Các yếu tố đất hiếm | Scandium (SC)

Năm 1879, các giáo sư hóa học Thụy Điển LF Nilson (1840-1899) và PT Cleve (1840-1905) đã tìm thấy một yếu tố mới trong các khoáng chất quý hiếm gadolinite và quặng vàng quý hiếm màu đen cùng một lúc. Họ đặt tên cho yếu tố này "Scandium", đó là yếu tố" Boron Like "được Mendeleev dự đoán. Khám phá của họ một lần nữa chứng minh tính đúng đắn của luật định kỳ của các yếu tố và tầm nhìn xa của Mendeleev.

So với các nguyên tố lanthanide, scandium có bán kính ion rất nhỏ và độ kiềm của hydroxit cũng rất yếu. Do đó, khi scandium và các nguyên tố đất hiếm được trộn lẫn với nhau, chúng được điều trị bằng amoniac (hoặc cực kỳ loãng kiềm), và scandium sẽ kết tủa trước. Do đó, nó có thể dễ dàng tách ra khỏi các phần tử đất hiếm bằng phương pháp "kết tủa được phân loại". Phương pháp khác là sử dụng sự phân hủy phân cực của nitrat để tách, bởi vì scandium nitrat là loại dễ phân hủy nhất, để đạt được mục đích tách biệt.

Kim loại scandium có thể thu được bằng cách điện phân. Trong quá trình tinh chế scandium,SCCL3, KCl và LICL được kết thúc, và kẽm nóng chảy được sử dụng làm cực âm để phân tích để kết tủa scandium trên điện cực kẽm. Sau đó, kẽm được bay hơi để thu được kim loại scandium. Ngoài ra, rất dễ dàng để phục hồi scandium khi chế biến quặng để sản xuất các nguyên tố uranium, thorium và lanthanide. Sự phục hồi toàn diện của scandium đi kèm từ vonfram và mỏ thiếc cũng là một nguồn quan trọng của scandium. Scandium chủ yếu ở trạng thái hóa trị ba trong các hợp chất và dễ bị oxy hóa thànhSC2O3Trong không khí, mất ánh kim loại và biến thành màu xám đen. Scandium có thể phản ứng với nước nóng để giải phóng hydro và dễ dàng hòa tan trong axit, làm cho nó trở thành một chất khử mạnh. Các oxit và hydroxit của scandium chỉ cho thấy độ kiềm, nhưng tro muối của chúng khó có thể bị thủy phân. Clorua của scandium là một tinh thể trắng dễ dàng hòa tan trong nước và có thể phân tách trong không khí. Các ứng dụng chính của nó như sau.

. Ví dụ, việc thêm một lượng nhỏ scandium vào sắt nóng chảy có thể cải thiện đáng kể các tính chất của gang, đồng thời thêm một lượng nhỏ scandium vào nhôm có thể cải thiện sức mạnh và sức cản của nó.

. Ferrites có chứa scandium cũng có các ứng dụng đầy hứa hẹn trong lõi từ tính máy tính.

.

(4) Trong ngành công nghiệp thủy tinh, thủy tinh đặc biệt chứa scandium có thể được sản xuất.

.

Scandium tồn tại dưới dạng 15SC trong tự nhiên, và cũng có 9 đồng vị phóng xạ của scandium, cụ thể là 40-44SC và 16-49SC. Trong số đó, 46SC đã được sử dụng như một chất đánh dấu trong các lĩnh vực hóa học, luyện kim và hải dương học. Trong y học, cũng có những nghiên cứu ở nước ngoài sử dụng 46SC để điều trị ung thư.