दुर्लभ पृथ्वी धातुओं में प्रकाश का पुत्र - स्कैंडियम

स्कैंडियमतत्व प्रतीक के साथ एक रासायनिक तत्व हैScऔर परमाणु संख्या 21। तत्व एक नरम, चांदी-सफेद संक्रमण धातु है जिसे अक्सर मिश्रित किया जाता हैगैडोलीनियम, एर्बियम, आदि। उत्पादन बहुत छोटा है, और पृथ्वी की पपड़ी में इसकी सामग्री लगभग 0.0005% है।

1. का रहस्यस्कैंडियमतत्व

का गलनांकस्कैंडियम1541 ℃ है, क्वथनांक 2836 ℃ है, और घनत्व 2.985 ग्राम/सेमी³ है। स्कैंडियम एक हल्की, चांदी-सफेद धातु है जो रासायनिक रूप से भी बहुत प्रतिक्रियाशील है और हाइड्रोजन उत्पन्न करने के लिए गर्म पानी के साथ प्रतिक्रिया कर सकती है। इसलिए, आप चित्र में जो धातु स्कैंडियम देख रहे हैं उसे एक बोतल में सील कर दिया गया है और आर्गन गैस से संरक्षित किया गया है। अन्यथा, स्कैंडियम जल्दी ही गहरे पीले या भूरे रंग की ऑक्साइड परत बना लेगा और अपनी चमकदार धात्विक चमक खो देगा।    

2. स्कैंडियम के मुख्य उपयोग

स्कैंडियम का उपयोग (मुख्य कार्यशील पदार्थ के रूप में, डोपिंग के लिए नहीं) बहुत उज्ज्वल दिशाओं में केंद्रित है, और इसे प्रकाश का पुत्र कहना अतिश्योक्ति नहीं होगी।

1). स्कैंडियम सोडियम लैंप का उपयोग हजारों घरों में रोशनी लाने के लिए किया जा सकता है। यह एक मेटल हैलाइड विद्युत प्रकाश स्रोत है: बल्ब सोडियम आयोडाइड और स्कैंडियम आयोडाइड से भरा होता है, और स्कैंडियम और सोडियम फ़ॉइल को एक ही समय में जोड़ा जाता है। हाई-वोल्टेज डिस्चार्ज के दौरान, स्कैंडियम आयन और सोडियम आयन क्रमशः अपनी विशिष्ट उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश उत्सर्जित करते हैं। सोडियम की वर्णक्रमीय रेखाएँ 589.0 और 589.6nm पर दो प्रसिद्ध पीली किरणें हैं, जबकि स्कैंडियम की वर्णक्रमीय रेखाएँ 361.3 से 424.7nm तक निकट-पराबैंगनी और नीली रोशनी उत्सर्जन की एक श्रृंखला हैं। चूँकि वे पूरक रंग हैं, इसलिए उत्पादित कुल हल्का रंग सफेद रोशनी है। ऐसा इसलिए है क्योंकि स्कैंडियम सोडियम लैंप में उच्च चमकदार दक्षता, अच्छा प्रकाश रंग, ऊर्जा की बचत, लंबी सेवा जीवन और मजबूत कोहरे को तोड़ने की क्षमता है, इसका व्यापक रूप से टेलीविजन कैमरों और चौराहों, स्टेडियमों और सड़क प्रकाश व्यवस्था में उपयोग किया जा सकता है। और तीसरी पीढ़ी कहलाती है। प्रकाश स्रोत. चीन में, इस प्रकार के लैंप को धीरे-धीरे एक नई तकनीक के रूप में प्रचारित किया जाता है, लेकिन कुछ विकसित देशों में, इस प्रकार के लैंप का उपयोग 1980 के दशक की शुरुआत से ही व्यापक रूप से किया जाने लगा है।

2). सौर फोटोवोल्टिक सेल जमीन पर बिखरी रोशनी को इकट्ठा कर सकते हैं और उसे बिजली में बदल सकते हैं जो मानव समाज को चलाती है। स्कैंडियम धातु-इन्सुलेटर-सेमीकंडक्टर सिलिकॉन फोटोवोल्टिक कोशिकाओं और सौर कोशिकाओं में सबसे अच्छा अवरोधक धातु है

3). गामा किरण स्रोत, यह जादुई हथियार स्वयं महान प्रकाश उत्सर्जित कर सकता है, लेकिन इस प्रकार का प्रकाश हमारी नग्न आंखों द्वारा प्राप्त नहीं किया जा सकता है। यह एक उच्च-ऊर्जा फोटॉन प्रवाह है। हम आमतौर पर खनिजों से जो निकालते हैं वह 45Sc है, जो स्कैंडियम का एकमात्र प्राकृतिक आइसोटोप है। प्रत्येक 45Sc नाभिक में 21 प्रोटॉन और 24 न्यूट्रॉन होते हैं। यदि हम स्कैंडियम को परमाणु रिएक्टर में डालते हैं और इसे न्यूट्रॉन विकिरण को अवशोषित करने देते हैं, जैसे ताईशांग लाओजुन की कीमिया भट्ठी में एक बंदर को 7,749 दिनों के लिए डालते हैं, तो नाभिक में एक और न्यूट्रॉन के साथ 46Sc का जन्म होगा। 46Sc, एक कृत्रिम रेडियोधर्मी आइसोटोप, का उपयोग गामा किरण स्रोत या ट्रेसर परमाणु के रूप में किया जा सकता है, और इसका उपयोग घातक ट्यूमर की रेडियोथेरेपी के लिए भी किया जा सकता है। टेलीविजन सेटों में येट्रियम-गैलियम-स्कैंडियम गार्नेट लेजर, स्कैंडियम फ्लोराइड ग्लास इंफ्रारेड ऑप्टिकल फाइबर और स्कैंडियम-लेपित कैथोड रे ट्यूब जैसे अनगिनत उपयोग हैं। ऐसा लगता है कि स्कैंडियम का उज्ज्वल होना तय है।

3、 स्कैंडियम के सामान्य यौगिक    1). टेरबियम स्कैंडेट (TbScO3) क्रिस्टल - इसमें पेरोव्स्काइट संरचना सुपरकंडक्टर्स के साथ अच्छा जाली मिलान है, और यह एक उत्कृष्ट फेरोइलेक्ट्रिक पतली फिल्म सब्सट्रेट सामग्री है

2).एल्यूमीनियम स्कैंडियम मिश्र धातु- सबसे पहले, यह एक उच्च प्रदर्शन एल्यूमीनियम मिश्र धातु है। एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के कई तरीके हैं। उनमें से, पिछले 20 वर्षों में उच्च प्रदर्शन वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातु अनुसंधान में माइक्रोअलॉयिंग और मजबूती और सख्तता सबसे आगे रही है। जहाज निर्माण, एयरोस्पेस में उद्योग, रॉकेट मिसाइल और परमाणु ऊर्जा जैसे उच्च तकनीक क्षेत्रों में आवेदन की संभावनाएं बहुत व्यापक हैं।

3).स्कैंडियम ऑक्साइड- स्कैंडियम ऑक्साइड में उत्कृष्ट भौतिक और रासायनिक गुण हैं, इसलिए सामग्री विज्ञान के क्षेत्र में इसके अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। सबसे पहले, स्कैंडियम ऑक्साइड का उपयोग सिरेमिक सामग्रियों में एक योजक के रूप में किया जा सकता है, जो सिरेमिक की कठोरता, ताकत और पहनने के प्रतिरोध में सुधार कर सकता है, जिससे उन्हें अधिक टिकाऊ बनाया जा सकता है। इसके अलावा, स्कैंडियम ऑक्साइड का उपयोग उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर सामग्री तैयार करने के लिए भी किया जा सकता है। ये सामग्रियां कम तापमान पर अच्छी विद्युत चालकता प्रदर्शित करती हैं और इनमें अनुप्रयोग की काफी संभावनाएं होती हैं।