Scandium, misy marika singa Sc sy laharana atomika 21, dia mora levona anaty rano, afaka mifandray amin'ny rano mafana, ary mora maizina eny amin'ny rivotra. Ny valence lehibe dia +3. Matetika izy io dia mifangaro amin'ny gadolinium, erbium, ary singa hafa, miaraka amin'ny vokatra kely ary misy votoaty eo amin'ny 0,0005% eo amin'ny crust. Ny Scandium dia matetika ampiasaina amin'ny fanamboarana fitaratra manokana sy metaly maivana avo lenta.
Amin'izao fotoana izao, ny tahirin'ny scandium voaporofo eto amin'izao tontolo izao dia 2 tapitrisa taonina ihany, 90 ~ 95% amin'ireo dia voarakitra ao amin'ny Bauxite, phosphorite ary vy titane ores, ary ampahany kely amin'ny uranium, thorium, tungstène ary tany tsy fahita firy, indrindra. nozaraina tany Rosia, Sina, Tajikistan, Madagasikara, Norvezy ary firenena hafa. Tena manan-karena amin'ny loharanon-karena scandium i Shina, miaraka amin'ny tahiry mineraly lehibe mifandraika amin'ny scandium. Araka ny antontan'isa tsy feno, ny tahirin'ny scandium any Shina dia tokony ho 600000 taonina, izay voarakitra ao amin'ny Bauxite sy ny phosphorite petra-bola, porphyry sy quartz lalan-drantsika tungstène petra-bola any atsimon'i Shina, tany tsy fahita firy any Shina Atsimo, Bayan Obo tsy fahita firy vy petra-bola amin'ny. Inner Mongolia, ary Panzhihua vanadium titanium magnetite deposit in Sichuan.
Noho ny tsy fahampian'ny scandium dia lafo be koa ny vidin'ny scandium, ary tamin'ny faratampony dia nisondrotra avo 10 heny noho ny vidin'ny volamena ny vidin'ny scandium. Na dia nihena aza ny vidin'ny scandium, dia mbola avo efatra heny noho ny vidin'ny volamena izany!
Fahitana Tantara
Tamin'ny 1869, i Mendeleev dia nahatsikaritra ny elanelana misy eo amin'ny faobe atomika eo anelanelan'ny calcium (40) sy ny titane (48), ary naminany izy fa misy singa atomika manelanelana tsy hita eto. Naminany izy fa ny oksidany dia X ₂ O Å. Ny Scandium dia hita tamin'ny 1879 avy amin'i Lars Frederik Nilson avy ao amin'ny Oniversite Uppsala any Soeda. Nalaina tao amin’ilay toeram-pitrandrahana volamena tsy fahita firy mainty izy io, mineraly be pitsiny izay misy oksida metaly 8 karazana. NalainanyErbium(III) oxideavy amin'ny akora volamena tsy fahita firy mainty, ary azoYtterbium(III) oxideavy amin'io oxide io, ary misy oxide hafa amin'ny singa maivana kokoa, izay mampiseho ny spectrum fa metaly tsy fantatra izy io. Io no metaly nambaran'i Mendeleev, izay misy ny oxideSc₂O₃. Ny metaly scandium mihitsy no novokarinaScandium chloridetamin'ny 1937 tamin'ny alàlan'ny electrolytique.
Mendeleev
Electron configuration
Fikirakirana elektronika: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1
Skandium dia metaly malefaka sy fotsy fotsy manjelanjelatra 1541 ℃ ary teboka mangotraka 2831 ℃.
Nandritra ny fotoana ela taorian'ny nahitana azy dia tsy naseho ny fampiasana scandium noho ny fahasarotana amin'ny famokarana. Miaraka amin'ny fanatsarana mihamitombo ny fomba fanasarahana singa tsy fahita firy, misy ankehitriny ny fizotran'ny dingana matotra amin'ny fanadiovana ireo fitambarana scandium. Satria ny scandium dia tsy dia alkaline noho ny yttrium sy Lanthanide, ny hydroxide no malemy indrindra, noho izany dia hisaraka amin'ny singa tsy fahita firy amin'ny tany tsy fahita firy amin'ny alàlan'ny "step precipitation" ny hydroxide amin'ny Scandium (III) hydroxide aorian'ny fitsaboana. afindra amin'ny vahaolana. Ny fomba hafa dia ny manasaraka ny Scandium nitrate amin'ny alàlan'ny polar decomposition ny nitrate. Satria ny scandium nitrate no mora simba indrindra, dia azo sarahina ny scandium. Ankoatr'izay, ny famerenana tanteraka ny scandium miaraka amin'ny uranium, thorium, tungstène, tin ary mineraly hafa dia loharano manan-danja amin'ny scandium.
Rehefa avy nahazo fitambarana scandium madio dia avadika ho ScCl Å ary miempo miaraka amin'ny KCl sy LiCl. Ny zinc voarendrika dia ampiasaina ho cathode ho an'ny electrolysis, ka mahatonga ny scandium hidina amin'ny electrode zinc. Avy eo, etona ny zinc mba hahazoana scandium metaly. Ity dia metaly fotsy volafotsy maivana izay manana fananana simika mavitrika, izay afaka mihetsika amin'ny rano mafana mba hamokatra entona hidrôzenina. Noho izany, ny scandium metaly hitanao eo amin'ny sary dia voaisy tombo-kase ao anaty tavoahangy ary voaaro amin'ny entona argon, raha tsy izany, ny scandium dia hamolavola haingana ny sosona oksidena mavo mavo na volondavenona, ka very ny famirapiratany metaly mamirapiratra.
Applications
indostrian'ny jiro
Ny fampiasana scandium dia mifantoka amin'ny lalana tena mamirapiratra, ary tsy manitatra ny fiantsoana azy hoe Zanaky ny mazava. Ny fitaovam-piadiana majika voalohany amin'ny scandium dia antsoina hoe scandium sodium lamp, izay azo ampiasaina hitondrana hazavana ho an'ny tokantrano an'arivony. Jiro elektrika halida metaly ity: feno ny Sodium iodide sy Scandium triiodide ny takamoa, ary ampiana miaraka ny scandium sy ny foil sodium. Mandritra ny fivoahana amin'ny voly avo lenta, ny ion scandium sy ny ion ny sodium dia samy mamoaka hazavana amin'ny halavan'ny onjam-pamoahana mampiavaka azy. Ny andalana spectral ny sodium dia 589.0 sy 589.6 nm, jiro mavo malaza roa, raha ny tsipika spectral ny scandium dia 361.3 ~ 424.7 nm, andian-dahatsoratra akaiky ny taratra ultraviolet sy manga. Satria mifameno izy ireo, ny lokon'ny hazavana ankapobeny vokarina dia hazavana fotsy. Izany indrindra dia satria ny jiron'ny sodium scandium dia manana ny toetra mampiavaka ny fahombiazan'ny hazavana avo, ny loko mazava tsara, ny fitsitsiana herinaratra, ny fiainana maharitra, ary ny fahaiza-manapaka zavona matanjaka izay azo ampiasaina betsaka amin'ny fakantsary fahitalavitra, kianja, toerana fanaovana fanatanjahantena ary jiro eny an-dalana, ary fantatra amin'ny anarana hoe loharanom-pahazavana taranaka fahatelo. Any Shina, ity karazana jiro ity dia ampitomboina tsikelikely ho teknolojia vaovao, raha any amin'ny firenena mandroso sasany, io karazana jiro io dia nampiasaina be tany am-piandohan'ireo taona 1980.
Ny fitaovam-piadiana majika faharoa amin'ny scandium dia ny sela photovoltaic solar, izay afaka manangona ny hazavana miparitaka amin'ny tany ary mamadika izany ho herinaratra hitondrana ny fiarahamonin'olombelona. Scandium no metaly sakana tsara indrindra amin'ny vy insulator semiconductor silikon solar cellules sy solar cell.
Ny fitaovam-piadiana mahagaga fahatelo dia antsoina hoe γ Loharanon'ny taratra, ity fitaovam-piadiana mahagaga ity dia afaka mamiratra amin'ny tenany manokana, saingy tsy azon'ny maso miboridana io karazana hazavana io, dia fikorianan'ny photon mahery vaika. Matetika isika no maka 45Sc avy amin'ny mineraly, izay hany isotope voajanahary amin'ny scandium. Ny nucleus 45Sc tsirairay dia misy proton 21 ary neutron 24. 46Sc, isotope radioaktif artifisialy, dia azo ampiasaina ho loharanon-taratra γ na atoma tracer dia azo ampiasaina amin'ny radiotherapy amin'ny fivontosana maloto. Misy ihany koa ny fampiharana toy ny yttrium gallium scandium garnet laser,Scandium fluoridefitaratra infrarouge Optical fibre, ary scandium coated cathode ray tube amin'ny fahitalavitra. Toa teraka miaraka amin'ny famirapiratana ny scandium.
Alloy indostrialy
Scandium amin'ny endriny singa dia nampiasaina betsaka amin'ny doping aluminium alloys. Raha mbola ampiana skandium arivo vitsivitsy amin'ny alimo, dia hisy dingana Al3Sc vaovao hiforona, izay hanana anjara Metamorphism amin'ny firaka aluminium ary hanova ny rafitra sy ny toetran'ny firaka. Manampy 0,2% ~ 0,4% Sc (izay tena mitovy amin'ny ampahany amin'ny fanampiana sira mba hanaitra legioma nendasina ao an-trano, kely ihany no ilaina) dia afaka mampitombo ny recrystallization mari-pana ny firaka amin'ny 150-200 ℃, ary be hanatsara avo. - tanjaky ny maripana, ny fahamarinan-toerana ara-drafitra, ny fahombiazan'ny welding, ary ny fanoherana ny harafesina. Izy io koa dia afaka misoroka ny fisian'ny embrittlement izay mora mitranga mandritra ny asa maharitra amin'ny hafanana ambony. Ny tanjaka avo sy ny firaka aluminium avo lenta, ny firaka avo lenta avo lenta avo lenta avo lenta, ny firaka aluminium avo lenta avo lenta, ny firaka avo lenta avo lenta amin'ny alàlan'ny neutron, sns. reactor nokleary, fiara maivana ary fiaran-dalamby haingam-pandeha.
Ny Scandium koa dia modifier tsara ho an'ny vy, ary ny scandium kely dia afaka manatsara ny hery sy ny hamafin'ny vy. Ankoatr'izay, ny scandium dia azo ampiasaina ho toy ny additive ho an'ny tungstène sy chromium avo lenta. Mazava ho azy, ho fanampin'ny fanaovana akanjo fampakaram-bady ho an'ny hafa, ny scandium dia manana teboka avo lenta ary mitovy amin'ny aluminium ny hakitrony, ary ampiasaina koa amin'ny metaly maivana avo lenta toy ny scandium titanium alloy sy scandium magnesium alloy. Na izany aza, noho ny vidiny lafo dia amin'ny ankapobeny ihany no ampiasaina amin'ny indostrian'ny famokarana avo lenta toy ny fiaramanidina sy ny balafomanga.
Fitaovana seramika
Scandium, singa tokana, dia matetika ampiasaina amin'ny firaka, ary ny oksidany dia manana anjara toerana lehibe amin'ny fitaovana seramika amin'ny fomba mitovy. Ny fitaovana seramika zirconia tetragonal, izay azo ampiasaina ho fitaovana electrode ho an'ny selan'ny solika oksizenina matanjaka, dia manana fananana tsy manam-paharoa izay mitombo ny conductivity an'io electrolyte io miaraka amin'ny fitomboan'ny hafanana sy ny fifantohana oksizenina amin'ny tontolo iainana. Na izany aza, ny firafitry ny kristaly amin'ity fitaovana seramika ity dia tsy afaka mijoro tsara ary tsy manana sanda indostrialy; Ilaina ny doping ny zavatra sasany izay afaka manamboatra io rafitra io mba hihazonana ny toetrany tany am-boalohany. Ny fanampiana 6 ~ 10% Scandium oxide dia toy ny rafitra simenitra, mba hiorenan'ny zirconia amin'ny makarakara efamira.
Misy ihany koa ny fitaovana seramika injeniera toy ny nitride silisiôma matanjaka sy mahatohitra hafanana ho toy ny densifiers sy stabilizers.
Toy ny densifier,Scandium oxidedia afaka mamorona refractory dingana Sc2Si2O7 amin'ny sisin'ny poti tsara, ka mampihena ny mari-pana ambony deformation ny injeniera seramika. Raha oharina amin'ny oxides hafa, dia afaka manatsara kokoa ny mari-pana ambony toetra mekanika ny silisiôma nitride.
Chemistry catalytic
Amin'ny injeniera simika, ny scandium dia matetika ampiasaina ho toy ny catalyst, raha ny Sc2O3 dia azo ampiasaina amin'ny tsy fahampian-drano sy ny deoxidation ny ethanol na isopropanol, ny fanimbana ny asidra acetika, ary ny famokarana ethylene avy amin'ny CO sy H2. Ny catalyst Pt Al misy Sc2O3 dia singa manan-danja ihany koa ho an'ny fanadiovana ny hidrôzenina solika mavesatra sy ny fanadiovana ny indostrian'ny petrochemical. Ao amin'ny fanehoan-kevitra famoretana catalytic toy ny Cumene, ny asan'ny Sc-Y zeolite catalyst dia avo 1000 heny noho ny an'ny Aluminum silicate catalyst; Raha ampitahaina amin'ny catalysts nentim-paharazana sasany, ny fahatsinjovana ny fampandrosoana ny scandium catalysts dia ho tena mamirapiratra.
Indostria angovo nokleary
Ny fampidirana kely Sc2O3 amin'ny UO2 amin'ny solika nokleary reactor hafanana dia afaka misoroka ny fiovan'ny mason-tsivana, ny fitomboan'ny boky ary ny fikorontanan'ny UO2 mankany amin'ny U3O8.
Selan-tsolika
Toy izany koa, ny fampidirana 2.5% hatramin'ny 25% scandium amin'ny bateria alkali nikela dia hampitombo ny fiainan'izy ireo.
Fiompiana fambolena
Amin'ny fambolena, ny voa toy ny katsaka, betiravy, pea, varimbazaha ary ny tanamasoandro dia azo tsaboina amin'ny Scandium sulfate (ny fifantohana dia amin'ny ankapobeny 10-3 ~ 10-8mol / L, zavamaniry samy hafa dia hanana hafa), ary ny tena vokatry ny fampiroboroboana ny fitsimohany. efa tratra. Rehefa afaka 8 ora dia nitombo 37% sy 78% ny lanjan'ny fakan'ny maina ary 78% raha oharina amin'ny zana-kazo, saingy mbola eo am-pandinihana ny mekanika.
Avy amin'ny fiheveran'i Nielsen ny trosan'ny angon-drakitra faobe Atomika hatramin'izao, dia niditra tao amin'ny fahitan'ny olona ny scandium nandritra ny zato na roapolo taona monja, saingy saika nipetraka teo amin'ny dabilio nandritra ny zato taona. Raha tsy tamin’ny fandrosoan’ny siansa ara-materialy tamin’ny faramparan’ny taonjato farany vao natanjaka ho azy izany. Amin'izao fotoana izao, ny singa tsy fahita firy eto an-tany, anisan'izany ny scandium, dia lasa kintana mafana amin'ny siansa momba ny fitaovana, mitana anjara toerana tsy mitsaha-miova amin'ny rafitra an'arivony, mitondra fanamorana bebe kokoa amin'ny fiainantsika isan'andro, ary mamorona sanda ara-toekarena izay sarotra kokoa ny refesina.
Fotoana fandefasana: Jun-29-2023