Elementos de terras raras |Escândio (Sc)

Em 1879, os professores de química suecos LF Nilson (1840-1899) e PT Cleve (1840-1905) encontraram um novo elemento nos minerais raros gadolinita e minério de ouro negro raro quase ao mesmo tempo.Eles nomearam este elemento "Escândio", que era o elemento "semelhante ao boro" previsto por Mendeleev. Sua descoberta prova mais uma vez a correção da lei periódica dos elementos e a previsão de Mendeleev.

Comparado com os elementos lantanídeos, o escândio tem um raio iônico muito pequeno e a alcalinidade do hidróxido também é muito fraca.Portanto, quando o escândio e os elementos de terras raras são misturados, eles são tratados com amônia (ou álcali extremamente diluído) e o escândio precipitará primeiro.Portanto, pode ser facilmente separado dos elementos de terras raras pelo método de "precipitação gradativa".O outro método é utilizar a decomposição polar do nitrato para separação, pois o nitrato de escândio é o mais fácil de se decompor, de modo a atingir o objetivo da separação.

O metal escândio pode ser obtido por eletrólise.Durante o refino do escândio,ScCl3, KCl e LiCl são co-fundidos e o zinco fundido é usado como cátodo para eletrólise para precipitar o escândio no eletrodo de zinco.Em seguida, o zinco é evaporado para obter o metal escândio.Além disso, é fácil recuperar o escândio durante o processamento do minério para produzir elementos de urânio, tório e lantanídeos.A recuperação abrangente do escândio acompanhante das minas de tungstênio e estanho também é uma fonte importante de escândio.O escândio está principalmente em estado trivalente em compostos e é facilmente oxidado emSc2O3no ar, perdendo o brilho metálico e se transformando em cinza escuro.O escândio pode reagir com água quente para liberar hidrogênio e é facilmente solúvel em ácidos, tornando-o um forte agente redutor.Os óxidos e hidróxidos de escândio apresentam apenas alcalinidade, mas suas cinzas salinas dificilmente podem ser hidrolisadas.O cloreto de escândio é um cristal branco facilmente solúvel em água e pode deliquescência no ar.Suas principais aplicações são as seguintes.

(1) Na indústria metalúrgica, o escândio é frequentemente usado para fabricar ligas (aditivos para ligas) para melhorar sua resistência, dureza, resistência ao calor e desempenho.Por exemplo, adicionar uma pequena quantidade de escândio ao ferro fundido pode melhorar significativamente as propriedades do ferro fundido, enquanto adicionar uma pequena quantidade de escândio ao alumínio pode melhorar sua resistência e resistência ao calor.

(2) Na indústria eletrônica, o escândio pode ser utilizado como diversos dispositivos semicondutores, como a aplicação de sulfito de escândio em semicondutores, que tem atraído atenção tanto nacional quanto internacionalmente.Ferritas contendo escândio também têm aplicações promissoras em núcleos magnéticos de computadores.

(3) Na indústria química, os compostos de escândio são utilizados como catalisadores eficientes para a desidrogenação e desidratação de álcool na produção de etileno e na produção de cloro a partir de resíduos de ácido clorídrico.

(4) Na indústria do vidro, podem ser fabricados vidros especiais contendo escândio.

(5) Na indústria de fontes de luz elétrica, as lâmpadas de escândio sódico feitas de escândio e sódio têm as vantagens de alta eficiência e cor de luz positiva.

O escândio existe na forma de 15Sc na natureza, e também existem 9 isótopos radioativos de escândio, nomeadamente 40-44Sc e 16-49Sc.Entre eles, o 46Sc tem sido utilizado como traçador nas áreas química, metalúrgica e oceanográfica.Na medicina, também há estudos no exterior utilizando o 46Sc no tratamento do câncer.