Ki sa ki Scandium ak metòd tès souvan itilize li yo

21 Scandium ak metòd tès yo souvan itilize yo

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

Scandium, eleman bèl bagay sa a, gen anpil pwopriyete etonan. Li se yon manm fanmi eleman latè ra. Tankou lòteleman latè ra, estrikti atomik scandium plen mistè. Li se estrikti atomik inik sa yo ki fè scandium jwe yon wòl iranplasabl nan fizik, chimi ak syans materyèl.

Dekouvèt Scandium se plen nan Torsion ak vire ak difikilte. Li te kòmanse an 1841, lè LFNilson nan famasi Swedish (1840 ~ 1899) te espere separe lòt eleman nan pirifye a.èrbyòmlatè pandan y ap etidye metal limyè. Apre 13 fwa dekonpozisyon pasyèl nan nitrat, li finalman jwenn 3.5g nan pi bon kaliteitterbyòmlatè. Sepandan, li te jwenn ke pwa atomik ittèrbyòm li te jwenn pa t matche ak pwa atomik itterbyòm Malinac te bay anvan an. Nelson nan je byen file reyalize ke ta ka gen kèk eleman ki lejè nan li. Se konsa, li te kontinye trete itterbyòm li te jwenn ak menm pwosesis la. Finalman, lè sèlman yon dizyèm nan echantiyon an te rete, pwa atomik mezire tonbe a 167.46. Rezilta sa a se tou pre pwa atomik ittriyòm, kidonk Nelson te rele li "Scandium".

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

Kidonk, ann antre nan vwayaj sa a nan eksplore Scandium, dekouvwi mistè li yo ak konprann eleman sa a sanble òdinè men aktyèlman bon.

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

1. Endistri Aerospace: Scandium aliminyòm se yon alyaj ki lejè, ki gen fòs segondè yo itilize nan estrikti avyon, pati motè, ak fabrikasyon misil nan endistri ayewospasyal. Anplis de sa nan scandium ka amelyore fòs la ak rezistans korozyon nan alyaj la pandan y ap diminye dansite nan alyaj la, fè ekipman ayewospasyal pi lejè ak plis dirab.
2. Bisiklèt ak Ekipman Espò:Scandium aliminyòmyo itilize tou pou fè bisiklèt, klib gòlf, ak lòt ekipman espò. Akòz ekselan fòs li yo ak légèreté,alyaj scandiumka amelyore pèfòmans nan ekipman espò, diminye pwa, ak ogmante rezistans nan materyèl la.
3. endistri ekleraj:Scandyòm yòdse itilize kòm yon filler nan gwo entansite lanp ksenon. Anpoul sa yo yo itilize nan fotografi, fim, ekleraj etap, ak ekipman medikal paske karakteristik espèk yo trè pre limyè solèy la natirèl.
4. Selil gaz:Scandium aliminyòmjwenn aplikasyon tou nan selil gaz solid oksid (SOFC). Nan pil sa yo,scandium-aliminyòm alyajse itilize kòm materyèl anod, ki gen gwo konduktivite ak estabilite, ede amelyore efikasite 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 itilize kristal scintillasyon scandium pou detekte radyasyon ak patikil.
6. Lòt aplikasyon: Scandium tou itilize kòm yon superconductor wo-tanperati ak nan kèk alyaj espesyal amelyore pwopriyete yo nan alyaj la. Akòz pèfòmans siperyè Scandium nan pwosesis anodize, li itilize tou nan pwodiksyon materyèl elektwòd pou pil ityòm ak lòt aparèy elektwonik.

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

Pwopriyete fizik eleman Scandium

1. Estrikti atomik: Nwayo scandium konsiste de 21 pwoton epi anjeneral gen 20 netwon. Se poutèt sa, pwa atomik estanda li yo (relatif mas atomik) se sou 44.955908. An tèm de estrikti atomik, konfigirasyon elèktron Scandium se 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹ 4s².
2. Eta fizik: Scandium solid nan tanperati chanm epi li gen yon aparans blan ajan. Eta fizik li yo ka chanje selon chanjman nan tanperati ak presyon.
3. Dansite: Dansite Scandium se sou 2.989 g / cm3. Dansite relativman ba sa a fè li yon metal ki lejè.
4. Pwen k ap fonn: Pwen k ap fonn Scandium se apeprè 1541 degre Sèlsiyis (2806 degre Farennayt), ki endike ke li gen yon pwen k ap fonn relativman wo. 5. Pwen bouyi: Scandium gen yon pwen bouyi apeprè 2836 degre Sèlsiyis (5137 degre Fahrenheit), ki vle di ke li mande tanperati ki wo pou evapore.
6. konduktiviti elektrik: Scandium se yon bon kondiktè elektrisite, ak konduktiviti elektrik rezonab. Pandan ke li pa bon jan materyèl kondiktif komen tankou kwiv oswa aliminyòm, li toujou itil nan kèk aplikasyon espesyal, tankou selil elektwolitik ak aplikasyon pou ayewospasyal.
7. konduktiviti tèmik: Scandium gen yon konduktiviti tèmik relativman wo, fè li yon bon kondiktè tèmik nan tanperati ki wo. Sa a se itil nan kèk aplikasyon pou wo-tanperati.
8. Estrikti Crystal: Scandium gen yon estrikti kristal egzagonal fèmen, ki vle di ke atòm li yo chaje nan ègzagòn fèmen-chaje nan kristal la.
9. Magnetism: Scandium se dyamayetik nan tanperati chanm, sa vle di li pa atire oswa repouse pa jaden mayetik. Konpòtman mayetik li 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 radyo-aktif.

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

Pwopriyete chimik scandium

Scandium se yon eleman metal tranzisyon.
1. Estrikti atomik: Estrikti atomik Scandium a konsiste de 21 pwoton epi anjeneral apeprè 20 netwon. Konfigirasyon elèktron li a se 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹ 4s², sa ki endike ke li gen yon sèl orbital d ki pa ranpli.
2. Senbòl chimik ak nimewo atomik: Senbòl chimik Scandium a se Sc, ak nimewo atomik li se 21.
3. Electronegativity: Scandium gen yon elektwonegativite relativman ba nan apeprè 1.36 (selon Paul electronegativity). Sa vle di ke li gen tandans pèdi elektwon yo fòme iyon pozitif.
4. Eta oksidasyon: Scandium anjeneral egziste nan eta oksidasyon +3, ki vle di li te pèdi twa elektwon pou fòme ion Sc³⁺. Sa a se eta oksidasyon ki pi komen. Malgre ke Sc²⁺ ak Sc⁴⁺ posib tou, yo gen mwens ki estab epi yo mwens komen.
5. Konpoze: Scandium sitou fòme konpoze ak eleman tankou oksijèn, souf, nitwojèn, ak idwojèn. Gen kèk konpoze Scandium komen yo enklioksid scandium (Sc2O3) ak alogenid scandium (tankouklori scandyòm, ScCl3).
6. Reyaktivite: Scandium se yon metal relativman reyaktif, men li oksidasyon rapidman nan lè a, 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. Solibilite: Scandium fonn tou dousman nan pifò asid, men fonn pi fasil anba kondisyon alkalin. Li pa fonn nan dlo paske fim oksid li yo anpeche plis reyaksyon ak molekil dlo.

8. Pwopriyete chimik ki sanble ak lantanid: Pwopriyete chimik Scandium yo sanble ak sa ki nan seri lantanid (lantan, gadolinyòm, neyodim, elatriye), kidonk li pafwa klase kòm yon eleman ki sanble ak lantanid. Se resanblans sa a sitou reflete nan reyon iyonik la, pwopriyete konpoze ak kèk reyaksyon.
9. Izotòp: Scandium gen plizyè izotòp, sèlman kèk nan yo ki estab. Izotop ki pi estab se Sc-45, ki gen yon mwatye lavi ki 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 ayewospasyal, syans materyèl ak kèk aplikasyon 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 yo. Pwopriyete byolojik anjeneral enplike aktivite byolojik, absòpsyon byolojik, metabolis ak efè eleman yo sou òganis vivan yo. Depi scandium se pa yon eleman esansyèl pou lavi, pa gen okenn òganis li te ye ki gen yon bezwen byolojik oswa itilize pou scandium.
Efè scandium sou òganis yo se sitou ki gen rapò ak radyoaktivite li yo. Gen kèk izotòp nan scandium ki 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 anjeneral rive nan sitiyasyon espesifik tankou rechèch syans nikleyè, radyoterapi oswa aksidan nikleyè.
Scandium pa kominike byen ak òganis yo epi gen yon danje radyasyon. Se poutèt sa, li se pa yon eleman enpòtan nan òganis yo.

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

1. Kontni nan lanati: Scandium egziste nan kantite 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). Sa fè Scandium youn nan eleman ki pi ra nan kwout Latè.

2. Dekouvèt nan mineral: Malgre kontni limite li yo, scandium ka jwenn nan sèten mineral, sitou nan fòm 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 Scandium pi. Anjeneral, scandium jwenn kòm yon byproduct nan pwosesis la fusion aliminyòm, menm jan li rive ak aliminyòm nan boksit.

4. Distribisyon jewografik: Scandium distribye globalman, men se pa egalman. Gen kèk peyi tankou Lachin, Larisi, Nòvèj, Syèd ak Brezil gen depo rich scandium, pandan ke lòt rejyon yo raman genyen yo.

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

Ekstraksyon ak fusion nan eleman Scandium

Scandium se yon eleman metal ki ra, ak pwosesis min ak ekstraksyon li yo byen konplèks. Sa ki anba la a se yon entwodiksyon detaye nan 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. Minrè Scandium prensipal yo gen ladan minrè scandium vanadyòm, minrè zirkon, ak minrè ittrium. Kontni scandium nan minre sa yo relativman ba.

Pwosesis la nan ekstrè scandium anjeneral enplike etap sa yo:

a. Mining: fouye minre ki gen scandium.

b. Kraze ak pwosesis minrè: Kraze ak trete minre pou separe minre itil ak wòch fatra.

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

d. Disolisyon ak Rediksyon: Idwoksid Scandyòm anjeneral fonn ak Lè sa a, redwi nan Scandium metalik pa yon ajan rediksyon (anjeneral aliminyòm).

e. Ekstraksyon elektwolitik: Scandium redwi a ekstrè atravè yon pwosesis elektwolitik pou jwenn pite segondèScandium metal.

3. Raffinage nan scandium: Atravè pwosesis disolisyon miltip ak kristalizasyon, pite nan scandium ka amelyore plis. Yon metòd komen se separe ak kristalize konpoze scandium atravè pwosesis klorinasyon oswa carbonatation pou jwenneskandim pite segondè.

Li ta dwe remake ke akòz mank nan scandium, ekstraksyon ak pwosesis raffinage mande pou jeni chimik trè presi, epi tipikman jenere yon kantite siyifikatif nan fatra ak sous-pwodwi. Se poutèt sa, min ak ekstraksyon nan eleman scandium se yon pwojè konplèks ak chè, anjeneral konbine avèk pwosesis la min ak ekstraksyon nan lòt eleman amelyore efikasite ekonomik.

Metòd deteksyon nan scandium
1. Spèktrometri absòpsyon atomik (AAS): Spèktrometri absòpsyon atomik se yon metòd analiz quantitative souvan itilize ki itilize espèk absòpsyon nan longèdonn espesifik pou detèmine konsantrasyon 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 atravè yon espektwomèt. Metòd sa a se apwopriye pou deteksyon an nan konsantrasyon tras nan scandium.
2. Endiktif makonnen plasma optik emisyon spèktrometri (ICP-OES): Endiktif makonnen plasma optik emisyon spèktrometri se yon metòd analyse trè sansib ak selektif ki lajman ki itilize nan analiz milti-eleman. Li atomize echantiyon an epi fòme yon plasma, epi li detèmine longèdonn espesifik ak entansite emisyon scandium nan yon espektwomèt.
3. Endiktif makonnen espektrometri mas Plasma (ICP-MS): Endiktif makonnen espektrometri mas Plasma se yon metòd analyse trè sansib ak-wo rezolisyon ki ka itilize pou detèminasyon rapò izotòp ak analiz eleman tras. Li atomize echantiyon an epi fòme yon plasma, epi li detèmine rapò mas-a-chaj nan scandium nan yon espektromèt mas. 4. X-ray fluoresans spèktrometri (XRF): X-ray fluoresans spèktrometri sèvi ak spectre fliyoresan ki te pwodwi apre echantiyon an eksite pa radyografi pou analize kontni an nan eleman. Li ka byen vit epi ki pa destriktif detèmine kontni an nan scandium nan echantiyon an.
5. Spèktrometri lekti dirèk: Li te ye tou kòm spèktrometri lekti fotoelektrik dirèk, li se yon teknik analyse yo itilize pou analize kontni an nan eleman nan yon echantiyon.Spèktrometri lekti dirèk baze sou prensip emisyon atomik spèktrometri. Li itilize etensèl elektrik wo-tanperati oswa arc pou dirèkteman vaporize eleman yo nan echantiyon an soti nan eta solid la epi emèt liy espektak karakteristik nan eta eksite a. Chak eleman gen yon liy emisyon inik, ak entansite li se pwopòsyonèl ak kontni an nan eleman nan echantiyon an. Lè w mezire entansite liy espèk karakteristik sa yo, yo ka detèmine kontni chak eleman nan echantiyon an. Metòd sa a se sitou itilize pou analiz konpozisyon metal yo ak alyaj, espesyalman nan metaliji, pwosesis metal, syans materyèl ak lòt jaden.

Metòd sa yo lajman itilize nan laboratwa ak endistri pou analiz quantitative ak kontwòl kalite scandium. Seleksyon metòd apwopriye a depann de 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, konpozisyon konpoze, ak kontni eleman yo.

Apre sa, nou pral sèvi ak espektroskopi absòpsyon atomik pou mezire kontni an nan eleman fè.

Etap espesifik yo se jan sa a:

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

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

Mezire absòbe eleman scandium. Mete echantiyon an pou teste nan yon atomizè epi emèt radyasyon limyè nan yon longèdonn espesifik atravè yon sous limyè. Eleman scandium pou fè tès la pral absòbe radyasyon limyè sa a epi sibi tranzisyon nivo enèji. Mezire absòbe eleman scandium atravè yon detektè.

Kalkile kontni an nan eleman scandium. Kalkile kontni an nan eleman scandium ki baze sou absorbans ak koub estanda.

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