Sкандиум, ки рамзи элементи Sc ва рақами атомии 21 аст, дар об ба осонӣ ҳал мешавад, бо оби гарм таъсир карда метавонад ва дар ҳаво ба осонӣ тира мешавад. Валенти асосии он +3 аст. Онро аксар вақт бо гадолиниум, эрбиум ва дигар элементҳо омехта мекунанд, ки ҳосили паст дорад ва таркиби он тақрибан 0,0005% -ро дар қабати қабати қабати болоии қабати он ташкил медиҳад. Скандиум аксар вақт барои сохтани шишаҳои махсус ва хӯлаҳои сабуки ҳарорати баланд истифода мешавад.
Дар айни замон захираи собитшудаи скандий дар ҷаҳон ҳамагӣ 2 миллион тоннаро ташкил медиҳад, ки 90-95 фоизи он дар маъданҳои боксит, фосфорит ва титани оҳан ва як қисми ками маъданҳои уран, торий, вольфрам ва маъданҳои нодир, асосан дар Русия, Чин, Тоҷикистон, Мадагаскар, Норвегия ва дигар кишварҳо паҳн шудааст. Чин аз захираҳои скандӣ хеле бой аст ва дорои захираҳои бузурги маъданҳои марбут ба скандий мебошад. Тибқи маълумоти омори нопурра, захираи скандий дар Чин тақрибан 600 000 тоннаро ташкил медиҳад, ки дар конҳои бокситҳо ва фосфоритҳо, конҳои волфрами порфирӣ ва рагҳои кварц дар Чини Ҷанубӣ, конҳои замини нодир дар Чини Ҷанубӣ, кони маъдани оҳани Баян Обо дар ш. Мугулистони Дохилй ва кони магнетити титани ванадии Панчхихуа дар Сичуан.
Аз сабаби кам будани скандий нархи скандий низ хеле баланд аст ва дар авҷи худ нархи скандий то 10 маротиба аз нархи тилло боло рафт. Сарфи назар аз он ки нархи скандий арзон шуда бошад хам, вай хануз аз нархи тилло чор баробар зиёд аст!
Кашфи таърих
Дар соли 1869 Менделеев фосилаи массаи атомии байни калсий (40) ва титан (48)-ро пай бурд ва пешгуй кард, ки дар ин чо элементи массаи атомии фосилавии кашфнашуда низ вучуд дорад. Ӯ пешгӯӣ кард, ки оксиди он X ₂ O Å аст. Скандий соли 1879 аз ҷониби Ларс Фредерик Нилсон аз Донишгоҳи Уппсала дар Шветсия кашф шудааст. Вай онро аз кони тиллои сиёхи нодир, маъдани мураккабе гирифт, ки дар таркибаш 8 намуди оксидҳои металлӣ мавҷуд аст. Ӯ истихроҷ кардаастОксиди эрбиум (III).аз маъдани тиллои сиёхи нодир ва ба даст оварда шудаастОксиди итербий (III).аз ин оксид ва оксиди дигари элементи сабуктар мавҷуд аст, ки спектри он металли номаълум будани онро нишон медиҳад. Ин металлест, ки Менделеев пешгӯӣ карда буд, ки оксиди он астSc₂O₃. Худи металли скандий аз он истехсол карда мешудХлориди скандийдар соли 1937 гудохтани электролит.
Менделеев
Конфигуратсияи электронӣ
Конфигуратсияи электронӣ: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1
Скандий як металли мулоим ва нуқраи сафеди гузаранда аст, ки нуқтаи обшавии 1541 ℃ ва нуқтаи ҷӯшиши 2831 ℃ мебошад.
Дар давоми муддати хеле зиёд баъди кашфи он, истифодаи скандий аз сабаби душвории он дар истеҳсолот нишон дода нашуд. Бо такмили афзояндаи усулҳои ҷудокунии унсурҳои нодири замин, ҳоло ҷараёни баркамол барои тоза кардани пайвастагиҳои скандӣ вуҷуд дорад. Азбаски скандий нисбат ба иттрий ва лантанид камтар сілтӣ аст, гидроксид заифтарин аст, аз ин рӯ, ҳангоми коркарди гидроксиди Скандий (III) бо аммиак пас аз коркарди гидроксиди Скандий (III) аз элементи омехтаи минералии омехтаи скандий аз элементи нодири замин бо усули "бориши қадам" ҷудо карда мешавад. ба маҳлул интиқол дода мешавад. Усули дигар ҷудо кардани нитратҳои скандий бо таҷзияи полярии нитрат мебошад. Азбаски нитрати скандий осонтарин таҷзия аст, скандийро метавон ҷудо кард. Гайр аз ин, аз конхои уран, торий, вольфрам, калъагй ва дигар конхои маъданй баркарор намудани хаматарафаи скандии хамрохшаванда низ манбаи мухими скандий мебошад.
Пас аз ба даст овардани як пайвастагии холиси скандий, он ба ScCl Å мубаддал мешавад ва бо KCl ва LiCl гудохта мешавад. Рӯҳи гудохта ҳамчун катод барои электролиз истифода мешавад, ки боиси таҳшин шудани скандий дар электроди руҳ мегардад. Сипас, руҳ барои ба даст овардани скандии металлӣ бухор карда мешавад. Ин металли сафеди нуқраи сабуки дорои хосиятҳои химиявии хеле фаъол аст, ки метавонад бо оби гарм реаксия карда, гази гидрогенро тавлид кунад. Ҳамин тавр, скандиуми металлӣ, ки шумо дар расм мебинед, дар шиша мӯҳр зада, бо гази аргон муҳофизат карда шудааст, вагарна скандиум зуд қабати оксиди зард ё хокистаррангро ба вуҷуд оварда, дурахшони металлии худро гум мекунад.
Барномаҳо
Саноати рӯшноӣ
Истифодаи скандий дар самтҳои хеле равшан мутамарказ шудааст ва онро Писари Нур номидан муболиға нест. Аввалин аслиҳаи ҷодугарии скандий лампаи натрийи скандӣ номида мешавад, ки метавонад ба ҳазорон хонавода рӯшноӣ диҳад. Ин галогени металлӣ Нури электрикӣ аст: лампа бо йодиди натрий ва триодиди скандий пур карда мешавад ва дар як вақт скандий ва фолгаи натрий илова карда мешавад. Ҳангоми разряди баландшиддат, ионҳои скандий ва ионҳои натрий мутаносибан нури дарозии мавҷҳои хоси худро мебароранд. Хатҳои спектрали натрий 589,0 ва 589,6 нм, ду чароғҳои машҳури зард, дар ҳоле ки хатҳои спектралии скандий 361,3 ~ 424,7 нм, як қатор партовҳои наздики ултрабунафш ва нури кабуд мебошанд. Азбаски онҳо якдигарро пурра мекунанд, ранги умумии рӯшноии тавлидшуда нури сафед аст. Маҳз аз он сабаб аст, ки лампаҳои натрийи скандий дорои хосиятҳои самаранокии баланди равшанӣ, ранги хуби рӯшноӣ, сарфаи барқ, мӯҳлати хидматрасонӣ ва қобилияти шикастани туман мебошанд, ки онҳоро барои камераҳои телевизионӣ, майдонҳо, майдонҳои варзишӣ ва равшании роҳ васеъ истифода бурдан мумкин аст. ва ҳамчун манбаъҳои нури насли сеюм маълуманд. Дар Чин ин навъи чароғро тадриҷан ҳамчун технологияи нав пешбарӣ мекунанд, дар ҳоле ки дар баъзе кишварҳои пешрафта ин навъи чароғ ҳанӯз дар авоили солҳои 80-ум ба таври васеъ истифода мешуд.
Дуввумин аслиҳаи ҷодугарии скандий ҳуҷайраҳои фотоэлектрикҳои офтобӣ мебошанд, ки метавонанд нури дар замин парокандашударо ҷамъоварӣ кунанд ва онро ба нерӯи барқ табдил диҳанд, то ҷомеаи инсониро пеш баранд. Скандий беҳтарин металли монеа дар изолятсияи металлии нимноқилҳои офтобии кремний ва ҳуҷайраҳои офтобӣ мебошад.
Силоҳи сеюми ҷодугарии он γ Манбаи шуо номида мешавад, ин силоҳи ҷодугарӣ худ аз худ дурахшида метавонад, аммо ин гуна нурро бо чашми одӣ қабул карда наметавонад, он ҷараёни фотонҳои энергияи баланд аст. Мо одатан аз минералҳо 45Sc мегирем, ки ягона изотопҳои табиии скандий мебошад. Ҳар як ядрои 45Sc дорои 21 протон ва 24 нейтрон мебошад. 46Sc, изотопи сунъии радиоактивиро метавон ҳамчун манбаи радиатсионӣ истифода бурд ё атомҳои пайгирӣ инчунин метавонанд барои радиотерапияи омосҳои ашаддӣ истифода шаванд. Инчунин замимаҳо мавҷуданд, ба монанди лазери гранати yttrium gallium,Фториди скандийшишаи инфрасурх нахи оптикӣ ва найчаи рентгении катодӣ дар телевизион. Чунин ба назар мерасад, ки скандия бо равшанӣ таваллуд мешавад.
Саноати хӯла
Скандиум дар шакли элементарии худ барои допинги хӯлаҳои алюминий ба таври васеъ истифода шудааст. То он даме, ки ба алюминий чанд ҳазор ҳиссаи скандий илова карда мешавад, марҳилаи нави Al3Sc ба вуҷуд меояд, ки дар хӯлаи алюминий нақши Метаморфизмро бозида, сохтор ва хосиятҳои хӯларо ба таври назаррас тағир медиҳад. Илова кардани 0,2% ~ 0,4% Sc (ки он воқеан ба таносуби илова кардани намак барои омехта кардани сабзавоти пухта дар хона монанд аст, танҳо каме лозим аст) метавонад ҳарорати дубора кристаллизатсияи хӯларо то 150-200 ℃ зиёд кунад ва баландтаринро ба таври назаррас беҳтар кунад. -қувваи ҳарорат, устувории сохторӣ, иҷрои кафшер ва муқовимат ба зангзанӣ. Он инчунин метавонад аз зуҳуроти осебпазирӣ, ки ҳангоми кори дарозмуддат дар ҳарорати баланд ба осонӣ рух медиҳад, пешгирӣ кунад. Қувваи баланд ва хӯлаи алюминийи баландсифат, хӯлаи нави алюминийи кафшершавандаи ба зангзании баланд тобовар, хӯлаи нави алюминийи ҳарорати баланд, хӯлаи алюминийи ба нури нейтронӣ тобовар ва ғайра, дурнамои рушди хеле ҷолиб дар соҳаи аэрокосмос, авиатсия, киштиҳо ва ғайра доранд. реакторхои атомй, мошинхои сабук ва поездхои тезгард.
Скандиум инчунин як тағирдиҳандаи аълои оҳан аст ва миқдори ками скандий метавонад қувват ва сахтии оҳани рехташударо ба таври назаррас беҳтар кунад. Илова бар ин, скандий метавонад ҳамчун илова барои хӯлаҳои волфрам ва хромҳои ҳарорати баланд истифода шавад. Албатта, дар баробари духтани либоси арӯсӣ барои дигарон, скандий нуқтаи обшавии баланд дорад ва зичии он ба алюминий шабоҳат дорад ва инчунин дар хӯлаҳои сабук, аз қабили хӯлаи титании скандий ва скандий магний истифода мешавад. Бо вуҷуди ин, аз сабаби нархи баланди он, он одатан танҳо дар соҳаҳои баландсифати истеҳсолӣ, ба монанди киштиҳои кайҳонӣ ва мушакҳо истифода мешавад.
Маводи сафолӣ
Скандий, як моддаи ягона, одатан дар хӯлаҳо истифода мешавад ва оксидҳои он дар маводи сафолӣ ба ҳамин тариқ нақши муҳим доранд. Маводи сафолии сирконии тетрагоналӣ, ки метавонад ҳамчун маводи электрод барои ҳуҷайраҳои сӯзишвории оксиди сахт истифода шавад, дорои хосияти беназирест, ки дар он гузариши ин электролит бо афзоиши ҳарорат ва консентратсияи оксиген дар муҳити атроф меафзояд. Аммо худи сохтори булӯрии ин маводи сафолӣ наметавонад устувор вуҷуд дошта бошад ва арзиши саноатӣ надорад; Барои нигоҳ доштани хосиятҳои аслии он баъзе моддаҳоеро допинг кардан лозим аст, ки метавонанд ин сохторро ислоҳ кунанд. Илова кардани 6 ~ 10% оксиди скандий ба як сохтори бетонӣ монанд аст, то сирконияро дар торчаи мураббаъ устувор кардан мумкин аст.
Инчунин масолеҳи сафолии муҳандисӣ ба монанди нитриди кремнийи пурқувват ва ба ҳарорати баланд тобовар ҳамчун зичкунанда ва стабилизаторҳо мавҷуданд.
Ҳамчун зичкунанда,Оксиди скандийметавонад дар канори заррачаҳои ночиз як марҳилаи оташ тобовар Sc2Si2O7-ро ташкил кунад ва ба ин васила деформатсияи ҳарорати баланди сафолҳои муҳандисиро коҳиш диҳад. Дар муқоиса бо дигар оксидҳо, он метавонад хосиятҳои механикии ҳарорати баланди нитриди кремнийро беҳтар созад.
Химияи каталитикй
Дар муҳандисии кимиё, скандиум аксар вақт ҳамчун катализатор истифода мешавад, дар ҳоле ки Sc2O3 метавонад барои деградатсия ва деоксидатсияи этанол ё изопропанол, таҷзияи кислотаи сирко ва истеҳсоли этилен аз CO ва H2 истифода шавад. Катализатори Pt Al, ки дорои Sc2O3 мебошад, инчунин як катализатори муҳим барои тоза кардани гидрогенизатсияи вазнини нафт ва коркарди равандҳои нафту кимиё мебошад. Дар реаксияҳои крекинги каталитикӣ, аз қабили Cumene, фаъолияти катализатори цеолити Sc-Y нисбат ба катализатори силикати алюминий 1000 маротиба зиёдтар аст; Дар муқоиса бо баъзе катализаторҳои анъанавӣ, пешомадҳои рушди катализаторҳои скандий хеле дурахшон хоҳанд буд.
Саноати энергетикаи атомй
Илова кардани миқдори ками Sc2O3 ба UO2 дар сӯзишвории ҳастаии реактори баландҳарорат метавонад аз тағирёбии торҳо, афзоиши ҳаҷм ва креккуние, ки дар натиҷаи табдили UO2 ба U3O8 ба вуҷуд омадааст, пешгирӣ кунад.
Ҳуҷайраи сӯзишворӣ
Ба хамин тарик, ба батареяхои ишголии никелй аз 2,5 то 25 фоиз илова кардани скандий мухлати хизмати онхоро зиёд мекунад.
Селекционери хочагии кишлок
Дар соҳаи кишоварзӣ, тухмиҳо ба монанди ҷуворимакка, лаблабу, нахӯд, гандум ва офтобпарастро бо сулфати скандий коркард кардан мумкин аст (консентратсияи он одатан 10-3 ~ 10-8 мол / л аст, растаниҳои гуногун гуногун хоҳанд буд) ва таъсири воқеии мусоидат ба нашъунамо. ба даст оварда шудааст. Пас аз 8 соат вазни хушки реша ва курак назар ба нихолхо мутаносибан 37 фоиз ва 78 фоиз зиёд шуд, вале механизми он хануз тахкик аст.
Аз таваҷҷуҳи Нилсен ба қарзи маълумоти массаи атомӣ то имрӯз, скандиум ҳамагӣ сад ё бист сол ба биниши одамон ворид шудааст, аммо дар тӯли сад сол тақрибан дар курсӣ нишастааст. Факат дар охири асри гузашта инки-шофи пурчушу хуруши илми мод-дй ба у кувваи хаётбахш овард. Имрӯз, унсурҳои нодири замин, аз ҷумла скандий, ба ситораҳои доғ дар соҳаи материалшиносӣ табдил ёфта, дар ҳазорон система нақшҳои доимо тағйирёбандаро мебозанд ва ҳар рӯз ба ҳаёти мо бароҳатии бештар меоранд ва арзиши иқтисодиро эҷод мекунанд, ки андозагирии онҳо боз ҳам мушкилтар аст.
Вақти фиристодан: июн-29-2023