En 1879, les professeurs de chimie suédois LF Nilson (1840-1899) et PT Cleve (1840-1905) ont découvert un nouvel élément dans les minéraux rares gadolinite et minerai d'or noir rare, à peu près au même moment. Ils ont nommé cet élément "Scandium", qui était l'élément "semblable au bore" prédit par Mendeleïev. Leur découverte prouve une fois de plus l'exactitude de la loi périodique des éléments et la prévoyance de Mendeleïev.
Comparé aux éléments lanthanides, le scandium a un très petit rayon ionique et l'alcalinité de l'hydroxyde est également très faible. Par conséquent, lorsque le scandium et les éléments des terres rares sont mélangés, ils sont traités avec de l’ammoniac (ou un alcali extrêmement dilué) et le scandium précipitera en premier. Par conséquent, il peut être facilement séparé des éléments des terres rares par la méthode des « précipitations graduelles ». L'autre méthode consiste à utiliser la décomposition polaire du nitrate pour la séparation, car le nitrate de scandium est le plus facile à décomposer, afin d'atteindre l'objectif de séparation.
Le scandium métallique peut être obtenu par électrolyse. Lors du raffinage du scandium,ScCl3, KCl et LiCl sont fondus ensemble et le zinc fondu est utilisé comme cathode pour l'électrolyse afin de précipiter le scandium sur l'électrode de zinc. Ensuite, le zinc est évaporé pour obtenir du scandium métallique. De plus, il est facile de récupérer du scandium lors du traitement du minerai pour produire de l’uranium, du thorium et des lanthanides. La récupération complète du scandium associé à partir des mines de tungstène et d'étain est également une source importante de scandium. Le scandium est principalement dans un état trivalent dans les composés et est facilement oxydé enSc2O3dans l'air, perdant son éclat métallique et devenant gris foncé. Le scandium peut réagir avec l'eau chaude pour libérer de l'hydrogène et est facilement soluble dans les acides, ce qui en fait un puissant agent réducteur. Les oxydes et hydroxydes de scandium ne présentent qu'une alcalinité, mais leurs cendres salées sont difficilement hydrolysables. Le chlorure de scandium est un cristal blanc facilement soluble dans l'eau et pouvant se déliquescence à l'air. Ses principales applications sont les suivantes.
(1) Dans l'industrie métallurgique, le scandium est souvent utilisé pour fabriquer des alliages (additifs pour alliages) afin d'améliorer leur résistance, leur dureté, leur résistance à la chaleur et leurs performances. Par exemple, l’ajout d’une petite quantité de scandium au fer fondu peut améliorer considérablement les propriétés de la fonte, tandis que l’ajout d’une petite quantité de scandium à l’aluminium peut améliorer sa résistance et sa résistance à la chaleur.
(2) Dans l'industrie électronique, le scandium peut être utilisé comme divers dispositifs semi-conducteurs, comme l'application du sulfite de scandium dans les semi-conducteurs, qui a attiré l'attention tant au niveau national qu'international. Les ferrites contenant du scandium ont également des applications prometteuses dans les noyaux magnétiques des ordinateurs.
(3) Dans l'industrie chimique, les composés de scandium sont utilisés comme catalyseurs efficaces pour la déshydrogénation et la déshydratation de l'alcool dans la production d'éthylène et la production de chlore à partir d'acide chlorhydrique usé.
(4) Dans l'industrie du verre, il est possible de fabriquer du verre spécial contenant du scandium.
(5) Dans l'industrie des sources de lumière électrique, les lampes au scandium sodium fabriquées à partir de scandium et de sodium présentent les avantages d'un rendement élevé et d'une couleur de lumière positive.
Le scandium existe sous forme de 15Sc dans la nature, et il existe également 9 isotopes radioactifs du scandium, à savoir le 40-44Sc et le 16-49Sc. Parmi eux, le 46Sc a été utilisé comme traceur dans les domaines chimiques, métallurgiques et océanographiques. En médecine, des études sont également menées à l’étranger utilisant le 46Sc pour traiter le cancer.
Heure de publication : 19 avril 2023