21 ስካንዲየም እና በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉት የሙከራ ዘዴዎች
ወደዚህ ሚስጥራዊ እና ውበት ወደተሞላው ንጥረ ነገሮች ዓለም እንኳን በደህና መጡ። ዛሬ አንድ ልዩ አካል አንድ ላይ እንመረምራለን-ስካንዲየም. ምንም እንኳን ይህ ንጥረ ነገር በዕለት ተዕለት ሕይወታችን ውስጥ የተለመደ ላይሆን ቢችልም በሳይንስ እና በኢንዱስትሪ ውስጥ ትልቅ ሚና ይጫወታል።
ስካንዲየም, ይህ አስደናቂ አካል, ብዙ አስደናቂ ባህሪያት አሉት. ብርቅዬ የምድር ንጥረ ነገር ቤተሰብ አባል ነው። ልክ እንደሌሎችብርቅዬ የምድር ንጥረ ነገሮች፣ የስካንዲየም አቶሚክ መዋቅር በምስጢር የተሞላ ነው። ስካንዲየም በፊዚክስ፣ በኬሚስትሪ እና በቁሳቁስ ሳይንስ የማይተካ ሚና እንዲጫወት ያደረጉት እነዚህ ልዩ የአቶሚክ መዋቅሮች ናቸው።
የስካንዲየም ግኝት በመጠምዘዝ እና በችግር የተሞላ ነው። በ 1841 የጀመረው የስዊድን ኬሚስት LFNilson (1840 ~ 1899) ሌሎች ንጥረ ነገሮችን ከተጣራው ለመለየት ተስፋ ሲያደርግ ነበር.ኤርቢየምቀላል ብረቶች በማጥናት ጊዜ ምድር. ናይትሬትስ ከፊል መበስበስ ከ 13 ጊዜ በኋላ በመጨረሻ 3.5 ግራም ንጹህ አገኘአይተርቢየምምድር. ይሁን እንጂ ያገኘው የይተርቢየም የአቶሚክ ክብደት ከዚህ በፊት ማሊናክ ከሰጠው የይተርቢየም የአቶሚክ ክብደት ጋር እንደማይዛመድ አረጋግጧል። ስለታም አይኑ ኔልሰን በውስጡ አንዳንድ ቀላል ክብደት ያላቸው ንጥረ ነገሮች ሊኖሩ እንደሚችሉ ተገነዘበ። ስለዚህ ያገኘውን አይተርቢየም በተመሳሳይ ሂደት ማዘጋጀቱን ቀጠለ። በመጨረሻም፣ የናሙናው አንድ አስረኛው ብቻ ሲቀር፣ የሚለካው የአቶሚክ ክብደት ወደ 167.46 ወርዷል። ይህ ውጤት ከአይትሪየም የአቶሚክ ክብደት ጋር ስለሚቀራረብ ኔልሰን ስሙን “ስካንዲየም” ብሎ ሰየመው።
ምንም እንኳን ኔልሰን ስካንዲየም ቢያገኝም በዓይነቱ ልዩነቱ እና በመለያየት አስቸጋሪነቱ ምክንያት የሳይንሳዊውን ማህበረሰብ ትኩረት አልሳበም። በ19ኛው መቶ ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ፣ ብርቅዬ የምድር ንጥረ ነገሮች ላይ የሚደረግ ምርምር አዝማሚያ እስከሆነበት ጊዜ ድረስ፣ ስካንዲየም እንደገና የተገኘ እና የተጠና ነበር።
እንግዲያው፣ ምስጢሩን ለመግለጥ እና ይህን ተራ የሚመስለውን ግን በእውነቱ ማራኪ አካል ለመረዳት ወደዚህ የስካንዲየም የማሰስ ጉዞ እንጀምር።
የስካንዲየም የመተግበሪያ መስኮች
የስካንዲየም ምልክት Sc ነው፣ እና የአቶሚክ ቁጥሩ 21 ነው። ንጥረ ነገሩ ለስላሳ፣ ብር-ነጭ የሽግግር ብረት ነው። ምንም እንኳን ስካንዲየም በመሬት ቅርፊት ውስጥ የተለመደ አካል ባይሆንም ብዙ ጠቃሚ የመተግበሪያ መስኮች አሉት፣ በዋናነት በሚከተሉት ገጽታዎች።
1. የኤሮስፔስ ኢንደስትሪ፡- ስካንዲየም አሉሚኒየም ቀላል ክብደት ያለው ከፍተኛ ጥንካሬ ያለው ቅይጥ በአውሮፕላኖች መዋቅር፣በኤንጂን ክፍሎች እና በሚሳኤል ማምረቻ በአይሮስፔስ ኢንዱስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። ስካንዲየም መጨመር የቅይጥ ቅይጥ ጥንካሬን እና የዝገት መቋቋምን በማሻሻል የአውሮፕላኑን ጥንካሬ በመቀነስ የኤሮስፔስ መሳሪያዎችን ቀላል እና ዘላቂ ያደርገዋል።
2. ብስክሌቶች እና የስፖርት መሳሪያዎች፡-ስካንዲየም አሉሚኒየምበተጨማሪም ብስክሌቶችን፣ የጎልፍ ክለቦችን እና ሌሎች የስፖርት ቁሳቁሶችን ለመሥራት ያገለግላል። በጥሩ ጥንካሬ እና ቀላልነት ምክንያት;ስካንዲየም ቅይጥየስፖርት መሳሪያዎችን አፈፃፀም ማሻሻል, ክብደትን መቀነስ እና የቁሳቁስን ዘላቂነት መጨመር ይችላል.
3. የመብራት ኢንዱስትሪ፡ስካንዲየም አዮዳይድበከፍተኛ ኃይለኛ የ xenon መብራቶች ውስጥ እንደ ሙሌት ጥቅም ላይ ይውላል. እንደነዚህ ያሉት አምፖሎች በፎቶግራፊ, በፊልም ስራ, በመድረክ ብርሃን እና በሕክምና መሳሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ, ምክንያቱም የእይታ ባህሪያቸው ከተፈጥሮ የፀሐይ ብርሃን ጋር በጣም ቅርብ ነው.
4. የነዳጅ ሴሎች;ስካንዲየም አሉሚኒየምእንዲሁም በጠጣር ኦክሳይድ ነዳጅ ሴሎች (SOFCs) ውስጥ መተግበሪያን ያገኛል። በእነዚህ ባትሪዎች ውስጥ,ስካንዲየም-አልሙኒየም ቅይጥየነዳጅ ሴሎችን ቅልጥፍና እና አፈፃፀምን ለማሻሻል የሚረዳ ከፍተኛ የመንቀሳቀስ ችሎታ እና መረጋጋት ያለው እንደ አኖድ ቁሳቁስ ጥቅም ላይ ይውላል.
5. ሳይንሳዊ ምርምር፡- ስካንዲየም በሳይንሳዊ ምርምር እንደ ማወቂያ ቁሳቁስ ያገለግላል። በኑክሌር ፊዚክስ ሙከራዎች እና ቅንጣቢ አፋጣኝ ስካንዲየም scintillation ክሪስታሎች ጨረር እና ቅንጣቶችን ለመለየት ጥቅም ላይ ይውላሉ።
6. ሌሎች አፕሊኬሽኖች፡- ስካንዲየም እንደ ከፍተኛ ሙቀት ባለው ከፍተኛ ኮንዳክተር እና በአንዳንድ ልዩ ውህዶች ውስጥ የቅይጥ ባህሪያትን ለማሻሻል ያገለግላል። በአኖዲዚንግ ሂደት ውስጥ ባለው የላቀ የስካንዲየም አፈፃፀም ምክንያት ለሊቲየም ባትሪዎች እና ለሌሎች የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ኤሌክትሮዶችን ለማምረት ያገለግላል ።
ብዙ አፕሊኬሽኖች ቢኖሩትም ስካንዲየም አመራረት እና አጠቃቀሙ ውስን እና በአንፃራዊነት ውድ በመሆኑ አንፃራዊ በሆነ እጥረት ምክንያት ወጪውንና አማራጮቹን በጥንቃቄ ማጤን ያስፈልጋል።
የስካንዲየም ንጥረ ነገር አካላዊ ባህሪያት
1. የአቶሚክ መዋቅር፡ የስካንዲየም አስኳል 21 ፕሮቶኖችን ያቀፈ ሲሆን አብዛኛውን ጊዜ 20 ኒውትሮን ይይዛል። ስለዚህ፣ መደበኛ የአቶሚክ ክብደት (አንጻራዊ አቶሚክ ክብደት) ወደ 44.955908 ነው። ከአቶሚክ መዋቅር አንፃር፣ የስካንዲየም ኤሌክትሮን ውቅር 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹ 4s² ነው።
2. ፊዚካል ሁኔታ፡- ስካንዲየም በክፍል ሙቀት ውስጥ ጠንካራ እና የብር-ነጭ ገጽታ አለው። በሙቀት እና በግፊት ለውጦች ላይ በመመስረት አካላዊ ሁኔታው ሊለወጥ ይችላል።
3. ጥግግት፡ የስካንዲየም ጥግግት 2.989 ግ/ሴሜ 3 ያህል ነው። ይህ በአንጻራዊነት ዝቅተኛ እፍጋት ቀላል ክብደት ያለው ብረት ያደርገዋል.
4. የማቅለጫ ነጥብ፡ የስካንዲየም የማቅለጫ ነጥብ 1541 ዲግሪ ሴልሺየስ (2806 ዲግሪ ፋራናይት) አካባቢ ሲሆን ይህም በአንጻራዊነት ከፍተኛ የማቅለጫ ነጥብ እንዳለው ያሳያል። 5. የመፍላት ነጥብ፡- ስካንዲየም የሚፈላበት ነጥብ 2836 ዲግሪ ሴልሺየስ (5137 ዲግሪ ፋራናይት) አካባቢ ሲሆን ይህም ለመትነን ከፍተኛ ሙቀት ያስፈልገዋል ማለት ነው።
6. ኤሌክትሪካል ኮንዳክቲቭ : ስካንዲየም ጥሩ የኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ ነው, ምክንያታዊ ኤሌክትሪክ ያለው. እንደ መዳብ ወይም አሉሚኒየም ያሉ የተለመዱ የመተላለፊያ ቁሳቁሶች ጥሩ ባይሆንም በአንዳንድ ልዩ አፕሊኬሽኖች እንደ ኤሌክትሮይቲክ ህዋሶች እና ኤሮስፔስ አፕሊኬሽኖች አሁንም ጠቃሚ ነው።
7. Thermal Conductivity፡- ስካንዲየም በአንፃራዊነት ከፍተኛ የሆነ የሙቀት ማስተላለፊያ (thermal conductivity) ስላለው በከፍተኛ ሙቀት ጥሩ የሙቀት ማስተላለፊያ ያደርገዋል። ይህ በአንዳንድ ከፍተኛ ሙቀት መተግበሪያዎች ውስጥ ጠቃሚ ነው.
8. ክሪስታል መዋቅር፡- ስካንዲየም ባለ ስድስት ጎን የተጠጋ የክሪስታል መዋቅር አለው፣ ይህ ማለት አተሞቹ በክሪስታል ውስጥ በተጠጋጉ ሄክሳጎን ተጭነዋል ማለት ነው።
9. መግነጢሳዊነት፡- ስካንዲየም በክፍል ሙቀት ውስጥ ዲያማግኔቲክ ነው፣ ይህ ማለት በመግነጢሳዊ መስኮች አይማረክም ወይም አይከለከልም። የመግነጢሳዊ ባህሪው ከኤሌክትሮኒካዊ መዋቅር ጋር የተያያዘ ነው.
10. ራዲዮአክቲቭ (ራዲዮአክቲቭ)፡ ሁሉም የተረጋጋ የስካንዲየም አይሶቶፖች ራዲዮአክቲቭ ስላልሆኑ ራዲዮአክቲቭ ያልሆነ አካል ነው።
ስካንዲየም በአንፃራዊነት ቀላል፣ ከፍተኛ የማቅለጫ ነጥብ ያለው ብረት ሲሆን በተለይም በአይሮስፔስ ኢንደስትሪ እና በቁሳቁስ ሳይንስ። ምንም እንኳን በተፈጥሮ ውስጥ ብዙ ጊዜ ባይገኝም, አካላዊ ባህሪያቱ በበርካታ አካባቢዎች ልዩ በሆነ መልኩ ጠቃሚ ያደርገዋል.
የስካንዲየም ኬሚካላዊ ባህሪያት
ስካንዲየም የሽግግር ብረት አካል ነው.
1. አቶሚክ መዋቅር፡ የስካንዲየም አቶሚክ መዋቅር 21 ፕሮቶን እና አብዛኛውን ጊዜ 20 ኒውትሮን ያቀፈ ነው። የኤሌክትሮን ውቅር 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹ 4s² ነው፣ይህም አንድ ያልተሞላ d ምህዋር እንዳለው ያሳያል።
2. የኬሚካል ምልክት እና የአቶሚክ ቁጥር፡- የስካንዲየም ኬሚካላዊ ምልክት ኤስ.ሲ ሲሆን የአቶሚክ ቁጥሩ 21 ነው።
3. ኤሌክትሮኔጋቲቲቲ፡ ስካንዲየም በአንፃራዊነት ዝቅተኛ ኤሌክትሮኔጋቲቭ 1.36 (በጳውሎስ ኤሌክትሮኔጋቲቲቲቲ መሰረት) አለው። ይህ ማለት ፖዘቲቭ ionዎችን ለመፍጠር ኤሌክትሮኖችን የማጣት አዝማሚያ አለው።
4. የኦክሳይድ ሁኔታ፡- ስካንዲየም አብዛኛውን ጊዜ በ+3 ኦክሳይድ ሁኔታ ውስጥ አለ፣ ይህ ማለት Sc³⁺ ion ለመፍጠር ሶስት ኤሌክትሮኖችን አጥቷል ማለት ነው። ይህ በጣም የተለመደው የኦክሳይድ ሁኔታ ነው. ምንም እንኳን Sc²⁺ እና Sc⁴⁺ እንዲሁ ቢቻሉም የተረጋጉ እና ብዙም ያልተለመዱ ናቸው።
5. ውህዶች፡- ስካንዲየም በዋናነት እንደ ኦክሲጅን፣ ሰልፈር፣ ናይትሮጅን እና ሃይድሮጅን ያሉ ንጥረ ነገሮችን ያመነጫል። አንዳንድ የተለመዱ የስካንዲየም ውህዶች ያካትታሉስካንዲየም ኦክሳይድ (Sc2O3) እና ስካንዲየም halides (እንደስካንዲየም ክሎራይድ፣ ScCl3).
6. ሪአክቲቪቲ፡- ስካንዲየም በአንፃራዊነት ምላሽ የሚሰጥ ብረት ነው፣ነገር ግን በአየር ውስጥ በፍጥነት ኦክሳይድ ስለሚፈጥር የስካንዲየም ኦክሳይድ ኦክሳይድ ፊልም ይፈጥራል፣ይህም ተጨማሪ የኦክሳይድ ምላሽን ይከላከላል። ይህ ደግሞ ስካንዲየም በአንፃራዊነት የተረጋጋ እና አንዳንድ የዝገት መከላከያዎች አሉት።
7. ሟሟት፡- ስካንዲየም በአብዛኞቹ አሲዶች ውስጥ ቀስ ብሎ ይሟሟል፣ ነገር ግን በአልካላይን ሁኔታዎች በቀላሉ ይሟሟል። በውስጡ ኦክሳይድ ፊልም በውሃ ሞለኪውሎች ተጨማሪ ግብረመልሶችን ስለሚከላከል በውሃ ውስጥ የማይሟሟ ነው.
8. ላንታናይድ የሚመስሉ ኬሚካላዊ ባህሪያት፡ የስካንዲየም ኬሚካላዊ ባህሪያት ከላንታናይድ ተከታታይ (Lanthanide series) ጋር ተመሳሳይነት አላቸው።lantanum, ጋዶሊኒየም, ኒዮዲሚየምወዘተ)፣ ስለዚህ አንዳንድ ጊዜ እንደ ላንታናይድ መሰል አካል ይመደባል። ይህ ተመሳሳይነት በዋነኛነት በ ionic radius፣ ውሁድ ባህሪያት እና አንዳንድ ምላሽ ሰጪነት ላይ ይንጸባረቃል።
9. ኢሶቶፕስ፡- ስካንዲየም በርካታ አይዞቶፖች ያሉት ሲሆን የተወሰኑት ብቻ የተረጋጉ ናቸው። በጣም የተረጋጋው isotope Sc-45 ነው, እሱም ረጅም ግማሽ ህይወት ያለው እና ራዲዮአክቲቭ አይደለም.
ስካንዲየም በአንፃራዊነት ያልተለመደ ንጥረ ነገር ነው ፣ ግን በአንዳንድ ልዩ ኬሚካላዊ እና ፊዚካዊ ባህሪያቶች ምክንያት ፣ በተለያዩ የትግበራ መስኮች በተለይም በአይሮስፔስ ኢንዱስትሪ ፣ በቁሳቁስ ሳይንስ እና በአንዳንድ ከፍተኛ የቴክኖሎጂ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ትልቅ ሚና ይጫወታል።
የስካንዲየም ባዮሎጂያዊ ባህሪያት
ስካንዲየም በተፈጥሮ ውስጥ የተለመደ ንጥረ ነገር አይደለም. ስለዚህ, በኦርጋኒክ ውስጥ ባዮሎጂያዊ ባህሪያት የሉትም. ባዮሎጂያዊ ባህሪያት ብዙውን ጊዜ ባዮሎጂያዊ እንቅስቃሴን, ባዮሎጂያዊ መሳብን, ሜታቦሊዝምን እና የንጥረ ነገሮች ህይወት ባላቸው ፍጥረታት ላይ ተጽእኖን ያካትታሉ. ስካንዲየም ለሕይወት አስፈላጊ ንጥረ ነገር ስላልሆነ ማንም የሚታወቅ ፍጡር ባዮሎጂያዊ ፍላጎት ወይም ለስካንዲየም ጥቅም ላይ ይውላል።
ስካንዲየም በሰውነት አካላት ላይ የሚያሳድረው ተጽዕኖ በዋናነት ከሬዲዮአክቲቭነቱ ጋር የተያያዘ ነው። አንዳንድ የስካንዲየም አይሶቶፖች ራዲዮአክቲቭ ናቸው፣ ስለዚህ የሰው አካል ወይም ሌሎች ፍጥረታት ለራዲዮአክቲቭ ስካንዲየም ከተጋለጡ አደገኛ የጨረር መጋለጥን ያስከትላል። ይህ ሁኔታ ብዙውን ጊዜ እንደ የኑክሌር ሳይንስ ምርምር፣ ራዲዮቴራፒ ወይም የኑክሌር አደጋዎች ባሉ ልዩ ሁኔታዎች ውስጥ ይከሰታል።
ስካንዲየም ከአካላት ጋር በጥቅም አይገናኝም እና የጨረር አደጋ አለ. ስለዚህ, በኦርጋኒክ ውስጥ አስፈላጊ አካል አይደለም.
ስካንዲየም በአንጻራዊ ሁኔታ ያልተለመደ የኬሚካል ንጥረ ነገር ነው, እና በተፈጥሮ ውስጥ ስርጭቱ በአንጻራዊነት የተገደበ ነው. በተፈጥሮ ውስጥ የስካንዲየም ስርጭትን በተመለከተ ዝርዝር መግቢያ እዚህ አለ ።
1. በተፈጥሮ ውስጥ ያለው ይዘት፡- ስካንዲየም በአንፃራዊነት በትንሽ መጠን በምድር ቅርፊት አለ። በመሬት ቅርፊት ውስጥ ያለው አማካይ ይዘት 0.0026 mg/kg (ወይም 2.6 ክፍሎች በአንድ ሚሊዮን) አካባቢ ነው። ይህ ስካንዲየም በምድር ቅርፊት ውስጥ ካሉት ብርቅዬ ንጥረ ነገሮች አንዱ ያደርገዋል።
2. በማዕድን ውስጥ መገኘት፡- በውስጡ የተወሰነ ይዘት ቢኖረውም ስካንዲየም በተወሰኑ ማዕድናት ውስጥ በተለይም በኦክሳይድ ወይም በሲሊኬት መልክ ሊገኝ ይችላል። ስካንዲየም የያዙ አንዳንድ ማዕድናት ስካንዲያይት እና ዶሎማይት ያካትታሉ።
3. ስካንዲየም ማውጣት፡- በተፈጥሮ ውስጥ ያለው ስርጭት ውስን በመሆኑ ንፁህ ስካንዲየም ለማውጣት በአንፃራዊነት አስቸጋሪ ነው። ብዙውን ጊዜ ስካንዲየም የሚገኘው በአሉሚኒየም የማቅለጥ ሂደት ውጤት ነው ፣ ምክንያቱም በአሉሚኒየም በባኦክሲት ውስጥ ይከሰታል።
4. ጂኦግራፊያዊ ስርጭት፡- ስካንዲየም በአለም አቀፍ ደረጃ ይሰራጫል, ግን እኩል አይደለም. እንደ ቻይና፣ ሩሲያ፣ ኖርዌይ፣ ስዊድን እና ብራዚል ያሉ አንዳንድ አገሮች የበለጸጉ የስካንዲየም ክምችቶች ሲኖሯቸው ሌሎች ክልሎች ግን እምብዛም የላቸውም።
ስካንዲየም በተፈጥሮ ውስጥ የተወሰነ ስርጭት ቢኖረውም, በአንዳንድ ከፍተኛ የቴክኖሎጂ እና የኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ትልቅ ሚና ይጫወታል, ስለዚህ የእሱ
የስካንዲየም ንጥረ ነገር ማውጣት እና ማቅለጥ
ስካንዲየም ያልተለመደ የብረት ንጥረ ነገር ነው, እና የማዕድን ማውጣት እና የማውጣት ሂደቶቹ በጣም ውስብስብ ናቸው. የሚከተለው የስካንዲየም ንጥረ ነገር የማዕድን እና የማውጣት ሂደት ዝርዝር መግቢያ ነው።
1. ስካንዲየም ማውጣት፡- ስካንዲየም በተፈጥሮው በንጥረ ነገር ውስጥ የለም ነገርግን አብዛኛውን ጊዜ በማዕድን ውስጥ በሚገኙ ጥቃቅን ንጥረ ነገሮች ውስጥ ይኖራል። ዋናው የስካንዲየም ማዕድን ቫናዲየም ስካንዲየም ኦር፣ ዚርኮን ኦር እና አይትሪየም ኦሬን ያካትታሉ። በእነዚህ ማዕድናት ውስጥ ያለው የስካንዲየም ይዘት በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ ነው።
ስካንዲየም የማውጣት ሂደት ብዙውን ጊዜ የሚከተሉትን ደረጃዎች ያካትታል።
ሀ. ማዕድን ማውጣት፡- ስካንዲየም የያዙ ቁፋሮዎችን ማውጣት።
ለ. መፍጨት እና ማዕድን ማቀነባበር፡- ጠቃሚ ማዕድናትን ከቆሻሻ አለቶች ለመለየት መጨፍለቅ እና ማቀነባበር።
ሐ. ፍሎቴሽን፡- በመንሳፈፍ ሂደት፣ ስካንዲየም የያዙ ማዕድናት ከሌሎች ቆሻሻዎች ተለይተዋል።
መ. መፍታት እና መቀነስ፡- ስካንዲየም ሃይድሮክሳይድ አብዛኛውን ጊዜ ይሟሟል እና ከዚያም በሚቀንስ ኤጀንት (በተለምዶ በአሉሚኒየም) ወደ ሜታሊካል ስካንዲየም ይቀንሳል።
ሠ. ኤሌክትሮሊቲክ ኤክስትራክሽን፡ የተቀነሰው ስካንዲየም ከፍተኛ ንፅህናን ለማግኘት በኤሌክትሮላይቲክ ሂደት ይወጣልስካንዲየም ብረት.
3. ስካንዲየምን ማጣራት፡- በበርካታ የሟሟ እና ክሪስታላይዜሽን ሂደቶች፣ የስካንዲየም ንፅህና የበለጠ ሊሻሻል ይችላል። የተለመደው ዘዴ ስካንዲየም ውህዶችን በክሎሪን ወይም በካርቦን አወጣጥ ሂደቶች መለየት እና ክሪስታላይዝ ማድረግ ነው።ከፍተኛ-ንፅህና ስካንዲየም.
በስካንዲየም እጥረት ምክንያት የማውጣት እና የማጣራት ሂደቶች በጣም ትክክለኛ የኬሚካል ምህንድስና የሚያስፈልጋቸው እና በተለይም ከፍተኛ መጠን ያለው ቆሻሻ እና ተረፈ ምርቶችን እንደሚያመነጩ ልብ ሊባል ይገባል። ስለዚህ የስካንዲየም ኤለመንትን ማውጣት እና ማውጣት ውስብስብ እና ውድ የሆነ ፕሮጀክት ነው, አብዛኛውን ጊዜ ከሌሎች ንጥረ ነገሮች የማዕድን እና የማውጣት ሂደት ጋር በማጣመር ኢኮኖሚያዊ ቅልጥፍናን ለማሻሻል.
ስካንዲየም የመለየት ዘዴዎች
1. አቶሚክ መምጠጥ ስፔክትሮሜትሪ (AAS)፡- የአቶሚክ መምጠጥ ስፔክትሮሜትሪ በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውለው የቁጥር ትንተና ዘዴ ሲሆን በተወሰነ የሞገድ ርዝመት ውስጥ የመምጠጥ ስፔክትራን በመጠቀም በናሙና ውስጥ ያለውን የስካንዲየም መጠን ለማወቅ ያስችላል። በእሳት ነበልባል ውስጥ የሚፈተነውን ናሙና አቶሚዝ ያደርጋል፣ ከዚያም በናሙናው ውስጥ ያለውን የስካንዲየም የመምጠጥ መጠን በስፔክትሮሜትር ይለካል። ይህ ዘዴ የስካንዲየም ጥቃቅን ክምችቶችን ለመለየት ተስማሚ ነው.
2.በኢንደክቲቭ የተጣመረ የፕላዝማ ኦፕቲካል ልቀትን ስፔክትሮሜትሪ (ICP-OES)፡- ኢንዳክቲቭ በሆነ መንገድ የተጣመረ የፕላዝማ ኦፕቲካል ልቀት ስፔክትሮሜትሪ በጣም ስሜታዊ እና መራጭ የትንታኔ ዘዴ ሲሆን በባለብዙ ኤለመንቶች ትንተና ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል። ናሙናውን አቶሚዝ በማድረግ ፕላዝማ ይፈጥራል፣ እና የተወሰነ የሞገድ ርዝመት እና የስካንዲየም ልቀት መጠን በስፔክትሮሜትር ውስጥ ይወስናል።
3.በኢንደክቲቭ የተጣመረ ፕላዝማ mass spectrometry (ICP-MS)፡- ኢንዳክቲቭ በሆነ መንገድ የተጣመረ የፕላዝማ mass spectrometry በጣም ስሜታዊ እና ከፍተኛ ጥራት ያለው የትንታኔ ዘዴ ሲሆን ለአይሶቶፕ ሬሾ አወሳሰን እና የመከታተያ ንጥረ ነገር ትንተና። ናሙናውን አቶሚዝ በማድረግ ፕላዝማ ይፈጥራል፣ እና የስካንዲየምን ከጅምላ ወደ ክፍያ ሬሾ በጅምላ ስፔክትሮሜትር ይወስናል። 4. የኤክስ ሬይ ፍሎረሰንስ ስፔክትሮሜትሪ (XRF)፡ የኤሌሜንቶችን ይዘት ለመተንተን ናሙናው በኤክስሬይ ከተደሰተ በኋላ የተፈጠረውን የፍሎረሰንስ ስፔክትረም ይጠቀማል። በናሙናው ውስጥ ያለውን የስካንዲየም ይዘት በፍጥነት እና በማይጎዳ መልኩ ሊወስን ይችላል።
5. ቀጥታ የንባብ ስፔክትሮሜትሪ፡- በተጨማሪም የፎቶ ኤሌክትሪክ ቀጥታ ንባብ ስፔክትሮሜትሪ በመባልም ይታወቃል፡ ይህ በናሙና ውስጥ ያሉትን ንጥረ ነገሮች ይዘት ለመተንተን የሚያገለግል የትንታኔ ዘዴ ነው።የቀጥታ የንባብ ስፔክትሮሜትሪ በአቶሚክ ልቀት ስፔክትሮሜትሪ መርህ ላይ የተመሰረተ ነው። በናሙና ውስጥ ያሉትን ንጥረ ነገሮች ከጠንካራ ሁኔታ በቀጥታ ለማንነን እና በአስደሳች ሁኔታ ውስጥ የባህርይ ስፔክተር መስመሮችን ለመልቀቅ ከፍተኛ ሙቀት ያላቸው የኤሌክትሪክ ብልጭታዎችን ወይም ቅስቶችን ይጠቀማል። እያንዳንዱ ንጥረ ነገር ልዩ የሆነ የልቀት መስመር አለው፣ እና መጠኑ በናሙናው ውስጥ ካለው ንጥረ ነገር ይዘት ጋር ተመጣጣኝ ነው። የእነዚህን የባህርይ ስፔክትል መስመሮች ጥንካሬን በመለካት በናሙናው ውስጥ ያለው የእያንዳንዱ ንጥረ ነገር ይዘት ሊታወቅ ይችላል. ይህ ዘዴ በዋናነት በብረታ ብረት እና ውህዶች ላይ በተለይም በብረታ ብረት, በብረታ ብረት ማቀነባበሪያ, በቁሳቁስ ሳይንስ እና በሌሎችም ዘርፎች ላይ ለመተንተን ያገለግላል.
እነዚህ ዘዴዎች በላብራቶሪ እና በኢንዱስትሪ ውስጥ ለስካንዲየም መጠናዊ ትንተና እና የጥራት ቁጥጥር በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። ተገቢውን ዘዴ መምረጥ እንደ የናሙና ዓይነት, አስፈላጊ የመፈለጊያ ገደብ እና የማወቅ ትክክለኛነት ላይ ይወሰናል.
ስካንዲየም አቶሚክ ለመምጥ ዘዴ የተወሰነ መተግበሪያ
በንጥል መለኪያ፣ የአቶሚክ መምጠጥ ስፔክትሮስኮፒ ከፍተኛ ትክክለኛነት እና ስሜታዊነት ያለው ሲሆን ይህም የኬሚካላዊ ባህሪያትን፣ ውህድ ስብጥርን እና የንጥረ ነገሮችን ይዘት ለማጥናት ውጤታማ ዘዴን ይሰጣል።
በመቀጠል የብረት ንጥረ ነገሮችን ይዘት ለመለካት የአቶሚክ መምጠጥ ስፔክትሮስኮፒን እንጠቀማለን.
ልዩ ደረጃዎች እንደሚከተለው ናቸው-
ለመፈተሽ ናሙና ያዘጋጁ. የሚለካውን ናሙና መፍትሄ ለማዘጋጀት በአጠቃላይ ለቀጣይ መለኪያዎችን ለማመቻቸት የተደባለቀ አሲድ ለምግብ መፈጨት አስፈላጊ ነው.
ተስማሚ የአቶሚክ መምጠጥ ስፔክትሮሜትር ይምረጡ. የሚመረመረው ናሙና ባህሪያት እና የሚለካው የስካንዲየም ይዘት መጠን ላይ በመመስረት ተስማሚ የአቶሚክ መምጠጥ ስፔክትሮሜትር ይምረጡ። የአቶሚክ መምጠጥ ስፔክትሮሜትር መለኪያዎችን ያስተካክሉ. በተፈተነው ኤለመንት እና በመሳሪያው ሞዴል ላይ በመመስረት የብርሃን ምንጭ፣ አቶሚዘር፣ ዳሳሽ፣ ወዘተ ጨምሮ የአቶሚክ መምጠጥ ስፔክትሮሜትር መለኪያዎችን ያስተካክሉ።
የስካንዲየም ንጥረ ነገርን መሳብ ይለኩ። የሚመረመረውን ናሙና ወደ አቶሚዘር ያስቀምጡ እና የተወሰነ የሞገድ ርዝመት ያለው የብርሃን ጨረር በብርሃን ምንጭ በኩል ያስለቅቁ። የሚሞከረው የስካንዲየም ንጥረ ነገር ይህንን የብርሃን ጨረር በመምጠጥ የኃይል ደረጃ ሽግግርን ያደርጋል። የስካንዲየም ንጥረ ነገርን መሳብ በፈላጊ በኩል ይለኩ።
የስካንዲየም ንጥረ ነገርን ይዘት አስሉ. በመምጠጥ እና በመደበኛ ከርቭ ላይ በመመስረት የስካንዲየም ንጥረ ነገርን ይዘት ያሰሉ ።
በተጨባጭ ሥራ, በጣቢያው ልዩ ፍላጎቶች መሰረት ተገቢውን የመለኪያ ዘዴዎችን መምረጥ አስፈላጊ ነው. እነዚህ ዘዴዎች በቤተ ሙከራዎች እና በኢንዱስትሪዎች ውስጥ ብረትን በመተንተን እና በመለየት በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ.
ስለ ስካንዲየም በምናደርገው አጠቃላይ መግቢያ መጨረሻ ላይ አንባቢዎች ስለዚህ አስደናቂ አካል ጥልቅ ግንዛቤ እና እውቀት እንዲኖራቸው ተስፋ እናደርጋለን። ስካንዲየም በፔሪዲክ ሠንጠረዥ ውስጥ እንደ ጠቃሚ አካል በሳይንስ መስክ ቁልፍ ሚና ብቻ ሳይሆን በዕለት ተዕለት ኑሮ እና በሌሎችም መስኮች ሰፊ አተገባበር አለው።
ስካንዲየምን በዘመናዊ ሳይንስ እና ቴክኖሎጂ ውስጥ ያሉትን ባህሪያት፣ አጠቃቀሞች፣ የግኝት ሂደት እና አተገባበር በማጥናት የዚህን ንጥረ ነገር ልዩ ውበት እና አቅም ማየት እንችላለን። ከኤሮስፔስ ቁሶች እስከ የባትሪ ቴክኖሎጂ፣ ከፔትሮኬሚካል እስከ የህክምና መሳሪያዎች ስካንዲየም ቁልፍ ሚና ይጫወታል።
እርግጥ ነው፣ ስካንዲየም ለሕይወታችን ምቾት የሚሰጥ ቢሆንም፣ አንዳንድ ሊሆኑ የሚችሉ አደጋዎች እንዳሉትም ልንገነዘብ ይገባል። ስለዚህ፣ የስካንዲየም ጥቅሞችን መደሰት ሲገባን፣ ሊከሰቱ የሚችሉ ችግሮችን ለማስወገድ ለምክንያታዊ አጠቃቀም እና ደረጃውን የጠበቀ አተገባበር ትኩረት መስጠት አለብን።ስካንዲየም ለጥልቅ ጥናት እና ግንዛቤ የሚገባ አካል ነው። ለወደፊቱ የሳይንስ እና ቴክኖሎጂ እድገት ፣ ስካንዲየም ልዩ ጥቅሞቹን በብዙ መስኮች እንዲጫወት እና በህይወታችን ላይ የበለጠ ምቾት እና አስገራሚ ነገሮችን እንደሚያመጣ እንጠብቃለን።
የልጥፍ ሰዓት፡- ህዳር-14-2024