Sкәмпиалық, Элемент символы мен 21-дің атомдық саны суда оңай ериді, ыстық сумен араласып, ауада оңай қарайды. Оның негізгі валенттілігі + 3. Ол көбінесе гадолиний, эрбиум және басқа элементтермен араласады, өнімділігі төмен және жер қыртысының шамамен 0.0005% құрайды. Скандиум көбінесе арнайы әйнектер мен жеңіл жоғары температуралы қорытпаларды жасау үшін қолданылады.
Қазіргі уақытта әлемдегі скандийдің дәлелденген қоры тек 2 млн. Тоннаны, 90-нан 95% -ы боксит, фосфорит және темір титан кендерінде, орманда, торий, вольфрамда және сирек кездесетін жер иелері, негізінен Ресейде, Қытай, Тәжікстан, Мадагаскарда, Норвакарда және басқа да елдерде таратылады. Қытай скандий ресурстарына өте бай, скандийге қатысты пайдалы қазбалар қорлары бар. Толық емес статистикаға сәйкес, Қытайдағы Скандиум қоры 600000 тоннаны, ол боксит пен фосфорит кен орындарында, порфир және кварч вена вензаларында, Оңтүстік Қытайдағы сирек жер кен орны, Баян Обо сирек кездесетін темір кен орны және Сычуаньдағы Панжихуа Ванадий Титан Титанитінің кен орны.
Скандиум тапшылығына байланысты скандийдің бағасы да өте жоғары, ал оның шыңында скандийдің бағасы алтынның бағасынан 10 еседен асып түсті. Скандиумның бағасы төмендегенімен, ол әлі күнге дейін алтынның бағасынан төрт есе көп!
Тарихты ашу
1869 жылы Менделеев кальций (40) және титан (48) арасындағы атомдық массадағы алшақтықты байқады және мұнда ашылмаған аралық атом массасы бар деп болжады. Ол оның оксиді x ₂ å å å å å. Скандиумды 1879 жылы Швециядағы Уппсала университетінің Ларс Варс Фредерик Нилсон ашты. Ол оны қара сирек алтын кенішінен, құрамында металл оксидтерінің 8 түрі бар кешенді кенеттен шығарды. Ол өндірдіЭрбиум (III) оксидқара сирек кездесетін алтын кендерден және алындыYtterbium (iii) оксидБұл оксидтен, ал жеңіл элементтің тағы бір оксиді бар, оның спектрі бұл белгісіз металл екенін көрсетеді. Бұл менделеев болжаған металл, оның оксидіSc₂₂₃. Скандиум металының өзі шығарылдыСкандиум хлориді1937 жылы электролиттік балқыту арқылы.
Менделеев
Электронды конфигурациялау
Электронды конфигурациялау: 1S2 2S2 2p6 3S2 3P6 4S2 3D1
Скандия - бұл 1541 ℃ балқытылған жұмсақ, күміске ауыспалы металл, ал 1541 ℃ балқытылған және 2831 ℃ қайнау температурасы.
Өзінің ашылғаннан кейін едәуір уақыт аралығында, өндірістегі қиындыққа байланысты скандийді қолдану көрсетілмеген. Жер элементтерін бөлу әдістерінің жоғарылауымен, қазір скандий қосылыстарын тазартуға арналған жетілген технологиялық ағын бар. Скандиум YTTRIUIR және YTTHANIDE-ге қарағанда аз сілтілі болғандықтан, гидроксиді, поландийден тұратын сирек кездесетін минералды минералды скандийден, Scandium (III) гидроксиді ерітіндіге ауыстырылғаннан кейін аммиакпен емделеді. Басқа әдіс - бұл скандий нитратын нитраттың полярлы ыдырауы арқылы бөлу. Скандий нитраты ыдырау оңай, өйткені скандийді бөлуге болады. Сонымен қатар, ілеспе скандийді ураннан, торийден, вольфрамдан, қалалық және басқа да пайдалы қазбалар кен орындарынан кешенді қалпына келтіру де скандийдің маңызды көзі болып табылады.
Таза скандий қосылысын алғаннан кейін, ол KCL және LILL-мен еріген SCCL-ге ауыстырылады. Молтенз мырыш электролизге арналған катод ретінде қолданылады, мырыш электродтарында скандийді тудырады. Содан кейін мырыш металл скандийді алу үшін буланып кетеді. Бұл сутек газын өндіру үшін ыстық сумен реакция жасай алатын өте белсенді химиялық қасиеттері бар жеңіл күміске арналған ақ металл. Суретте көріп отырған металл скандий бөтелкеде мөрленіп, аргон газымен қорғалған, әйтпесе ScanNium жылтыр металл жылтырлығын жоғалтады.
Қолданбалар
Жарықтандыру өнеркәсібі
Скандиумның қолданылуы өте жарқын бағыттар бойынша шоғырланған, сондықтан оны жарық ұлы деп атауға көңіл бөлу емес. Скандиумның алғашқы сиқырлы қаруы мыңдаған үй шаруашылықтарын жағуға болатын скандий натрий шамы деп аталады. Бұл металл галиді электр жарығы: шам бір уақытта натрий йодидтерімен және скандийлі шыңға толы, ал скандий және натрий фольгасы қосылады. Жоғары вольтты разряд кезінде скандий иондары мен натрий иондары тиісінше олардың сипаттамалық эмиссияның толқын ұзындығының нұрын шығарады. Натрийдің спектрлік сызықтары 589,0 және 589,6 нм, екі әйгілі сары шамдар, ал екі әйгілі сары шамдар, ал скандийдің спектрлік сызықтары 361.3 ~ 424,7 нм, маңдағы ультракүлгін және көк түсті шығарындылар. Олар бір-бірін толықтырғандықтан, шығарылған жалпы жарық түсі ақ жарық. Скандиум натрий шамдарының жоғары жарықтандыру тиімділігі, қуатты үнемдеу, ұзақ уақытқа үнемдеу, ұзақ мерзімді қызмет ету, ұзақ мерзімді қызмет ету қабілеті, ұзақ мерзімді қызмет ету қабілеті, оларды теледидарлық камералар, алаңдар, спорттық алаңдар және жол жарығы үшін және үшінші буын жарығы ретінде қолдануға болады. Қытайда бұл шамның бұл түрі біртіндеп жаңа технология ретінде көтеріліп жатыр, ал кейбір дамыған елдерде, ал кейбір дамыған елдерде бұл шам080 жылдардың басында кеңінен қолданылады.
Scandium екінші сиқырлы қаруы - бұл күн фотоэлектрлік жасушалары - бұл жерге шашырап кетіп, адамзат қоғамына айналу үшін электр қуатына айналады. Скандиум - металл оқшаулағышты жартылай өткізгішті кремний күн жасушалары мен күн жасушаларында ең жақсы тосқауыл металл.
Оның үшінші сиқырлы қаруы γ RAY SOURCE деп аталады, бұл сиқырлы қару өздігінен жарқырай алады, бірақ бұл жарықты жалаңаш көзбен алмастыруға болмайды, бұл жоғары қуатты фотон ағыны. Біз әдетте скандийдің жалғыз табиғи изотоптары болып табылатын минералдардан 45Сызын аламын. Әр 45СҚК ядросында 21 протон және 24 нейтрон бар. 46СК, жасанды радиоактивті изотопты қолдануға болады, өйткені γ сәуле көздері немесе тракторлық атомдар қатерлі ісіктердің сәулелік терапиясы үшін де қолданылуы мүмкін. Сондай-ақ, Yttrium Gallium scandium garnet лазері сияқты қосымшалар бар,Скандий фторидШыны инфрақызыл оптикалық талшық және ScanNium қапталған катодты калондық түтік теледидарда. Скандиум жарықтылықпен туылған сияқты.
Қорытпалар өнеркәсібі
Элементтік формадағы скандий алюминий қорытпаларында кеңінен қолданылады. Алюминийге бірнеше мыңнан астам скандий қосылса, «Алюминий қорытпасында метаморфизм рөлін атқаратын және легірленгендердің құрылымы мен қасиеттерін едәуір өзгерте алатын жаңа AL3SC фазасы пайда болады. 0,2% ~ 0,4%, ол үйдегі қуырылған көкөністерді араластырыңыз, ол аз ғана, аз ғана, тек аздап қажет), ал 30-200 ℃ температурасын жоғарылатады және жоғары температуралы беріктігін, құрылымдық тұрақтылықты, дәнекерлеуді және коррозияға төзімділікті едәуір жақсартуға болады. Сонымен қатар, бұл жоғары температурада ұзақ мерзімді жұмыс кезінде пайда болуы оңай болатын құбылыстардан аулақ болуы мүмкін. Жоғары беріктігі және жоғары қаттылық Алюминий қорытпасы, жаңа жоғары температуралы алюминийден жасалған алюминий қорытпасы, жаңа алюминийден жасалған алюминий қорытпасы, жоғары берік нейтронды сәулеленудендірілген алюминийден жасалған алюминий қорытпасы, авиация, кемелер, ядролық реакторлар, жеңіл автомобильдер және жоғары жылдамдықты пойыздар бар.
Скандиум сонымен қатар темірге арналған тамаша модификатор болып табылады, ал скандийдің аз мөлшері шойынның күші мен қаттылығын едәуір жақсарта алады. Сонымен қатар, скандийді сондай-ақ температуралық вольфрам мен хром қорытпаларына қосымша ретінде пайдалануға болады. Әрине, басқаларға үйлену тойына арналған киім-кешектер, скандийдің еріген нүктесі жоғары және оның тығыздығы алюминийге ұқсас, сонымен қатар скандий титан қорытпасы мен скандий-магний қорытпасы сияқты жеңіл балқымалы нүктелерде қолданылады. Алайда, оның жоғары бағасына байланысты, әдетте, ол тек жоғары деңгейлі өндірістік салаларда, мысалы, ғарыштық маршруттар мен зымырандар сияқты қолданылады.
Керамикалық материал
Скандиум, бір зат, әдетте, қорытпаларда қолданылады, ал оның оксидтері керамикалық материалдарда маңызды рөл атқарады. Қатты оксидті отын жасушаларына арналған электродтық материалдар ретінде қолдануға болатын тетроменалды циркония керамикалық материалында, осы электролиттің өткізгіштігі қоршаған ортадағы температура мен оттегінің концентрациясымен жоғарылайды. Алайда, осы керамикалық материалдың кристалды құрылымы тұрақты бола алмайды және өнеркәсіптік маңызы жоқ; Өзінің бастапқы қасиеттерін сақтау үшін осы құрылымды түзете алатын кейбір заттарды доптау қажет. 6 ~ 10% Scannium оксидін қосу - Цирконияны шаршы торға тұрақтандыру үшін бетон құрылымы сияқты.
Сондай-ақ, тығыз және температуралы төзімді кремнийлі кремнийлік заттар сияқты инженерлік материалдар бар, мысалы, тығыз және жоғары температуралы кремнийлік заттар, дәмді заттар мен тұрақтандырғыштар.
Тығыздық ретінде,Скандий оксидіЖұқа бөлшектердің шетіндегі отқа төзімді SC2Si2O7 құра алады, осылайша машина жасау керамикасының жоғары температуралы деформациясын азайтады. Басқа оксидтермен салыстырғанда, ол кремний нитридінің жоғары температуралық механикалық қасиеттерін жақсартуы мүмкін.
Каталитикалық химия
Химиялық инженерияда скандий жиі катализатор ретінде қолданылады, ал SC2O3-ті этанол немесе изопопанолды дегидратациялау және героксидациялау, сірке қышқылының ыдырауы және CO және H2-ден этилен өндірісі үшін қолдануға болады. Құрамында SC2O3 PT AL катализаторы сонымен қатар мұнай-химия өнеркәсібіндегі майды сутектен тазартудың және қайта өңдеу процестерін тазартудың маңызды катализаторы болып табылады. Камалитикалық крекингте, мысалы, крамен, SC-Y Zeolite Catalyst-тің белсенділігі алюминий силикат катализаторынан 1000 есе жоғары; Кейбір дәстүрлі катализаторлармен салыстырғанда скандий катализаторларының даму болашағы өте жарқын болады.
Атом энергетикасы саласы
Жоғары температуралы реактордағы UO2-ге SC2O3 мөлшерін uo2-ге қосу.
Жанармай жасуша
Сол сияқты, никель алкали аккумуляторларына ScanNium 2,5% -дан 25% -ға қосылып, олардың қызмет ету мерзімін арттырады.
Ауылшаруашылық шаруашылығы
Ауылшаруашылығында жүгері, қызылша, бұршақ, бидай және күнбағыс сияқты тұқымдарды скандий сульфатымен емдеуге болады (концентрация, әдетте, 10-3 ~ 10-8мол / л, әр түрлі өсімдіктер басқаша), ал өнгіштігің нақты әсеріне қол жеткізілді. 8 сағаттан кейін тамырлар мен бүршіктердің құрғақ салмағы көшеттермен салыстырғанда 37% және 78% -ға, бірақ механизм әлі оқуда.
Ниелсеннің назарынан бүгінгі күнге дейін атомдық бұқаралық мәліметтердің қарызына, Скандия адамдардың жүзден-жиырма жыл бойы ғана көріністеріне кірді, бірақ ол жүз жылға арналған орындыққа отырды. Өткен ғасырдың аяғында бұл материалдық ғылымның белсенді дамуы болғанға дейін ол оған өмірлікке қол жеткізді. Бүгінгі таңда скандий, соның ішінде скандий, соның ішінде скандий, күн сайын біздің өмірімізге көбірек ыңғайлылық танытып, экономикалық құндылықты қалыптастыратын және экономикалық құндылықты қалыптастыратын көптеген рөлдер ойнап, үнемі өзгеріп отырады.
POST TIME: маусым-29-2023