Sc – Scandium (Polski)

Zobacz normy metali dla Scandium

Pierwiastek chemiczny	Skand	Temperatura topnienia ° C	1541
Symbol chemiczny	Sc	Temperatura wrzenia ° C	2831
Liczba atomowa	21	Gęstość g / cm3	3
Masa atomowa	44.95591	Tlenek	Sc2O3

Właściwości

Skand jest miękkim, srebrzystym, żółto-białym metalem i należy do grupy 3 układu okresowego, na czele listy 10 metali zwanych pierwiastkami przejściowymi pierwszego rzędu. Skand jest 35. najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej. W powietrzu matowieje i łatwo pali się po zapaleniu. Reaguje z wodą, tworząc gazowy wodór i rozpuszcza się w wielu kwasach. Scandium to bardzo lekki metal o dość wysokiej temperaturze topnienia i dobrej odporności na korozję. Jest to również metal rzadki, nie dlatego, że trudno go znaleźć, ale dlatego, że trudno go znaleźć w dużym stężeniu (tj.ruda) i jest słabo rozmieszczony na całym świecie (0,0025% skorupy ziemskiej), dlatego zbieranie a oczyszczanie substancji jest drogie i czasochłonne. Co ciekawe, skand znajduje się w większych stężeniach w słońcu i niektórych innych gwiazdach.

Historia

Skand jest jednym z pierwiastków, które przewidział Dimitri Mendeleyev, opracowując swój układ okresowy w 1869 roku. Mendelejew zauważył, że istnieje luka w masach atomowych między wapniem (40) a tytanem (48), w związku z czym przewidział istnienie skandu (44). Dopiero 10 lat później ta prognoza została potwierdzona przez Larsa Fredericka Nilsona, który był wówczas profesorem chemii analitycznej na Uniwersytecie w Uppsali w Szwecji. Analizując minerał zwany euksenitem, Nilson był w stanie wydobyć tlenek erbu, z którego następnie wydobył tlenek iterbu i inny tlenek, którego nie mógł określić. Analizując widmo atomowe tych tlenków, był w stanie określić, że nieznany tlenek jest w rzeczywistości tlenkiem nowego pierwiastka. Następnie ustalił, że ten nowy pierwiastek ma masę atomową 44 i wykazał, że jego tlenek ma postać Sc2O3. Nowy pierwiastek nazwano skandem, ponieważ Nilson uważał, że minerał euksenit, z którego wydobył skand, występuje tylko w Skandynawii. Nilson nie dożył swojego nowego pierwiastka w czystej postaci, ponieważ dopiero w 1937 r. Próbka skandu została wyprodukowana przy użyciu elektrolizy stopionego chlorku skandu rozpuszczonego w stopie innych chlorków metali. Odkrycie skandu doprowadziło do powszechnej akceptacji mocy predykcyjnej układu okresowego.

Źródła

Chociaż zasoby skandu są stosunkowo obfite, jest on szeroko rozproszony w niewielkich ilościach. Uważa się, że światowa produkcja pierwotna skandu wynosi zaledwie kilka ton rocznie, z czego około 1% jest przetwarzane na metal. Liczba ta jest niejasna z powodu braku dokładnych danych z chińskich kopalni metali ziem rzadkich. Chociaż skand nie jest wydobywany w dużych ilościach, w odpadach poflotacyjnych dostępne są ilości wystarczające do zaspokojenia popytu. Większość skandu metalicznego pochodzi ze składów wojskowych (wydobywanych z odpadów poflotacyjnych uranu) w Kazachstanie i innych krajach byłego Związku Radzieckiego.

Zastosowania

Zużycie jest rzędu 5000 kg rocznie, i zazwyczaj jest stosowany w stopach aluminium jako rozdrabniacz ziarna. Pierwotnie stopy skandu i aluminium stosowano w stożkach nosowych dla radzieckich pocisków balistycznych wystrzeliwanych z łodzi podwodnych, ponieważ pozwalały one na przebicie się przez czapę lodową Arktyki (od spodu) bez powodowania jakichkolwiek uszkodzeń.

Dzisiaj, Stopy aluminium i skandu są najczęściej używane do produkcji drobnych elementów przemysłu lotniczego i wysokiej jakości sprzętu sportowego. Stopy skandu są szczególnie pożądane do stosowania na przykład w kijach baseballowych, kijach do lacrosse i ramach rowerowych. Niewielkie ilości skandu są również używane w światłach o dużej intensywności i ogniwach paliwowych, a także w broni palnej.