1879-ben LF Nilson (1840-1899) és PT Cleve (1840-1905) svéd kémiaprofesszorok körülbelül egy időben új elemet találtak a ritka ásványokban, a gadolinitben és a fekete ritka aranyércben.Elnevezték ezt az elemet "Scandium", ami a Mengyelejev által megjósolt "bórszerű" elem volt. Felfedezésük ismét bizonyítja az elemek periodikus törvényének és Mengyelejev előrelátásának helyességét.
A lantanid elemekkel összehasonlítva a szkandium nagyon kicsi ionsugárral rendelkezik, és a hidroxid lúgossága is nagyon gyenge.Ezért a szkandium és a ritkaföldfém elemek összekeverésekor ammóniával (vagy rendkívül híg lúggal) kezelik őket, és először a szkandium válik ki.Ezért a "graded precipitation" módszerrel könnyen elválasztható a ritkaföldfémektől.A másik módszer a nitrát poláris lebontását alkalmazza az elválasztáshoz, mert a szkandium-nitrát a legkönnyebben lebontható, így az elválasztás célja elérhető.
A fémszkandium elektrolízissel állítható elő.A szkandium finomítása soránScCl3, KCl és LiCl összeolvasztják, és az olvadt cinket katódként használják az elektrolízishez, hogy szkandiumot csapjanak ki a cinkelektródán.Ezután a cinket elpárologtatják, hogy fémszkkandiumot kapjanak.Ezenkívül könnyen visszanyerhető a szkandium az érc feldolgozásakor urán-, tórium- és lantanid elemek előállítására.A szkandiumnak a volfrám- és ónbányákból való átfogó kinyerése szintén fontos szkandiumforrás.A szkandium főként három vegyértékű vegyületekben van, és könnyen oxidálódikSc2O3a levegőben, elveszti fémes fényét és sötétszürkévé változik.A szkandium forró vízzel reagálva hidrogént szabadít fel, és könnyen oldódik savakban, így erős redukálószer.A szkandium oxidjai és hidroxidjai csak lúgosságot mutatnak, de sós hamujuk alig hidrolizálható.A szkandium-klorid egy fehér kristály, amely vízben könnyen oldódik, és levegőn elfolyósodhat.Fő alkalmazásai a következők.
(1) A kohászati iparban a szkandiumot gyakran használják ötvözetek (ötvözetek adalékanyagai) előállítására, hogy javítsák szilárdságukat, keménységüket, hőállóságukat és teljesítményüket.Például kis mennyiségű szkandium hozzáadása az olvadt vashoz jelentősen javíthatja az öntöttvas tulajdonságait, míg kis mennyiségű szkandium hozzáadása az alumíniumhoz javíthatja annak szilárdságát és hőállóságát.
(2) Az elektronikai iparban a szkandium különféle félvezető eszközökként használható, például a szkandium-szulfit félvezetőkben történő alkalmazása, amely hazai és nemzetközi szinten egyaránt felkeltette a figyelmet.A szkandiumot tartalmazó ferriteknek ígéretes alkalmazásai vannak számítógépes mágneses magokban is.
(3) A vegyiparban a szkandiumvegyületeket hatékony katalizátorként használják az alkohol dehidrogénezésére és dehidratálására az etilén és a klór előállítása során a hulladék sósavból.
(4) Az üvegiparban szkandiumot tartalmazó speciális üveg gyártható.
(5) Az elektromos fényforrás-iparban a szkandiumból és nátriumból készült szkandium-nátriumlámpák előnye a nagy hatásfok és a pozitív fény színe.
A szkandium 15Sc formájában létezik a természetben, és a szkandiumnak 9 radioaktív izotópja is létezik, nevezetesen a 40-44Sc és a 16-49Sc.Közülük a 46Sc-t nyomjelzőként használták kémiai, kohászati és oceanográfiai területeken.Az orvostudományban külföldön is végeznek tanulmányokat a 46Sc-vel a rák kezelésére.
Feladás időpontja: 2023.04.19