Скандиум
Скандиум — хемиски елемент со симбол Sc и атомски број 21. Сребрено-бел метален д-блок елемент , историски е класифициран како редок елемент,[4] заедно со итриум и лантаноидите. Бил откриен во 1879 година со спектрална анализа на минералите еуксен и гадолинит од Скандинавија .
Општи својства | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Име и симбол | скандиум (Sc) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Изглед | сребренобела | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Скандиумот во периодниот систем | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Атомски број | 21 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Стандардна атомска тежина (±) (Ar) | 44,955908(5)[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Категорија | преоден метал | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Група и блок | група 3, d-блок | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Периода | IV периода | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Електронска конфигурација | [Ar] 3д1 4с2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
по обвивка | 2, 8, 9, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Физички својства | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Фаза | цврста | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Точка на топење | 1814 K (1541 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Точка на вриење | 3109 K (2836 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Густина близу с.т. | 2,985 г/см3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
кога е течен, при т.т. | 2,80 г/см3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Топлина на топење | 14,1 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Топлина на испарување | 332,7 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Моларен топлински капацитет | 25,52 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
парен притисок
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Атомски својства | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Оксидациони степени | 3, 2,[2] 1[3] (амфотерен оксид) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Електронегативност | Полингова скала: 1.36 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Енергии на јонизација | I: 633,1 kJ/mol II: 1235,0 kJ/mol II: 2388,6 kJ/mol (повеќе) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Атомски полупречник | емпириски: 162 пм | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ковалентен полупречник | 170±7 пм | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ван дер Валсов полупречник | 211 пм | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Спектрални линии на скандиум | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Разни податоци | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Кристална структура | шестаголна збиена (шаз) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Топлинско ширење | α, poly: 10,2 µм/(m·K) (при с.т.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Топлинска спроводливост | 15,8 W/(m·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Електрична отпорност | α, пов: 562 nΩ·m (при с.т., пресметан) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Магнетно подредување | парамагнетно | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Модул на растегливост | 74,4 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Модул на смолкнување | 29,1 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Модул на збивливост | 56,6 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Поасонов сооднос | 0,279 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Бринелова тврдост | 736–1200 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS-број | 7440-20-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Историја | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Наречен по | after Скандинавија | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Предвидел | Димитриј Менделеев (1871) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Откриен и првпат издвоен | Ларс Фредерик Нилсон (1879) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Најстабилни изотопи | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Скандиумот е присутен во повеќето депозити на ретки и ураниум соединенија, но се извлекува од овие руди во само неколку рудници низ целиот свет. Поради ниската достапност и тешкотиите при подготовката на метален скандиум, првпат направена во 1937, примените за скандиум не беа развиени до 1970-тите. Позитивните ефекти на скандиумот врз алуминиумските легури биле откриени во 1970-тите, а неговата употреба во такви легури останува неговата единствена главна примена. Глобалната трговија со скандиум оксид е околу 10 тони годишно.
Својствата на соединенијата на скандиум се нешто меѓу оние од алуминиум и итриум . Постои дијагонална врска помеѓу однесувањето на магнезиум и скандиум, исто како што постои помеѓу берилиум и алуминиум. Во хемиските соединенија на елементите од група 3, доминантната оксидациона состојба е +3.
Својства
уредиХемиски одлики
уредиСкандиум е мек метал со сребрен изглед. Развива слабо-жолтеникава или розова нијанса кога се оксидира со воздух. Подложен е на атмосферски влијанија и полека се раствора во повеќето разредени киселини . Не реагира со 1:1 мешавина на азотна киселина (HNO3) и 48% флуороводородна киселина (HF), најверојатно поради формирањето на непропустлив пасивен слој . Скандиумот се пали во воздух со светол жолт пламен формирајќи скандиум оксид .[5]
Изотопи
уредиВо природата, скандиумот се наоѓа исклучиво како изотопот
45 Sc, кој има јадрен спин од 7/2; ова е нејговиот единствен стабилен изотоп. Тринаесет радиоизотопи се карактеризирани, а најстабилниот од нив е 46 Sc, кој има полуживот од 83.8 дена; 47 Sc, 3.35 дена; испуштачот на позитрони 44 Sc , 4 часа; и
48 Sc, 43.7 часа. Сите останати радиоактивни изотопи имаат полуживот пократок од 4 часови, а поголемиот дел од нив имаат полуживот помал од 2 минути. Овој елемент, исто така, има пет јадрени изомери , со најстабилниот од нив 44 мSc ( t 1/2 = 58.6 ч.).[6]
Изотопите на скандиумот се движат од 36Sc до 60Sc. Примарниот режим на распаѓање на маси пониски од единствениот стабилен изотоп, 45 Sc, е електронскиот зафат , а примарниот режим кај масите над него е бета-распадот . Примарните продукти на распаѓање при атомски тежини под
45 Sc се изотопи на калциум, а примарните производи при повисоки атомски тежини се титаниум изотопи.[6]
Појава
уредиВо Земјината кора , скандиумот не е редок. Проценките варираат од 18 до 25 рpm, што е споредливо со изобилството на кобалт (20-30 ppm). Скандиумот е само 50-тиот најчест елемент на Земјата (35-ти најзастапен елемент во кората), но е 23-тиот најчест елемент во Сонцето .[7] Сепак, скандиумот се дистрибуира ретко и негови траги се јавуваат во многу минерали .[8] Ретки минерали од Скандинавија [9] и Мадагаскар [10] како што се тортвеитит , еукзинит и гадолинит се единствените познати концентрирани извори на овој елемент. Тортвеититот може да содржи до 45% скандиумот во форма на скандиум оксид .[9]
Стабилната форма на скандиум е создадена во супернови преку р-процесот .[11]
Производство
уредиСветското производство на скандиум се движи околу 15 тони годишно, во форма на скандиум оксид . Побарувачката е околу 50% повисока, и производството и побарувачката постојано се зголемуваат. Во 2003 година, само три рудници произведуваа скандиум: рудниците за ураниум и железо во Жовти Води во Украина , рудниците за ретки елементи во Бајан Обо , Кина и рудниците за апатит на Колскиот Полуостров, Русија; Оттогаш многу други земји имаат изградено објекти за производство на скандиум, вклучувајќи производства до 5 тони годишно (7,5 тони / годишно Sc 2 O 3 ) од Никел Ази Корпорација и Сумитомо Метал Рударство на Филипините .[12][13] Во секој случај, скандиумот е нус-производ од извлекувањето на други елементи и се продава како скандиум оксид.[14][15][16]
За производство на метален скандиум, оксидот се претвора во скандиум флуорид, а потоа се редуцира со метален калциум .
Мадагаскар и Ивеланд-Еве регионот во Норвешка ги имаат единствените депозити на минерали со висока содржина на скандиум, тортвеитит (Sc,Y)2(Si2O7) и колбекит ScPO 4·2H2O, но тие не се експлоатираат.[15]
Отсуството на сигурно, стабилно, долгорочно производство ги ограничува комерцијалните употреби на скандиум. И покрај ова ниско ниво на употреба, скандиумот нуди значајни придобивки. Особено ветувачки е зајакнувањето на алуминиумските легури со само 0,5% скандиум. Побарувачката на цирконијата стабилизирана со скандиум на пазарот расте поради нејзината употреба како високо ефикасен електролит во цврсти оксидни горивни ќелии .
Цена
уредиПоради својата реткост, скандиумот е меѓу најскапите елементи. Цената за чист скандиум варира помеѓу 4,000 и 20,000 американски долари по килограм. Во меѓувреме, ограничениот пазар генерира различни цени во било кое дадено време. Во 2010 година, на врвот на недостигот на ретки елементи, цената на скандиумот се зголеми до над 15.000 американски долари за килограм, а широко користениот скандиум оксид (Sc2O3) се продава за над 7 000 американски долари по килограм. Оттогаш ограничената побарувачка заедно со постојаното производство ја задржува цената на нејзиниот 20-годишен просек.[17]
Соединенија
уредиХемијата на скандиум е речиси целосно доминирана од тривалентниот јон, Sc 3+ . Полупречниците на M 3+ јоните во табелата подолу укажуваат на тоа дека хемиските својства на скандиумовите јони имаат повеќе заедничко со итриумовите јони отколку со алуминиумските јони. Делумно поради оваа сличност, скандиумот често се класифицира како елемент сличен на лантаноид.
Халиди и псевдохалиди
уредиХалидите ScX3, каде што X = Cl , Br или I , се многу растворливи во вода, но SCF3 е нерастворлив. Во сите четири халиди, скандиумот е 6-координиран. Халидите се Луисови киселини ; на пример, ScF<sub id="mwvA">3</sub> се раствора во раствор кој содржи вишок на флуориди, за да се формира [ScF6]3- . Координатниот број 6 е типичен за Sc(III). Во поголемите Y3+ и La3+ јони, координатните броеви од 8 и 9 се чести. Скандиум трифлат понекогаш се користи како катализатор од тип на Луисова киселина во органската хемија.
Органски деривати
уредиСкандиумот формира серија органометални соединенија со циклопентадиенилни лиганди (Cp), слични на однесувањето на лантаноидите. Еден пример е [ScCp 2 Cl] 2 и сродни деривати на пентаметилциклопентадиенил лигандите.[18]
Невообичаени состојби на оксидација
уредиСоединенија што го содржат скандиумот во оксидациски состојби различни од +3, се ретки, но добро карактеризирани. Сино-црното соединение CsScCl3 е едно од наједноставните. Овој материјал донесува структура слична на лист, која покажува екстремно сврзување помеѓу центрите на (II)скандиумот.[19] Скандиум хидридот не е добро разбран, иако се чини дека не е солен хидрид на Sc(II). Како што е забележано кај повеќето елементи, дијатомски скандиум хидрид е забележан спектроскопски на високи температури во гасната фаза. Скандиумските бориди и карбиди се нестехиометриски , како што е типично за соседните елементи.[20]
Пониски оксидациски состојби (+2, +1, 0), исто така, се забележани во органоскандиумските соединенија.[21][22][23][24]
Историја
уредиДмитриј Менделеев , кој е познат како татко на периодниот систем , го предвиде постоењето на елементот екабор , со атомска маса меѓу 40 и 48 во 1869 година. Ларс Фредрик Нилсон и неговиот тим го откриле овој елемент во минералите еуксен и гадолинит во 1879 година. Нилсон подготвил 2 грама на скандиум оксид со висока чистота.[25][26] Тој го именувал елементот скандиум, од латинскиот збор Scandia што значи "Скандинавија". Нилсон наводно не знаел за предвидување Менделеев, но Пер Теодор Клев го препознал елементот и го известил Менделеев.[27]
Металниот скандиум бил произведен за првпат во 1937 со електролиза на евтектичка мешавина на калиум,литиум и скандиум хлорид , на 700-800 °C. [28] Првиот килограм од 99% чист скандиум метал била произведена во 1960 година. Производството на алуминиумски легури започна во 1971 година, по патент од САД.[29] Алуминиум-скандиум легури, исто така, биле развивани во СССР .[30]
Ласерски кристали на гадолиниум-скандиум-галиум гранат (GSGG) биле користени во стратешки апликации за одбрана развиени за Иницијативата за стратешка одбрана (SDI) во 1980-тите и 1990-тите.[31][32]
Црвени џинови во близина на Галактичкото Средиште
уредиНа почетокот на 2018 година, беа собрани докази од спектрометарски податоци за значителен број на скандиум, ванадиум и итриум кај црвените џинови во јадреното јато (NSC) во Галактичкото средиште, Понатамошните истражувања покажаа дека ова е илузија предизвикана од релативно ниската температура (под 3.500 K) од овие ѕвезди кои ги маскираат сигналите, и дека овој феномен бил забележан кај другите црвени џинови.[33]
Апликации
уредиДодавањето на скандиум на алуминиум го ограничува растот на кристалитите во топлинската зона на заварени алуминиумски компоненти. Ова има два корисни ефекти: преципитираниот Al3Sc формира помали кристали отколку кај другите алуминиумски легури,[34] и волуменот на не-преципитирани зони кај границите на кристалититите кај зацврстени алуминиумски легури е намален.[34] Двата од овие ефекти ја зголемуваат корисноста на легурата. Меѓутоа, титанските легури кои се слични во леснотијата и силата, се поевтини и многу пошироко се користат.[35]
Легурата Al20Li20Mg10Sc20Ti30 е силен како титан, светол како алуминиум, и тежок како керамика.[36]
Главната примена на скандиум по тежина е во легурите на алуминиум-скандиум за малите компоненти на воздушната индустрија. Овие легури содржат помеѓу 0,1% и 0,5% од скандиум. Тие биле користени во руските воени авиони, поточно МиГ-21 и МиГ-29 .[34]
Некои парчиња спортска опрема, кои се потпираат на материјали за високи перформанси, се направени со скандиум-алуминиумски легури, вклучувајќи бејзбол палки [37] и рамки за велосипеди и компоненти .[38] Лакрос стаповите исто така се направени со скандиум. Американскиот производител на огнено оружје Смит и Весон произведуваат полуавтоматски пиштоли и револвери со рамки од легура на скандиум и цилиндри од титан или јаглероден челик.[39][40]
Стоматолозите користат лабораториски ербиум-скандиум гранат (Er, Cr: YSGG) со итриум-скандиум-галиум легиран состав за подготовка на празнината и во ендодонтија.[41]
Првите електронски халидни светилки засновани на скандиум беа патентирани од страна на General Electric и првично направени во Северна Америка, но денес се произведуваат во сите големи индустриски земји. Околу 20 кг на скандиум (како Sc2O3) се користи годишно во САД за високоинтензитетното празнење светилки.[42] Еден вид на метал-халидна светилка , слична на ламбата со жива-пареа , е изработена од тридиод на скандиум и јодид на натриум . Оваа ламба е извор на бело светло со висок индекс на рендерирање на бои што доволно наликува на сончева светлина за да овозможи добра репродукција на боите со ТВ- камери.[43] Околу 80 кг скандиум се користи во метал-халидните ламби/светилки на глобално ниво годишно.
Радиоактивниот изотоп 46Sc се користи во рафинериите за нафта како агент за следење.[42] Скандиум трифлат е каталитичка Луисова киселина која се користи во органската хемија .[44]
Здравје и безбедност
уредиЕлементарниот скандиум се смета за нетоксичен, иако екстензивно тестирање на животни со соединенија на скандиум не е направено.[45] Средните смртоносни дози (ЛД 50) за скандиум хлорид за стаорци се определени како 4 mg/kg за интраперитонеална и 755 mg/kg за орална апликација.[46] Според овие резултати, соединенијата на скандиум треба да се третираат како соединенија со умерена токсичност.
Наводи
уреди- ↑ Standard Atomic Weights 2013. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights
- ↑ McGuire, Joseph C.; Kempter, Charles P. (1960). „Preparation and Properties of Scandium Dihydride“. Journal of Chemical Physics. 33: 1584–1585. Bibcode:1960JChPh..33.1584M. doi:10.1063/1.1731452.
- ↑ Smith, R. E. (1973). „Diatomic Hydride and Deuteride Spectra of the Second Row Transition Metals“. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. 332 (1588): 113–127. Bibcode:1973RSPSA.332..113S. doi:10.1098/rspa.1973.0015.
- ↑
- ↑ " Скандиум ". Национална лабораторија Лос Аламос. Преземено 2013-07-17.
- ↑ 6,0 6,1 Audi, Georges; Bersillon, O.; Blachot, J.; Wapstra, A. H. (2003). „The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties“. Nuclear Physics A. 729 (1): 3–128. Bibcode:2003NuPhA.729....3A. CiteSeerX 10.1.1.692.8504. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001.
- ↑ Lide, David R. (2004). CRC Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton: CRC Press. стр. 4–28. ISBN 978-0-8493-0485-9.
- ↑ Bernhard, F. (2001). „Scandium mineralization associated with hydrothermal lazurite-quartz veins in the Lower Austroalpie Grobgneis complex, East Alps, Austria“. Mineral Deposits in the Beginning of the 21st Century. Lisse: Balkema. ISBN 978-90-265-1846-1.
- ↑ 9,0 9,1 Kristiansen, Roy (2003). „Scandium – Mineraler I Norge“ (PDF). Stein (норвешки): 14–23.
- ↑ von Knorring, O.; Condliffe, E. (1987). „Mineralized pegmatites in Africa“. Geological Journal. 22: 253. doi:10.1002/gj.3350220619.
- ↑ Cameron, A.G.W. (June 1957). „Stellar Evolution, Nuclear Astrophysics, and Nucleogenesis“ (PDF). CRL-41.
- ↑ „Establishment of Scandium Recovery Operations“ (PDF). Посетено на 2018-10-26.
- ↑ Iwamoto, Fumio. „Commercial Scandium Oxide Production by Sumitomo Metal Mining Co. Ltd“. TMS. Архивирано од изворникот на 2021-02-27. Посетено на 2018-10-26.
- ↑ Deschamps, Y. „Scandium“ (PDF). mineralinfo.com. Архивирано од изворникот (PDF) на 2012-03-24. Посетено на 2008-10-21.
- ↑ 15,0 15,1 „Mineral Commodity Summaries 2015: Scandium“ (PDF). United States Geological Survey.
- ↑ Скандиум . USGS.
- ↑ „Scandium Price“.
- ↑ Shapiro, Pamela J.; и др. (1994). „Model Ziegler-Natta a-Olefin Polymerization Catalysts Derived from [{(η5-C5Me4)SiMe2(η1-NCMe3)}(PMe3)Sc(μ2-H)]2 and [{(η5-C5Me4)SiMe2(η1-NCMe3)}Sc(μ2-CH2CH2CH3)]2. Synthesis, Structures and Kinetic and Equilibrium Investigations of the Catalytically active Species in Solution“. J. Am. Chem. Soc. 116 (11): 4623. doi:10.1021/ja00090a011.
- ↑ Corbett, J. D. (1981). „Extended metal-metal bonding in halides of the early transition metals“. Acc. Chem. Res. 14 (8): 239–246. doi:10.1021/ar00068a003.
- ↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
- ↑ Polly L. Arnold; F. Geoffrey; N. Cloke; Peter B. Hitchcock & John F. Nixon (1996). „The First Example of a Formal Scandium(I) Complex: Synthesis and Molecular Structure of a 22-Electron Scandium Triple Decker Incorporating the Novel 1,3,5-Triphosphabenzene Ring“. J. Am. Chem. Soc. 118 (32): 7630–7631. doi:10.1021/ja961253o.
- ↑ F. Geoffrey N. Cloke; Karl Khan & Robin N. Perutz (1991). „η-Arene complexes of scandium(0) and scandium(II)“. J. Chem. Soc., Chem. Commun. (19): 1372–1373. doi:10.1039/C39910001372.
- ↑ Ana Mirela Neculai; Dante Neculai; Herbert W. Roesky; Jörg Magull; Marc Baldus; и др. (2002). „Stabilization of a Diamagnetic ScIBr Molecule in a Sandwich-Like Structure“. Organometallics. 21 (13): 2590–2592. doi:10.1021/om020090b.
- ↑ Polly L. Arnold; F. Geoffrey; N. Cloke & John F. Nixon (1998). „The first stable scandocene: synthesis and characterisation of bis(η-2,4,5-tri-tert-butyl-1,3-diphosphacyclopentadienyl)scandium(II)“. Chem. Commun. (7): 797–798. doi:10.1039/A800089A.
- ↑ Nilson, Lars Fredrik (1879). „Sur l'ytterbine, terre nouvelle de M. Marignac“. Comptes Rendus (француски). 88: 642–647.
- ↑ Nilson, Lars Fredrik (1879). „Ueber Scandium, ein neues Erdmetall“. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (германски). 12 (1): 554–557. doi:10.1002/cber.187901201157.
- ↑ Cleve, Per Teodor (1879). „Sur le scandium“. Comptes Rendus (француски). 89: 419–422.
- ↑ Fischer, Werner; Brünger, Karl; Grieneisen, Hans (1937). „Über das metallische Scandium“. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (германски). 231 (1–2): 54–62. doi:10.1002/zaac.19372310107.
- ↑ Burrell, A. Willey Lower "Aluminum scandium alloy" U.S. Patent 3,619,181 issued on November 9, 1971.
- ↑ Zakharov, V. V. (2003). „Effect of Scandium on the Structure and Properties of Aluminum Alloys“. Metal Science and Heat Treatment. 45 (7/8): 246. Bibcode:2003MSHT...45..246Z. doi:10.1023/A:1027368032062.
- ↑ Hedrick, James B. „Scandium“. REEhandbook. Pro-Edge.com. Архивирано од изворникот на 2012-06-02. Посетено на 2012-05-09.
- ↑ Samstag, Tony (1987). „Star-wars intrigue greets scandium find“. New Scientist: 26.[мртва врска]
- ↑ Докази против аномални композиции за великани во јатоот за галактички јадрени ѕвезди , Б. Торсбро и др., Астрофизички весник , том 866, број 1, 2018-10-10
- ↑ 34,0 34,1 34,2 34,3 Ahmad, Zaki (2003). „The properties and application of scandium-reinforced aluminum“. JOM. 55 (2): 35. Bibcode:2003JOM....55b..35A. doi:10.1007/s11837-003-0224-6.
- ↑ Schwarz, James A.; Contescu, Cristian I.; Putyera, Karol (2004). Dekker encyclopédia of nanoscience and nanotechnology. 3. CRC Press. стр. 2274. ISBN 978-0-8247-5049-7.
- ↑ Калед М. Јусефа, Александар Ж. Заддаб, Чанинг Ниуб, Даглас Л. Ирвингб и Карл К. Кох " Романска ниска густина, висока цврстина, висока ентропија легура со блиски спакувани еднофазни нанокристални структури " DOI: 10.1080 /21663831.2014.985855 Писма за материјали за материјали , 9 декември 2014. Пристапено на: 11 декември 2014.
- ↑ Bjerklie, Steve (2006). „A batty business: Anodized metal bats have revolutionized baseball. But are finishers losing the sweet spot?“. Metal Finishing. 104 (4): 61. doi:10.1016/S0026-0576(06)80099-1.
- ↑ „Easton Technology Report: Materials / Scandium“ (PDF). EastonBike.com. Посетено на 2009-04-03.
- ↑ James, Frank (15 December 2004). Effective handgun defense. Krause Publications. стр. 207–. ISBN 978-0-87349-899-9. Архивирано од изворникот на 2013-06-20. Посетено на 2011-06-08.
- ↑ Sweeney, Patrick (13 December 2004). The Gun Digest Book of Smith & Wesson. Gun Digest Books. стр. 34–. ISBN 978-0-87349-792-3. Архивирано од изворникот на 2013-06-21. Посетено на 2011-06-08.
- ↑ Nouri, Keyvan (2011-11-09). „History of Laser Dentistry“. Lasers in Dermatology and Medicine. стр. 464–465. ISBN 978-0-85729-280-3.
- ↑ 42,0 42,1 Hammond, CR во Прирачник за хемија и физика на КПР 85-то издание, дел 4; Елементите.
- ↑ Simpson, Robert S. (2003). Lighting Control: Technology and Applications. Focal Press. стр. 108. ISBN 978-0-240-51566-3.
- ↑ Kobayashi, Shu; Manabe, Kei (2000). „Green Lewis acid catalysis in organic synthesis“ (PDF). Pure Appl. Chem. 72 (7): 1373–1380. doi:10.1351/pac200072071373.
- ↑ Horovitz, Chaim T.; Birmingham, Scott D. (1999). Biochemistry of Scandium and Yttrium. Springer. ISBN 978-0-306-45657-2.
- ↑ Haley, Thomas J.; Komesu, L.; Mavis, N.; Cawthorne, J.; Upham, H. C. (1962). „Pharmacology and toxicology of scandium chloride“. Journal of Pharmaceutical Sciences. 51 (11): 1043–5. doi:10.1002/jps.2600511107. PMID 13952089.