prasowe

Uwolnili potencjał metali. Wiadomo, co zrobić, by samar znów być reaktywny

Niezwykle trudne było do tej pory przywracanie reaktywności samaru. Dawniej stosowano różne agresywne środki chemiczne. Niemniej i ta metoda nie należała do idealnych. Zespół z Kalifornii donosi o kompletnie innym sposobie na to, aby poddać pierwiastek „recyklingowi” – czytamy w komunikacie prasowym Caltech.

Czytaj też: Europa świętuje odkrycie gigantycznego złoża metali ziem rzadkich. Ustawi nas na nadchodzące lata?

Naukowcom udało się zerwać ultra silne wiązanie samaro-tlenowe za pomocą łagodnego kwasu. W wyniku tego procesu kwas zamieniał się w alkohol oraz „uwalniał się” samar. Technikę tę przetestowano jak na razie tylko w warunkach laboratoryjnych. Niemniej uczeni sądzą, że nada się ona do zastosowania na większą skalę przemysłową.

Czytaj też: Zamiast drogich metali wykorzystują znacznie tańszy składnik. Fotowoltaika to tylko jedna z dziedzin, które na tym skorzystają

Dodajmy, że dwujodek samaru bywa używany w środowisku naukowym jako katalizator do syntezy związków organicznych. Badacze wspominają o jego przydatności w pracach nad lekami przeciwnowotworowymi. Ich odkrycie „przywracania” reaktywności pierwiastka otwiera nowe rozdanie w pracach nad chemią katalityczną i elektrokatalityczną lantanowców.