Scandium, le samhla eileamaid Sc agus àireamh atamach de 21, tha e furasta soluble ann an uisge, comasach air eadar-obrachadh le uisge teth, agus furasta a dorchachadh san adhar. Is e am prìomh valence aige +3. Bidh e gu tric air a mheasgachadh le gadolinium, erbium, agus eileamaidean eile, le toradh ìosal agus susbaint timcheall air 0.0005% anns an sgudal. Bidh Scandium gu tric air a chleachdadh airson glainne sònraichte agus aloidhean àrd-teòthachd aotrom a dhèanamh.
Aig an àm seo, chan eil anns na stòran-stòrais dearbhte de scandium san t-saoghal ach 2 mhillean tunna, agus tha 90 ~ 95% dhiubh ann am Bauxite, fosphorite agus mèinnean titanium iarainn, agus pàirt bheag ann an uranium, thorium, tungsten agus mèinnean talmhainn tearc, sa mhòr-chuid. sgaoileadh anns an Ruis, Sìona, Tajikistan, Madagascar, Nirribhidh agus dùthchannan eile. Tha Sìona gu math beairteach ann an goireasan scandium, le stòrasan mèinnearachd mòr co-cheangailte ri sgainneal. A rèir staitistig neo-choileanta, tha na stòran-stòrais de scandium ann an Sìona timcheall air 600000 tonna, a tha ann an tasgaidhean Bauxite agus phosphorite, tasgaidhean tungsten vein porfaire agus quartz ann an Sìona a Deas, tasgaidhean talmhainn tearc ann an Sìona a Deas, Bayan Obo tasgadh mèinn iarainn tearc ann an Sìona. Mongolia a-staigh, agus tasgadh magnetite titanium Vanadium Panzhihua ann an Sichuan.
Air sgàth gainnead scandium, tha prìs scandium cuideachd glè àrd, agus aig an ìre as àirde, chaidh prìs scandium a mheudachadh gu 10 tursan nas àirde na prìs an òir. Ged a tha prìs scandium air tuiteam, tha e fhathast ceithir tursan prìs an òir!
A 'faighinn a-mach Eachdraidh
Ann an 1869, mhothaich Mendeleev beàrn ann an tomad atamach eadar calcium (40) agus titanium (48), agus bha e an dùil gun robh eileamaid tomad atamach eadar-mheadhanach nach deach a lorg an seo cuideachd. Rinn e fàisneachd gur e X ₂ O Å an ocsaid aige. Chaidh Scandium a lorg ann an 1879 le Lars Frederik Nilson à Oilthigh Uppsala san t-Suain. Thug e a-mach e bhon mhèinn òir dubh tearc, mèinn iom-fhillte anns a bheil 8 seòrsa de ocsaidean meatailt. Tha e air tarraing a-machErbium(III) ogsaidbho mhèinn òir dubh tearc, agus air fhaighinnYtterbium(III) ogsaidbhon ocsaid seo, agus tha ogsaid eile de dh'eileamaid nas aotroime, aig a bheil an speactram a' sealltainn gur e meatailt neo-aithnichte a th' ann. Is e seo am meatailt a tha Mendeleev a 'sùileachadh, aig a bheil ocsaidSc₂O₃. Chaidh am meatailt scandium fhèin a thoirt a-mach àScandium chloridele leaghadh electrolytic ann an 1937.
Mendeleev
Rèiteachadh dealain
Rèiteachadh dealanach: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1
Tha Scandium na mheatailt gluasaid bog, airgid geal le puing leaghaidh de 1541 ℃ agus puing goil de 2831 ℃.
Airson ùine mhòr às deidh a lorg, cha deach cleachdadh scandium a nochdadh air sgàth cho duilich ‘s a bha e ann an cinneasachadh. Le leasachadh a tha a’ sìor fhàs air dòighean dealachaidh eileamaidean talmhainn tearc, tha sruth pròiseas aibidh ann a-nis airson a bhith a’ glanadh choimeasgaidhean scandium. Leis gu bheil scandium nas lugha de alcalin na yttrium agus Lanthanide, is e an hydroxide an tè as laige, agus mar sin bidh an eileamaid talmhainn tearc mèinnearach measgaichte anns a bheil scandium air a sgaradh bhon eileamaid talmhainn tearc le modh “sileadh ceum” nuair a thèid Scandium (III) hydroxide a làimhseachadh le ammonia às deidh sin. air a ghluasad gu fuasgladh. Is e an dòigh eile Scandium nitrate a sgaradh le lobhadh Polar de nitrate. Leis gur e scandium nitrate an dòigh as fhasa a bhriseadh sìos, faodar sgandium a sgaradh. A bharrachd air an sin, tha ath-bheothachadh coileanta de scandium na chois bho uranium, thorium, tungsten, staoin agus tasgaidhean mèinnearach eile cuideachd na thùs cudromach de sgandium.
Às deidh stuth scandium fìor-ghlan fhaighinn, tha e air a thionndadh gu ScCl Å agus air a leaghadh le KCl agus LiCl. Tha an sinc leaghte air a chleachdadh mar chatod airson electrolysis, ag adhbhrachadh sgandium a bhith a’ frasadh air an dealanan sinc. An uairsin, tha an sinc air a ghluasad gus sgandium meatailteach fhaighinn. Is e meatailt geal airgid aotrom a tha seo le feartan ceimigeach fìor ghnìomhach, as urrainn dèiligeadh le uisge teth gus gas hydrogen a ghineadh. Mar sin tha an scandium meatailt a chì thu san dealbh air a seuladh ann am botal agus air a dhìon le gas argon, air neo bidh scandium gu sgiobalta a’ cruthachadh còmhdach dorcha buidhe no liath ocsaid, a’ call a luster meatailteach gleansach.
Iarrtasan
Gnìomhachas solais
Tha cleachdadh scandium air a chuimseachadh ann an seòlaidhean fìor shoilleir, agus chan e àibheiseachd a th’ ann Mac an t-Solais a ghairm dheth. Canar lampa sodium scandium ris a’ chiad inneal draoidheil de scandium, a dh’ fhaodar a chleachdadh gus solas a thoirt do mhìltean de dhachaighean. Is e seo halide meatailt Solas dealain: tha am bulb air a lìonadh le sodium iodide agus Scandium triiodide, agus thèid scandium agus foil sodium a chuir ris aig an aon àm. Nuair a bhios iad a’ sgaoileadh bholtachd àrd, bidh ionsan scandium agus ions sodium fa leth a’ leigeil a-mach solas de na tonnan sgaoilidhean àbhaisteach aca. Is e na loidhnichean speactra de sodium 589.0 agus 589.6 nm, dà sholas buidhe ainmeil, agus is e na loidhnichean speurail de scandium 361.3 ~ 424.7 nm, sreath de sgaoilidhean solais faisg air ultraviolet agus gorm. Leis gu bheil iad a’ cur ri chèile, is e solas geal an dath solais iomlan a th’ air a thoirt a-mach. Is ann dìreach air sgàth gu bheil feartan àrd-èifeachdais aotrom aig lampaichean sodium scandium, dath aotrom math, sàbhaladh cumhachd, beatha seirbheis fhada, agus comas briseadh ceò làidir a dh’ fhaodar an cleachdadh gu farsaing airson camarathan telebhisean, ceàrnagan, ionadan spòrs, agus solais rathaid, agus tha iad air an ainmeachadh mar stòran solais an treas ginealach. Ann an Sìona, tha an seòrsa lampa seo air a bhrosnachadh mean air mhean mar theicneòlas ùr, agus ann an cuid de dhùthchannan leasaichte, chaidh an seòrsa lampa seo a chleachdadh gu farsaing cho tràth ri tràth anns na 1980n.
Is e an dàrna ball-airm draoidheil de scandium ceallan grèine photovoltaic, as urrainn an solas a tha sgapte air an talamh a chruinneachadh agus a thionndadh gu dealan gus comann daonna a ghluasad. Is e Scandium am meatailt bacaidh as fheàrr ann an ceallan grèine semiconductor silicon insulator meatailt agus ceallan grèine.
Canar γ Stòr ray ris an treas ball-airm draoidheil aige, faodaidh an armachd draoidheil seo deàrrsadh gu soilleir leis fhèin, ach chan fhaigh an t-sùil rùisgte an seòrsa solas seo, is e sruth photon làn lùth a th’ ann. Mar as trice bidh sinn a’ toirt a-mach 45Sc bho mhèinnirean, is e sin na h-aon isotopan nàdurrach de scandium. Tha 21 protonan agus 24 neutron anns gach niuclas 45Sc. Faodar 46Sc, isotope rèidio-beò fuadain, a chleachdadh mar γ Faodar stòran rèididheachd no atoman tracer a chleachdadh cuideachd airson radiotherapy de thumhan malignant. Tha tagraidhean ann cuideachd mar laser garnet yttrium gallium scandium,Scandium fluorideglainne infridhearg Optical freumhag, agus scandium còmhdach catod ray tube air telebhisean. Tha e coltach gu bheil scandium air a bhreith le soilleireachd.
Gnìomhachas alloy
Tha scandium na chruth eileamaideach air a chleachdadh gu farsaing airson aloidhean alùmanum a dhùsgadh. Cho fad ‘s a thèid beagan mhìltean de sgandium a chuir ri alùmanum, thèid ìre Al3Sc ùr a chruthachadh, a chluicheas pàirt Metamorphism ann an alloy alùmanum agus a bheir air structar agus feartan an alloy atharrachadh gu mòr. Le bhith a’ cur 0.2% ~ 0.4% Sc (a tha dha-rìribh coltach ris a’ chuibhreann de shalainn a chuir ris gus glasraich friogais a thionndadh aig an taigh, chan eil ach beagan a dhìth) faodaidh e teòthachd ath-chriostalachaidh an alloy àrdachadh le 150-200 ℃, agus àrdachadh mòr a thoirt air àrd ìre. -Teòthachd neart, structarail seasmhachd, tàthadh coileanadh, agus meirg aghaidh. Faodaidh e cuideachd an t-iongantas embrittlement a tha furasta tachairt rè obair fad-ùine aig teòthachd àrd a sheachnadh. Tha cothroman leasachaidh fìor tharraingeach aig alloy alùmanum àrd-neart agus cruas àrd, alloy alùmanum tàthaichte àrd-neart a tha an aghaidh creimeadh, alloy alùmanum àrd-teòthachd ùr, alùmanum alùmanum àrd-neart a tha an aghaidh irradachadh neutron, msaa, ann an aerospace, itealain, soithichean, reactaran niùclasach, carbadan aotrom agus trèanaichean aig astar luath.
Tha Scandium cuideachd na inneal-atharrachaidh sàr-mhath airson iarann, agus faodaidh tuaiream beag de scandium neart agus cruas iarann a leasachadh gu mòr. A bharrachd air an sin, faodar scandium a chleachdadh cuideachd mar chur-ris airson tungstain àrd-teòthachd agus aloidhean chromium. Gu dearbh, a bharrachd air a bhith a 'dèanamh aodach pòsaidh dha feadhainn eile, tha ìre leaghaidh àrd aig scandium agus tha an dùmhlachd coltach ri alùmanum, agus tha e cuideachd air a chleachdadh ann an alloidhean aotrom puing leaghaidh àrd leithid scandium titanium alloy agus scandium magnesium alloy. Ach, air sgàth a phrìs àrd, mar as trice chan eil e air a chleachdadh ach ann an gnìomhachasan saothrachaidh àrd leithid spàl fànais agus rocaidean.
Stuth ceirmeach
Tha Scandium, aon stuth, air a chleachdadh sa chumantas ann an aloidhean, agus tha àite cudromach aig na ocsaidean aige ann an stuthan ceirmeag san aon dòigh. Tha seilbh gun samhail aig an stuth ceirmeag tetragonal zirconia, a dh’ fhaodar a chleachdadh mar stuth electrode airson ceallan connaidh solid oxide, far a bheil seoltachd an electrolyte seo ag àrdachadh le àrdachadh teòthachd agus dùmhlachd ogsaidean san àrainneachd. Ach, chan urrainn structar criostail an stuth ceirmeag seo fhèin a bhith ann gu seasmhach agus chan eil luach gnìomhachais aige; Feumar cuid de stuthan a dhùsgadh a dh’ fhaodas an structar seo a chàradh gus na feartan tùsail aige a chumail suas. Le bhith a’ cur 6 ~ 10% Scandium oxide ris tha e coltach ri structar cruadhtan, gus an urrainnear zirconia a dhèanamh seasmhach air uachdaran ceàrnagach.
Tha stuthan ceirmeag innleadaireachd ann cuideachd leithid silicon nitride àrd-neart agus àrd-teodhachd mar densifiers agus stabilizers.
Mar dhlùthadair,Scandium ocsaidfaodaidh iad ìre teas-teasachaidh a chruthachadh Sc2Si2O7 aig oir mìrean mìn, agus mar sin a’ lughdachadh deformachadh àrd-teòthachd ann an ceirmeag innleadaireachd. An coimeas ri ocsaidean eile, is urrainn dha feartan meacanaigeach àrd-teòthachd silicon nitride a leasachadh.
Ceimigeachd catalytic
Ann an innleadaireachd cheimigeach, bidh scandium gu tric air a chleachdadh mar inneal-brosnachaidh, agus faodar Sc2O3 a chleachdadh airson dehydration agus deoxidation ethanol no isopropanol, lobhadh searbhag acetic, agus cinneasachadh ethylene bho CO agus H2. Tha an catalyst Pt Al anns a bheil Sc2O3 cuideachd na inneal cudromach airson pròiseasan glanaidh agus grinneachadh hydrogenation ola trom ann an gnìomhachas peitriceimiceach. Ann an ath-bheachdan sgàineadh catalytach leithid Cumene, tha gnìomhachd catalyst Sc-Y zeolite 1000 uair nas àirde na an catalyst silicate alùmanum; An coimeas ri cuid de luchd-brosnachaidh traidiseanta, bidh na cothroman leasachaidh airson catalysts scandium glè shoilleir.
Gnìomhachas cumhachd niuclasach
Le bhith a’ cur beagan de Sc2O3 gu UO2 ann an connadh niuclasach reactair àrd-teòthachd, faodaidh sin cruth-atharrachadh lattice, àrdachadh meud, agus sgàineadh air adhbhrachadh le tionndadh UO2 gu U3O8 a sheachnadh.
Cell connaidh
San aon dòigh, le bhith a’ cur 2.5% gu 25% scandium ri bataraidhean nicil alkali àrdaichidh iad am beatha seirbheis.
Gintinn àiteachais
Ann an àiteachas, faodar sìol leithid arbhar, biatais, pea, cruithneachd agus lus na grèine a làimhseachadh le Scandium sulfate (mar as trice tha an dùmhlachd 10-3 ~ 10-8mol / L, bidh diofar lusan eadar-dhealaichte), agus a ’bhuaidh dha-rìribh a bhith a’ brosnachadh ginideachadh air a choileanadh. Às deidh 8 uairean, mheudaich cuideam tioram freumhaichean agus gucagan 37% agus 78% fa leth an coimeas ri sìol-chraobhan, ach tha an uidheamachd fhathast fo sgrùdadh.
Bho aire Nielsen gu fiachan dàta tomad Atamach chun an latha an-diugh, tha scandium air a dhol a-steach do lèirsinn dhaoine airson dìreach ceud no fichead bliadhna, ach cha mhòr nach do shuidh e air a ’bheing airson ceud bliadhna. Cha b 'ann gu leasachadh làidir saidheans stuthan aig deireadh na linn mu dheireadh a thug e spionnadh dha. An-diugh, tha eileamaidean tearc talmhainn, a ’toirt a-steach scandium, air fàs gu bhith nan rionnagan teth ann an saidheans stuthan, a’ cluich dreuchdan a tha a ’sìor atharrachadh ann am mìltean de shiostaman, a’ toirt barrachd goireasachd do ar beatha gach latha, agus a ’cruthachadh luach eaconamach a tha eadhon nas duilghe a thomhas.
Ùine puist: Jun-29-2023