บุตรแห่งแสงท่ามกลางโลหะหายาก - สแกนเดียม

สแกนเดียมเป็นธาตุเคมีที่มีสัญลักษณ์ธาตุScและเลขอะตอม 21 ธาตุนี้เป็นโลหะทรานซิชันสีขาวเงินอ่อนที่มักผสมอยู่ด้วยแกโดลิเนียม, เออร์เบียมฯลฯ ผลผลิตมีขนาดเล็กมากและเนื้อหาในเปลือกโลกมีค่าประมาณ 0.0005%

1. ความลึกลับของสแกนเดียมองค์ประกอบ

จุดหลอมเหลวของสแกนเดียมคือ 1541 ℃ จุดเดือดคือ 2836 ℃ และความหนาแน่นคือ 2.985 g/cm³ สแกนเดียมเป็นโลหะสีขาวเงินอ่อนซึ่งมีปฏิกิริยาทางเคมีสูงเช่นกัน และสามารถทำปฏิกิริยากับน้ำร้อนเพื่อสร้างไฮโดรเจนได้ ดังนั้นสแกนเดียมโลหะที่คุณเห็นในภาพจึงถูกปิดผนึกไว้ในขวดและป้องกันด้วยก๊าซอาร์กอน มิฉะนั้น สแกนเดียมจะก่อตัวเป็นชั้นออกไซด์สีเหลืองเข้มหรือสีเทาอย่างรวดเร็ว และสูญเสียความมันวาวของโลหะไป    

2. การใช้สแกนเดียมหลัก

การใช้สแกนเดียม (เป็นสารออกฤทธิ์หลัก ไม่ใช่การใช้สารต้องห้าม) มีความเข้มข้นในทิศทางที่สว่างมาก และไม่ใช่เรื่องเกินจริงที่จะเรียกมันว่าบุตรแห่งแสง

1) หลอดโซเดียมสแกนเดียมสามารถใช้เพื่อให้แสงสว่างแก่ครัวเรือนหลายพันครัวเรือน นี่คือแหล่งกำเนิดแสงไฟฟ้าเมทัลฮาไลด์: หลอดไฟเต็มไปด้วยโซเดียมไอโอไดด์และสแกนเดียมไอโอไดด์ และเติมสแกนเดียมและฟอยล์โซเดียมในเวลาเดียวกัน ในระหว่างการปล่อยแรงดันไฟฟ้าสูง สแกนเดียมไอออนและโซเดียมไอออนจะปล่อยแสงตามลำดับโดยมีความยาวคลื่นที่ปล่อยออกมาเป็นลักษณะเฉพาะ เส้นสเปกตรัมของโซเดียมคือรังสีสีเหลืองที่มีชื่อเสียง 2 ดวงที่ 589.0 และ 589.6 นาโนเมตร ในขณะที่เส้นสเปกตรัมของสแกนเดียมนั้นเป็นชุดของการปล่อยแสงอัลตราไวโอเลตใกล้และสีน้ำเงินในช่วง 361.3 ถึง 424.7 นาโนเมตร เนื่องจากเป็นสีคู่กัน สีของแสงโดยรวมที่เกิดขึ้นจึงเป็นแสงสีขาว เป็นเพราะหลอดโซเดียมสแกนเดียมมีคุณสมบัติในการส่องสว่างสูง สีแสงที่ดี การประหยัดพลังงาน อายุการใช้งานยาวนาน และความสามารถในการตัดหมอกที่รุนแรง ซึ่งสามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในกล้องโทรทัศน์และจัตุรัส สนามกีฬา และไฟถนน และเรียกว่ารุ่นที่สาม แหล่งกำเนิดแสง ในประเทศจีน โคมไฟชนิดนี้ค่อยๆ ได้รับการส่งเสริมให้เป็นเทคโนโลยีใหม่ แต่ในประเทศที่พัฒนาแล้วบางประเทศ โคมไฟชนิดนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในช่วงต้นทศวรรษ 1980

2). เซลล์แสงอาทิตย์สามารถรวบรวมแสงที่กระจัดกระจายบนพื้นดินและเปลี่ยนให้เป็นพลังงานไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนสังคมมนุษย์ สแกนเดียมเป็นโลหะกั้นที่ดีที่สุดในเซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ซิลิคอนและเซลล์แสงอาทิตย์ที่เป็นฉนวนโลหะ-เซมิคอนดักเตอร์

3). แหล่งกำเนิดรังสีแกมมา อาวุธวิเศษนี้สามารถเปล่งแสงอันยิ่งใหญ่ได้ด้วยตัวเอง แต่แสงประเภทนี้ไม่สามารถรับได้ด้วยตาเปล่าของเรา เป็นการไหลของโฟตอนพลังงานสูง สิ่งที่เรามักจะสกัดจากแร่ธาตุคือ 45Sc ซึ่งเป็นไอโซโทปธรรมชาติเพียงชนิดเดียวของสแกนเดียม นิวเคลียส 45Sc แต่ละตัวมีโปรตอน 21 ตัว และนิวตรอน 24 ตัว ถ้าเราใส่สแกนเดียมลงในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และปล่อยให้มันดูดซับรังสีนิวตรอน เช่นเดียวกับการเอาลิงไปไว้ในเตาเล่นแร่แปรธาตุของ Taishang Laojun เป็นเวลา 7,749 วัน ก็จะเกิด 46Sc ที่มีนิวตรอนอีกหนึ่งตัวในนิวเคลียส 46Sc ซึ่งเป็นไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีเทียม สามารถใช้เป็นแหล่งกำเนิดรังสีแกมมาหรืออะตอมตามรอยได้ และยังสามารถใช้สำหรับการรักษาด้วยรังสีสำหรับเนื้องอกเนื้อร้ายอีกด้วย มีการใช้เลเซอร์อิตเทรียม-แกลเลียม-สแกนเดียมโกเมน เส้นใยแสงอินฟราเรดแก้วสแกนเดียมฟลูออไรด์ และหลอดรังสีแคโทดเคลือบสแกนเดียมในเครื่องรับโทรทัศน์ ดูเหมือนว่าสแกนเดียมถูกกำหนดให้มีความสว่าง

3、 สารประกอบทั่วไปของสแกนเดียม    1) คริสตัลเทอร์เบียมสแกนเดต (TbScO3) - มีโครงตาข่ายที่เข้ากันดีกับตัวนำยิ่งยวดที่มีโครงสร้างเพอรอฟสกี้ และเป็นวัสดุซับสเตรตฟิล์มบางเฟอร์โรอิเล็กทริกที่ดีเยี่ยม

2).อลูมิเนียมอัลลอยด์สแกนเดียม- ประการแรกคือเป็นอลูมิเนียมอัลลอยด์ประสิทธิภาพสูง มีหลายวิธีในการปรับปรุงประสิทธิภาพของอลูมิเนียมอัลลอยด์ ในบรรดาสิ่งเหล่านี้ โลหะผสมขนาดเล็กและการเสริมความแข็งแกร่งและการเสริมความแข็งแกร่งถือเป็นแนวหน้าของการวิจัยโลหะผสมอะลูมิเนียมประสิทธิภาพสูงในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา ในการต่อเรือ การบินและอวกาศ แนวโน้มการใช้งานในภาคส่วนเทคโนโลยีขั้นสูง เช่น อุตสาหกรรม ขีปนาวุธ และพลังงานนิวเคลียร์ นั้นกว้างมาก

3).สแกนเดียมออกไซด์- สแกนเดียมออกไซด์มีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ดีเยี่ยม ดังนั้นจึงมีการใช้งานที่หลากหลายในสาขาวัสดุศาสตร์ ประการแรก สแกนเดียมออกไซด์สามารถใช้เป็นสารเติมแต่งในวัสดุเซรามิก ซึ่งสามารถปรับปรุงความแข็ง ความแข็งแรง และความต้านทานการสึกหรอของเซรามิก ทำให้มีความทนทานมากขึ้น นอกจากนี้ สแกนเดียมออกไซด์ยังสามารถใช้เพื่อเตรียมวัสดุตัวนำยิ่งยวดที่มีอุณหภูมิสูงได้อีกด้วย วัสดุเหล่านี้มีค่าการนำไฟฟ้าที่ดีที่อุณหภูมิต่ำและมีศักยภาพในการใช้งานสูง