ابن النور بين المعادن الأرضية النادرة – سكانديوم

سكانديومهو عنصر كيميائي برمز العنصرScوالعدد الذري 21. العنصر عبارة عن فلز انتقالي ناعم أبيض فضي يتم خلطه غالبًاالجادولينيوم, الإربيومإلخ. ويكون الناتج صغيراً جداً، ومحتواه في القشرة الأرضية حوالي 0.0005%.

1. سرسكانديومعنصر

نقطة الانصهارسكانديومهي 1541 درجة مئوية، ونقطة الغليان 2836 درجة مئوية، والكثافة 2.985 جم/سم مكعب. الإسكنديوم هو معدن خفيف ذو لون أبيض فضي وهو أيضًا شديد التفاعل كيميائيًا ويمكن أن يتفاعل مع الماء الساخن لتوليد الهيدروجين. ولذلك، فإن معدن السكانديوم الذي تراه في الصورة محكم الغلق في زجاجة ومحمي بغاز الأرجون. وبخلاف ذلك، سيشكل السكانديوم بسرعة طبقة أكسيد صفراء أو رمادية داكنة ويفقد بريقه المعدني اللامع.    

2. الاستخدامات الرئيسية للسكانديوم

وتتركز استخدامات السكانديوم (باعتباره المادة العاملة الرئيسية، وليس للمنشطات) في اتجاهات مشرقة للغاية، وليس من المبالغة أن نطلق عليه ابن النور.

1). يمكن استخدام مصباح الصوديوم سكانديوم لجلب الضوء لآلاف الأسر. هذا مصدر ضوء كهربائي من هاليد معدني: يتم ملء المصباح بيوديد الصوديوم ويوديد السكانديوم، ويتم إضافة رقائق السكانديوم والصوديوم في نفس الوقت. أثناء تفريغ الجهد العالي، تنبعث أيونات السكانديوم وأيونات الصوديوم على التوالي الضوء بأطوال موجية انبعاثية مميزة. الخطوط الطيفية للصوديوم عبارة عن شعاعين أصفر مشهورين عند 589.0 و589.6 نانومتر، بينما الخطوط الطيفية للاسكنديوم عبارة عن سلسلة من انبعاثات الضوء الأزرق والأشعة فوق البنفسجية القريبة من 361.3 إلى 424.7 نانومتر. ولأنها ألوان متكاملة، فإن لون الضوء الإجمالي الناتج هو الضوء الأبيض. يرجع ذلك على وجه التحديد إلى أن مصباح سكانديوم الصوديوم يتميز بخصائص كفاءة الإضاءة العالية، ولون الإضاءة الجيد، وتوفير الطاقة، وعمر الخدمة الطويل والقدرة القوية على كسر الضباب، لذلك يمكن استخدامه على نطاق واسع في كاميرات التلفزيون والساحات، والملاعب، وإضاءة الطرق، ويسمى بالجيل الثالث. مصدر الضوء. في الصين، يتم الترويج لهذا النوع من المصابيح تدريجيًا باعتباره تقنية جديدة، ولكن في بعض البلدان المتقدمة، تم استخدام هذا النوع من المصابيح على نطاق واسع منذ أوائل الثمانينيات.

2). وتستطيع الخلايا الشمسية الكهروضوئية جمع الضوء المتناثر على الأرض وتحويله إلى كهرباء تدفع المجتمع البشري. يعتبر الإسكنديوم أفضل معدن حاجز في الخلايا الكهروضوئية السيليكونية العازلة وأشباه الموصلات والخلايا الشمسية

3). مصدر أشعة جاما، يمكن لهذا السلاح السحري أن ينبعث ضوءًا عظيمًا من تلقاء نفسه، لكن هذا النوع من الضوء لا يمكن أن تستقبله أعيننا المجردة. إنه تدفق فوتون عالي الطاقة. ما نستخرجه عادة من المعادن هو 45Sc، وهو النظير الطبيعي الوحيد للسكانديوم. تحتوي كل نواة 45Sc على 21 بروتونًا و24 نيوترونًا. إذا وضعنا السكانديوم في مفاعل نووي وتركناه يمتص إشعاع النيوترونات، تمامًا مثل وضع قرد في فرن الكيمياء في تايشانغ لاوجون لمدة 7749 يومًا، فسوف يولد 46Sc مع نيوترون واحد إضافي في النواة. 46Sc، وهو نظير مشع اصطناعي، يمكن استخدامه كمصدر لأشعة جاما أو ذرة تتبع، ويمكن استخدامه أيضًا في العلاج الإشعاعي للأورام الخبيثة. هناك استخدامات لا حصر لها مثل ليزر العقيق الإيتريوم والجاليوم والسكانديوم، والألياف الضوئية بالأشعة تحت الحمراء الزجاجية المصنوعة من فلوريد السكانديوم، وأنابيب أشعة الكاثود المغلفة بالسكانديوم في أجهزة التلفزيون. يبدو أن سكانديوم مقدر له أن يكون مشرقًا.

3 、 المركبات الشائعة من السكانديوم    1). بلورة تيربيوم سكاندات (TbScO3) - تتمتع بتوافق شبكي جيد مع الموصلات الفائقة لبنية البيروفسكايت، وهي مادة ركيزة رقيقة كهروضوئية ممتازة

2).سبائك الألومنيوم سكانديوم- أولاً، إنها سبيكة ألومنيوم عالية الأداء. هناك عدة طرق لتحسين أداء سبائك الألومنيوم. من بينها، كانت صناعة السبائك الدقيقة والتقوية والتقوية في طليعة أبحاث سبائك الألومنيوم عالية الأداء في العشرين عامًا الماضية. في بناء السفن والفضاء، آفاق التطبيق في قطاعات التكنولوجيا الفائقة مثل الصناعة والصواريخ الصاروخية والطاقة النووية واسعة جدًا.

3).أكسيد سكانديوم- يتمتع أكسيد سكانديوم بخصائص فيزيائية وكيميائية ممتازة، لذا فهو يتمتع بمجموعة واسعة من التطبيقات في مجال علم المواد. أولاً، يمكن استخدام أكسيد السكانديوم كمادة مضافة في المواد الخزفية، مما يمكن أن يحسن صلابة السيراميك وقوته ومقاومته للتآكل، مما يجعله أكثر متانة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام أكسيد السكانديوم لتحضير مواد موصلة للكهرباء ذات درجة حرارة عالية. تظهر هذه المواد موصلية كهربائية جيدة عند درجات حرارة منخفضة ولها إمكانات تطبيق كبيرة.