દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓમાં પ્રકાશનો પુત્ર - સ્કેન્ડિયમ

સ્કેન્ડિયમતત્વ પ્રતીક સાથેનું રાસાયણિક તત્વ છેScઅને અણુ ક્રમાંક 21. તત્વ એ નરમ, ચાંદી-સફેદ સંક્રમણ ધાતુ છે જે ઘણી વખત મિશ્રિત થાય છેગેડોલિનિયમ, એર્બિયમ, વગેરે. આઉટપુટ ખૂબ નાનું છે, અને પૃથ્વીના પોપડામાં તેની સામગ્રી લગભગ 0.0005% છે.

1. નું રહસ્યસ્કેન્ડિયમતત્વ

નું ગલનબિંદુસ્કેન્ડિયમ1541 ℃ છે, ઉત્કલન બિંદુ 2836 ℃ છે, અને ઘનતા 2.985 g/cm³ છે. સ્કેન્ડિયમ એ હળવા, ચાંદી-સફેદ ધાતુ છે જે રાસાયણિક રીતે ખૂબ જ પ્રતિક્રિયાશીલ છે અને હાઇડ્રોજન ઉત્પન્ન કરવા માટે ગરમ પાણી સાથે પ્રતિક્રિયા કરી શકે છે. તેથી, તમે ચિત્રમાં જે મેટલ સ્કેન્ડિયમ જુઓ છો તે બોટલમાં બંધ છે અને આર્ગોન ગેસથી સુરક્ષિત છે. નહિંતર, સ્કેન્ડિયમ ઝડપથી ઘેરા પીળા અથવા રાખોડી ઓક્સાઇડ સ્તરની રચના કરશે અને તેની ચળકતી ધાતુની ચમક ગુમાવશે.    

2. સ્કેન્ડિયમનો મુખ્ય ઉપયોગ

સ્કેન્ડિયમનો ઉપયોગ (મુખ્ય કાર્યકારી પદાર્થ તરીકે, ડોપિંગ માટે નહીં) ખૂબ તેજસ્વી દિશામાં કેન્દ્રિત છે, અને તેને પ્રકાશનો પુત્ર કહેવામાં અતિશયોક્તિ નથી.

1). સ્કેન્ડિયમ સોડિયમ લેમ્પનો ઉપયોગ હજારો ઘરોમાં પ્રકાશ લાવવા માટે કરી શકાય છે. આ મેટલ હલાઇડ ઇલેક્ટ્રિક લાઇટ સ્ત્રોત છે: બલ્બ સોડિયમ આયોડાઇડ અને સ્કેન્ડિયમ આયોડાઇડથી ભરેલો છે, અને તે જ સમયે સ્કેન્ડિયમ અને સોડિયમ ફોઇલ ઉમેરવામાં આવે છે. ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ડિસ્ચાર્જ દરમિયાન, સ્કેન્ડિયમ આયનો અને સોડિયમ આયનો અનુક્રમે તેમની લાક્ષણિક ઉત્સર્જન તરંગલંબાઇ સાથે પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરે છે. સોડિયમની વર્ણપટ રેખાઓ 589.0 અને 589.6nm પર બે પ્રખ્યાત પીળા કિરણો છે, જ્યારે સ્કેન્ડિયમની સ્પેક્ટ્રલ રેખાઓ 361.3 થી 424.7nm સુધીની નજીકના અલ્ટ્રાવાયોલેટ અને વાદળી પ્રકાશના ઉત્સર્જનની શ્રેણી છે. કારણ કે તે પૂરક રંગો છે, એકંદરે પ્રકાશનો રંગ સફેદ પ્રકાશ છે. તે ચોક્કસપણે એટલા માટે છે કારણ કે સ્કેન્ડિયમ સોડિયમ લેમ્પમાં ઉચ્ચ તેજસ્વી કાર્યક્ષમતા, સારો પ્રકાશ રંગ, ઉર્જા બચત, લાંબી સેવા જીવન અને મજબૂત ધુમ્મસ તોડવાની ક્ષમતા છે કે તે ટેલિવિઝન કેમેરા અને ચોરસ, સ્ટેડિયમ અને રોડ લાઇટિંગમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે. અને તેને ત્રીજી પેઢી કહેવામાં આવે છે. પ્રકાશ સ્ત્રોત. ચીનમાં, આ પ્રકારના દીવાને ધીમે ધીમે નવી તકનીક તરીકે પ્રમોટ કરવામાં આવે છે, પરંતુ કેટલાક વિકસિત દેશોમાં, 1980 ના દાયકાની શરૂઆતમાં આ પ્રકારના દીવોનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

2). સૌર ફોટોવોલ્ટેઇક કોષો જમીન પર વિખરાયેલા પ્રકાશને એકત્રિત કરી શકે છે અને તેને વીજળીમાં ફેરવી શકે છે જે માનવ સમાજને ચલાવે છે. સ્કેન્ડિયમ મેટલ-ઇન્સ્યુલેટર-સેમિકન્ડક્ટર સિલિકોન ફોટોવોલ્ટેઇક કોષો અને સૌર કોષોમાં શ્રેષ્ઠ અવરોધક ધાતુ છે.

3). ગામા કિરણ સ્ત્રોત, આ જાદુઈ શસ્ત્ર પોતે જ મહાન પ્રકાશ ફેંકી શકે છે, પરંતુ આ પ્રકારનો પ્રકાશ આપણી નરી આંખે પ્રાપ્ત કરી શકાતો નથી. તે ઉચ્ચ ઉર્જાનો ફોટોન પ્રવાહ છે. આપણે સામાન્ય રીતે ખનિજોમાંથી જે તારવીએ છીએ તે 45Sc છે, જે સ્કેન્ડિયમનો એકમાત્ર કુદરતી આઇસોટોપ છે. દરેક 45Sc ન્યુક્લિયસમાં 21 પ્રોટોન અને 24 ન્યુટ્રોન હોય છે. જો આપણે પરમાણુ રિએક્ટરમાં સ્કેન્ડિયમ મૂકીએ અને તેને ન્યુટ્રોન કિરણોત્સર્ગને શોષવા દઈએ, જેમ કે તાઈશાંગ લાઓજુનની રસાયણ ભઠ્ઠીમાં વાંદરાને 7,749 દિવસ માટે મૂકીએ, તો ન્યુક્લિયસમાં વધુ એક ન્યુટ્રોન સાથે 46Sc જન્મશે. 46Sc, એક કૃત્રિમ કિરણોત્સર્ગી આઇસોટોપ, ગામા કિરણોના સ્ત્રોત અથવા ટ્રેસર અણુ તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે, અને તેનો ઉપયોગ જીવલેણ ગાંઠોની રેડિયોથેરાપી માટે પણ થઈ શકે છે. ટેલિવિઝન સેટમાં યટ્રિયમ-ગેલિયમ-સ્કેન્ડિયમ ગાર્નેટ લેસર, સ્કેન્ડિયમ ફ્લોરાઈડ ગ્લાસ ઇન્ફ્રારેડ ઓપ્ટિકલ ફાઇબર્સ અને સ્કેન્ડિયમ-કોટેડ કેથોડ રે ટ્યુબ જેવા અસંખ્ય ઉપયોગો છે. એવું લાગે છે કે સ્કેન્ડિયમ તેજસ્વી બનવાનું નક્કી છે.

3, સ્કેન્ડિયમના સામાન્ય સંયોજનો    1). ટર્બિયમ સ્કેન્ડેટ (TbScO3) ક્રિસ્ટલ - પેરોવસ્કાઇટ સ્ટ્રક્ચર સુપરકન્ડક્ટર સાથે સારી જાળી મેચિંગ ધરાવે છે, અને તે એક ઉત્તમ ફેરોઇલેક્ટ્રિક પાતળી ફિલ્મ સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી છે

2).એલ્યુમિનિયમ સ્કેન્ડિયમ એલોય- પ્રથમ, તે ઉચ્ચ-પ્રદર્શન એલ્યુમિનિયમ એલોય છે. એલ્યુમિનિયમ એલોયના પ્રભાવને સુધારવાની ઘણી રીતો છે. તેમાંથી, માઇક્રોએલોયિંગ અને મજબૂતીકરણ અને મજબૂતીકરણ એ છેલ્લા 20 વર્ષોમાં ઉચ્ચ-પ્રદર્શન એલ્યુમિનિયમ એલોય સંશોધનમાં મોખરે છે. શિપબિલ્ડિંગ, એરોસ્પેસમાં ઉદ્યોગ, રોકેટ મિસાઇલ અને પરમાણુ ઊર્જા જેવા ઉચ્ચ તકનીકી ક્ષેત્રોમાં એપ્લિકેશનની સંભાવનાઓ ખૂબ વ્યાપક છે.

3).સ્કેન્ડિયમ ઓક્સાઇડ- સ્કેન્ડિયમ ઓક્સાઈડ ઉત્તમ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવે છે, તેથી તે સામગ્રી વિજ્ઞાનના ક્ષેત્રમાં એપ્લિકેશનની વિશાળ શ્રેણી ધરાવે છે. પ્રથમ, સ્કેન્ડિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ સિરામિક સામગ્રીમાં ઉમેરણ તરીકે થઈ શકે છે, જે સિરામિક્સની કઠિનતા, શક્તિ અને વસ્ત્રોના પ્રતિકારને સુધારી શકે છે, જે તેમને વધુ ટકાઉ બનાવે છે. વધુમાં, સ્કેન્ડિયમ ઓક્સાઇડનો ઉપયોગ ઉચ્ચ-તાપમાન સુપરકન્ડક્ટર સામગ્રી તૈયાર કરવા માટે પણ થઈ શકે છે. આ સામગ્રીઓ નીચા તાપમાને સારી વિદ્યુત વાહકતા પ્રદર્શિત કરે છે અને તેમાં શ્રેષ્ઠ ઉપયોગની સંભાવના છે.