दुर्लभ पृथ्वी तत्व | स्कैंडियम (एससी)

1879 में, स्वीडिश रसायन विज्ञान के प्रोफेसर एलएफ निल्सन (1840-1899) और पीटी क्लेव (1840-1905) ने लगभग उसी समय दुर्लभ खनिज गैडोलिनाइट और काले दुर्लभ सोने के अयस्क में एक नया तत्व पाया। उन्होंने इस तत्व का नाम "स्कैंडियम", जो मेंडेलीव द्वारा भविष्यवाणी किया गया "बोरॉन जैसा" तत्व था। उनकी खोज एक बार फिर तत्वों के आवधिक नियम और मेंडेलीव की दूरदर्शिता की शुद्धता को साबित करती है।

लैंथेनाइड तत्वों की तुलना में स्कैंडियम की आयनिक त्रिज्या बहुत छोटी होती है और हाइड्रॉक्साइड की क्षारीयता भी बहुत कमजोर होती है। इसलिए, जब स्कैंडियम और दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को एक साथ मिलाया जाता है, तो उन्हें अमोनिया (या अत्यंत पतला क्षार) के साथ इलाज किया जाता है, और स्कैंडियम पहले अवक्षेपित होगा। इसलिए, इसे "वर्गीकृत अवक्षेपण" विधि द्वारा दुर्लभ पृथ्वी तत्वों से आसानी से अलग किया जा सकता है। दूसरी विधि पृथक्करण के लिए नाइट्रेट के ध्रुवीय अपघटन का उपयोग करना है, क्योंकि स्कैंडियम नाइट्रेट को विघटित करना सबसे आसान है, ताकि पृथक्करण के उद्देश्य को प्राप्त किया जा सके।

स्कैंडियम धातु इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त की जा सकती है। स्कैंडियम के शोधन के दौरान,ScCl3, KCl, और LiCl को सह पिघलाया जाता है, और पिघला हुआ जस्ता जिंक इलेक्ट्रोड पर स्कैंडियम को अवक्षेपित करने के लिए इलेक्ट्रोलिसिस के लिए कैथोड के रूप में उपयोग किया जाता है। फिर, स्कैंडियम धातु प्राप्त करने के लिए जिंक को वाष्पित किया जाता है। इसके अलावा, यूरेनियम, थोरियम और लैंथेनाइड तत्वों का उत्पादन करने के लिए अयस्क को संसाधित करते समय स्कैंडियम को पुनर्प्राप्त करना आसान होता है। टंगस्टन और टिन खदानों से स्कैंडियम के साथ की व्यापक पुनर्प्राप्ति भी स्कैंडियम का एक महत्वपूर्ण स्रोत है। स्कैंडियम मुख्य रूप से यौगिकों में त्रिसंयोजक अवस्था में होता है और आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता हैSc2O3हवा में, अपनी धात्विक चमक खोकर गहरे भूरे रंग में बदल जाता है। स्कैंडियम गर्म पानी के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोजन छोड़ सकता है और एसिड में आसानी से घुलनशील होता है, जिससे यह एक मजबूत कम करने वाला एजेंट बन जाता है। स्कैंडियम के ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड केवल क्षारीयता दर्शाते हैं, लेकिन उनकी नमक राख को शायद ही हाइड्रोलाइज किया जा सकता है। स्कैंडियम का क्लोराइड एक सफेद क्रिस्टल है जो पानी में आसानी से घुलनशील होता है और हवा में विलुप्त हो सकता है। इसके मुख्य अनुप्रयोग इस प्रकार हैं.

(1) धातुकर्म उद्योग में, स्कैंडियम का उपयोग अक्सर मिश्र धातुओं (मिश्र धातुओं के लिए योजक) के निर्माण के लिए किया जाता है ताकि उनकी ताकत, कठोरता, गर्मी प्रतिरोध और प्रदर्शन में सुधार हो सके। उदाहरण के लिए, पिघले हुए लोहे में थोड़ी मात्रा में स्कैंडियम मिलाने से कच्चा लोहा के गुणों में काफी सुधार हो सकता है, जबकि एल्यूमीनियम में थोड़ी मात्रा में स्कैंडियम मिलाने से इसकी ताकत और गर्मी प्रतिरोध में सुधार हो सकता है।

(2) इलेक्ट्रॉनिक उद्योग में, स्कैंडियम का उपयोग विभिन्न अर्धचालक उपकरणों के रूप में किया जा सकता है, जैसे अर्धचालकों में स्कैंडियम सल्फाइट का अनुप्रयोग, जिसने घरेलू और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर ध्यान आकर्षित किया है। स्कैंडियम युक्त फेराइट्स का कंप्यूटर चुंबकीय कोर में भी आशाजनक अनुप्रयोग है।

(3) रासायनिक उद्योग में, स्कैंडियम यौगिकों का उपयोग एथिलीन के उत्पादन और अपशिष्ट हाइड्रोक्लोरिक एसिड से क्लोरीन के उत्पादन में अल्कोहल डिहाइड्रोजनेशन और निर्जलीकरण के लिए कुशल उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।

(4) कांच उद्योग में स्कैंडियम युक्त विशेष कांच का निर्माण किया जा सकता है।

(5) विद्युत प्रकाश स्रोत उद्योग में, स्कैंडियम और सोडियम से बने स्कैंडियम सोडियम लैंप में उच्च दक्षता और सकारात्मक प्रकाश रंग के फायदे हैं।

स्कैंडियम प्रकृति में 15Sc के रूप में मौजूद है, और स्कैंडियम के 9 रेडियोधर्मी समस्थानिक भी हैं, अर्थात् 40-44Sc और 16-49Sc। उनमें से, 46Sc का उपयोग रासायनिक, धातुकर्म और समुद्र विज्ञान क्षेत्रों में एक ट्रेसर के रूप में किया गया है। चिकित्सा के क्षेत्र में, कैंसर के इलाज के लिए 46Sc का उपयोग करते हुए विदेशों में भी अध्ययन हो रहे हैं।