বিরল পৃথিবীর উপাদান | স্ক্যান্ডিয়াম (এসসি)

1879 সালে, সুইডিশ রসায়নের অধ্যাপক এলএফ নিলসন (1840-1899) এবং পিটি ক্লিভ (1840-1905) প্রায় একই সময়ে বিরল খনিজ গ্যাডোলিনাইট এবং কালো বিরল সোনার আকরিকের মধ্যে একটি নতুন উপাদান খুঁজে পান। তারা এই উপাদানটির নাম দিয়েছে "স্ক্যান্ডিয়াম", যা মেন্ডেলিভ দ্বারা ভবিষ্যদ্বাণী করা "বোরনের মতো" উপাদান ছিল। তাদের আবিষ্কার আবারও উপাদানগুলির পর্যায়ক্রমিক নিয়মের সঠিকতা এবং মেন্ডেলিভের দূরদর্শিতা প্রমাণ করে।

ল্যান্থানাইড উপাদানগুলির সাথে তুলনা করে, স্ক্যান্ডিয়ামের একটি খুব ছোট আয়নিক ব্যাসার্ধ রয়েছে এবং হাইড্রক্সাইডের ক্ষারত্বও খুব দুর্বল। অতএব, যখন স্ক্যান্ডিয়াম এবং বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলিকে একত্রে মিশ্রিত করা হয়, তখন তাদের অ্যামোনিয়া (বা অত্যন্ত পাতলা ক্ষার) দিয়ে চিকিত্সা করা হয় এবং স্ক্যান্ডিয়াম প্রথমে ক্ষরণ করবে। অতএব, "গ্রেডেড রেসিপিটেশন" পদ্ধতিতে এটিকে বিরল পৃথিবীর উপাদান থেকে সহজেই আলাদা করা যায়। অন্য পদ্ধতি হল পৃথকীকরণের জন্য নাইট্রেটের মেরু পচন ব্যবহার করা, কারণ স্ক্যান্ডিয়াম নাইট্রেট পচন করা সবচেয়ে সহজ, যাতে বিভাজনের উদ্দেশ্য অর্জন করা যায়।

স্ক্যান্ডিয়াম ধাতু ইলেক্ট্রোলাইসিস দ্বারা প্রাপ্ত করা যেতে পারে। স্ক্যান্ডিয়াম পরিশোধনের সময়,ScCl3, KCl, এবং LiCl সহ গলিত হয়, এবং গলিত জিঙ্ক ইলেক্ট্রোলাইসিসের জন্য ক্যাথোড হিসাবে জিঙ্ক ইলেক্ট্রোডের উপর স্ক্যান্ডিয়াম প্রসারিত করার জন্য ব্যবহৃত হয়। তারপর, স্ক্যান্ডিয়াম ধাতু পেতে দস্তা বাষ্পীভূত হয়। উপরন্তু, ইউরেনিয়াম, থোরিয়াম, এবং ল্যান্থানাইড উপাদান উত্পাদন করার জন্য আকরিক প্রক্রিয়াকরণের সময় স্ক্যান্ডিয়াম পুনরুদ্ধার করা সহজ। টংস্টেন এবং টিনের খনি থেকে স্ক্যান্ডিয়ামের ব্যাপক পুনরুদ্ধারও স্ক্যান্ডিয়ামের একটি গুরুত্বপূর্ণ উত্স। স্ক্যান্ডিয়াম প্রধানত যৌগগুলির মধ্যে একটি ত্রিমাত্রিক অবস্থায় থাকে এবং সহজেই অক্সিডাইজ করা হয়Sc2O3বাতাসে, তার ধাতব দীপ্তি হারিয়ে গাঢ় ধূসর হয়ে যাচ্ছে। স্ক্যান্ডিয়াম হাইড্রোজেন মুক্ত করার জন্য গরম জলের সাথে বিক্রিয়া করতে পারে এবং সহজেই অ্যাসিডে দ্রবণীয়, এটি একটি শক্তিশালী হ্রাসকারী এজেন্ট তৈরি করে। স্ক্যান্ডিয়ামের অক্সাইড এবং হাইড্রোক্সাইডগুলি শুধুমাত্র ক্ষারত্ব দেখায়, তবে তাদের লবণের ছাই খুব কমই হাইড্রোলাইজ করা যায়। স্ক্যান্ডিয়ামের ক্লোরাইড হল একটি সাদা স্ফটিক যা পানিতে সহজে দ্রবণীয় এবং বাতাসে দ্রবীভূত হতে পারে। এর প্রধান অ্যাপ্লিকেশনগুলি নিম্নরূপ।

(1) ধাতুবিদ্যা শিল্পে, স্ক্যান্ডিয়াম প্রায়শই তাদের শক্তি, কঠোরতা, তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং কর্মক্ষমতা উন্নত করার জন্য সংকর ধাতু তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, গলিত লোহাতে অল্প পরিমাণে স্ক্যান্ডিয়াম যোগ করা ঢালাই লোহার বৈশিষ্ট্যগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে, যখন অ্যালুমিনিয়ামে অল্প পরিমাণে স্ক্যান্ডিয়াম যোগ করলে এর শক্তি এবং তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত হতে পারে।

(2) ইলেকট্রনিক শিল্পে, স্ক্যান্ডিয়াম বিভিন্ন সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইস হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন সেমিকন্ডাক্টরগুলিতে স্ক্যান্ডিয়াম সালফাইটের প্রয়োগ, যা অভ্যন্তরীণ এবং আন্তর্জাতিকভাবে মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। স্ক্যান্ডিয়ামযুক্ত ফেরাইটের কম্পিউটার চৌম্বকীয় কোরে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে।

(3) রাসায়নিক শিল্পে, স্ক্যান্ডিয়াম যৌগগুলি অ্যালকোহল ডিহাইড্রোজেনেশন এবং ইথিলিন উত্পাদন এবং বর্জ্য হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড থেকে ক্লোরিন উত্পাদনে ডিহাইড্রেশনের জন্য দক্ষ অনুঘটক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

(4) কাচ শিল্পে, স্ক্যান্ডিয়াম ধারণকারী বিশেষ কাচ তৈরি করা যেতে পারে।

(5) বৈদ্যুতিক আলোর উত্স শিল্পে, স্ক্যান্ডিয়াম এবং সোডিয়াম থেকে তৈরি স্ক্যান্ডিয়াম সোডিয়াম ল্যাম্পগুলির উচ্চ দক্ষতা এবং ইতিবাচক আলোর রঙের সুবিধা রয়েছে।

স্ক্যান্ডিয়াম প্রকৃতিতে 15Sc আকারে বিদ্যমান, এবং স্ক্যান্ডিয়ামের 9 টি তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ রয়েছে, যথা 40-44Sc এবং 16-49Sc। তাদের মধ্যে, 46Sc রাসায়নিক, ধাতুবিদ্যা এবং সমুদ্রবিজ্ঞানের ক্ষেত্রে একটি ট্রেসার হিসাবে ব্যবহৃত হয়েছে। চিকিৎসাবিদ্যায়, ক্যান্সারের চিকিৎসার জন্য 46Sc ব্যবহার করে বিদেশেও গবেষণা রয়েছে।