അപൂർവ ഭൂമി ലോഹങ്ങളിൽ പ്രകാശത്തിൻ്റെ മകൻ - സ്കാൻഡിയം

സ്കാൻഡിയംമൂലക ചിഹ്നമുള്ള ഒരു രാസ മൂലകമാണ്Scആറ്റോമിക നമ്പർ 21. ഈ മൂലകം മൃദുവായ, വെള്ളി-വെളുത്ത പരിവർത്തന ലോഹമാണ്, അത് പലപ്പോഴും മിശ്രിതമാണ്.ഗാഡോലിനിയം, എർബിയം, മുതലായവ. ഔട്ട്പുട്ട് വളരെ ചെറുതാണ്, ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിലെ അതിൻ്റെ ഉള്ളടക്കം ഏകദേശം 0.0005% ആണ്.

1. എന്ന രഹസ്യംസ്കാൻഡിയംഘടകം

എന്ന ദ്രവണാങ്കംസ്കാൻഡിയം1541 ℃ ആണ്, തിളനില 2836 ℃ ആണ്, സാന്ദ്രത 2.985 g/cm³ ആണ്. സ്കാൻഡിയം ഒരു നേരിയ, വെള്ളി-വെളുത്ത ലോഹമാണ്, അത് രാസപരമായി വളരെ പ്രതിപ്രവർത്തനം നടത്തുകയും ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ചൂടുവെള്ളവുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യും. അതിനാൽ, ചിത്രത്തിൽ കാണുന്ന മെറ്റൽ സ്കാൻഡിയം ഒരു കുപ്പിയിൽ അടച്ച് ആർഗോൺ ഗ്യാസ് ഉപയോഗിച്ച് സംരക്ഷിച്ചിരിക്കുന്നു. അല്ലാത്തപക്ഷം, സ്കാൻഡിയം പെട്ടെന്ന് കടും മഞ്ഞയോ ചാരനിറമോ ആയ ഓക്സൈഡ് പാളി ഉണ്ടാക്കുകയും അതിൻ്റെ തിളങ്ങുന്ന ലോഹ തിളക്കം നഷ്ടപ്പെടുകയും ചെയ്യും.    

2. സ്കാൻഡിയത്തിൻ്റെ പ്രധാന ഉപയോഗം

സ്കാൻഡിയത്തിൻ്റെ ഉപയോഗങ്ങൾ (ഉത്തേജകമരുന്നിനല്ല, പ്രധാന പ്രവർത്തന പദാർത്ഥമായി) വളരെ ശോഭയുള്ള ദിശകളിൽ കേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല അതിനെ പ്രകാശത്തിൻ്റെ പുത്രൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നതിൽ അതിശയോക്തിയില്ല.

1). ആയിരക്കണക്കിന് വീടുകളിൽ വെളിച്ചമെത്തിക്കാൻ സ്കാൻഡിയം സോഡിയം വിളക്ക് ഉപയോഗിക്കാം. ഇതൊരു മെറ്റൽ ഹാലൈഡ് വൈദ്യുത പ്രകാശ സ്രോതസ്സാണ്: ബൾബിൽ സോഡിയം അയഡൈഡും സ്കാൻഡിയം അയഡൈഡും നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നു, സ്കാൻഡിയം, സോഡിയം ഫോയിൽ എന്നിവ ഒരേ സമയം ചേർക്കുന്നു. ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഡിസ്ചാർജ് സമയത്ത്, സ്കാൻഡിയം അയോണുകളും സോഡിയം അയോണുകളും യഥാക്രമം അവയുടെ സ്വഭാവമുള്ള എമിഷൻ തരംഗദൈർഘ്യത്തോടെ പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. സോഡിയത്തിൻ്റെ സ്പെക്ട്രൽ ലൈനുകൾ 589.0, 589.6nm എന്നീ രണ്ട് പ്രശസ്തമായ മഞ്ഞ രശ്മികളാണ്, അതേസമയം സ്കാൻഡിയത്തിൻ്റെ സ്പെക്ട്രൽ ലൈനുകൾ 361.3 മുതൽ 424.7nm വരെ അൾട്രാവയലറ്റ്, നീല പ്രകാശം എന്നിവയുടെ ഒരു ശ്രേണിയാണ്. അവ പരസ്പര പൂരകങ്ങളായതിനാൽ, മൊത്തത്തിലുള്ള ഇളം നിറം വെളുത്ത പ്രകാശമാണ്. സ്കാൻഡിയം സോഡിയം വിളക്കിന് ഉയർന്ന പ്രകാശക്ഷമത, നല്ല ഇളം നിറം, ഊർജ്ജ സംരക്ഷണം, ദീർഘമായ സേവനജീവിതം, ശക്തമായ മൂടൽമഞ്ഞ് തകർക്കാനുള്ള കഴിവ് എന്നിവയുടെ പ്രത്യേകതകൾ ഉള്ളതിനാൽ അത് ടെലിവിഷൻ ക്യാമറകളിലും സ്ക്വയറുകളിലും സ്റ്റേഡിയങ്ങളിലും റോഡ് ലൈറ്റിംഗിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കാനാകും. മൂന്നാം തലമുറ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു. പ്രകാശ സ്രോതസ്സ്. ചൈനയിൽ, ഇത്തരത്തിലുള്ള വിളക്ക് ക്രമേണ ഒരു പുതിയ സാങ്കേതികവിദ്യയായി പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു, എന്നാൽ ചില വികസിത രാജ്യങ്ങളിൽ, ഇത്തരത്തിലുള്ള വിളക്ക് 1980 കളുടെ തുടക്കത്തിൽ തന്നെ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചു.

2). സോളാർ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സെല്ലുകൾക്ക് ഭൂമിയിൽ ചിതറിക്കിടക്കുന്ന പ്രകാശം ശേഖരിക്കാനും മനുഷ്യ സമൂഹത്തെ നയിക്കുന്ന വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റാനും കഴിയും. ലോഹ-ഇൻസുലേറ്റർ-അർദ്ധചാലക സിലിക്കൺ ഫോട്ടോവോൾട്ടെയ്ക് സെല്ലുകളിലും സോളാർ സെല്ലുകളിലും ഏറ്റവും മികച്ച തടസ്സ ലോഹമാണ് സ്കാൻഡിയം.

3). ഗാമാ റേ ഉറവിടം, ഈ മാന്ത്രിക ആയുധത്തിന് സ്വയം വലിയ പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കാൻ കഴിയും, എന്നാൽ ഇത്തരത്തിലുള്ള പ്രകാശം നമ്മുടെ നഗ്നനേത്രങ്ങൾക്ക് സ്വീകരിക്കാൻ കഴിയില്ല. ഇത് ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള ഫോട്ടോൺ പ്രവാഹമാണ്. ധാതുക്കളിൽ നിന്ന് നമ്മൾ സാധാരണയായി വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നത് സ്കാൻഡിയത്തിൻ്റെ ഒരേയൊരു സ്വാഭാവിക ഐസോടോപ്പായ 45Sc ആണ്. ഓരോ 45Sc ന്യൂക്ലിയസിലും 21 പ്രോട്ടോണുകളും 24 ന്യൂട്രോണുകളും ഉണ്ട്. സ്കാൻഡിയം ന്യൂക്ലിയർ റിയാക്ടറിൽ ഇട്ട് ന്യൂട്രോൺ വികിരണം ആഗിരണം ചെയ്യാൻ അനുവദിച്ചാൽ, ഒരു കുരങ്ങിനെ 7,749 ദിവസം തായ്ഷാങ് ലാവോജൂണിൻ്റെ ആൽക്കെമി ഫർണസിൽ വയ്ക്കുന്നത് പോലെ, ന്യൂക്ലിയസിൽ ഒരു ന്യൂട്രോൺ കൂടി 46 എസ്സി ജനിക്കും. 46Sc, ഒരു കൃത്രിമ റേഡിയോ ആക്ടീവ് ഐസോടോപ്പ്, ഒരു ഗാമാ റേ സ്രോതസ്സായി അല്ലെങ്കിൽ ട്രേസർ ആറ്റമായി ഉപയോഗിക്കാം, കൂടാതെ മാരകമായ മുഴകളുടെ റേഡിയോ തെറാപ്പിക്കും ഇത് ഉപയോഗിക്കാം. ടെലിവിഷൻ സെറ്റുകളിൽ ഇട്രിയം-ഗാലിയം-സ്കാൻഡിയം ഗാർനെറ്റ് ലേസറുകൾ, സ്കാൻഡിയം ഫ്ലൂറൈഡ് ഗ്ലാസ് ഇൻഫ്രാറെഡ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബറുകൾ, സ്കാൻഡിയം പൂശിയ കാഥോഡ് റേ ട്യൂബുകൾ എന്നിങ്ങനെ എണ്ണമറ്റ ഉപയോഗങ്ങളുണ്ട്. സ്കാൻഡിയം തെളിച്ചമുള്ളതായിരിക്കുമെന്ന് തോന്നുന്നു.

3, സ്കാൻഡിയത്തിൻ്റെ സാധാരണ സംയുക്തങ്ങൾ    1). ടെർബിയം സ്‌കൻഡേറ്റ് (TbScO3) ക്രിസ്റ്റൽ - പെറോവ്‌സ്‌കൈറ്റ് ഘടന സൂപ്പർകണ്ടക്ടറുകളുമായി നല്ല ലാറ്റിസ് പൊരുത്തപ്പെടുത്തൽ ഉണ്ട്, കൂടാതെ ഒരു മികച്ച ഫെറോഇലക്‌ട്രിക് നേർത്ത ഫിലിം സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലുമാണ്.

2).അലുമിനിയം സ്കാൻഡിയം അലോയ്- ഒന്നാമതായി, ഇത് ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള അലുമിനിയം അലോയ് ആണ്. അലുമിനിയം അലോയ്കളുടെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് നിരവധി മാർഗങ്ങളുണ്ട്. അവയിൽ, കഴിഞ്ഞ 20 വർഷമായി ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള അലുമിനിയം അലോയ് ഗവേഷണത്തിൻ്റെ മുൻനിരയിൽ മൈക്രോഅലോയിംഗും ശക്തിപ്പെടുത്തലും കഠിനമാക്കലും ആയിരുന്നു. കപ്പൽനിർമ്മാണം, എയ്‌റോസ്‌പേസ് എന്നിവയിൽ വ്യവസായം, റോക്കറ്റ് മിസൈലുകൾ, ആണവോർജം തുടങ്ങിയ ഹൈടെക് മേഖലകളിലെ ആപ്ലിക്കേഷൻ സാധ്യതകൾ വളരെ വിശാലമാണ്.

3).സ്കാൻഡിയം ഓക്സൈഡ്- സ്കാൻഡിയം ഓക്സൈഡിന് മികച്ച ഭൗതികവും രാസപരവുമായ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, അതിനാൽ മെറ്റീരിയൽ സയൻസ് മേഖലയിൽ ഇതിന് വിപുലമായ പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്. ആദ്യം, സ്കാൻഡിയം ഓക്സൈഡ് സെറാമിക് മെറ്റീരിയലുകളിൽ ഒരു അഡിറ്റീവായി ഉപയോഗിക്കാം, ഇത് സെറാമിക്സിൻ്റെ കാഠിന്യവും ശക്തിയും ധരിക്കാനുള്ള പ്രതിരോധവും മെച്ചപ്പെടുത്തും, ഇത് കൂടുതൽ മോടിയുള്ളതാക്കുന്നു. കൂടാതെ, ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള സൂപ്പർകണ്ടക്ടർ മെറ്റീരിയലുകൾ തയ്യാറാക്കാൻ സ്കാൻഡിയം ഓക്സൈഡും ഉപയോഗിക്കാം. ഈ സാമഗ്രികൾ താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ നല്ല വൈദ്യുതചാലകത പ്രകടമാക്കുകയും വലിയ പ്രയോഗസാധ്യതയുള്ളവയുമാണ്.