Vuonna 1879 ruotsalaiset kemian professorit LF Nilson (1840-1899) ja PT Cleve (1840-1905) löysivät uuden alkuaineen harvinaisista mineraaleista gadoliniitista ja mustasta harvinaisesta kultamalmista suunnilleen samaan aikaan.He antoivat tälle elementille nimen "Scandium", joka oli Mendelejevin ennustama "boorin kaltainen" alkuaine. Heidän löytönsä todistaa jälleen kerran alkuaineiden jaksollisen lain ja Mendelejevin ennakoinnin oikeellisuuden.
Lantanidialkuaineisiin verrattuna skandiumilla on hyvin pieni ionisäde ja myös hydroksidin alkalisuus on erittäin heikko.Siksi kun skandium ja harvinaiset maametallit sekoitetaan keskenään, niitä käsitellään ammoniakilla (tai erittäin laimealla alkalilla), ja skandium saostuu ensin.Siksi se voidaan helposti erottaa harvinaisista maametallielementeistä "graded precipitation" -menetelmällä.Toinen tapa on käyttää erotukseen nitraatin polaarista hajottamista, koska skandiumnitraatti on helpoin hajottaa, jotta erottelun tarkoitus saavutetaan.
Skandiummetallia voidaan saada elektrolyysillä.Skandiumin jalostuksen aikanaScCl3, KCl ja LiCl sulatetaan, ja sulaa sinkkiä käytetään katodina elektrolyysissä skandiumin saostamiseksi sinkkielektrodille.Sitten sinkki haihdutetaan skandiummetallin saamiseksi.Lisäksi skandiumia on helppo ottaa talteen, kun malmia käsitellään uraani-, torium- ja lantanidielementtien tuottamiseksi.Mukana olevan skandiumin kattava talteenotto volframi- ja tinakaivoksista on myös tärkeä skandiumin lähde.Skandium on pääasiassa kolmiarvoisessa tilassa yhdisteissä ja hapettuu helpostiSc2O3ilmassa, menettää metallisen kiiltonsa ja muuttuu tummanharmaaksi.Scandium voi reagoida kuuman veden kanssa vapauttaen vetyä ja liukenee helposti happoihin, mikä tekee siitä vahvan pelkistimen.Skandiumin oksidit ja hydroksidit osoittavat vain alkalisuutta, mutta niiden suolatuhka tuskin voi hydrolysoitua.Skandiumkloridi on valkoinen kide, joka liukenee helposti veteen ja voi vetäytyä ilmassa.Sen pääsovellukset ovat seuraavat.
(1) Metallurgisessa teollisuudessa skandiumia käytetään usein metalliseosten (seosten lisäaineiden) valmistukseen niiden lujuuden, kovuuden, lämmönkestävyyden ja suorituskyvyn parantamiseksi.Esimerkiksi pienen määrän skandiumia lisäämällä sulaan rautaan voidaan merkittävästi parantaa valuraudan ominaisuuksia, kun taas pienen skandiumin lisääminen alumiiniin voi parantaa sen lujuutta ja lämmönkestävyyttä.
(2) Elektroniikkateollisuudessa skandiumia voidaan käyttää erilaisina puolijohdevälineinä, kuten skandiumsulfiitin käyttö puolijohteissa, mikä on herättänyt huomiota sekä kotimaassa että kansainvälisesti.Skandiumia sisältävillä ferriiteillä on lupaavia sovelluksia myös tietokoneen magneettisydämissä.
(3) Kemianteollisuudessa skandiumyhdisteitä käytetään tehokkaina katalyytteinä alkoholin dehydrauksessa ja dehydraatiossa eteenin valmistuksessa ja kloorin tuotannossa suolahaposta.
(4) Lasiteollisuudessa voidaan valmistaa skandiumia sisältävää erikoislasia.
(5) Sähkövalonlähdeteollisuudessa skandiuminatriumlampuilla, jotka on valmistettu skandiumista ja natriumista, on korkea hyötysuhde ja positiivisen valon väri.
Skandiumia esiintyy luonnossa 15Sc:n muodossa, ja skandiumilla on myös 9 radioaktiivista isotooppia, nimittäin 40-44Sc ja 16-49Sc.Niistä 46Sc:tä on käytetty merkkiaineena kemian-, metallurgian ja merentutkimuksen aloilla.Lääketieteessä opiskellaan myös ulkomailla 46Sc:llä syövän hoitoon.
Postitusaika: 19.4.2023