Ki sa ki Scandium ak metòd tès souvan itilize li yo

21 Scandium ak metòd tès souvan itilize li yo

Byenveni nan mond sa a nan eleman plen mistè ak cham. Jodi a, nou pral eksplore yon eleman espesyal ansanm -eskandyòm. Malgre ke eleman sa a ka pa komen nan lavi chak jou nou an, li jwe yon wòl enpòtan nan syans ak endistri.

Eskandyòm, eleman sa a bèl bagay, gen anpil pwopriyete etonan. Li se yon manm nan fanmi an Eleman ki ra. Tankou lòtEleman Latè ki ra, estrikti a atomik nan Scandium se tout mistè. Li se sa yo estrikti inik atomik ki fè Scandium jwe yon wòl iranplasabl nan fizik, chimi ak syans materyèl.

Dekouvèt la nan Scandium se tout Torsion ak vire ak difikilte. Li te kòmanse nan 1841, lè magazen an Swedish Lfnilson (1840 ~ 1899) te espere separe lòt eleman soti nan pirifye laerbiumLatè pandan y ap etidye metal limyè. Apre 13 fwa nan dekonpozisyon pasyèl nan nitrat, li te finalman jwenn 3.5g nan pi bon kaliteytterbiumLatè. Sepandan, li te jwenn ke pwa atomik la nan ytterbium a li te jwenn pa t 'matche ak pwa a atomik nan ytterbium bay pa Malinac anvan. Nelson a byen file-Peas reyalize ke ka gen kèk eleman ki lejè nan li. Se konsa, li te kontinye travay sou ytterbium a li te jwenn ak menm pwosesis la. Finalman, lè sèlman yon sèl-dizyèm nan echantiyon an te rete, mezire pwa a atomik tonbe nan 167.46. Rezilta sa a se tou pre pwa atomik la nan yttrium, se konsa Nelson yo te rele li "Scandium".

Malgre ke Nelson te dekouvri scandium, li pa t 'atire anpil atansyon soti nan kominote a syantifik akòz rar li yo ak difikilte pou nan separasyon. Li pa t 'jouk nan fen 19yèm syèk la, lè rechèch sou eleman latè ki ra te vin yon tandans, ki te Scandium dekouvri ak etidye.

Se konsa, kite nou s'angajè sou vwayaj sa a nan eksplore Scandium, dekouvwi mistè li yo ak konprann sa a w pèdi òdinè men aktyèlman bon eleman.

Jaden aplikasyon nan scandium
Senbòl la nan scandium se SC, ak nimewo atomik li yo se 21. Eleman an se yon mou, ajan-blan metal tranzisyon. Malgre ke Scandium se pa yon eleman komen nan kwout Latè a, li gen anpil jaden aplikasyon enpòtan, sitou nan aspè sa yo:

1. Aerospace Industry: Scandium aliminyòm se yon alyaj ki lejè, wo-fòs yo itilize nan estrikti avyon, pati motè, ak manifakti misil nan endistri a avyon. Adisyon nan scandium ka amelyore fòs la ak rezistans korozyon nan alyaj la pandan y ap diminye dansite nan alyaj la, fè ekipman avyon pi lejè ak plis dirab.
2. Bisiklèt ak Ekipman Espò:Eskandyòm aliminyòmse tou itilize fè bisiklèt, klib gòlf, ak lòt ekipman espò. Akòz fòs ekselan li yo ak légèreté,Scandium alyajka amelyore pèfòmans nan ekipman espò, diminye pwa, ak ogmante rezistans a nan materyèl la.
3. Endistri ekleraj:Iodid Scandiumyo itilize kòm yon filler nan gwo entansite lanp ksenon. Anpoul sa yo yo te itilize nan fotografi, sinema, ekleraj etap, ak ekipman medikal paske karakteristik espèk yo yo trè pre limyè solèy la natirèl.
4. Selil gaz:Eskandyòm aliminyòmEpitou jwenn aplikasyon nan selil gaz oksid solid (SOFCs). Nan pil sa yo,Scandium-aliminyòm alyajyo itilize kòm materyèl anod, ki gen konduktiviti segondè ak estabilite, ede amelyore efikasite a ak pèfòmans nan selil gaz.
5. Rechèch syantifik: Scandium yo itilize kòm yon materyèl detektè nan rechèch syantifik. Nan eksperyans fizik nikleyè ak akseleratè patikil yo, kristal scranium scintillation yo te itilize yo detekte radyasyon ak patikil.
6. Lòt aplikasyon pou: Scandium se tou itilize kòm yon superconductor gwo tanperati ak nan kèk alyaj espesyal amelyore pwopriyete yo nan alyaj la. Akòz pèfòmans siperyè nan scandium nan pwosesis la anodize, li se tou yo itilize nan pwodiksyon an nan materyèl electrodes pou pil ityòm ak lòt aparèy elektwonik.

Li enpòtan pou note ke malgre anpil aplikasyon li yo, pwodiksyon ak itilizasyon Scandium yo limite ak relativman chè akòz rate relatif li yo, se konsa pri li yo ak altènativ yo bezwen ak anpil atansyon konsidere lè w ap itilize li.

Pwopriyete fizik nan eleman Scandium

1. Estrikti atomik: nwayo a nan eskandyòm konsiste de 21 pwoton epi anjeneral gen 20 netwon. Se poutèt sa, estanda pwa atomik li yo (relatif mas atomik) se sou 44.955908. An tèm de estrikti atomik, konfigirasyon nan elèktron nan scandium se 1S² 2S² 2P⁶ 3S² 3P⁶ 3D¹ 4S².
2. Eta fizik: Scandium se solid nan tanperati chanm epi li gen yon aparans ajan-blan. Eta fizik li yo ka chanje depann sou chanjman ki fèt nan tanperati a ak presyon.
3. Dansite: dansite eskandyòm lan se sou 2.989 g/cm3. Sa a dansite relativman ba fè li yon metal ki lejè.
4. Pwen k ap fonn: pwen an k ap fonn nan Scandium se sou 1541 degre Sèlsiyis (2806 degre Farennayt), ki endike ke li gen yon pwen relativman wo k ap fonn. 5. Pwen bouyi: Scandium gen yon pwen bouyi nan sou 2836 degre Sèlsiyis (5137 degre Farennayt), ki vle di ke li mande pou tanperati ki wo evapore.
6. Konductivite elektrik: Scandium se yon bon kondiktè nan elektrisite, ak konduktiviti elektrik rezonab. Pandan ke yo pa osi bon ke materyèl kondiktè komen tankou kwiv oswa aliminyòm, li toujou itil nan kèk aplikasyon espesyal, tankou selil elektwolitik ak aplikasyon pou avyon.
7. Tèmik konduktivite: Scandium gen yon konduktiviti relativman wo tèmik, fè li yon bon kondiktè tèmik nan tanperati ki wo. Sa a se itil nan kèk aplikasyon pou gwo tanperati.
8. Estrikti kristal: Scandium gen yon egzagonal fèmen-chaje estrikti kristal, ki vle di ke atòm li yo ap chaje nan fèmen-chaje ègzagon nan kristal la.
9. Magnetism: Scandium se dyamagnetik nan tanperati chanm, sa vle di li pa atire oswa rpouse pa jaden mayetik. Se konpòtman mayetik li yo ki gen rapò ak estrikti elektwonik li yo.
10. Radyoaktivite: Tout izotòp ki estab nan Scandium yo pa radyo-aktif, kidonk li se yon eleman ki pa radyoaktif.

Scandium se yon relativman limyè, metal-wo-fonn-pwen ak plizyè aplikasyon espesyal, patikilyèman nan endistri a avyon ak syans materyèl. Malgre ke li pa souvan yo te jwenn nan lanati, pwopriyete fizik li yo fè li inikman itil nan plizyè zòn.

Pwopriyete chimik scandium

Scandium se yon eleman metal tranzisyon an.
1. Estrikti atomik: estrikti atomik Scandium a konsiste de 21 pwoton epi anjeneral apeprè 20 netwon. Konfigirasyon elèktron li yo se 1S² 2S² 2P⁶ 3S² 3P⁶ 3D¹ 4S², ki endike ke li gen yon sèl òbital d.
2. Senbòl chimik ak nimewo atomik: senbòl chimik Scandium a se SC, ak nimewo atomik li yo se 21.
3. Electronegativity: Scandium gen yon elèktronegativite relativman ba nan sou 1.36 (dapre Electronegativity Pòl la). Sa vle di ke li gen tandans pèdi elektwon yo pou fòme iyon pozitif.
4. Eta oksidasyon: Scandium anjeneral egziste nan +3 eta a oksidasyon, ki vle di li te pèdi twa elektwon yo fòme sc³⁺ ion la. Sa a se eta ki pi komen oksidasyon li yo. Malgre ke SC²⁺ ak SC⁴⁺ yo posib tou, yo gen mwens ki estab ak mwens komen.
5. Konpoze: Scandium sitou fòme konpoze ak eleman tankou oksijèn, souf, azòt, ak idwojèn. Gen kèk konpoze eskandyòm komen ki gen ladanoksid scandium (Sc2o3) ak halogen scandium (tankouklori scandium, sccl3).
6. Reyaktivite: Scandium se yon metal relativman reyaktif, men li oksidasyon rapid nan lè, fòme yon fim oksid nan oksid scandium, ki anpeche plis reyaksyon oksidasyon. Sa a tou fè Scandium relativman ki estab epi li gen kèk rezistans korozyon.
7. Solubility: Scandium fonn tou dousman nan pi asid, men fonn pi fasil nan kondisyon asid. Li se solubl nan dlo paske fim oksid li yo anpeche plis reyaksyon ak molekil dlo.

8. Pwopriyete chimik Lanthanide ki tankou: Pwopriyete chimik Scandium a sanble ak sa ki nan seri Lanthanide (lantan, gadolinyòm, neodmium, elatriye), kidonk li se pafwa klase kòm yon eleman lantanid ki tankou. Sa a se resanblans sitou reflete nan reyon an iyonik, pwopriyete konpoze ak kèk reyaksyon.
9. izotòp: Scandium gen izotòp miltip, se sèlman kèk nan yo ki ki estab. Izotòp ki pi estab se SC-45, ki gen yon mwatye lavi long epi li pa radyo-aktif.

Scandium se yon eleman relativman ra, men akòz kèk nan pwopriyete inik chimik ak fizik li yo, li jwe yon wòl enpòtan nan plizyè zòn aplikasyon, espesyalman nan endistri avyon an, syans materyèl ak kèk aplikasyon pou gwo teknoloji.

Pwopriyete byolojik nan scandium

Scandium se pa yon eleman komen nan lanati. Se poutèt sa, li pa gen okenn pwopriyete byolojik nan òganis. Pwopriyete byolojik anjeneral enplike aktivite byolojik la, absòpsyon byolojik, metabolis ak efè eleman sou òganis vivan yo. Depi scandium se pa yon eleman esansyèl pou lavi, pa gen okenn òganis li te ye gen yon bezwen byolojik oswa itilize pou scandium.
Efè a nan scandium sou òganis se sitou ki gen rapò ak radyoaktivite li yo. Gen kèk izotòp nan skandyòm yo se radyo -aktif, kidonk si kò imen an oswa lòt òganis yo ekspoze a scandium radyo -aktif, li ka lakòz ekspoze radyasyon danjere. Sitiyasyon sa a fèt anjeneral nan sitiyasyon espesifik tankou rechèch syans nikleyè, radiyoterapi oswa aksidan nikleyè.
Scandium pa kominike benefisye ak òganis epi gen yon danje radyasyon. Se poutèt sa, li se pa yon eleman enpòtan nan òganis.

Scandium se yon eleman chimik relativman ra, ak distribisyon li yo nan lanati se relativman limite. Isit la se yon entwodiksyon detaye sou distribisyon an nan scandium nan lanati:

1. Kontni nan lanati: Scandium egziste nan kantite lajan relativman ti nan kwout Latè a. Kontni an mwayèn nan kwout Latè a se sou 0.0026 mg/kg (oswa 2.6 pati pou chak milyon dola). Sa fè Scandium youn nan eleman yo rar nan kwout Latè a.

2. Dekouvèt nan mineral: Malgre kontni limite li yo, Scandium ka jwenn nan sèten mineral, sitou nan fòm lan nan oksid oswa silikat. Gen kèk mineral ki gen scandium gen ladan Scandianite ak dolomit.

3. Ekstraksyon nan Scandium: Akòz distribisyon limite li yo nan lanati, li se relativman difisil ekstrè pi scandium. Anjeneral, se scandium kòm yon byproduct nan pwosesis la fondri aliminyòm, kòm li rive ak aliminyòm nan boksit.

4. Distribisyon jewografik: Scandium distribye globalman, men pa respire. Gen kèk peyi tankou Lachin, Larisi, Nòvèj, Syèd ak Brezil gen depo skandyòm rich, pandan y ap lòt rejyon raman gen yo.

Malgre ke Scandium gen yon distribisyon limite nan lanati, li jwe yon wòl enpòtan nan kèk aplikasyon pou gwo teknoloji ak endistriyèl, se konsa li yo

Ekstraksyon ak fondri nan eleman Scandium

Scandium se yon eleman metal ki ra, ak min li yo ak pwosesis ekstraksyon yo byen konplèks. Sa ki anba la a se yon entwodiksyon detaye sou pwosesis la min ak ekstraksyon nan eleman Scandium:

1. Ekstraksyon nan Scandium: Scandium pa egziste nan fòm elemantè li yo nan lanati, men anjeneral egziste nan kantite tras nan minre. Minre eskandyòm prensipal la gen ladan minrè eskandyòm vanadyòm, minrè zirkon, ak minrè yttrium. Kontni an scandium nan minre sa yo se relativman ba.

Pwosesis la nan èkstraksyon scandium anjeneral enplike nan etap sa yo:

a. Mining: Excavating minre ki gen scandium.

b. Kraze ak minrè pwosesis: kraze ak pwosesis minre separe minre itil soti nan wòch fatra.

c. Flotasyon: Atravè pwosesis la entrodiksyon, minre ki gen scandium yo separe de lòt enpurte.

d. Disolisyon ak rediksyon: se idwoksid Scandium anjeneral fonn ak Lè sa a, redwi a scandyòm metalik pa yon ajan diminye (anjeneral aliminyòm).

e. Ekstraksyon elektwolitik: se scandium a redwi extrait nan yon pwosesis elektwolitik jwenn wo-pitemetal scandium.

3. Raffinage nan Scandium: Atravè miltip disolisyon ak pwosesis kristalize, pite a nan Scandium ka pli lwen amelyore. Yon metòd komen se separe ak kristalize konpoze scandium nan klorinasyon oswa pwosesis carbonatation jwennHigh-pite Scandium.

Li ta dwe te note ke akòz rate a nan Scandium, fè ekstraksyon a ak pwosesis raffinage mande pou trè egzak jeni chimik, ak tipikman jenere yon kantite siyifikatif nan fatra ak pa pwodwi yo. Se poutèt sa, min ak fè ekstraksyon nan eleman scandium se yon pwojè konplèks ak chè, anjeneral konbine avèk pwosesis la min ak ekstraksyon nan lòt eleman yo amelyore efikasite ekonomik.

Metòd deteksyon nan scandium
1. Spectrometry absòpsyon atomik (AAS): spectrometry absòpsyon atomik se yon metòd analiz quantitative souvan itilize ki sèvi ak spèktr absòpsyon nan longèdonn espesifik detèmine konsantrasyon an nan scandium nan yon echantiyon. Li atomize echantiyon an yo dwe teste nan yon flanm dife, ak Lè sa a, mezire entansite a absòpsyon nan scandium nan echantiyon an nan yon spectrometer espektwomèt. Metòd sa a se apwopriye pou deteksyon an nan konsantrasyon tras nan scandium.
2. Endiktif makonnen Plasma optik emisyon spectrometry (ICP-OES): endiktif makonnen plasma optik emisyon spectrometry se yon metòd trè sansib ak selektif analyse ki se lajman ki itilize nan analiz milti-eleman. Li atomize echantiyon an ak fòme yon plasma, ak detèmine longèdonn espesifik la ak entansite nan emisyon skandyòm nan yon spectrometer espektwomèt.
3. Endiktif makonnen plasma mas spèktrometri (ICP-MS): endiktif makonnen plasma spèktrometri mas se yon trè sansib ak segondè-rezolisyon metòd analyse ki ka itilize pou detèminasyon rapò izotòp ak analiz eleman tras. Li atomize echantiyon an ak fòme yon plasma, ak detèmine rapò a mas-a-chaj nan scandium nan yon spectrometer espektwomèt mas. 4. X-ray fluoresans spectrometry (XRF): X-ray fluoresans spectrometry sèvi ak spectre la fluoresans pwodwi apre echantiyon an se eksite pa radyografi yo analize kontni an nan eleman. Li ka byen vit ak ki pa destriktif detèmine kontni an nan scandium nan echantiyon an.
5. Dirèk lekti spectrometry: ke yo rele tou fotoelectric dirèk lekti spectrometry, li se yon teknik analyse itilize yo analize kontni an nan eleman nan yon echantiyon.DIRECT Lekti spectrometry ki baze sou prensip la nan spectrometry emisyon atomik. Li sèvi ak gwo tanperati etensèl elektrik oswa ark dirèkteman vaporize eleman yo nan echantiyon an soti nan eta a solid ak emèt karakteristik liy espèk nan eta a eksite. Chak eleman gen yon liy emisyon inik, ak entansite li yo se pwopòsyonèl ak kontni an nan eleman an nan echantiyon an. Pa mezire entansite a nan liy sa yo karakteristik espèk, yo ka kontni an nan chak eleman nan echantiyon an dwe detèmine. Metòd sa a se sitou itilize pou analiz la konpozisyon nan metal ak alyaj, espesyalman nan metaliji, pwosesis metal, syans materyèl ak lòt jaden.

Metòd sa yo lajman itilize nan laboratwa a ak endistri pou analiz la quantitative ak kontwòl kalite nan scandium. Seleksyon an nan metòd ki apwopriye a depann sou faktè tankou kalite echantiyon, limit deteksyon obligatwa ak presizyon deteksyon.

Aplikasyon espesifik nan metòd absòpsyon atomik scandium

Nan mezi eleman, spèktroskopi absòpsyon atomik gen gwo presizyon ak sansiblite, bay yon mwayen efikas pou etidye pwopriyete chimik yo, konpozisyon konpoze, ak kontni nan eleman.

Next, nou pral sèvi ak atomik absòpsyon spèktroskopi ki mezire kontni an nan eleman fè.

Etap espesifik sa yo se jan sa a:

Prepare echantiyon an dwe teste. Pou prepare yon solisyon nan echantiyon an yo dwe mezire, li se jeneralman nesesè yo sèvi ak asid melanje pou dijesyon yo nan lòd yo fasilite mezi ki vin apre.

Chwazi yon spectrometer espektwomèt apwopriye absòpsyon atomik. Chwazi yon spectrometer espektwomèt apwopriye absòpsyon atomik ki baze sou pwopriyete yo nan echantiyon an yo dwe teste ak seri a nan kontni scandium yo dwe mezire. Ajiste paramèt yo nan spectrometer espektwomèt la absòpsyon atomik. Ajiste paramèt yo nan spectrometer espektwomèt la absòpsyon atomik, ki gen ladan sous la limyè, vaporisateur, detektè, elatriye, ki baze sou eleman nan teste ak modèl enstriman.

Mezire absorption nan eleman scandium. Mete echantiyon an yo dwe teste nan yon vaporisateur ak emèt radyasyon limyè nan yon longèdonn espesifik nan yon sous limyè. Eleman nan scandium yo dwe teste pral absòbe sa a radyasyon limyè ak sibi tranzisyon nivo enèji. Mezire absorption nan eleman scandium nan yon detektè.

Kalkile kontni eleman scandium. Kalkile kontni eleman scandium ki baze sou absorption ak koub estanda.

Nan travay aktyèl, li nesesè yo chwazi metòd mezi ki apwopriye dapre bezwen yo espesifik nan sit la. Metòd sa yo lajman itilize nan analiz la ak deteksyon nan fè nan laboratwa ak endistri yo.
Nan fen entwodiksyon konplè nou an nan Scandium, nou espere ke lektè ka gen yon konpreyansyon pi fon ak konesans nan eleman sa a bèl bagay. Scandium, kòm yon eleman enpòtan nan tablo peryodik la, pa sèlman jwe yon wòl kle nan jaden an nan syans, men tou, gen nan yon pakèt domèn aplikasyon pou nan lavi chak jou ak lòt jaden.
Pa etidye pwopriyete yo, itilizasyon, pwosesis dekouvèt ak aplikasyon nan scandium nan syans modèn ak teknoloji, nou ka wè cham nan inik ak potansyèl nan eleman sa a. Soti nan materyèl avyon nan teknoloji batri, ki soti nan petrochemicals nan ekipman medikal, Scandium jwe yon wòl kle.
Natirèlman, nou menm tou nou bezwen reyalize ke pandan y ap Scandium pote konvenyans nan lavi nou, li tou te gen kèk risk potansyèl yo. Se poutèt sa, pandan ke nou bezwen jwi benefis ki genyen nan scandium, nou dwe tou peye atansyon a itilize rezonab ak aplikasyon ofisyèl pou fè pou evite pwoblèm posib.Scandium se yon eleman merite pou yo nan etid an pwofondè-nou yo ak konpreyansyon. Nan devlopman nan lavni nan syans ak teknoloji, nou espere Scandium yo jwe avantaj inik li yo nan plis jaden ak pote plis konvenyans ak supriz nan lavi nou.