In 1879 vonden de Zweedse scheikundeprofessoren LF Nilson (1840-1899) en PT Cleve (1840-1905) ongeveer tegelijkertijd een nieuw element in de zeldzame mineralen gadoliniet en zwart zeldzaam gouderts. Ze noemden dit element "Scandium", wat het door Mendelejev voorspelde 'boorachtige' element was. Hun ontdekking bewijst opnieuw de juistheid van de periodieke wet der elementen en de vooruitziende blik van Mendelejev.
Vergeleken met de lanthanide-elementen heeft scandium een zeer kleine ionenstraal en is de alkaliteit van hydroxide ook erg zwak. Wanneer scandium en zeldzame aardelementen met elkaar worden gemengd, worden ze daarom behandeld met ammoniak (of extreem verdunde alkali), en zal scandium eerst neerslaan. Daarom kan het gemakkelijk worden gescheiden van zeldzame aardelementen door de "graduele neerslag" -methode. De andere methode is om de polaire ontleding van nitraat te gebruiken voor scheiding, omdat scandiumnitraat het gemakkelijkst te ontleden is om het doel van scheiding te bereiken.
Scandiummetaal kan worden verkregen door elektrolyse. Tijdens de raffinage van scandiumScCl3, KCl en LiCl worden samen gesmolten en het gesmolten zink wordt gebruikt als kathode voor elektrolyse om scandium op de zinkelektrode te laten neerslaan. Vervolgens wordt het zink verdampt om scandiummetaal te verkrijgen. Bovendien is het gemakkelijk om scandium terug te winnen bij de verwerking van erts om uranium-, thorium- en lanthanide-elementen te produceren. De uitgebreide winning van begeleidend scandium uit wolfraam- en tinmijnen is ook een belangrijke bron van scandium. Scandium bevindt zich hoofdzakelijk in een driewaardige toestand in verbindingen en kan gemakkelijk worden geoxideerdSc2O3in de lucht, verliest zijn metaalachtige glans en verandert in donkergrijs. Scandium kan reageren met heet water waarbij waterstof vrijkomt en is gemakkelijk oplosbaar in zuren, waardoor het een sterk reductiemiddel is. De oxiden en hydroxiden van scandium vertonen alleen alkaliteit, maar hun zoute as kan nauwelijks worden gehydrolyseerd. Het chloride van scandium is een wit kristal dat gemakkelijk oplosbaar is in water en in de lucht kan vervloeien. De belangrijkste toepassingen zijn als volgt.
(1) In de metallurgische industrie wordt scandium vaak gebruikt om legeringen (additieven voor legeringen) te vervaardigen om hun sterkte, hardheid, hittebestendigheid en prestaties te verbeteren. Het toevoegen van een kleine hoeveelheid scandium aan gesmolten ijzer kan bijvoorbeeld de eigenschappen van gietijzer aanzienlijk verbeteren, terwijl het toevoegen van een kleine hoeveelheid scandium aan aluminium de sterkte en hittebestendigheid ervan kan verbeteren.
(2) In de elektronische industrie kan scandium worden gebruikt als diverse halfgeleiderapparaten, zoals de toepassing van scandiumsulfiet in halfgeleiders, die zowel nationaal als internationaal de aandacht heeft getrokken. Ferrieten die scandium bevatten, hebben ook veelbelovende toepassingen in magnetische computerkernen.
(3) In de chemische industrie worden scandiumverbindingen gebruikt als efficiënte katalysatoren voor de dehydrogenering en dehydratatie van alcohol bij de productie van ethyleen en de productie van chloor uit afvalzoutzuur.
(4) In de glasindustrie kan speciaal glas dat scandium bevat, worden vervaardigd.
(5) In de sector van elektrische lichtbronnen hebben scandiumnatriumlampen gemaakt van scandium en natrium de voordelen van een hoog rendement en een positieve lichtkleur.
Scandium komt in de natuur voor in de vorm van 15Sc, en er zijn ook 9 radioactieve isotopen van scandium, namelijk 40-44Sc en 16-49Sc. Onder hen is 46Sc gebruikt als tracer op chemisch, metallurgisch en oceanografisch gebied. In de geneeskunde zijn er ook onderzoeken in het buitenland waarbij 46Sc wordt gebruikt om kanker te behandelen.
Posttijd: 19 april 2023