SCandium, kun elementa simbolo SC kaj atoma nombro de 21, estas facile solvebla en akvo, povas interagi kun varma akvo, kaj facile malheliĝas en la aero. Ĝia ĉefa valenco estas+3. Ĝi ofte miksiĝas kun gadolinium, erbio kaj aliaj elementoj, kun malalta rendimento kaj enhavo de proksimume 0,0005% en la ŝelo. Skandio estas ofte uzata por fari specialajn vitrajn kaj malpezajn alt-temperaturajn alojojn.
Nuntempe, la provitaj rezervoj de Skandio en la mondo estas nur 2 milionoj da tunoj, 90 ~ 95% el kiuj estas enhavitaj en bauxito, fosforito kaj fera titanio, kaj malgranda parto en uranio, torio, tungsteno kaj maloftaj teroj, ĉefe distribuitaj en Rusujo, Ĉinio, Tajik, Madagas, norve, norvegoj kaj aliaj landoj. Ĉinio estas tre riĉa je skandiaj rimedoj, kun grandegaj mineralaj rezervoj rilataj al Skandio. Laŭ nekompletaj statistikoj, la rezervoj de Skandio en Ĉinio estas ĉirkaŭ 600000 tunoj, kiuj estas enhavitaj en bauxitaj kaj fosforaj tavoloj, porfiriaj kaj kvartalaj tungstenaj tavoloj en suda Ĉinio, raraj teraj tavoloj en suda Ĉinio, Bayan obo rara tera orelo en la interna mongolo.
Pro la malabundeco de Skandio, la prezo de Skandio ankaŭ estas tre alta, kaj ĉe ĝia pinto, la prezo de Skandio estis ŝveligita ĝis 10 fojojn la prezo de oro. Kvankam la prezo de Skandio falis, ĝi tamen estas kvaroble la prezo de oro!
Malkovrante Historion
En 1869, Mendeleev rimarkis interspacon en atoma maso inter kalcio (40) kaj titanio (48), kaj antaŭdiris, ke ankaŭ ekzistas ne malkovrita intera atoma maso -elemento ĉi tie. Li antaŭdiris, ke ĝia rusto estas X ₂ O Å. Skandio estis malkovrita en 1879 de Lars Frederik Nilson de Uppsala University en Svedio. Li ĉerpis ĝin el la nigra rara ora mino, kompleksa erco, kiu enhavas 8 specojn de metalaj oksidoj. Li ĉerpisErbio (III) Oksidoel nigra malofta ora erco, kaj akiritaYtterbium (iii) rustoEl ĉi tiu rusto, kaj estas alia rusto de pli malpeza elemento, kies spektro montras, ke ĝi estas nekonata metalo. Ĉi tiu estas la metalo antaŭvidita de Mendeleev, kies rusto estasSc₂o₃. La skandio -metalo mem estis produktita deSkandio -Kloridoper elektrolita fandado en 1937.
Mendeleev
Elektrona agordo
Elektrona Agordo: 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D1
Skandio estas mola, arĝenta blanka transira metalo kun fandopunkto de 1541 ℃ kaj bolanta punkto de 2831 ℃.
Dum konsiderinda periodo post ĝia malkovro, la uzo de Skandio ne pruviĝis pro sia malfacileco en produktado. Kun la kreskanta plibonigo de maloftaj teraj elementaj apartigaj metodoj, nun ekzistas matura proceza fluo por purigado de skandiaj komponaĵoj. Ĉar skandio estas malpli alkala ol la yttrium kaj lantanido, la hidroksido estas la plej malforta, do la malofta tera elemento miksita mineralo enhavanta skandion estos apartigita de la malofta tera elemento per "paŝa precipitaĵo" kiam Skandio (III) hidroksido estas traktata kun amonia post esti translokigita en solvon. La alia metodo estas disigi skandian nitraton per polusa malkomponaĵo de nitrato. Ĉar Skandio -nitrato estas la plej facila por malkomponi, Skandio povas esti apartigita. Krome, la ampleksa resaniĝo de akompana skandio el uranio, torio, tungsteno, stano kaj aliaj mineralaj tavoloj ankaŭ estas grava fonto de Skandio.
Post akirado de pura skandio -komponaĵo, ĝi estas transformita al SCCL Å kaj kunfandiĝanta kun KCl kaj LICL. La fandita zinko estas uzata kiel la katodo por elektrolizo, kaŭzante Skandio precipiti sur la zinka elektrodo. Poste, la zinko forvaporiĝas por akiri metalan skandion. Ĉi tio estas malpeza arĝenta blanka metalo kun tre aktivaj kemiaj proprietoj, kiuj povas reagi kun varma akvo por generi hidrogenan gason. Do la metala skandio, kiun vi vidas en la bildo, estas sigelita en botelo kaj protektita per argona gaso, alie Skandio rapide formos malhelan flavan aŭ grizan oksidan tavolon, perdante sian brilan metalan lumon.
Aplikoj
Lumindustrio
La uzoj de Skandio estas koncentritaj en tre brilaj direktoj, kaj ne estas troigo nomi ĝin la Filo de Lumo. La unua magia armilo de Skandio nomiĝas Scandium -natria lampo, kiu povas esti uzata por alporti lumon al miloj da hejmoj. Ĉi tio estas metala halogena elektra lumo: la ampolo estas plenigita per natria jodo kaj skandio triiodido, kaj skandio kaj natria folio estas aldonitaj samtempe. Dum alttensia malŝarĝo, skandiaj jonoj kaj natriaj jonoj respektive elsendas lumon de siaj karakterizaj emisiaj ondolongoj. La spektraj linioj de natrio estas 589,0 kaj 589,6 nm, du famaj flavaj lumoj, dum la spektraj linioj de Skandio estas 361,3 ~ 424,7 nm, serio de proksime de ultraviolaj kaj bluaj lumaj emisioj. Ĉar ili kompletigas unu la alian, la ĝenerala lumkoloro produktita estas blanka lumo. Precize pro tio, ke skandiaj natriaj lampoj havas la karakterizaĵojn de alta hela efikeco, bona lumkoloro, ŝparado de potenco, longa servo -vivo kaj forta nebula rompkapablo, ke ili povas esti vaste uzataj por televidaj fotiloj, kvadratoj, sportejoj kaj vojlumado, kaj estas konataj kiel la tria generaciaj lumfontoj. En Ĉinio, ĉi tiu speco de lampo iom post iom estas antaŭenigita kiel nova teknologio, dum en iuj evoluintaj landoj, ĉi tiu tipo de lampo estis vaste uzata tiel frue kiel la fruaj 1980 -aj jaroj.
La dua magia armilo de Skandio estas sunaj fotovoltaaj ĉeloj, kiuj povas kolekti la lumon disĵetitan sur la teron kaj igi ĝin elektro por funkciigi homan socion. Skandio estas la plej bona baro -metalo en metala izolilo semikonduktaĵa silicia sunaj ĉeloj kaj sunaj ĉeloj.
Ĝia tria magia armilo nomiĝas γ radia fonto, ĉi tiu magia armilo povas brili brile memstare, sed ĉi tiu speco de lumo ne povas esti ricevita de la nuda okulo, ĝi estas alta energia fotona fluo. Ni kutime ĉerpas 45Sc el mineraloj, kio estas la solaj naturaj izotopoj de Skandio. Ĉiu 45SC -kerno enhavas 21 protonojn kaj 24 neŭtronojn. 46SC, artefarita radioaktiva izotopo, povas esti uzata kiel γ -radiaj fontoj aŭ spuroj -atomoj ankaŭ povas esti uzataj por radioterapio de malignaj tumoroj. Ekzistas ankaŭ aplikoj kiel Yttrium Gallium Scandium Garnet Laser,Skandio -FluoridoVitra infraruĝa optika fibro, kaj skandio tegis katodan radian tubon en televido. Ŝajnas, ke Skandio naskiĝas kun brilo.
Alojo -industrio
Skandio en ĝia elementa formo estis vaste uzata por dopado de aluminiaj alojoj. Tiel longe kiel kelkaj miloj da skandio estas aldonita al aluminio, nova Fazo de AL3SC estos formita, kiu ludos metamorfisman rolon en aluminia alojo kaj igos la strukturon kaj proprietojn de la alojo ŝanĝiĝi signife. Aldonante 0,2% ~ 0,4% SC (kiu vere similas al la proporcio de aldono de salo al agiti frititajn legomojn hejme, nur iom necesas) povas pliigi la recristaligan temperaturon de la alojo per 150-200 ℃ kaj signife plibonigi altan temperaturan forton, strukturan stabilecon, veldan rendimenton kaj korodan reziston. Ĝi ankaŭ povas eviti la fenomenon de embrioj, kiu estas facile okazi dum longtempa laboro ĉe altaj temperaturoj. Alumina aluminia aluminia aluminia aluminia alojo, nova alta temperaturo aluminia alojo, havas tre allogajn altajn alumetajn alonajn alumetajn aluminiajn aluminiajn alumetajn alojon, novan altan temperatur-alojon, havas tre allogajn perspektivojn de alumetona irradia aluminia aluminia alojo, havas tre allogajn disvolvajn perspektivojn en aerospaco, aviadiloj.
Skandio ankaŭ estas bonega modifilo por fero, kaj malgranda kvanto da skandio povas signife plibonigi la forton kaj malmolecon de fero. Krome, Skandio ankaŭ povas esti uzata kiel aldonaĵo por alt-temperaturaj tungstenaj kaj kromaj alojoj. Kompreneble, krom fari geedziĝajn vestojn por aliaj, Scandium havas altan fandopunkton kaj ĝia denseco similas al aluminio, kaj ankaŭ estas uzata en altaj fandpunktaj malpezaj alojoj kiel Skandio -titana alojo kaj skandio -magnezio -alojo. Tamen pro sia alta prezo, ĝi estas ĝenerale uzata nur en altaj fabrikaj industrioj kiel spacaj navedoj kaj raketoj.
Ceramika materialo
Skandio, ununura substanco, estas ĝenerale uzata en alojoj, kaj ĝiaj oksidoj ludas gravan rolon en ceramikaj materialoj simile. La tetragona zirkonia ceramika materialo, kiu povas esti uzata kiel elektroda materialo por solidaj oksidaj ĉeloj, havas unikan proprieton, kie la konduktiveco de ĉi tiu elektrolito pliiĝas kun kreskanta temperaturo kaj oksigena koncentriĝo en la medio. Tamen, la kristala strukturo de ĉi tiu ceramika materialo mem ne povas ekzisti stabile kaj ne havas industrian valoron; Necesas dopi iujn substancojn, kiuj povas ripari ĉi tiun strukturon por konservi siajn originalajn proprietojn. Aldoni 6 ~ 10% skandian ruston estas kiel konkreta strukturo, tiel ke zirkonio povas stabiligi sur kvadrata krado.
Ekzistas ankaŭ inĝenieristikaj ceramikaj materialoj kiel alta forto kaj alta temperaturo-rezistema silicio-nitrido kiel densigiloj kaj stabiligiloj.
Kiel densigilo,Skandio -rustoPovas formi refraktan fazon SC2SI2O7 ĉe la rando de fajnaj eroj, tiel reduktante la alt-temperaturan deformadon de inĝeniera ceramiko. Kompare kun aliaj oksidoj, ĝi povas pli bone plibonigi la alt-temperaturajn mekanikajn proprietojn de silicia nitrido.
Kataliza Kemio
En kemia inĝenierado, skandio ofte estas uzata kiel katalizilo, dum SC2O3 povas esti uzata por dehidratado kaj deoksidado de etanolo aŭ izopropanolo, malkomponaĵo de aceta acido kaj produktado de etileno el CO kaj H2. La katalizilo Pt al enhavanta SC2O3 ankaŭ estas grava katalizilo por purigado kaj rafinado de peza oleo -hidrogenado en petrokemia industrio. En katalizaj fendaj reagoj kiel cumene, la agado de zeolito de SC-y estas 1000 fojojn pli alta ol tiu de aluminia silikata katalizilo; Kompare kun iuj tradiciaj kataliziloj, la disvolvaj perspektivoj de Skandio -kataliziloj estos tre brilaj.
Nuklea Energia Industrio
Aldonante malgrandan kvanton da SC2O3 al UO2 en alt-temperatura reakcia nuklea brulaĵo povas eviti lattice-transformon, volumenan kreskon kaj fendadon kaŭzitan de UO2 al U3O8-konvertiĝo.
Brula ĉelo
Simile, aldoni 2,5% al 25% Skandio al nikelaj alkalaj baterioj pliigos sian servan vivon.
Agrikultura reproduktado
En agrikulturo, semoj kiel maizo, beto, pizo, tritiko kaj sunfloro povas esti traktataj kun skandio-sulfato (la koncentriĝo estas ĝenerale 10-3 ~ 10-8mol/L, malsamaj plantoj havos malsamajn), kaj la efektiva efiko de antaŭenigado de ĝermado estis atingita. Post 8 horoj, la seka pezo de radikoj kaj burĝonoj pliiĝis je 37% kaj 78% respektive kompare kun plantidoj, sed la mekanismo ankoraŭ estas studita.
De la atento de Nielsen al la ŝuldo de atomaj amasaj datumoj ĝis hodiaŭ, Scandium eniris la vizion de homoj dum nur cent aŭ dudek jaroj, sed ĝi preskaŭ sidis sur la benko dum cent jaroj. Ĝi ne estis ĝis la vigla disvolviĝo de materiala scienco fine de la pasinta jarcento, ke ĝi alportis vivecon al li. Hodiaŭ, maloftaj teraj elementoj, inkluzive de Skandio, fariĝis varmaj steloj en materialo-scienco, ludante ĉiam ŝanĝiĝantajn rolojn en miloj da sistemoj, alportante pli da komforto al niaj vivoj ĉiutage kaj kreante ekonomian valoron eĉ pli malfacile mezureblan.
Afiŝotempo: Jun-29-2023