1879년에 스웨덴 화학 교수인 LF Nilson(1840-1899)과 PT Cleve(1840-1905)는 거의 동시에 희귀 광물인 가돌리나이트와 흑색 희귀 금광석에서 새로운 원소를 발견했습니다. 그들은 이 요소의 이름을 "스칸듐"는 멘델레예프가 예측한 "붕소 유사" 원소였습니다. 그들의 발견은 원소주기법칙과 멘델레예프의 예지력이 정확함을 다시 한 번 입증했습니다.
란탄족 원소에 비해 스칸듐은 이온 반경이 매우 작고 수산화물의 알칼리도도 매우 약합니다. 따라서 스칸듐과 희토류 원소를 함께 혼합하면 암모니아(또는 극도로 묽은 알칼리)로 처리하면 스칸듐이 먼저 침전됩니다. 따라서 '단계별 침전법'을 이용하면 희토류 원소로부터 쉽게 분리할 수 있다. 다른 방법은 분리를 위해 질산염의 극성 분해를 사용하는 것입니다. 왜냐하면 질산 스칸듐이 분해하기 가장 쉽기 때문에 분리 목적을 달성하는 것입니다.
스칸듐 금속은 전기분해를 통해 얻을 수 있습니다. 스칸듐을 정제하는 과정에서ScCl3, KCl, LiCl을 함께 용융시키고, 용융된 아연을 전기분해의 음극으로 사용하여 아연 전극에 스칸듐을 석출시키는 역할을 합니다. 그런 다음 아연을 증발시켜 금속 스칸듐을 얻습니다. 또한 우라늄, 토륨, 란탄족 원소를 생산하기 위해 광석을 가공할 때 스칸듐을 회수하기 쉽습니다. 텅스텐 및 주석 광산에서 수반되는 스칸듐을 포괄적으로 회수하는 것도 스칸듐의 중요한 공급원입니다. 스칸듐은 주로 화합물에서 3가 상태이며 쉽게 산화되어Sc2O3공기 중에서 금속 광택을 잃고 어두운 회색으로 변합니다. 스칸듐은 뜨거운 물과 반응하여 수소를 방출할 수 있고 산에 쉽게 용해되어 강력한 환원제가 됩니다. 스칸듐의 산화물과 수산화물은 알칼리성만 나타내지만 염회는 거의 가수분해되지 않습니다. 스칸듐의 염화물은 백색 결정으로 물에 쉽게 용해되고 공기 중에서 용해될 수 있습니다. 주요 용도는 다음과 같습니다.
(1) 금속산업에서 스칸듐은 합금의 강도, 경도, 내열성, 성능을 향상시키기 위해 합금(합금의 첨가제)을 제조하는 데 종종 사용됩니다. 예를 들어, 용선에 스칸듐을 소량 첨가하면 주철의 특성이 크게 향상되고, 알루미늄에 스칸듐을 소량 첨가하면 강도와 내열성이 향상됩니다.
(2) 전자산업에서는 아황산스칸듐을 반도체에 응용하는 등 다양한 반도체 소자로 스칸듐을 사용할 수 있어 국내외적으로 주목받고 있다. 스칸듐을 함유한 페라이트는 컴퓨터 자기 코어에도 유망한 응용 분야를 가지고 있습니다.
(3) 화학 산업에서 스칸듐 화합물은 에틸렌 생산과 폐염산에서 염소 생산 시 알코올 탈수소화 및 탈수를 위한 효율적인 촉매로 사용됩니다.
(4) 유리산업에서는 스칸듐을 함유한 특수유리를 제조할 수 있다.
(5) 전기 광원 산업에서 스칸듐과 나트륨으로 만든 스칸듐 나트륨 램프는 고효율과 긍정적인 빛 색상의 장점을 가지고 있습니다.
스칸듐은 자연계에 15Sc의 형태로 존재하며, 스칸듐에는 40-44Sc, 16-49Sc 등 9개의 방사성 동위원소가 있습니다. 그 중 46Sc는 화학, 야금, 해양학 분야에서 추적자로 사용되어 왔습니다. 의학계에서는 46Sc를 이용해 암을 치료하는 해외 연구도 있습니다.
게시 시간: 2023년 4월 19일