21 Scandium agus na modhanna tástála a úsáidtear go coitianta
Fáilte go dtí an saol seo de na heilimintí atá lán de mhistéir agus de charm. Inniu, déanfaimid iniúchadh ar ghné speisialta le chéile -scanríoch. Cé go mb'fhéidir nach bhfuil an ghné seo coitianta inár saol laethúil, tá ról tábhachtach aige san eolaíocht agus sa tionscal.
Scanríoch, tá go leor airíonna iontacha ag an ngné iontach seo. Tá sé ina bhall de theaghlach neamhchoitianta Element Element. Cosúil le Eileeilimintí neamhchoitianta cré, Tá struchtúr adamhach scandium lán de mhistéir. Is iad na struchtúir uathúla adamhacha seo a fhágann go bhfuil ról neamh -inathraithe ag Scandium i bhfisic, i gceimic agus san eolaíocht ábhar.
Tá fionnachtain scandium lán de chasadh agus de chasadh agus de chruatan. Thosaigh sé i 1841, nuair a bhí súil ag poitigéir na Sualainne Lfnilson (1840 ~ 1899) eilimintí eile a dheighilt ón íonaitheeirbiamDomhan agus tú ag déanamh staidéir ar mhiotail éadroma. Tar éis 13 uair de dhianscaoileadh páirteach níotráití, fuair sé 3.5g de íon sa deireadhytterbiumtalamh. Mar sin féin, chinn sé nach raibh meáchan adamhach an ytterbium a fuair sé comhoiriúnach le meáchan adamhach ytterbium a thug Malinac roimhe seo. Thuig an Nelson géar-eyed go mb'fhéidir go mbeadh gné éadrom ann. Mar sin lean sé air ag próiseáil an ytterbium a fuair sé leis an bpróiseas céanna. Ar deireadh, nuair nár fágadh ach an deichiú cuid den sampla, thit an meáchan adamhach tomhaiste go 167.46. Tá an toradh seo gar do mheáchan adamhach Yttrium, mar sin d'ainmnigh Nelson é "Scandium".
Cé gur aimsigh Nelson Scandium, níor mheall sé mórán airde ón bpobal eolaíochta mar gheall ar a neamhchoitianta agus a dheacracht maidir le deighilt. Go dtí deireadh an 19ú haois, nuair a tháinig treocht ar thaighde ar ghnéithe neamhchoitianta cré, rinneadh an scandium a athfhionnadh agus a staidéar.
Mar sin, lig dúinn tús a chur leis an turas seo chun Scandium a iniúchadh, chun a mhistéir a nochtadh agus chun an ghné seo a thuiscint go gnáth ach a fheictear i ndáiríre.
Réimsí Iarratais Scandium
Is é siombail Scandium SC, agus is é a uimhir adamhach ná 21. Is miotal trasdula bog, silvery-bán é an eilimint. Cé nach gné choiteann é Scandium i screamh an Domhain, tá go leor réimsí feidhmithe tábhachtacha aige, go príomha sna gnéithe seo a leanas:
1. Tionscal Aerospace: Is cóimhiotal éadrom, ard-neart é alúmanam Scandium a úsáidtear i struchtúir aerárthaí, páirteanna innill, agus déantúsaíocht diúracáin sa tionscal aeraspáis. Is féidir le scandium a chur leis an neart agus friotaíocht creimthe an chóimhiotail a fheabhsú agus dlús an chóimhiotail a laghdú, ag déanamh trealamh aeraspáis níos éadroime agus níos marthanaí.
2. Rothair agus Trealamh Spóirt:Scandium alúmanamÚsáidtear é freisin chun rothair, clubanna gailf, agus trealamh spóirt eile a dhéanamh. Mar gheall ar a neart agus a gile den scoth,cóimhiotal scandiumIs féidir leis feidhmíocht an trealaimh spóirt a fheabhsú, meáchan a laghdú, agus marthanacht an ábhair a mhéadú.
3. Tionscal Soilsithe:Scandium iaidínÚsáidtear é mar fhiller i lampaí xeanón déine ard. Úsáidtear bolgáin den sórt sin i ngrianghrafadóireacht, i ndéanamh scannán, i soilsiú stáitse, agus i dtrealamh leighis mar go bhfuil a saintréithe speictrim an -ghar do sholas na gréine nádúrtha.
4. Cealla breosla:Scandium alúmanamChomh maith leis sin faightear iarratas i gcealla breosla soladacha ocsaíde (SOFCanna). Sna cadhnraí seo,cóimhiotal scandium-alúmanaimÚsáidtear é mar ábhar anóid, a bhfuil ard -seoltacht agus cobhsaíocht aige, ag cuidiú le héifeachtúlacht agus feidhmíocht na gceall breosla a fheabhsú.
5 Taighde Eolaíochta: Úsáidtear Scandium mar ábhar brathadóra i dtaighde eolaíoch. I dturgnaimh fhisice núicléiche agus luasairí cáithníní, úsáidtear criostail scandium scintillation chun radaíocht agus cáithníní a bhrath.
6. Iarratais eile: Úsáidtear Scandium freisin mar Superconductor ardteochta agus i roinnt cóimhiotal speisialta chun airíonna an chóimhiotail a fheabhsú. Mar gheall ar fheidhmíocht níos fearr scandium sa phróiseas anodizing, úsáidtear é freisin i dtáirgeadh ábhar leictreoid le haghaidh cadhnraí litiam agus gléasanna leictreonacha eile.
Tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara go bhfuil táirgeadh agus úsáid Scandium teoranta agus sách costasach mar gheall ar a ganntanas coibhneasta, mar sin ní mór a chostas agus a roghanna eile a bhreithniú go cúramach agus é á úsáid.
Airíonna fisiceacha eilimint scandium
1. Struchtúr adamhach: Is éard atá i núicléas scandium ná 21 prótón agus is iondúil go mbíonn 20 neodrón ann. Dá bhrí sin, is é a mheáchan adamhach caighdeánach (mais adamhach coibhneasta) ná 44.955908. Maidir le struchtúr adamhach, is é cumraíocht leictreon scandium 1S² 2S² 2P⁶ 3S² 3P⁶ 3D¹ 4S².
2. staid fhisiciúil: Tá an scandium soladach ag teocht an tseomra agus tá cuma silvery-bán air. Is féidir lena staid fhisiciúil athrú ag brath ar na hathruithe teochta agus brú.
3. Dlús: Tá dlús an scandium thart ar 2.989 g/cm3. Mar gheall ar an dlús measartha íseal seo is miotal éadrom é.
4. Leáphointe: Is é an leáphointe de Scandium ná 1541 céim Celsius (2806 céim Fahrenheit), a léiríonn go bhfuil leáphointe sách ard aige. 5. Fiuchphointe: Tá fiuchphointe de thart ar 2836 céim Celsius ag Scandium (5137 céim Fahrenheit), rud a chiallaíonn go n -éilíonn sé teochtaí arda chun galú.
6. Seoltacht Leictreach: Is seoltóir maith leictreachais é Scandium, le seoltacht leictreach réasúnta. Cé nach bhfuil sé chomh maith le hábhair choitianta seoltaí cosúil le copar nó alúmanam, tá sé fós úsáideach i roinnt feidhmchlár speisialta, amhail cealla leictrealaíocha agus feidhmchláir aeraspáis.
7. Seoltacht theirmeach: Tá seoltacht teirmeach sách ard ag an scandium, rud a chiallaíonn gur seoltóir teirmeach maith é ag teochtaí arda. Tá sé seo úsáideach i roinnt feidhmchlár ardteochta.
8. Struchtúr criostail: Tá struchtúr criostail dlúth-phacáilte ag Scandium, rud a chiallaíonn go bhfuil a adaimh pacáilte i heicseagáin dhlúth-phacáilte sa chriostal.
9. Maighnéadas: Is é an scandium diamagnetic ag teocht an tseomra, rud a chiallaíonn nach bhfuil sé meallta nó athdhéanta ag réimsí maighnéadacha. Baineann a iompar maighnéadach lena struchtúr leictreonach.
10. Radaighníomhaíocht: Ní radaighníomhach iad gach iseatóip chobhsaí de scandium, mar sin is gné neamh-radacach é.
Is miotal measartha éadrom, ardphointe é Scandium le roinnt feidhmchlár speisialta, go háirithe sa tionscal aeraspáis agus san eolaíocht ábhar. Cé nach bhfaightear é go coitianta i nádúr, bíonn a chuid airíonna fisiceacha úsáideach go sainiúil i roinnt réimsí.
Airíonna ceimiceacha Scandium
Is eilimint miotail trasdula é Scandium.
1. Struchtúr adamhach: Tá 21 prótón i struchtúr adamhach Scandium agus de ghnáth thart ar 20 neodrón. Is é a chumraíocht leictreon ná 1S² 2S² 2p⁶ 3S² 3P⁶ 3d¹ 4S², ag léiriú go bhfuil fithiseán D neamhlíonta amháin aige.
2. Siombail cheimiceach agus uimhir adamhach: Is é siombail cheimiceach Scandium SC, agus is é a uimhir adamhach ná 21.
3. Leictridheachta: Tá leictridhiúltacht réasúnta íseal ag Scandium de thart ar 1.36 (de réir an Leictridheachta Paul). Ciallaíonn sé seo go mbíonn claonadh ann leictreoin a chailleadh chun ian dearfacha a chruthú.
4. Stát ocsaídiúcháin: Is iondúil go mbíonn an scandium sa stát +3 ocsaídiúcháin, rud a chiallaíonn gur chaill sé trí leictreoin chun an t -ian SC³ a dhéanamh. Is é seo an stát ocsaídiúcháin is coitianta. Cé go bhfuil SC²⁺ agus SC⁴⁺ indéanta freisin, níl siad chomh cobhsaí agus chomh coitianta.
5 Comhdhúile: Tá scandium comhdhúile den chuid is mó le heilimintí amhail ocsaigin, sulfair, nítrigin, agus hidrigin. I measc roinnt comhdhúile scandium coitianta táscandiam ocsaíd (SC2O3) agus hailídí scandium (mar shamplaScandium Clóiríd, SCCL3).
6. Imoibríocht: Is miotal measartha imoibríoch é Scandium, ach ocsaídíonn sé go tapa san aer, ag cruthú scannán ocsaíd de ocsaíd scandiam, a chuireann cosc ar imoibrithe ocsaídiúcháin breise. Fágann sé seo freisin go bhfuil Scandium réasúnta seasmhach agus go bhfuil friotaíocht creimthe ann.
7. Tuaslagthacht: Tuaslagann Scandium go mall i bhformhór na n -aigéad, ach tuaslagann sé níos éasca faoi choinníollacha alcaileacha. Tá sé dothuaslagtha in uisce toisc go gcuireann a scannán ocsaíde cosc ar fhrithghníomhartha breise le móilíní uisce.
8. Airíonna Ceimiceacha Lanthanide-mhaith: Tá airíonna ceimiceacha Scandium cosúil le hairíonna an tsraith lanthanide (lanthanum, gaidiliniam, neodymium, etc.), mar sin tá sé rangaithe uaireanta mar ghné lanthanide-mhaith. Léirítear an chosúlacht seo go príomha sa gha ianach, sa airíonna cumaisc agus i roinnt imoibríochta.
9. Iseatóip: Tá il -iseatóipí ag an scandium, agus níl ach cuid acu cobhsaí. Is é SC-45 an iseatóp is cobhsaí, a bhfuil leathré fada aige agus nach bhfuil sé radaighníomhach.
Is gné sách neamhchoitianta é Scandium, ach mar gheall ar chuid dá airíonna ceimiceacha agus fisiciúla uathúla, tá ról tábhachtach aige i roinnt réimsí iarratais, go háirithe sa tionscal aeraspáis, san eolaíocht ábhar agus i roinnt feidhmchlár ardteicneolaíochta.
Airíonna bitheolaíocha Scandium
Ní gné choiteann sa nádúr é an scandium. Dá bhrí sin, níl aon airíonna bitheolaíocha aige in orgánaigh. Is iondúil go mbíonn gníomhaíocht bhitheolaíoch, ionsú bitheolaíoch, meitibileacht agus éifeachtaí eilimintí ar orgánaigh bheo i gceist le hairíonna bitheolaíocha. Ós rud é nach eilimint atá riachtanach don saol é Scandium, níl aon riachtanas bitheolaíoch ag aon orgánach aitheanta le haghaidh Scandium.
Baineann éifeacht scandium ar orgánaigh go príomha lena radaighníomhaíocht. Tá roinnt iseatóipí scandium radaighníomhach, mar sin má tá an corp daonna nó orgánaigh eile nochta do scandium radaighníomhach, d'fhéadfadh sé a bheith ina chúis le nochtadh contúirteach radaíochta. Is iondúil go dtarlaíonn an cás seo i gcásanna sonracha amhail taighde eolaíochta núicléach, radaiteiripe nó timpistí núicléacha.
Ní idirghníomhaíonn Scandium go tairbhiúil le horgánaigh agus tá guais radaíochta ann. Dá bhrí sin, ní gné thábhachtach é in orgánaigh.
Is gné cheimiceach sách neamhchoitianta é Scandium, agus tá a dháileadh sa nádúr teoranta go leor. Seo réamhrá mionsonraithe ar dháileadh scandium sa nádúr:
1. Ábhar sa nádúr: Tá scandium i méideanna measartha beag i screamh an domhain. Is é an meán -ábhar i screamh an domhain ná 0.0026 mg/kg (nó 2.6 cuid in aghaidh an mhilliúin). Fágann sé seo go bhfuil Scandium ar cheann de na heilimintí is annamh i screamh an Domhain.
2. Fionnachtain i mianraí: In ainneoin a ábhair theoranta, is féidir scandium a fháil i mianraí áirithe, go príomha i bhfoirm ocsaídí nó sileacáití. I measc roinnt mianraí ina bhfuil Scandium tá Scandianite agus dolaimít.
3. Scandium a bhaint: Mar gheall ar a dháileadh teoranta sa nádúr, tá sé sách deacair scandium íon a bhaint. De ghnáth, faightear scandium mar fhotháirge den phróiseas bruithnithe alúmanaim, mar a tharlaíonn sé le alúmanam i mbáicsít.
4. Dáileadh geografach: Déantar scandium a dháileadh ar fud an domhain, ach ní go cothrom. Tá taiscí scandium saibhir ag roinnt tíortha mar an tSín, an Rúis, an Iorua, an tSualainn agus an Bhrasaíl, agus is annamh a bhíonn réigiúin eile acu.
Cé go bhfuil dáileadh teoranta ag Scandium, tá ról tábhachtach aige i roinnt feidhmchlár ardteicneolaíochta agus tionsclaíocha, mar sin tá sé
Eastóscadh agus bruithniú eilimint scandium
Is gné neamhchoitianta miotail é Scandium, agus tá a phróisis mianadóireachta agus eastósctha casta go leor. Is réamhrá mionsonraithe é seo a leanas ar an bpróiseas mianadóireachta agus eastósctha den eilimint scandium:
1. Scandium a bhaint: Ní ann do Scandium ina fhoirm eiliminteach sa nádúr, ach is iondúil go mbíonn sé i méideanna rianaithe i mianta. I measc na bpríomh -mhianta scandium tá méine scandium vanadium, méine zircon, agus méine yttrium. Tá an t -ábhar scandium sna mianta seo sách íseal.
De ghnáth bíonn na céimeanna seo a leanas i gceist leis an bpróiseas chun scandium a bhaint amach:
a. Mianadóireacht: Mianta a thochailt ina bhfuil Scandium.
b. Próiseáil brúite agus méine: Mianta a bhrú agus a phróiseáil chun mianta úsáideacha a dheighilt ó charraigeacha dramhaíola.
c. Snámhphointe: Tríd an bpróiseas snámhachta, tá na mianta ina bhfuil scandium scartha ó eisíontais eile.
d. Díscaoileadh agus Laghdú: Is iondúil go ndíscaoiltear hiodrocsaíd scandium agus go laghdaítear é go scandium miotalach ag gníomhaire laghdaithe (alúmanam de ghnáth).
E. Eastóscadh leictrealaíoch: baintear an scandium laghdaithe trí phróiseas leictrealaíoch chun ard-íonacht a fháilscanóg miotail.
3. Scandium a scagadh: Trí ilphróisis díscaoilte agus criostalaithe, is féidir íonacht an scandium a fheabhsú tuilleadh. Is modh coiteann é comhdhúile scandium a dheighilt agus a chriostalú trí phróisis chlóirínithe nó carbónáitithe le fáilScandium ard-íonachta.
Ba chóir a thabhairt faoi deara go dteastaíonn innealtóireacht cheimiceach an-bheacht ó na ganntanas scandium mar gheall ar an ganntanas scandium, agus go mbíonn méid suntasach dramhaíola agus seachtháirgí de ghnáth ag cruthú. Dá bhrí sin, is tionscadal casta agus costasach é an mhianadóireacht agus eastóscadh eilimint scandium, de ghnáth in éineacht le próiseas mianadóireachta agus eastósctha eilimintí eile chun éifeachtúlacht eacnamaíoch a fheabhsú.
Modhanna braite scandium
1. Speictriméadracht ionsúcháin adamhach (AAS): Is modh anailíse cainníochtúil a úsáidtear go coitianta é speictriméadracht ionsúcháin adamhach a úsáideann speictrim ionsúcháin ag tonnfhaid shonracha chun tiúchan scandium i sampla a chinneadh. Déanann sé an sampla a thástáil i lasair, agus ansin tomhasann sé déine ionsúcháin scandium sa sampla trí speictriméadar. Tá an modh seo oiriúnach chun tiúchan rian de scandium a bhrath.
2. Speictriméadracht astaíochta optúil plasma atá cúpláilte go hintuigthe (ICP-OES): Is modh anailíseach an-íogair agus roghnach é speictriméadracht astaíochta optúil plasma atá cúpláilte go hintuigthe a úsáidtear go forleathan in anailís il-eilimint. Déanann sé an sampla a adamh agus cruthaíonn sé plasma, agus cinneann sé tonnfhad agus déine sonrach astaíochtaí scandium i speictriméadar.
3. Mais-speictriméadracht plasma atá cúpláilte go hintuigthe (ICP-MS): Is modh anailíseach an-íogair agus ardtaifigh é mais-speictriméadracht plasma atá cúpláilte go hintuigthe ar féidir é a úsáid le haghaidh cinneadh cóimheasa iseatóp agus anailís eilimint rianaithe. Déanann sé an sampla a adamh agus cruthaíonn sé plasma, agus cinneann sé an cóimheas maise-go-muirear de scandium i mais-speictriméadar. . Féadann sé ábhar scandium sa sampla a chinneadh go tapa agus go neamh-dhíspreagtha.
5. Speictriméadracht Léitheoireachta Díreach: Ar a dtugtar freisin mar speictriméadracht léitheoireachta fótaileictreach, is teicníc anailíseach é a úsáidtear chun anailís a dhéanamh ar ábhar na n -eilimintí i sampla. Baineann sé úsáid as spréacha nó airc leictreacha ardteochta chun na heilimintí sa sampla a ghalú go díreach ón staid sholadach agus chun línte speictrim sainiúla a astú sa stát corraithe. Tá líne astaíochta uathúil ag gach eilimint, agus tá a déine i gcomhréir le hábhar na gné sa sampla. Trí dhéine na línte speictrim seo a thomhas, is féidir ábhar gach eilimint sa sampla a chinneadh. Úsáidtear an modh seo den chuid is mó chun anailís a dhéanamh ar chomhdhéanamh miotail agus cóimhiotail, go háirithe i miotalóireacht, próiseáil miotail, eolaíocht ábhar agus réimsí eile.
Úsáidtear na modhanna seo go forleathan sa tsaotharlann agus sa tionscal chun anailís chainníochtúil agus rialú cáilíochta scandium a fháil. Braitheann roghnú an mhodha chuí ar fhachtóirí amhail cineál an tsampla, an teorainn braite riachtanach agus cruinneas braite.
Cur i bhfeidhm sonrach ar mhodh ionsú adamhach scandium
I dtomhas eilimint, tá cruinneas agus íogaireacht ard ag speictreascópacht ionsúcháin adamhach, ag soláthar bealach éifeachtach chun staidéar a dhéanamh ar airíonna ceimiceacha, comhdhéanamh cumaisc, agus ábhar na n -eilimintí.
Ansin, bainfimid úsáid as speictreascópacht ionsú adamhach chun ábhar na gné iarainn a thomhas.
Seo a leanas na céimeanna sonracha:
Ullmhaigh an sampla atá le tástáil. Chun tuaslagán den sampla atá le tomhas a ullmhú, is gá aigéad measctha a úsáid le haghaidh díleá chun tomhais ina dhiaidh sin a éascú.
Roghnaigh speictriméadar ionsúcháin adamhach oiriúnach. Roghnaigh speictriméadar ionsúcháin adamhach oiriúnach bunaithe ar airíonna an tsampla atá le tástáil agus an raon ábhar scandium atá le tomhas. Coigeartaigh paraiméadair an speictriméadar ionsúcháin adamhach. Coigeartaigh paraiméadair an speictriméadar ionsúcháin adamhach, lena n -áirítear an fhoinse solais, an t -adamh, an brathadóir, etc., bunaithe ar an eilimint agus an tsamhail ionstraime a tástáladh.
Tomhais an eilimint scandium. Cuir an sampla le tástáil isteach i adamhach agus astaíonn radaíocht solais tonnfhaid ar leith trí fhoinse solais. Glacfaidh an ghné scandium atá le tástáil an radaíocht solais seo agus téann sé faoi aistrithe ar leibhéal fuinnimh. Tomhais an eilimint scandium trí bhrathadóir.
Ríomh an t -ábhar atá ag eilimint scandium. Ríomh an t -ábhar atá ag eilimint scandium bunaithe ar ionsúiteacht agus cuar caighdeánach.
In obair iarbhír, is gá modhanna tomhais cuí a roghnú de réir riachtanais shonracha an tsuímh. Úsáidtear na modhanna seo go forleathan chun iarann a anailísiú agus a bhrath i saotharlanna agus i dtionscail.
Ag deireadh ár réamhrá cuimsitheach ar Scandium, tá súil againn gur féidir le léitheoirí tuiscint agus eolas níos doimhne a bheith acu ar an ngné iontach seo. Ní hamháin go bhfuil ról lárnach ag Scandium, mar ghné thábhachtach sa tábla tréimhsiúil, i réimse na heolaíochta, ach tá raon leathan feidhmchlár aige i saol laethúil agus i réimsí eile.
Trí staidéar a dhéanamh ar na hairíonna, ar úsáidí, ar phróiseas fionnachtana agus ar chur i bhfeidhm scandium in eolaíocht agus i dteicneolaíocht nua -aimseartha, is féidir linn an charm uathúil agus an poitéinseal a bhaineann leis an ngné seo a fheiceáil. Ó ábhair aeraspáis go teicneolaíocht ceallraí, ó pheitriceimiceáin go trealamh leighis, tá ról lárnach ag Scandium.
Ar ndóigh, ní mór dúinn a thuiscint freisin go bhfuil roinnt rioscaí féideartha ann freisin cé go bhfuil Scandium áisiúil dár saol. Dá bhrí sin, cé go gcaithfimid taitneamh a bhaint as na buntáistí a bhaineann le Scandium, ní mór dúinn aird a thabhairt ar úsáid réasúnach agus ar chur i bhfeidhm caighdeánaithe chun fadhbanna féideartha a sheachaint. I bhforbairt na heolaíochta agus na teicneolaíochta amach anseo, táimid ag súil go mbeidh na buntáistí uathúla ag Scandium i níos mó réimsí agus go dtabharfaidh siad níos mó áise agus iontas ar ár saol.
Am Post: Samhain-14-2024