അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങൾ |സ്കാൻഡിയം (എസ്‌സി)

1879-ൽ, സ്വീഡിഷ് കെമിസ്ട്രി പ്രൊഫസർമാരായ എൽഎഫ് നിൽസൺ (1840-1899), പി ടി ക്ലീവ് (1840-1905) എന്നിവർ ഒരേ സമയം അപൂർവ ധാതുക്കളായ ഗാഡോലിനൈറ്റ്, കറുത്ത അപൂർവ സ്വർണ്ണ അയിര് എന്നിവയിൽ ഒരു പുതിയ മൂലകം കണ്ടെത്തി.അവർ ഈ മൂലകത്തിന് പേരിട്ടു "സ്കാൻഡിയം", അത് മെൻഡലീവ് പ്രവചിച്ച "ബോറോൺ പോലെയുള്ള" മൂലകമായിരുന്നു. അവരുടെ കണ്ടെത്തൽ മൂലകങ്ങളുടെ ആനുകാലിക നിയമത്തിൻ്റെയും മെൻഡലീവിൻ്റെ ദീർഘവീക്ഷണത്തിൻ്റെയും കൃത്യത ഒരിക്കൽ കൂടി തെളിയിക്കുന്നു.

ലാന്തനൈഡ് മൂലകങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, സ്കാൻഡിയത്തിന് വളരെ ചെറിയ അയോണിക് ആരം ഉണ്ട്, കൂടാതെ ഹൈഡ്രോക്സൈഡിൻ്റെ ക്ഷാരവും വളരെ ദുർബലമാണ്.അതിനാൽ, സ്കാൻഡിയവും അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളും ഒരുമിച്ച് ചേർക്കുമ്പോൾ, അവ അമോണിയ (അല്ലെങ്കിൽ വളരെ നേർപ്പിച്ച ക്ഷാരം) ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിക്കുന്നു, സ്കാൻഡിയം ആദ്യം അടിഞ്ഞുകൂടും.അതിനാൽ, "ഗ്രേഡഡ് മഴ" രീതി ഉപയോഗിച്ച് അപൂർവ ഭൂമി മൂലകങ്ങളിൽ നിന്ന് ഇത് എളുപ്പത്തിൽ വേർതിരിക്കാനാകും.വേർപിരിയലിനായി നൈട്രേറ്റിൻ്റെ ധ്രുവീയ വിഘടനം ഉപയോഗിക്കുന്നതാണ് മറ്റൊരു രീതി, കാരണം വേർപിരിയലിൻ്റെ ഉദ്ദേശ്യം കൈവരിക്കുന്നതിന് സ്കാൻഡിയം നൈട്രേറ്റാണ് വിഘടിപ്പിക്കാൻ ഏറ്റവും എളുപ്പമുള്ളത്.

വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിലൂടെ സ്കാൻഡിയം ലോഹം ലഭിക്കും.സ്കാൻഡിയം ശുദ്ധീകരിക്കുന്ന സമയത്ത്,ScCl3, KCl, LiCl എന്നിവ ഒരുമിച്ച് ഉരുകുകയും, സിങ്ക് ഇലക്‌ട്രോഡിൽ സ്കാൻഡിയം അടിഞ്ഞുകൂടാൻ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണത്തിനുള്ള കാഥോഡായി ഉരുകിയ സിങ്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു.തുടർന്ന്, സ്കാൻഡിയം ലോഹം ലഭിക്കുന്നതിന് സിങ്ക് ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നു.കൂടാതെ, യുറേനിയം, തോറിയം, ലാന്തനൈഡ് മൂലകങ്ങൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനായി അയിര് സംസ്ക്കരിക്കുമ്പോൾ സ്കാൻഡിയം വീണ്ടെടുക്കാൻ എളുപ്പമാണ്.ടങ്സ്റ്റൺ, ടിൻ ഖനികളിൽ നിന്നുള്ള സ്കാൻഡിയത്തിൻ്റെ സമഗ്രമായ വീണ്ടെടുക്കലും സ്കാൻഡിയത്തിൻ്റെ ഒരു പ്രധാന ഉറവിടമാണ്.സ്കാൻഡിയം പ്രധാനമായും സംയുക്തങ്ങളിൽ ത്രിവാലൻ്റ് അവസ്ഥയിലാണ്, എളുപ്പത്തിൽ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നുSc2O3വായുവിൽ, ലോഹ തിളക്കം നഷ്ടപ്പെട്ട് ഇരുണ്ട ചാരനിറമായി മാറുന്നു.ഹൈഡ്രജൻ പുറത്തുവിടാൻ സ്കാൻഡിയത്തിന് ചൂടുവെള്ളവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും, മാത്രമല്ല ആസിഡുകളിൽ എളുപ്പത്തിൽ ലയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ശക്തമായ കുറയ്ക്കുന്ന ഏജൻ്റായി മാറുന്നു.സ്കാൻഡിയത്തിൻ്റെ ഓക്സൈഡുകളും ഹൈഡ്രോക്സൈഡുകളും ക്ഷാരത കാണിക്കുന്നു, പക്ഷേ അവയുടെ ഉപ്പ് ചാരം ഹൈഡ്രോലൈസ് ചെയ്യാൻ പ്രയാസമാണ്.സ്കാൻഡിയത്തിൻ്റെ ക്ലോറൈഡ് ഒരു വെളുത്ത ക്രിസ്റ്റലാണ്, അത് വെള്ളത്തിൽ എളുപ്പത്തിൽ ലയിക്കുകയും വായുവിൽ അലിഞ്ഞുചേരുകയും ചെയ്യും.അതിൻ്റെ പ്രധാന ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ താഴെ പറയുന്നവയാണ്.

(1) മെറ്റലർജിക്കൽ വ്യവസായത്തിൽ, അവയുടെ ശക്തി, കാഠിന്യം, താപ പ്രതിരോധം, പ്രകടനം എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് അലോയ്കൾ (അലോയ്കൾക്കുള്ള അഡിറ്റീവുകൾ) നിർമ്മിക്കാൻ സ്കാൻഡിയം പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഉദാഹരണത്തിന്, ഉരുകിയ ഇരുമ്പിൽ ചെറിയ അളവിൽ സ്കാൻഡിയം ചേർക്കുന്നത് കാസ്റ്റ് ഇരുമ്പിൻ്റെ ഗുണങ്ങളെ ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തും, അതേസമയം അലൂമിനിയത്തിലേക്ക് ചെറിയ അളവിൽ സ്കാൻഡിയം ചേർക്കുന്നത് അതിൻ്റെ ശക്തിയും താപ പ്രതിരോധവും മെച്ചപ്പെടുത്തും.

(2) ഇലക്ട്രോണിക് വ്യവസായത്തിൽ, ആഭ്യന്തരമായും അന്തർദേശീയമായും ശ്രദ്ധ ആകർഷിച്ച അർദ്ധചാലകങ്ങളിൽ സ്കാൻഡിയം സൾഫൈറ്റിൻ്റെ പ്രയോഗം പോലുള്ള വിവിധ അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങളായി സ്കാൻഡിയം ഉപയോഗിക്കാം.കംപ്യൂട്ടർ മാഗ്നറ്റിക് കോറുകളിൽ സ്കാൻഡിയം അടങ്ങിയ ഫെറിറ്റുകൾക്ക് നല്ല പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്.

(3) രാസവ്യവസായത്തിൽ, സ്കാൻഡിയം സംയുക്തങ്ങൾ എഥിലീൻ ഉൽപാദനത്തിലും മാലിന്യ ഹൈഡ്രോക്ലോറിക് ആസിഡിൽ നിന്നുള്ള ക്ലോറിൻ ഉൽപാദനത്തിലും ആൽക്കഹോൾ ഡീഹൈഡ്രജനേഷനും നിർജ്ജലീകരണത്തിനും കാര്യക്ഷമമായ ഉത്തേജകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

(4) ഗ്ലാസ് വ്യവസായത്തിൽ, സ്കാൻഡിയം അടങ്ങിയ പ്രത്യേക ഗ്ലാസ് നിർമ്മിക്കാം.

(5) വൈദ്യുത പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് വ്യവസായത്തിൽ, സ്കാൻഡിയം, സോഡിയം എന്നിവയിൽ നിന്ന് നിർമ്മിച്ച സ്കാൻഡിയം സോഡിയം വിളക്കുകൾക്ക് ഉയർന്ന ദക്ഷതയുടെയും പോസിറ്റീവ് ലൈറ്റ് നിറത്തിൻ്റെയും ഗുണങ്ങളുണ്ട്.

സ്കാൻഡിയം പ്രകൃതിയിൽ 15 എസ്സി രൂപത്തിൽ നിലവിലുണ്ട്, കൂടാതെ സ്കാൻഡിയത്തിൻ്റെ 9 റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഐസോടോപ്പുകളും ഉണ്ട്, അതായത് 40-44 എസ്സി, 16-49 എസ്സി.അവയിൽ, 46Sc കെമിക്കൽ, മെറ്റലർജിക്കൽ, ഓഷ്യനോഗ്രാഫിക് മേഖലകളിൽ ഒരു ട്രേസറായി ഉപയോഗിച്ചു.വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിൽ, കാൻസർ ചികിത്സയ്ക്കായി 46Sc ഉപയോഗിക്കുന്ന വിദേശ പഠനങ്ങളും ഉണ്ട്.