Scandium, ak senbòl eleman SC ak nimewo atomik nan 21, se fasil soluble nan dlo, ka kominike avèk dlo cho, ak fasil asonbri nan lè a. Valans prensipal li se+3. Li se souvan melanje ak gadolinyòm, erbyòm, ak lòt eleman, ak yon sede ki ba ak yon kontni nan apeprè 0.0005% nan kwout la. Scandium se souvan itilize fè vè espesyal ak lejè alyaj gwo tanperati.
Kounye a, rezèv yo pwouve nan skandyòm nan mond lan yo, se sèlman 2 milyon tòn, 90 ~ 95% nan yo ki genyen nan yo nan boksit, fosforit ak fè minre Titàn, ak yon ti pati nan iranyòm, Toryòm, tengstèn ak minre sou latè, sitou distribye nan Larisi, Lachin, Tajistan, Madagascar, tout moun. Lachin trè rich nan resous scandium, ak gwo rezèv mineral ki gen rapò ak scandium. Dapre estatistik enkonplè, rezèv yo nan Scandium nan Lachin yo se sou 600000 tòn, ki genyen nan yo nan boksit ak depo fosforit, porfir ak kwatz depo tengstèn venn nan sid peyi Lachin, depo tè ki ra nan sid peyi Lachin, Bayan obo latè depo latè nan depo anndan mongolia, ak Panzhihia ki gen menm jan ak panzhia.
Akòz rate a nan scandium, pri a nan Scandium se tou trè wo, ak nan somè li yo, pri a nan Scandium te gonfle a 10 fwa pri a an lò. Malgre ke pri a nan Scandium te tonbe, li se toujou kat fwa pri a an lò!
Dekouvri istwa
Nan 1869, Mendeleev remake yon espas nan mas atomik ant kalsyòm (40) ak Titàn (48), ak prevwa ke te gen tou yon enkoni entèmedyè eleman mas mas isit la. Li te prevwa ke oksid li se x ₂ o Å. Scandium te dekouvri nan 1879 pa Lars Frederik Nilson nan Upsala Inivèsite nan Sweden. Li extrait li soti nan nwa min lò ra a, yon minrè konplèks ki gen 8 kalite oksid metal. Li te extraitErbium (III) oksidsoti nan nwa minrè lò ra, ak jwennYtterbium (iii) oksidSoti nan oksid sa a, epi gen yon lòt oksid nan pi lejè eleman, ki gen spectre montre ke li se yon metal enkoni. Sa a se metal la prevwa pa Mendeleev, ki gen oksid seSc₂o₃. Te metal la scandium tèt li pwodwi soti nanKlori scandiumpa elektwolitik k ap fonn nan 1937.
Mendeleev
Konfigirasyon elèktron
Konfigirasyon elèktron: 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D1
Scandium se yon mou, ajan blan tranzisyon metal ak yon pwen k ap fonn nan 1541 ℃ ak yon pwen bouyi nan 2831 ℃.
Pou yon peryòd konsiderab nan tan apre dekouvèt li yo, itilize nan Scandium pa te demontre akòz difikilte pou li yo nan pwodiksyon an. Avèk amelyorasyon nan ogmante nan metòd separasyon eleman ra, gen kounye a yon koule pwosesis ki gen matirite pou pirifye konpoze scandium. Paske eskandyòm se mwens asid pase yttrium ak lantanid, idwoksid la se pi fèb la, se konsa eleman nan tè ki ra melanje mineral ki gen scandyòm yo pral separe de eleman nan tè ki ra pa "etap presipitasyon" metòd lè scandium (III) idroksid trete ak amonyak apre yo te transfere nan solisyon. Lòt metòd la se separe nitrat scandium pa dekonpozisyon polè nan nitrat. Paske nitrat Scandium se pi fasil pou dekonpoze, scandium ka separe. Anplis de sa, rekiperasyon an konplè nan akonpaye scandium soti nan iranyòm, Toryòm, tengstèn, fèblan ak lòt depo mineral se tou yon sous enpòtan nan scandium.
Apre jwenn yon konpoze scandium pi, li se konvèti nan SCCL Å ak CO fonn ak KCL ak LiCl. Se zenk la fonn itilize kòm katod a pou elèktroliz, sa ki lakòz scandium presipite sou electrodes nan zenk. Lè sa a, se zenk la evapore jwenn metalik scandium. Sa a se yon ajan ki lejè metal blan ak pwopriyete chimik trè aktif, ki ka reyaji ak dlo cho jenere gaz idwojèn. Se konsa, scandium an metal ou wè nan foto a se sele nan yon boutèy ak pwoteje ak gaz Agon, otreman scandium ap byen vit fòme yon nwa kouch jòn oswa gri oksid, pèdi ekla klere metalik li yo.
Aplikasyon
Endistri ekleraj
Itilizasyon Scandium yo konsantre nan direksyon trè klere, epi li se pa yon egzajerasyon yo rele li pitit gason limyè a. Premye zam majik la nan eskandyòm yo rele sodyòm sodyòm lanp, ki ka itilize yo pote limyè a dè milye de kay. Sa a se yon metal halogen limyè elektrik: se anpoul la plen ak yodid sodyòm ak scandium triodide, ak skandyòm ak papye sodyòm yo te ajoute nan menm tan an. Pandan egzeyat segondè-vòltaj, iyon eskandyòm ak iyon sodyòm respektivman emèt limyè nan longèdonn karakteristik emisyon yo. Liy espèk nan sodyòm yo se 589.0 ak 589.6 nm, de limyè pi popilè jòn, pandan y ap liy yo espèk nan skandyòm yo se 361.3 ~ 424.7 nm, yon seri de tou pre iltravyolèt ak emisyon limyè ble. Paske yo konplete youn ak lòt, koulè limyè an jeneral ki pwodui se limyè blan. Li se jisteman paske lanp sodyòm sodyòm gen karakteristik sa yo nan efikasite segondè lumineux, bon koulè limyè, ekonomize pouvwa, lavi sèvis long, ak gwo kapasite bwouya kraze yo ke yo ka lajman itilize pou kamera televizyon, kare, avni espò, ak ekleraj wout, epi yo konnen kòm twazyèm jenerasyon sous limyè yo. Nan Lachin, sa a ki kalite lanp se piti piti ke yo te ankouraje kòm yon nouvo teknoloji, pandan y ap nan kèk peyi devlope yo, sa a ki kalite lanp te lajman itilize kòm byen bonè nan kòmansman ane 1980 yo.
Dezyèm zam majik la nan Scandium se selil fotovoltaik solè, ki ka kolekte limyè a gaye sou tè a epi vire l 'nan elektrisite nan kondwi sosyete imen. Scandium se pi bon baryè metal la nan metal insulator semi -conducteurs Silisyòm selil solè ak selil solè.
Se twazyèm zam majik li yo rele γ yon sous ray, zam sa a majik ka klere klere sou pwòp li yo, men sa a kalite limyè pa ka resevwa pa je a toutouni, li se yon koule fotonik wo-enèji. Anjeneral nou ekstrè 45sc soti nan mineral, ki se izotòp yo sèlman natirèl nan skandyòm. Chak nwayo 45SC gen 21 pwoton ak 24 netwon. 46SC, yon izotòp radyo -aktif atifisyèl, yo ka itilize kòm sous radyasyon γ oswa atòm traseur kapab tou gen pou itilize pou iradyasyon nan timè malfezan. Genyen tou aplikasyon tankou Yttrium Gallium Scandyòm Garnet lazè,Scandium fliyòGlass enfrawouj fib optik, ak skandyòm kouvwi katod ray katod sou televizyon. Li sanble ke scandium fèt ak klète.
Endistri alyaj
Scandium nan fòm elemantè li yo te lajman itilize pou alyaj aliminyòm dopan. Osi lontan ke se yon milyèm kèk nan scandium ajoute nan aliminyòm, yo pral yon nouvo faz AL3SC dwe fòme, ki pral jwe yon wòl metamòfis nan alyaj aliminyòm ak fè estrikti a ak pwopriyete nan alyaj la chanje anpil. Ajoute 0.2% ~ 0.4% SC (ki se reyèlman menm jan ak pwopòsyon an nan ajoute sèl nan brase legim fri nan kay la, se sèlman yon ti kras nesesè) ka ogmante tanperati a rkristalizasyon nan alyaj la pa 150-200 ℃, ak siyifikativman amelyore gwo-tanperati fòs, estabilite estriktirèl, pèfòmans soude, ak rezistans korozyon. Li kapab tou evite fenomèn nan embrittlement ki se fasil rive pandan alontèm travay nan tanperati ki wo. Segondè fòs ak segondè severite alyaj aliminyòm, nouvo wo-fòs korozyon ki reziste alyaj aliminyòm weldable, nouvo gwo tanperati alyaj aliminyòm, wo-fòs neutron iradyasyon rezistan alyaj aliminyòm, elatriye, gen anpil atire devlopman nan aerospase, aviyasyon, bato, reyaksyon nikleyè, limyè machin ak.
Scandium se tou yon modifikatè ekselan pou fè, ak yon ti kantite lajan nan scandium ka siyifikativman amelyore fòs la ak dite nan fè jete. Anplis de sa, Scandium kapab tou itilize kòm yon aditif pou gwo tanperati tengstèn ak alyaj CHROMIUM. Natirèlman, nan adisyon a fè rad maryaj pou lòt moun, Scandium gen yon pwen k ap fonn segondè, epi dansite li yo se menm jan ak aliminyòm, epi li se tou yo itilize nan pwen segondè k ap fonn alyaj ki lejè tankou alyaj Scandium Titàn ak Scandium alyaj Manyezyòm. Sepandan, akòz pri segondè li yo, li se jeneralman sèlman yo itilize nan-wo fen endistri manifakti tankou navèt espas ak wokèt.
Materyèl seramik
Scandium, yon sèl sibstans, jeneralman itilize nan alyaj, ak oksid li yo jwe yon wòl enpòtan nan materyèl seramik nan yon fason menm jan an. Tetragonal zirkonya seramik materyèl la, ki ka itilize kòm yon materyèl electrodes pou selil solid gaz oksid, gen yon pwopriyete inik kote konduktiviti nan elektwolit sa a ogmante ak ogmante tanperati ak konsantrasyon oksijèn nan anviwònman an. Sepandan, estrikti a kristal nan materyèl sa a seramik tèt li pa ka egziste stably epi pa gen okenn valè endistriyèl; Li nesesè dopan kèk sibstans ki ka ranje estrikti sa a yo nan lòd yo kenbe pwopriyete orijinal li yo. Ajoute 6 ~ 10% oksid scandium se tankou yon estrikti konkrè, se konsa ke zirkonya ka estabilize sou yon lasi kare.
Genyen tou jeni materyèl seramik tankou wo-fòs ak gwo tanperati rezistan Silisyòm nitrid kòm densifiers ak estabilize.
Kòm yon densifier,Oksid scandiumKa fòme yon faz REFRACTORY SC2SI2O7 nan kwen nan patikil amann, konsa diminye deformation nan segondè-tanperati nan seramik jeni. Konpare ak lòt oksid, li ka pi byen amelyore pwopriyete yo segondè-tanperati mekanik nan Silisyòm nitrid.
Chimik katalizè
Nan jeni chimik, scandium se souvan itilize kòm yon katalis, pandan y ap SC2O3 ka itilize pou dezidratasyon ak deoxidation nan etanòl oswa izopropanol, dekonpozisyon nan asid acetic, ak pwodiksyon nan ethylene soti nan CO ak H2. Katalis Pt Al ki gen SC2O3 tou se yon katalis enpòtan pou lou pou pirifye idrogenasyon lwil oliv ak pwosesis raffinage nan endistri petrochimik. Nan reyaksyon fann katalizè tankou Cumene, aktivite a nan SC-Y zeolit katalis se 1000 fwa pi wo pase sa yo ki an aliminyòm katalis silikate; Konpare ak kèk katalis tradisyonèl yo, kandida yo devlopman nan katalis Scandium yo pral trè klere.
Endistri enèji nikleyè
Ajoute yon ti kantite SC2O3 UO2 nan gwo tanperati gaz reaktè nikleyè ka evite transfòmasyon lasi, ogmantasyon volim, ak fann ki te koze pa UO2 a U3O8 konvèsyon.
Selil gaz
Menm jan tou, ajoute 2.5% a 25% scandium nikèl pil alkali ap ogmante lavi sèvis yo.
Elvaj agrikòl
Nan agrikilti, grenn tankou mayi, bètrav, pwa, ble ak tounsòl ka trete ak sulfat scandium (konsantrasyon an se jeneralman 10-3 ~ 10-8mol/L, plant diferan ap gen diferan), ak efè aktyèl la nan pwomosyon jèminasyon te reyalize. Apre 8 èdtan, pwa sèk la nan rasin ak ti boujon ogmante pa 37% ak 78% respektivman konpare ak plant, men mekanis a se toujou anba etid.
Soti nan atansyon Nielsen a dèt la nan done mas atomik jodi a, Scandium te antre nan vizyon moun nan pou sèlman yon santèn oswa ven ane, men li te prèske chita sou ban an pou yon santèn ane. Li pa t 'jouk devlopman an wòdpòte nan syans materyèl nan fen syèk la pase ke li te pote vitalite l' la. Jodi a, eleman latè ki ra, ki gen ladan Scandium, yo te vin zetwal cho nan syans materyèl, jwe tout tan-chanje wòl nan dè milye de sistèm, yo pote plis konvenyans nan lavi nou chak jou, ak kreye valè ekonomik ki se menm pi difisil ki mezire.
Post tan: Jun-29-2023