SCandium, með frumefni tákn SC og atómfjölda 21, er auðveldlega leysanlegt í vatni, getur haft samskipti við heitt vatn og dökknar auðveldlega í loftinu. Helsta gildið þess er+3. Oft er það blandað saman við gadolinium, Erbium og aðra þætti, með litla ávöxtun og innihald um það bil 0,0005% í skorpunni. Scandium er oft notað til að búa til sérstakt gler og léttar háhita málmblöndur.
Sem stendur eru sannað varasjóðir skandi í heiminum aðeins 2 milljónir tonna, 90 ~ 95% þeirra eru í báxít, fosfórít og járn títan málmgrýti, og lítill hluti í úran, thorium, wolfram og sjaldgæfum jörð, aðallega dreift í Rússlandi, Kína, Tajikistan, Madagascar, Norway og öðrum löndum. Kína er mjög rík af skandihæðarauðlindum, með risastórum steinefnaforða sem tengjast Scandium. Samkvæmt ófullkominni tölfræði eru forða skandíums í Kína um 600000 tonn, sem eru í báxít og fosfórítfellum, porfýr og kvars bláæðar wolframfellum í Suður -Kína, sjaldgæfar jörð í Suður -Kína, Bayan Obo Rare Earth Iron Ore Sagnetite Segitite í Sichuan.
Vegna skorts á Scandium er verð á skandíum einnig mjög hátt og í hámarki var verð á skandrium uppblásið upp í 10 sinnum gullverð. Þrátt fyrir að verð á Scandium hafi lækkað er það samt fjórum sinnum verð á gulli!
Uppgötva sögu
Árið 1869 tók Mendeleev eftir bil í atómmassa milli kalsíums (40) og títan (48) og spáði því að einnig væri til óuppgötvaður millistig atómmassaþáttur hér. Hann spáði því að oxíð þess væri x ₂ o Å. Scandium fannst árið 1879 af Lars Frederik Nilson frá Uppsala háskólanum í Svíþjóð. Hann dró það út úr svörtu sjaldgæfu gullnámunni, flóknu málmgrýti sem inniheldur 8 tegundir af málmoxíðum. Hann hefur dregið útErbium (III) oxíðfrá svörtum sjaldgæfum gullgrýti og fenginYtterbium (iii) oxíðFrá þessu oxíði, og það er annað oxíð af léttari þætti, þar sem litrófið sýnir að það er óþekktur málmur. Þetta er málmurinn sem Mendeleev er spáð, sem oxíð erSc₂o₃. Scandium málmurinn sjálfur var framleiddur úrScandium klóríðmeð rafgreiningarbráðnun árið 1937.
Mendeleev
Rafeindastilling
Rafeindastilling: 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D1
Scandium er mjúkur, silfurhvítur umbreytingarmálmur með bræðslumark 1541 ℃ og suðumark 2831 ℃.
Í talsverðan tíma eftir uppgötvun þess var ekki sýnt fram á notkun skandíums vegna erfiðleika þess í framleiðslu. Með því að auka bata á sjaldgæfum aðgreiningaraðferðum jarðar er nú nú þroskað ferli flæði til að hreinsa skandíumsambönd. Vegna þess að Scandium er minna basískt en yttrium og lanthaníð, er hýdroxíðið það veikasta, þannig að sjaldgæft jarðefnið sem blandað er steinefni sem inniheldur skandíum verður aðskilið frá sjaldgæfu jörðinni með „þrepúrkomu“ aðferð þegar Scandium (III) hýdroxíð er meðhöndlað með ammonia eftir að hún er flutt í lausn. Hin aðferðin er að aðgreina skandíumnítrat með skautuðu niðurbroti nítrats. Vegna þess að Scandium nítrat er auðveldast að sundra er hægt að skilja skandíum. Að auki er alhliða endurheimt meðfylgjandi skandíums frá úran, thorium, wolfram, tini og öðrum steinefnum einnig mikilvæg uppspretta skandar.
Eftir að hafa fengið hreint Scandium efnasamband er það breytt í SCCL Å og Co bráðnað með KCl og LICL. Bráðna sinkið er notað sem bakskaut fyrir rafgreiningu, sem veldur því að skandíuminn fellur niður á sink rafskautinu. Þá er sinkið gufað upp til að fá málmskandi. Þetta er léttur silfurhvítur málmur með mjög virkum efnafræðilegum eiginleikum, sem geta brugðist við heitu vatni til að mynda vetnisgas. Þannig að málmskandi sem þú sérð á myndinni er innsiglað í flösku og varið með argon gasi, annars myndar Scandium fljótt dökkgult eða grátt oxíðlag og missir glansandi málmglans.
Forrit
Lýsingariðnaður
Notkun Scandium er einbeitt í mjög bjartar áttir og það er ekki ýkja að kalla það son ljóssins. Fyrsta töfrvopn skandíums er kallað Scandium natríumlampi, sem hægt er að nota til að koma ljósi til þúsunda heimila. Þetta er Metal Halide rafmagnsljós: Peran er fyllt með natríumjoðíði og skandíum triiodide og Scandium og natríumpappír er bætt við á sama tíma. Við háspennu losun gefa skandíumjónir og natríumjónir hver um sig frá ljósi einkennandi bylgjulengda losunar. Litrófslínur natríums eru 589,0 og 589,6 nm, tvö fræg gul ljós, en litrófslínur skandíums eru 361,3 ~ 424,7 nm, röð nálægt útfjólubláum og bláum ljósum losun. Vegna þess að þeir bæta hvort annað er heildar ljós litur framleiddur hvítt ljós. Það er einmitt vegna þess að natríumlampar með skandi natríum hafa einkenni mikillar lýsandi skilvirkni, góðs ljóss litar, orkusparnaðar, langs þjónustulífs og sterks þokubrota sem þeir geta verið notaðir víða fyrir sjónvarpsmyndavélar, ferninga, íþrótta vettvang og vegalýsingu og eru þekktir sem þriðja kynslóð ljósgjafa. Í Kína er smám saman verið að stuðla að þessari tegund lampa sem ný tækni en í sumum þróuðum löndum var þessi tegund lampa mikið notuð strax snemma á níunda áratugnum.
Annað töfravopn skandíums er sólarljósmyndafrumur, sem geta safnað ljósinu sem dreift er á jörðu og breytt því í rafmagn til að reka mannlegt samfélag. Scandium er besti hindrunarmálmurinn í málmeinangrari hálfleiðara kísil sólarfrumur og sólarfrumur.
Þriðja töfravopnið er kallað γ geislaheimild, þetta töfrvopn getur skín skært á eigin spýtur, en ekki er hægt að taka á móti þessu ljósi af berum augum, það er háorku ljóseindarstreymi. Við dragi venjulega út 45sc úr steinefnum, sem er einu náttúrulegu samsæturnar á skandrium. Hver 45sc kjarninn inniheldur 21 róteindir og 24 nifteindir. 46SC, tilbúið geislavirkt samsætu, er hægt að nota sem γ geislunarheimildir eða rekja frumeindir er einnig hægt að nota við geislameðferð með illkynja æxlum. Það eru líka forrit eins og Yttrium Gallium Scandium granat leysir,Scandium flúoríðGler innrautt sjóntrefjar og skandíumhúðað bakskaut geislaslöng í sjónvarpi. Svo virðist sem Scandium fæðist með birtustig.
Alloy Industry
Scandium í frumforminu hefur verið mikið notað til að lyfja á álmblöndur. Svo framarlega sem nokkrum þúsundasta af skandi er bætt við áli, verður nýr AL3SC áfangi myndaður, sem mun gegna myndbreytingarhlutverki í álblöndu og gera uppbyggingu og eiginleika málmsins breytast verulega. Með því að bæta við 0,2% ~ 0,4% SC (sem er í raun svipað og hlutfall þess að bæta við salti við hrært steikt grænmeti heima, er aðeins þörf á smábitu) getur aukið endurkristöllunarhitastig álfelgsins um 150-200 ℃ og bætt verulega háhita styrk, burðarvirkni, suðuárangur og viðnám viðnáms. Það getur einnig forðast innleiðingarfyrirbæri sem auðvelt er að koma fram við langtímavinnu við hátt hitastig. Mikill styrkur og mikil hörku ál, ný hástyrkt tæringarþolið suðu ál, nýtt háhitalétt, hefur hástyrkt nifteind geislunarþolið álblöndu o.s.frv.
Scandium er einnig framúrskarandi breytir fyrir járni og lítið magn af Scandium getur bætt styrk og hörku steypujárns verulega. Að auki er einnig hægt að nota Scandium sem aukefni fyrir háhita wolfram og króm málmblöndur. Auðvitað, auk þess að búa til brúðkaupsföt fyrir aðra, hefur Scandium hátt bræðslumark og þéttleiki þess er svipaður ál, og er einnig notað í léttum bræðslumark léttum málmblöndur eins og Scandium Títan álfelgur og Scandium magnesíum álfelgur. Vegna hás verðs er það almennt aðeins notað í hágæða framleiðsluiðnaði eins og geimskutlum og eldflaugum.
Keramikefni
Scandium, eitt efni, er almennt notað í málmblöndur og oxíð þess gegna mikilvægu hlutverki í keramikefnum á svipaðan hátt. Tetragonal zirconia keramikefnið, sem hægt er að nota sem rafskautsefni fyrir fastoxíð eldsneytisfrumur, hefur einstaka eiginleika þar sem leiðni þessarar salta eykst með hækkandi hitastigi og súrefnisstyrk í umhverfinu. Samt sem áður getur kristalbygging þessa keramikefnis sjálfs geta verið stöðugt og hefur ekkert iðnaðargildi; Nauðsynlegt er að dópa sum efni sem geta lagað þessa uppbyggingu til að viðhalda upprunalegum eiginleikum þess. Með því að bæta við 6 ~ 10% Scandiumoxíð er eins og steypubygging, þannig að hægt er að koma á sirkoni á fermetra grindurnar.
Það eru einnig verkfræðileg keramikefni eins og hástyrkur og háhitaþolinn kísilnítríð sem þéttingar og sveiflujöfnun.
Sem þéttleiki,Scandiumoxíðgetur myndað eldfast fasa SC2SI2O7 við jaðar fínra agna og þannig dregið úr aflögun háhitastigs á verkfræði keramik. Í samanburði við önnur oxíð getur það betur bætt háhita vélrænni eiginleika kísilnítríðs.
Catalytic Chemistry
Í efnaverkfræði er skandíum oft notað sem hvati, en hægt er að nota SC2O3 til ofþornunar og deoxíðunar á etanóli eða ísóprópanóli, niðurbroti ediksýru og framleiðslu á etýleni úr CO og H2. Pt Al hvati sem inniheldur SC2O3 er einnig mikilvægur hvati fyrir hreinsun og hreinsunarferli þungolíu í jarðolíuiðnaði. Í hvata sprunguviðbrögðum eins og kúmeni er virkni SC-Y zeolite hvata 1000 sinnum hærri en á álsílíkat hvata; Í samanburði við nokkra hefðbundna hvata verða þróunarhorfur á skandíumhvata mjög björt.
Kjarnorkuiðnaður
Með því að bæta við litlu magni af SC2O3 við UO2 í kjarnorku eldsneyti með háhita getur forðast umbreytingu grindar, magn aukningar og sprunga af völdum UO2 til U3O8 umbreytingar.
Eldsneytisfrumur
Að sama skapi, með því að bæta við 2,5% við 25% skandi við nikkelbasískan rafhlöður, mun auka þjónustulíf þeirra.
Landbúnaðarrækt
Í landbúnaði er hægt að meðhöndla fræ eins og korn, rauðrófur, ertu, hveiti og sólblómaolíu með skandi súlfati (styrkur er yfirleitt 10-3 ~ 10-8 mól/l, mismunandi plöntur munu hafa mismunandi) og raunveruleg áhrif þess að stuðla að spírun hafa náðst. Eftir 8 klukkustundir jókst þurrþyngd rótar og buds um 37% og 78% í sömu röð samanborið við plöntur, en gangverkið er enn rannsakað.
Frá athygli Nielsen á skuldum atómmassagagna til dagsins í dag hefur Scandium komið inn í sýn fólks í aðeins hundrað eða tuttugu ár, en það hefur næstum setið á bekknum í hundrað ár. Það var ekki fyrr en í kröftugri þróun efnisvísinda seint á síðustu öld sem það færði honum lífsorku. Í dag hafa sjaldgæfir jarðþættir, þar á meðal Scandium, orðið heitar stjörnur í efnisvísindum, leikið síbreytileg hlutverk í þúsundum kerfa, færir meiri þægindi í lífi okkar á hverjum degi og skapar efnahagslegt gildi sem er jafnvel erfiðara að mæla.
Post Time: Júní 29-2023