Ssvijećnja, s simbolom elementa SC i atomskim brojem od 21, lako je topiv u vodi, može komunicirati s vrućom vodom i lako se potamni u zraku. Njegova glavna valencija je+3. Često se miješa s gadolinijem, erbijem i drugim elementima, s malim prinosom i sadržajem od oko 0,0005% u kore. Scandium se često koristi za izradu posebnih stakla i laganih legura visoke temperature.
Trenutno su dokazane rezerve skandijuma u svijetu samo 2 milijuna tona, od kojih je 90 ~ 95% sadržano u rudama od boksita, fosforita i željeza, te mali dio u uranijumu, toriju, volframu i rijetkim zemljanim rudama, uglavnom distribuiranim u Rusiji, Kini, Tajikistanu, Madagaru, madarar, madarar. Kina je vrlo bogata resursima skandijuma, s ogromnim rezervama minerala povezanih sa skandijumom. Prema nepotpunim statistikama, rezerve Scandium u Kini su oko 600000 tona, koje se nalaze u depozitima boksita i fosforita, porfirija i kvarcnih vena, ležišta volframa u Južnoj Kini, ležišta rijetkih zemalja u ležištu ironskog oriuma Bayana OBO -a, u Unutarnom mongoliju i Panzhiunu, i Panzhiunu i Panzhiunu, i Panzhiumu, i Panzhiumu.
Zbog oskudice skandijuma, cijena skandijuma je također vrlo visoka, a na vrhuncu, cijena skandijuma napuhana je na 10 puta veću od cijene zlata. Iako je cijena skandijuma pala, to je još uvijek četiri puta veća od zlata!
Otkrivanje povijesti
Mendeleev je 1869. primijetio jaz u atomskoj masi između kalcija (40) i titana (48), a predviđao je da je ovdje i neotkriveni element srednje atomske mase. Predviđao je da je njegov oksid x ₂ o Å. Scandium je 1879. godine otkrio Lars Frederik Nilson sa Sveučilišta Uppsala u Švedskoj. Izvadio ga je iz rudnika crnog rijetkog zlata, složene rude koja sadrži 8 vrsta metalnih oksida. Izvadio jeErbium (iii) oksidod crne rijetke zlatne rude i dobivenaYtterbium (iii) oksidIz ovog oksida, a tu je i drugi oksid lakši element, čiji spektar pokazuje da je to nepoznati metal. Ovo je metal koji predviđa Mendeleev, čiji je oksidSc₂o₃. Sam metal skandija proizveden je izKlorid skandijumaelektrolitičkim topljenjem 1937. godine.
Mendeleev
Konfiguracija elektrona
Konfiguracija elektrona: 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D1
Scandium je mekani, srebrno bijeli prijelazni metal s talicom od 1541 ℃ i točke ključanja od 2831 ℃.
Dužno vrijeme nakon otkrića, upotreba skandijuma nije dokazana zbog poteškoća u proizvodnji. S povećanjem poboljšanja metoda razdvajanja rijetkih zemaljskih elemenata, sada postoji zreli protok procesa za pročišćavanje spojeva skandijuma. Budući da je skandij manje alkalni od ytrij i lantanida, hidroksid je najslabiji, pa će se rijetki mineralni mineral koji sadrži Scandium razdvojiti od elementa rijetkog zemaljskog elementa "korakom oborine" kada se skandij (III) hidroksid liječi s amonijom nakon prenesene amonije. Druga metoda je odvajanje skandijskog nitrata polarnom razgradnjom nitrata. Budući da je skandij nitrat najlakše razgraditi, skandij se može odvojiti. Pored toga, sveobuhvatni oporavak pratećeg skandijuma iz urana, torija, volframa, kositra i drugih mineralnih naslaga je također važan izvor skandijuma.
Nakon dobivanja čistog spoja skandijuma, pretvara se u SCCL Å i CO se rastopi s KCL i LiCl. Rastaljeni cink koristi se kao katoda za elektrolizu, što uzrokuje da se skandij taloži na cink elektrodi. Zatim se cink ispari kako bi se dobila metalni skandij. Ovo je lagani srebrni bijeli metal s vrlo aktivnim kemijskim svojstvima, koji mogu reagirati vrućom vodom za stvaranje vodikovog plina. Dakle, metalni skandij koji vidite na slici zapečaćen je u boci i zaštićen je argonskim plinom, u protivnom će skandij brzo formirati tamno žuti ili sivi oksidni sloj, izgubivši svoj sjajni metalni sjaj.
Prijava
Industrija rasvjete
Upotreba skandija koncentrirana je u vrlo svijetlim smjerovima i nije pretjerivanje nazvati ga sinom svjetlosti. Prvo čarobno oružje Scandium naziva se Scandium natrijeva svjetiljka, koja se može koristiti za donošenje svjetla u tisuće kućanstava. Ovo je metalno halogeničko električno svjetlo: žarulja je napunjena natrijevim jodidom i skandijskim triiodidom, a istovremeno se dodaju skandij i natrijeva folija. Tijekom visokonaponskog pražnjenja, ioni skandijuma i natrijev ioni emitiraju svjetlost njihovih karakterističnih valnih duljina emisije. Spektralne linije natrija su 589,0 i 589,6 nm, dva poznata žuta svjetla, dok su spektralne linije skandijuma 361,3 ~ 424,7 nm, niz ultraljubičastih i emisija plave svjetlosti. Budući da se međusobno nadopunjuju, cjelokupna svjetlost proizvedena je bijela svjetlost. Upravo zato što natrijeve svjetiljke scandium imaju karakteristike visoke blistave učinkovitosti, dobre svjetlosne boje, uštede struje, dugog života i snažne sposobnosti probijanja magle da se mogu široko koristiti za televizijske kamere, kvadrate, sportska mjesta i rasvjetu na cestama, a poznate su i kao treća generacija svjetla svjetla. U Kini se ova vrsta svjetiljke postupno promovira kao nova tehnologija, dok se u nekim razvijenim zemljama ova vrsta svjetiljke široko koristila već početkom 1980 -ih.
Drugo čarobno oružje Scandium su solarne fotonaponske stanice koje mogu prikupiti svjetlost raspršenu po tlu i pretvoriti je u električnu energiju kako bi potaknula ljudsko društvo. Scandium je najbolji barijerski metal u poluvodičkim solarnim ćelijama i solarnim ćelijama.
Njegovo treće čarobno oružje naziva se γ zrakom izvorom, ovo čarobno oružje može sjajno zasjati samostalno, ali takvu vrstu svjetla ne može primiti golo oko, to je visokoenergetski fotonski protok. Obično izvlačimo 45Sc iz minerala, što je jedini prirodni izotopi skandijuma. Svaka jezgra 45Sc sadrži 21 protona i 24 neutrona. 46Sc, umjetni radioaktivni izotop, može se koristiti kao γ izvori zračenja ili atomi tragača također se mogu koristiti za radioterapiju zloćudnih tumora. Postoje i aplikacije poput Ytrium Galline Scandium Garnet laser,Fluorid s skandijumomStaklena infracrvena optička vlakna i katodni cijev presvučen skandijuma na televiziji. Čini se da se Scandium rađa od svjetline.
Legura
Scandium u svom elementarnom obliku široko se koristi za doping aluminijske legure. Sve dok se u aluminij doda nekoliko tisuća skandijuma, formirat će se nova AL3SC faza koja će igrati ulogu metamorfizma u aluminijskoj leguri i napraviti strukturu i svojstva vagona legure značajno. Dodavanje 0,2% ~ 0,4% SC (što je stvarno slično udjelu dodavanja soli u miješanje prženog povrća kod kuće, samo malo je potrebno) može povećati temperaturu rekristalizacije legure za 150-200 ℃, a značajno poboljšati čvrstoću visoke temperature, strukturnu stabilnost, performanse zavarivanja i korozijsku rezistenciju. Također može izbjeći fenomen primljenosti koji se lako pojavljuje tijekom dugoročnog rada na visokim temperaturama. Aluminijska legura visoke čvrstoće i visoke čvrstoće, nova aluminijska legura visoke čvrstoće za zavarivanje korozije, nova aluminijska legura visoke temperature, aluminijska legura otporna na neutronu visoke čvrstoće itd. Imaju vrlo atraktivne izglede za razvoj u zrakoplovnim, a zračenjem, pucama, lakim vlakovima.
Scandium je također izvrstan modifikator za željezo, a mala količina skandijuma može značajno poboljšati snagu i tvrdoću lijevanog željeza. Osim toga, skandij se može koristiti i kao aditiv za legure s visokim temperaturama i kromom. Naravno, osim što izrađuje vjenčanu odjeću za druge, Scandium ima visoku točku taljenja, a gustoća je slična aluminiju, a koristi se i u laganim legurama topljenja, poput legure titana Scandium Titanium i legure magnezija s skandijuma. Međutim, zbog svoje visoke cijene, uglavnom se koristi samo u vrhunskim proizvodnim industrijama, kao što su svemirski šatlovi i rakete.
Keramički materijal
Scandium, jedna tvar, obično se koristi u legurama, a njegovi oksidi igraju važnu ulogu u keramičkim materijalima na sličan način. Tetragonalni keramički materijal cirkonija, koji se može koristiti kao elektrodni materijal za krute oksidne gorivne ćelije, ima jedinstveno svojstvo gdje se vodljivost ovog elektrolita povećava s povećanjem temperature i koncentracije kisika u okolišu. Međutim, kristalna struktura ovog keramičkog materijala ne može postojati stabilno i nema industrijsku vrijednost; Potrebno je dopirati neke tvari koje mogu popraviti ovu strukturu kako bi se održala izvorna svojstva. Dodavanje 6 ~ 10% skandijskog oksida je poput betonske strukture, tako da se cirkonia može stabilizirati na kvadratnoj rešetki.
Postoje i inženjerski keramički materijali kao što su silikonski nitrid visoke čvrstoće i visoke temperature kao guziva i stabilizatora.
Kao gunzifikator,Oksid s skandijumommože tvoriti vatrostalnu fazu sc2si2o7 na rubu sitnih čestica, smanjujući tako deformaciju inženjerske keramike visoke temperature. U usporedbi s drugim oksidima, on može bolje poboljšati mehanička svojstva silicij nitrida s visokim temperaturama.
Katalitička kemija
U kemijskom inženjerstvu skandij se često koristi kao katalizator, dok se SC2O3 može koristiti za dehidraciju i deoksidaciju etanola ili izopropanola, raspadanje octene kiseline i proizvodnju etilena iz CO i H2. Pt al katalizator koji sadrži SC2O3 također je važan katalizator za procese pročišćavanja i rafiniranja hidrogeniranja teških ulja u petrokemijskoj industriji. U katalitičkim reakcijama pucanja poput kumuna, aktivnost Sc-y zeolit katalizatora je 1000 puta veća od one aluminijskog silikatnog katalizatora; U usporedbi s nekim tradicionalnim katalizatorima, izgledi za razvoj katalizatora Scandium bit će vrlo svijetli.
Nuklearna energetska industrija
Dodavanje male količine SC2O3 u UO2 u nuklearnom gorivu s visokom temperaturom može izbjeći transformaciju rešetke, povećanje volumena i pucanje uzrokovano pretvorbom UO2 u U3O8.
Gorivna ćelija
Slično tome, dodavanje 2,5% do 25% skandijuma u nikl od alkalnih baterija povećat će svoj radni vijek.
Poljoprivredni uzgoj
U poljoprivredi, sjeme poput kukuruza, repe, graška, pšenice i suncokreta može se tretirati skandij sulfatom (koncentracija je općenito 10-3 ~ 10-8Mol/L, različite biljke će imati različita) i postignut je stvarni učinak promicanja klijanja. Nakon 8 sati, suha težina korijena i pupoljaka povećala se za 37%, odnosno 78% u usporedbi sa sadnicama, ali mehanizam je još uvijek u proučavanju.
Od Nielsenove pozornosti do duga atomske masovne podatke do danas, Scandium je ušao u viziju ljudi samo stotinu ili dvadeset godina, ali gotovo stotinu godina je sjedio na klupi. Tek mu je to donio snažan razvoj znanosti o materijalima u kasnom prošlom stoljeću. Danas su rijetki elementi Zemlje, uključujući Scandium, postali vruće zvijezde u znanosti o materijalima, igrajući stalno promjenjive uloge u tisućama sustava, svakodnevno donose više pogodnosti u naš život i stvarajući ekonomsku vrijednost koju je još teže izmjeriti.
Post Vrijeme: lipnja-29-2023