સ્કેન્ડિયમ શું છે અને તેની સામાન્ય રીતે વપરાતી પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ

21 સ્કેન્ડિયમ અને તેની સામાન્ય રીતે વપરાતી પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ

રહસ્ય અને વશીકરણથી ભરેલા તત્વોની આ દુનિયામાં આપનું સ્વાગત છે. આજે, આપણે સાથે મળીને એક વિશેષ તત્વનું અન્વેષણ કરીશું -સ્કેન્ડિયમ. જો કે આ તત્વ આપણા રોજિંદા જીવનમાં સામાન્ય ન હોઈ શકે, તે વિજ્ઞાન અને ઉદ્યોગમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

સ્કેન્ડિયમ, આ અદ્ભુત તત્વ, ઘણા અદ્ભુત ગુણધર્મો ધરાવે છે. તે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વ પરિવારનો સભ્ય છે. બીજાની જેમદુર્લભ પૃથ્વી તત્વો, સ્કેન્ડિયમનું અણુ માળખું રહસ્યથી ભરેલું છે. તે આ અનન્ય અણુ માળખાં છે જે સ્કેન્ડિયમને ભૌતિકશાસ્ત્ર, રસાયણશાસ્ત્ર અને સામગ્રી વિજ્ઞાનમાં બદલી ન શકાય તેવી ભૂમિકા ભજવે છે.

સ્કેન્ડિયમની શોધ ટ્વિસ્ટ અને ટર્ન અને મુશ્કેલીઓથી ભરેલી છે. તે 1841 માં શરૂ થયું, જ્યારે સ્વીડિશ રસાયણશાસ્ત્રી LFNilson (1840-1899) એ શુદ્ધિકરણમાંથી અન્ય તત્વોને અલગ કરવાની આશા વ્યક્ત કરી.એર્બિયમપ્રકાશ ધાતુઓનો અભ્યાસ કરતી વખતે પૃથ્વી. નાઈટ્રેટ્સના 13 વખત આંશિક વિઘટન પછી, તેણે આખરે 3.5 ગ્રામ શુદ્ધ મેળવ્યું.ytterbiumપૃથ્વી જો કે, તેણે જોયું કે તેણે મેળવેલ યટ્ટરબિયમનું અણુ વજન અગાઉ માલિનાક દ્વારા આપવામાં આવેલા યટરબિયમના અણુ વજન સાથે મેળ ખાતું નથી. તીક્ષ્ણ આંખવાળા નેલ્સનને ખ્યાલ આવ્યો કે તેમાં કોઈ હલકું તત્વ હોઈ શકે છે. તેથી તેણે તે જ પ્રક્રિયાથી મેળવેલ યટરબિયમની પ્રક્રિયા કરવાનું ચાલુ રાખ્યું. છેવટે, જ્યારે નમૂનાનો માત્ર દસમો ભાગ બાકી હતો, ત્યારે માપેલ અણુ વજન ઘટીને 167.46 થઈ ગયું. આ પરિણામ યટ્રીયમના અણુ વજનની નજીક છે, તેથી નેલ્સને તેનું નામ "સ્કેન્ડિયમ" રાખ્યું.

નેલ્સને સ્કેન્ડિયમની શોધ કરી હોવા છતાં, તેની વિરલતા અને અલગ થવામાં મુશ્કેલીને કારણે તે વૈજ્ઞાનિક સમુદાયનું ધ્યાન આકર્ષિત કરી શક્યું ન હતું. તે 19મી સદીના અંત સુધી નહોતું, જ્યારે દુર્લભ પૃથ્વી તત્વો પર સંશોધન એક વલણ બની ગયું હતું, તે સ્કેન્ડિયમની પુનઃ શોધ અને અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો.

તેથી, ચાલો આપણે સ્કેન્ડિયમની શોધખોળની આ સફર શરૂ કરીએ, તેના રહસ્યને ઉજાગર કરવા અને આ મોટે ભાગે સામાન્ય પરંતુ વાસ્તવમાં મોહક તત્વને સમજવા માટે.

સ્કેન્ડિયમના એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો
સ્કેન્ડિયમનું પ્રતીક Sc છે, અને તેનો અણુ નંબર 21 છે. તત્વ નરમ, ચાંદી-સફેદ સંક્રમણ ધાતુ છે. જો કે સ્કેન્ડિયમ પૃથ્વીના પોપડામાં સામાન્ય તત્વ નથી, તે ઘણા મહત્વપૂર્ણ એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો ધરાવે છે, મુખ્યત્વે નીચેના પાસાઓમાં:

1. એરોસ્પેસ ઇન્ડસ્ટ્રી: સ્કેન્ડિયમ એલ્યુમિનિયમ એ એરોસ્પેસ ઉદ્યોગમાં એરક્રાફ્ટ સ્ટ્રક્ચર્સ, એન્જિનના ભાગો અને મિસાઇલ ઉત્પાદનમાં ઉપયોગમાં લેવાતો હલકો, ઉચ્ચ-શક્તિવાળો એલોય છે. સ્કેન્ડિયમનો ઉમેરો એલોયની મજબૂતાઈ અને કાટ પ્રતિકારને સુધારી શકે છે જ્યારે એલોયની ઘનતા ઘટાડે છે, એરોસ્પેસ સાધનોને હળવા અને વધુ ટકાઉ બનાવે છે.
2. સાયકલ અને રમતગમતના સાધનો:સ્કેન્ડિયમ એલ્યુમિનિયમતેનો ઉપયોગ સાયકલ, ગોલ્ફ ક્લબ અને અન્ય રમતગમતના સાધનો બનાવવા માટે પણ થાય છે. તેની ઉત્તમ શક્તિ અને હળવાશને કારણે,સ્કેન્ડિયમ એલોયરમતગમતના સાધનોનું પ્રદર્શન સુધારી શકે છે, વજન ઘટાડી શકે છે અને સામગ્રીની ટકાઉપણું વધારી શકે છે.
3. લાઇટિંગ ઉદ્યોગ:સ્કેન્ડિયમ આયોડાઇડઉચ્ચ-તીવ્રતાવાળા ઝેનોન લેમ્પ્સમાં ફિલર તરીકે વપરાય છે. આવા બલ્બનો ઉપયોગ ફોટોગ્રાફી, ફિલ્મ નિર્માણ, સ્ટેજ લાઇટિંગ અને તબીબી સાધનોમાં થાય છે કારણ કે તેમની સ્પેક્ટ્રલ લાક્ષણિકતાઓ કુદરતી સૂર્યપ્રકાશની ખૂબ નજીક છે.
4. ઇંધણ કોષો:સ્કેન્ડિયમ એલ્યુમિનિયમસોલિડ ઓક્સાઇડ ઇંધણ કોષો (SOFCs) માં પણ એપ્લિકેશન શોધે છે. આ બેટરીઓમાં,સ્કેન્ડિયમ-એલ્યુમિનિયમ એલોયએનોડ સામગ્રી તરીકે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જે ઉચ્ચ વાહકતા અને સ્થિરતા ધરાવે છે, જે બળતણ કોષોની કાર્યક્ષમતા અને પ્રભાવને સુધારવામાં મદદ કરે છે.
5. વૈજ્ઞાનિક સંશોધન: વૈજ્ઞાનિક સંશોધનમાં સ્કેન્ડિયમનો ઉપયોગ ડિટેક્ટર સામગ્રી તરીકે થાય છે. પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રયોગો અને કણોના પ્રવેગકમાં, સ્કેન્ડિયમ સિન્ટિલેશન સ્ફટિકોનો ઉપયોગ રેડિયેશન અને કણોને શોધવા માટે થાય છે.
6. અન્ય એપ્લિકેશન્સ: સ્કેન્ડિયમનો ઉપયોગ ઉચ્ચ-તાપમાનના સુપરકન્ડક્ટર તરીકે અને એલોયના ગુણધર્મોને સુધારવા માટે કેટલાક વિશિષ્ટ એલોયમાં પણ થાય છે. એનોડાઇઝિંગ પ્રક્રિયામાં સ્કેન્ડિયમની શ્રેષ્ઠ કામગીરીને કારણે, તેનો ઉપયોગ લિથિયમ બેટરી અને અન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો માટે ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીના ઉત્પાદનમાં પણ થાય છે.

એ નોંધવું અગત્યનું છે કે તેની ઘણી એપ્લિકેશનો હોવા છતાં, સ્કેન્ડિયમનું ઉત્પાદન અને ઉપયોગ તેની સંબંધિત અછતને કારણે મર્યાદિત અને પ્રમાણમાં ખર્ચાળ છે, તેથી તેનો ઉપયોગ કરતી વખતે તેની કિંમત અને વિકલ્પોને કાળજીપૂર્વક ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.

સ્કેન્ડિયમ તત્વની ભૌતિક ગુણધર્મો

1. અણુ માળખું: સ્કેન્ડિયમના ન્યુક્લિયસમાં 21 પ્રોટોન હોય છે અને સામાન્ય રીતે 20 ન્યુટ્રોન હોય છે. તેથી, તેનું પ્રમાણભૂત અણુ વજન (સાપેક્ષ અણુ સમૂહ) લગભગ 44.955908 છે. અણુ બંધારણની દ્રષ્ટિએ, સ્કેન્ડિયમનું ઇલેક્ટ્રોન રૂપરેખાંકન 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹ 4s² છે.
2. શારીરિક સ્થિતિ: સ્કેન્ડિયમ ઓરડાના તાપમાને ઘન હોય છે અને તે ચાંદી-સફેદ દેખાવ ધરાવે છે. તાપમાન અને દબાણમાં થતા ફેરફારોને આધારે તેની ભૌતિક સ્થિતિ બદલાઈ શકે છે.
3. ઘનતા: સ્કેન્ડિયમની ઘનતા લગભગ 2.989 g/cm3 છે. આ પ્રમાણમાં ઓછી ઘનતા તેને હળવા વજનની ધાતુ બનાવે છે.
4. ગલનબિંદુ: સ્કેન્ડિયમનું ગલનબિંદુ લગભગ 1541 ડિગ્રી સેલ્સિયસ (2806 ડિગ્રી ફેરનહીટ) છે, જે દર્શાવે છે કે તેનું ગલનબિંદુ પ્રમાણમાં ઊંચું છે. 5. ઉત્કલન બિંદુ: સ્કેન્ડિયમનું ઉત્કલન બિંદુ લગભગ 2836 ડિગ્રી સેલ્સિયસ (5137 ડિગ્રી ફેરનહીટ) છે, જેનો અર્થ છે કે તેને બાષ્પીભવન કરવા માટે ઊંચા તાપમાનની જરૂર છે.
6. વિદ્યુત વાહકતા: વાજબી વિદ્યુત વાહકતા સાથે સ્કેન્ડિયમ વીજળીનું સારું વાહક છે. તાંબા અથવા એલ્યુમિનિયમ જેવી સામાન્ય વાહક સામગ્રી જેટલી સારી ન હોવા છતાં, તે હજુ પણ કેટલાક વિશિષ્ટ કાર્યક્રમોમાં ઉપયોગી છે, જેમ કે ઇલેક્ટ્રોલિટીક કોષો અને એરોસ્પેસ એપ્લિકેશન.
7. થર્મલ વાહકતા: સ્કેન્ડિયમ પ્રમાણમાં ઊંચી થર્મલ વાહકતા ધરાવે છે, જે તેને ઊંચા તાપમાને સારો થર્મલ વાહક બનાવે છે. આ કેટલાક ઉચ્ચ-તાપમાન કાર્યક્રમોમાં ઉપયોગી છે.
8. ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચર: સ્કેન્ડિયમમાં ષટ્કોણ ક્લોઝ-પેક્ડ ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચર છે, જેનો અર્થ છે કે તેના પરમાણુ સ્ફટિકમાં બંધ-પેક્ડ હેક્સાગોન્સમાં પેક કરવામાં આવે છે.
9. મેગ્નેટિઝમ: સ્કેન્ડિયમ ઓરડાના તાપમાને ડાયમેગ્નેટિક છે, એટલે કે તે ચુંબકીય ક્ષેત્રો દ્વારા આકર્ષિત અથવા ભગાડવામાં આવતું નથી. તેની ચુંબકીય વર્તણૂક તેની ઇલેક્ટ્રોનિક રચના સાથે સંબંધિત છે.
10. રેડિયોએક્ટિવિટી: સ્કેન્ડિયમના તમામ સ્થિર આઇસોટોપ્સ કિરણોત્સર્ગી નથી, તેથી તે બિન-કિરણોત્સર્ગી તત્વ છે.

સ્કેન્ડિયમ એ પ્રમાણમાં હળવા, ઉચ્ચ ગલનબિંદુ ધરાવતી ધાતુ છે, જેમાં ખાસ કરીને એરોસ્પેસ ઉદ્યોગ અને સામગ્રી વિજ્ઞાનમાં ઘણી વિશેષ એપ્લિકેશનો છે. જો કે તે સામાન્ય રીતે પ્રકૃતિમાં જોવા મળતું નથી, તેના ભૌતિક ગુણધર્મો તેને કેટલાક ક્ષેત્રોમાં અનન્ય રીતે ઉપયોગી બનાવે છે.

સ્કેન્ડિયમના રાસાયણિક ગુણધર્મો

સ્કેન્ડિયમ એ સંક્રમણ ધાતુનું તત્વ છે.
1. અણુ માળખું: સ્કેન્ડિયમની અણુ રચનામાં 21 પ્રોટોન અને સામાન્ય રીતે લગભગ 20 ન્યુટ્રોન હોય છે. તેનું ઇલેક્ટ્રોન રૂપરેખાંકન 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹ 4s² છે, જે દર્શાવે છે કે તેની પાસે એક અપૂર્ણ d ભ્રમણકક્ષા છે.
2. રાસાયણિક પ્રતીક અને અણુ ક્રમાંક: સ્કેન્ડિયમનું રાસાયણિક પ્રતીક Sc છે, અને તેનો અણુ ક્રમાંક 21 છે.
3. ઈલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી: સ્કેન્ડિયમમાં લગભગ 1.36 (પોલ ઈલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી મુજબ) પ્રમાણમાં ઓછી ઈલેક્ટ્રોનેગેટિવિટી છે. આનો અર્થ એ છે કે તે હકારાત્મક આયનો બનાવવા માટે ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવવાનું વલણ ધરાવે છે.
4. ઓક્સિડેશન સ્થિતિ: સ્કેન્ડિયમ સામાન્ય રીતે +3 ઓક્સિડેશન સ્થિતિમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જેનો અર્થ છે કે તેણે Sc³⁺ આયન બનાવવા માટે ત્રણ ઇલેક્ટ્રોન ગુમાવ્યા છે. આ તેની સૌથી સામાન્ય ઓક્સિડેશન સ્થિતિ છે. જોકે Sc²⁺ અને Sc⁴⁺ પણ શક્ય છે, તે ઓછા સ્થિર અને ઓછા સામાન્ય છે.
5. સંયોજનો: સ્કેન્ડિયમ મુખ્યત્વે ઓક્સિજન, સલ્ફર, નાઇટ્રોજન અને હાઇડ્રોજન જેવા તત્વો સાથે સંયોજનો બનાવે છે. કેટલાક સામાન્ય સ્કેન્ડિયમ સંયોજનોમાં સમાવેશ થાય છેસ્કેન્ડિયમ ઓક્સાઇડ (Sc2O3) અને સ્કેન્ડિયમ હલાઇડ્સ (જેમ કેસ્કેન્ડિયમ ક્લોરાઇડ, ScCl3).
6. પ્રતિક્રિયાશીલતા: સ્કેન્ડિયમ પ્રમાણમાં પ્રતિક્રિયાશીલ ધાતુ છે, પરંતુ તે હવામાં ઝડપથી ઓક્સિડાઇઝ થાય છે, સ્કેન્ડિયમ ઓક્સાઇડની ઓક્સાઇડ ફિલ્મ બનાવે છે, જે વધુ ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયાઓને અટકાવે છે. આ સ્કેન્ડિયમને પ્રમાણમાં સ્થિર પણ બનાવે છે અને તેમાં થોડો કાટ પ્રતિકાર હોય છે.
7. દ્રાવ્યતા: મોટાભાગના એસિડમાં સ્કેન્ડિયમ ધીમે ધીમે ઓગળે છે, પરંતુ આલ્કલાઇન પરિસ્થિતિઓમાં વધુ સરળતાથી ઓગળી જાય છે. તે પાણીમાં અદ્રાવ્ય છે કારણ કે તેની ઓક્સાઇડ ફિલ્મ પાણીના અણુઓ સાથે વધુ પ્રતિક્રિયાઓને અટકાવે છે.

8. લેન્થેનાઇડ જેવા રાસાયણિક ગુણધર્મો: સ્કેન્ડિયમના રાસાયણિક ગુણધર્મો લેન્થેનાઇડ શ્રેણીના સમાન છે (લેન્થેનમ, ગેડોલિનિયમ, નિયોડીમિયમ, વગેરે). આ સમાનતા મુખ્યત્વે આયનીય ત્રિજ્યા, સંયોજન ગુણધર્મો અને કેટલીક પ્રતિક્રિયાત્મકતામાં પ્રતિબિંબિત થાય છે.
9. આઇસોટોપ્સ: સ્કેન્ડિયમમાં બહુવિધ આઇસોટોપ્સ છે, જેમાંથી કેટલાક સ્થિર છે. સૌથી સ્થિર આઇસોટોપ Sc-45 છે, જેનું અર્ધ જીવન લાંબુ છે અને તે કિરણોત્સર્ગી નથી.

સ્કેન્ડિયમ એ પ્રમાણમાં દુર્લભ તત્વ છે, પરંતુ તેના કેટલાક અનન્ય રાસાયણિક અને ભૌતિક ગુણધર્મોને લીધે, તે વિવિધ એપ્લિકેશન ક્ષેત્રોમાં, ખાસ કરીને એરોસ્પેસ ઉદ્યોગ, સામગ્રી વિજ્ઞાન અને કેટલીક ઉચ્ચ તકનીક એપ્લિકેશનોમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

સ્કેન્ડિયમના જૈવિક ગુણધર્મો

સ્કેન્ડિયમ પ્રકૃતિમાં સામાન્ય તત્વ નથી. તેથી, સજીવોમાં તેની કોઈ જૈવિક ગુણધર્મો નથી. જૈવિક ગુણધર્મોમાં સામાન્ય રીતે જૈવિક પ્રવૃત્તિ, જૈવિક શોષણ, ચયાપચય અને જીવંત જીવો પર તત્વોની અસરોનો સમાવેશ થાય છે. સ્કેન્ડિયમ એ જીવન માટે આવશ્યક તત્વ નથી, તેથી કોઈ જાણીતા સજીવોને સ્કેન્ડિયમ માટે જૈવિક જરૂરિયાત અથવા ઉપયોગ નથી.
સજીવો પર સ્કેન્ડિયમની અસર મુખ્યત્વે તેની રેડિયોએક્ટિવિટી સાથે સંબંધિત છે. સ્કેન્ડિયમના કેટલાક આઇસોટોપ્સ કિરણોત્સર્ગી હોય છે, તેથી જો માનવ શરીર અથવા અન્ય સજીવો કિરણોત્સર્ગી સ્કેન્ડિયમના સંપર્કમાં આવે છે, તો તે ખતરનાક રેડિયેશન એક્સપોઝરનું કારણ બની શકે છે. આ પરિસ્થિતિ સામાન્ય રીતે પરમાણુ વિજ્ઞાન સંશોધન, રેડિયોથેરાપી અથવા પરમાણુ અકસ્માતો જેવી ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં થાય છે.
સ્કેન્ડિયમ સજીવો સાથે ફાયદાકારક રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતું નથી અને રેડિયેશનનું જોખમ છે. તેથી, તે સજીવોમાં મહત્વપૂર્ણ તત્વ નથી.

સ્કેન્ડિયમ પ્રમાણમાં દુર્લભ રાસાયણિક તત્વ છે, અને પ્રકૃતિમાં તેનું વિતરણ પ્રમાણમાં મર્યાદિત છે. પ્રકૃતિમાં સ્કેન્ડિયમના વિતરણ માટે અહીં વિગતવાર પરિચય છે:

1. પ્રકૃતિમાં સામગ્રી: સ્કેન્ડિયમ પૃથ્વીના પોપડામાં પ્રમાણમાં ઓછી માત્રામાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. પૃથ્વીના પોપડામાં સરેરાશ સામગ્રી લગભગ 0.0026 mg/kg (અથવા 2.6 ભાગ પ્રતિ મિલિયન) છે. આ સ્કેન્ડિયમને પૃથ્વીના પોપડાના દુર્લભ તત્વોમાંનું એક બનાવે છે.

2. ખનિજોમાં શોધ: તેની મર્યાદિત સામગ્રી હોવા છતાં, સ્કેન્ડિયમ ચોક્કસ ખનિજોમાં મળી શકે છે, મુખ્યત્વે ઓક્સાઇડ અથવા સિલિકેટના સ્વરૂપમાં. સ્કેન્ડિયમ ધરાવતા કેટલાક ખનિજોમાં સ્કેન્ડિનાઈટ અને ડોલોમાઈટનો સમાવેશ થાય છે.

3. સ્કેન્ડિયમનું નિષ્કર્ષણ: પ્રકૃતિમાં તેના મર્યાદિત વિતરણને કારણે, શુદ્ધ સ્કેન્ડિયમ કાઢવાનું પ્રમાણમાં મુશ્કેલ છે. સામાન્ય રીતે, સ્કેન્ડિયમ એલ્યુમિનિયમ સ્મેલ્ટિંગ પ્રક્રિયાના આડપેદાશ તરીકે મેળવવામાં આવે છે, કારણ કે તે બોક્સાઈટમાં એલ્યુમિનિયમ સાથે થાય છે.

4. ભૌગોલિક વિતરણ: સ્કેન્ડિયમ વૈશ્વિક સ્તરે વિતરિત થાય છે, પરંતુ સમાનરૂપે નહીં. ચીન, રશિયા, નોર્વે, સ્વીડન અને બ્રાઝિલ જેવા કેટલાક દેશો પાસે સમૃદ્ધ સ્કેન્ડિયમ થાપણો છે, જ્યારે અન્ય પ્રદેશોમાં તે ભાગ્યે જ છે.

જોકે સ્કેન્ડિયમ પ્રકૃતિમાં મર્યાદિત વિતરણ ધરાવે છે, તે કેટલાક ઉચ્ચ તકનીકી અને ઔદ્યોગિક કાર્યક્રમોમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે, તેથી તેના

સ્કેન્ડિયમ તત્વનું નિષ્કર્ષણ અને ગંધ

સ્કેન્ડિયમ એ એક દુર્લભ ધાતુનું તત્વ છે, અને તેની ખાણકામ અને નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાઓ ખૂબ જટિલ છે. નીચે સ્કેન્ડિયમ તત્વની ખાણકામ અને નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાનો વિગતવાર પરિચય છે:

1. સ્કેન્ડિયમનું નિષ્કર્ષણ: સ્કેન્ડિયમ પ્રકૃતિમાં તેના મૂળ સ્વરૂપમાં અસ્તિત્વમાં નથી, પરંતુ સામાન્ય રીતે અયસ્કમાં ટ્રેસ જથ્થામાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. મુખ્ય સ્કેન્ડિયમ ઓરમાં વેનેડિયમ સ્કેન્ડિયમ ઓર, ઝિર્કોન ઓર અને યટ્રિયમ ઓરનો સમાવેશ થાય છે. આ અયસ્કમાં સ્કેન્ડિયમનું પ્રમાણ પ્રમાણમાં ઓછું હોય છે.

સ્કેન્ડિયમ કાઢવાની પ્રક્રિયામાં સામાન્ય રીતે નીચેના પગલાં શામેલ હોય છે:

a ખાણકામ: સ્કેન્ડિયમ ધરાવતા અયસ્કનું ખોદકામ.

b ક્રશિંગ અને ઓર પ્રોસેસિંગ: કચરાના ખડકોમાંથી ઉપયોગી અયસ્કને અલગ કરવા માટે અયસ્કને ક્રશિંગ અને પ્રોસેસિંગ.

c ફ્લોટેશન: ફ્લોટેશન પ્રક્રિયા દ્વારા, સ્કેન્ડિયમ ધરાવતા અયસ્કને અન્ય અશુદ્ધિઓથી અલગ કરવામાં આવે છે.

ડી. વિસર્જન અને ઘટાડો: સ્કેન્ડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સામાન્ય રીતે ઓગળવામાં આવે છે અને પછી ઘટાડતા એજન્ટ (સામાન્ય રીતે એલ્યુમિનિયમ) દ્વારા મેટાલિક સ્કેન્ડિયમમાં ઘટાડો થાય છે.

ઇ. ઇલેક્ટ્રોલિટીક નિષ્કર્ષણ: ઘટાડેલ સ્કેન્ડિયમને ઉચ્ચ શુદ્ધતા મેળવવા માટે ઇલેક્ટ્રોલિટીક પ્રક્રિયા દ્વારા કાઢવામાં આવે છે.સ્કેન્ડિયમ મેટલ.

3. સ્કેન્ડિયમનું શુદ્ધિકરણ: બહુવિધ વિસર્જન અને સ્ફટિકીકરણ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા, સ્કેન્ડિયમની શુદ્ધતા વધુ સુધારી શકાય છે. મેળવવા માટે ક્લોરિનેશન અથવા કાર્બોનેશન પ્રક્રિયાઓ દ્વારા સ્કેન્ડિયમ સંયોજનોને અલગ અને સ્ફટિકીકરણ કરવાની એક સામાન્ય પદ્ધતિ છે.ઉચ્ચ શુદ્ધતા સ્કેન્ડિયમ.

એ નોંધવું જોઈએ કે સ્કેન્ડિયમની અછતને લીધે, નિષ્કર્ષણ અને શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાઓ માટે અત્યંત ચોક્કસ રાસાયણિક એન્જિનિયરિંગની જરૂર પડે છે, અને સામાન્ય રીતે નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં કચરો અને ઉપ-ઉત્પાદનો ઉત્પન્ન કરે છે. તેથી, સ્કેન્ડિયમ તત્વનું ખાણકામ અને નિષ્કર્ષણ એ એક જટિલ અને ખર્ચાળ પ્રોજેક્ટ છે, જે સામાન્ય રીતે આર્થિક કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે અન્ય તત્વોના ખાણકામ અને નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયા સાથે જોડાય છે.

સ્કેન્ડિયમની તપાસ પદ્ધતિઓ
1. અણુ શોષણ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (AAS): અણુ શોષણ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી એ સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી જથ્થાત્મક વિશ્લેષણ પદ્ધતિ છે જે નમૂનામાં સ્કેન્ડિયમની સાંદ્રતા નક્કી કરવા માટે ચોક્કસ તરંગલંબાઇ પર શોષણ સ્પેક્ટ્રાનો ઉપયોગ કરે છે. તે જ્યોતમાં પરીક્ષણ કરવા માટેના નમૂનાનું અણુકરણ કરે છે, અને પછી સ્પેક્ટ્રોમીટર દ્વારા નમૂનામાં સ્કેન્ડિયમના શોષણની તીવ્રતાને માપે છે. આ પદ્ધતિ સ્કેન્ડિયમના ટ્રેસ સાંદ્રતાને શોધવા માટે યોગ્ય છે.
2. ઇન્ડક્ટિવલી કમ્પલ્ડ પ્લાઝ્મા ઓપ્ટિકલ એમિશન સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (ICP-OES): ઇન્ડક્ટિવલી કમ્પલ્ડ પ્લાઝ્મા ઓપ્ટિકલ એમિશન સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી એ અત્યંત સંવેદનશીલ અને પસંદગીયુક્ત વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિ છે જેનો બહુ-તત્વ વિશ્લેષણમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. તે નમૂનાને અણુ બનાવે છે અને પ્લાઝમા બનાવે છે, અને સ્પેક્ટ્રોમીટરમાં સ્કેન્ડિયમ ઉત્સર્જનની ચોક્કસ તરંગલંબાઇ અને તીવ્રતા નક્કી કરે છે.
3. ઇન્ડક્ટિવલી કપલ્ડ પ્લાઝ્મા માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (ICP-MS): ઇન્ડક્ટિવલી કમ્પલ્ડ પ્લાઝ્મા માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી એ અત્યંત સંવેદનશીલ અને ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિ છે જેનો ઉપયોગ આઇસોટોપ રેશિયો નિર્ધારણ અને ટ્રેસ એલિમેન્ટ વિશ્લેષણ માટે કરી શકાય છે. તે નમૂનાને એટોમાઇઝ કરે છે અને પ્લાઝ્મા બનાવે છે, અને માસ સ્પેક્ટ્રોમીટરમાં સ્કેન્ડિયમના માસ-ટુ-ચાર્જ રેશિયોને નિર્ધારિત કરે છે. 4. એક્સ-રે ફ્લોરોસેન્સ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (XRF): એક્સ-રે ફ્લોરોસેન્સ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી તત્વોની સામગ્રીનું પૃથ્થકરણ કરવા માટે એક્સ-રે દ્વારા નમૂનાને ઉત્તેજિત કર્યા પછી પેદા થતા ફ્લોરોસેન્સ સ્પેક્ટ્રમનો ઉપયોગ કરે છે. તે નમૂનામાં સ્કેન્ડિયમની સામગ્રીને ઝડપથી અને બિન-વિનાશક રીતે નિર્ધારિત કરી શકે છે.
5. ડાયરેક્ટ રીડિંગ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી: ફોટોઈલેક્ટ્રીક ડાયરેક્ટ રીડિંગ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી તરીકે પણ ઓળખાય છે, તે એક વિશ્લેષણાત્મક તકનીક છે જેનો ઉપયોગ નમૂનામાં તત્વોની સામગ્રીનું વિશ્લેષણ કરવા માટે થાય છે. ડાયરેક્ટ રીડિંગ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી એટોમિક એમિશન સ્પેક્ટ્રોમેટ્રીના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે. તે નક્કર અવસ્થામાંથી નમૂનામાં રહેલા તત્વોને સીધા જ બાષ્પીભવન કરવા અને ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં લાક્ષણિક સ્પેક્ટ્રલ રેખાઓ બહાર કાઢવા માટે ઉચ્ચ-તાપમાનના ઇલેક્ટ્રિક સ્પાર્ક અથવા આર્કનો ઉપયોગ કરે છે. દરેક તત્વની એક અનન્ય ઉત્સર્જન રેખા હોય છે, અને તેની તીવ્રતા નમૂનામાં તત્વની સામગ્રીના પ્રમાણસર હોય છે. આ લાક્ષણિકતા વર્ણપટ રેખાઓની તીવ્રતાને માપીને, નમૂનામાં દરેક તત્વની સામગ્રી નક્કી કરી શકાય છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ધાતુઓ અને એલોયના રચના વિશ્લેષણ માટે થાય છે, ખાસ કરીને ધાતુશાસ્ત્ર, ધાતુ પ્રક્રિયા, સામગ્રી વિજ્ઞાન અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં.

સ્કેન્ડિયમના જથ્થાત્મક વિશ્લેષણ અને ગુણવત્તા નિયંત્રણ માટે આ પદ્ધતિઓનો પ્રયોગશાળા અને ઉદ્યોગમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. યોગ્ય પદ્ધતિની પસંદગી નમૂનાનો પ્રકાર, જરૂરી તપાસ મર્યાદા અને શોધની ચોકસાઈ જેવા પરિબળો પર આધાર રાખે છે.

સ્કેન્ડિયમ અણુ શોષણ પદ્ધતિનો ચોક્કસ ઉપયોગ

તત્વ માપનમાં, અણુ શોષણ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી ઉચ્ચ ચોકસાઈ અને સંવેદનશીલતા ધરાવે છે, જે રાસાયણિક ગુણધર્મો, સંયોજન રચના અને તત્વોની સામગ્રીનો અભ્યાસ કરવા માટે અસરકારક માધ્યમ પ્રદાન કરે છે.

આગળ, અમે લોહ તત્વની સામગ્રીને માપવા માટે અણુ શોષણ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ કરીશું.

વિશિષ્ટ પગલાં નીચે મુજબ છે:

પરીક્ષણ માટે નમૂના તૈયાર કરો. માપવાના નમૂનાનું સોલ્યુશન તૈયાર કરવા માટે, અનુગામી માપનની સુવિધા માટે સામાન્ય રીતે પાચન માટે મિશ્ર એસિડનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે.

યોગ્ય અણુ શોષણ સ્પેક્ટ્રોમીટર પસંદ કરો. પરીક્ષણ કરવાના નમૂનાના ગુણધર્મો અને માપવા માટેની સ્કેન્ડિયમ સામગ્રીની શ્રેણીના આધારે યોગ્ય અણુ શોષણ સ્પેક્ટ્રોમીટર પસંદ કરો. અણુ શોષણ સ્પેક્ટ્રોમીટરના પરિમાણોને સમાયોજિત કરો. અણુ શોષણ સ્પેક્ટ્રોમીટરના પરિમાણોને સમાયોજિત કરો, જેમાં પ્રકાશ સ્ત્રોત, વિચ્છેદક કણદાની, ડિટેક્ટર વગેરેનો સમાવેશ થાય છે, પરીક્ષણ કરેલ તત્વ અને સાધન મોડેલના આધારે.

સ્કેન્ડિયમ તત્વના શોષણને માપો. પરીક્ષણ કરવા માટેના નમૂનાને વિચ્છેદક કણદાનીમાં મૂકો અને પ્રકાશ સ્ત્રોત દ્વારા ચોક્કસ તરંગલંબાઇના પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગને બહાર કાઢો. ચકાસવામાં આવનાર સ્કેન્ડિયમ તત્વ આ પ્રકાશ કિરણોત્સર્ગને શોષી લેશે અને ઊર્જા સ્તરના સંક્રમણોમાંથી પસાર થશે. ડિટેક્ટર દ્વારા સ્કેન્ડિયમ તત્વના શોષણને માપો.

સ્કેન્ડિયમ તત્વની સામગ્રીની ગણતરી કરો. શોષણ અને પ્રમાણભૂત વળાંકના આધારે સ્કેન્ડિયમ તત્વની સામગ્રીની ગણતરી કરો.

વાસ્તવિક કાર્યમાં, સાઇટની ચોક્કસ જરૂરિયાતો અનુસાર યોગ્ય માપન પદ્ધતિઓ પસંદ કરવી જરૂરી છે. પ્રયોગશાળાઓ અને ઉદ્યોગોમાં આયર્નના વિશ્લેષણ અને શોધમાં આ પદ્ધતિઓનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે.
સ્કેન્ડિયમના અમારા વ્યાપક પરિચયના અંતે, અમે આશા રાખીએ છીએ કે વાચકો આ અદ્ભુત તત્વની ઊંડી સમજ અને જ્ઞાન મેળવી શકશે. સ્કેન્ડિયમ, સામયિક કોષ્ટકમાં એક મહત્વપૂર્ણ તત્વ તરીકે, માત્ર વિજ્ઞાનના ક્ષેત્રમાં જ મહત્ત્વની ભૂમિકા ભજવે છે, પરંતુ રોજિંદા જીવન અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં પણ તેની વ્યાપક શ્રેણી છે.
આધુનિક વિજ્ઞાન અને ટેક્નોલોજીમાં સ્કેન્ડિયમના ગુણધર્મો, ઉપયોગો, શોધ પ્રક્રિયા અને એપ્લિકેશનનો અભ્યાસ કરીને, આપણે આ તત્વના અનન્ય વશીકરણ અને સંભવિતતાને જોઈ શકીએ છીએ. એરોસ્પેસ મટિરિયલ્સથી લઈને બેટરી ટેક્નોલોજી સુધી, પેટ્રોકેમિકલ્સથી લઈને મેડિકલ ઈક્વિપમેન્ટ સુધી, સ્કેન્ડિયમ મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે.
અલબત્ત, આપણે એ પણ સમજવાની જરૂર છે કે જ્યારે સ્કેન્ડિયમ આપણા જીવનમાં સગવડ લાવે છે, ત્યારે તેમાં કેટલાક સંભવિત જોખમો પણ છે. તેથી, જ્યારે આપણે સ્કેન્ડિયમના લાભોનો આનંદ માણવાની જરૂર છે, ત્યારે આપણે સંભવિત સમસ્યાઓ ટાળવા માટે વાજબી ઉપયોગ અને પ્રમાણિત એપ્લિકેશન પર પણ ધ્યાન આપવું જોઈએ. સ્કેન્ડિયમ એ આપણા ઊંડા અભ્યાસ અને સમજણ માટે યોગ્ય તત્વ છે. વિજ્ઞાન અને ટેક્નોલોજીના ભાવિ વિકાસમાં, અમે અપેક્ષા રાખીએ છીએ કે સ્કેન્ડિયમ વધુ ક્ષેત્રોમાં તેના અનન્ય ફાયદાઓ ભજવશે અને આપણા જીવનમાં વધુ સગવડ અને આશ્ચર્ય લાવશે.