В предыдущей статье упоминалось, что камни, привезенные Аполлоном, содержали иттрий — элемент со сверхпроводящими свойствами. На самом деле на Луне есть много других редкоземельных элементов, например, скандий, который крайне редко встречается в земной коре и может быть даже более ценным, чем золото. Несмотря на это, его по-прежнему в основном используют в промышленных целях, а не продают как предмет роскоши. Хотя скандий редко встречается на Земле, он в высоких концентрациях обнаружен на Солнце и других планетах.
Описание:
В 1869 году Менделеев впервые предложил периодический закон элементов в своей работе «Зависимость между свойствами элементов и их атомными весами» и опубликовал его в первом издании Периодической таблицы химических элементов. Он предсказал, что должен существовать неизвестный элемент, свойства которого находятся между свойствами кальция и титана. Скандий был предсказан Менделеевым в 1871 году.
Восемь лет спустя, в 1879 году, Нильсон и его команда открыли элемент скандий в черной редкоземельной золотоносной руде и бериллиевой силикатной иттриевой руде и назвали его Скандием в честь латинского названия Скандинавского полуострова, где он расположен (Скандия). Вначале чистый металлический скандий было трудно производить, и только в 1937 году его удалось впервые успешно извлечь.
Скандий Sc
Атомный номер: 21
Атомная масса: 44,955912 а.е.м.
Электронная структура: [Ar] 3d1 4s2
Электронная конфигурация скандия аналогична конфигурации титана (Ti) и церия (Ce), и он относится к переходным металлам третьего периода.
Физические характеристики:
Внешний вид: Скандий — серебристо-белый металл с металлическим блеском.
Плотность: 2,985 г/см³ (при комнатной температуре)
Температура плавления: 1541 °C
Температура кипения: 2836 °C
Твёрдость: 2,5 — 3,0 (твёрдость по шкале Мооса)
Магнетизм: При комнатной температуре скандий диамагнитен, то есть не обладает магнитными свойствами.
Химические свойства:
- Скандий — относительно активный металл, способный образовывать разнообразные соединения с кислородом, азотом, серой и т. д.
- Он быстро окисляется на воздухе, образуя защитный слой оксида скандия (Sc2O3).
Области применения скандия:
Чистый металлический скандий обычно получают электролизом хлорида скандия. При контакте скандия с воздухом его цвет постепенно меняется на слегка желтоватый или розовый. Скандий — самый легкий из редкоземельных элементов, но он не классифицируется как легкий редкоземельный металл. Благодаря высокой температуре плавления и высокой коррозионной стойкости, при добавлении этого элемента в алюминиевый сплав получается высокопрочный и легкий сплав скандия с алюминием. Распространенные варианты использования:
- Основное применение скандия — в качестве добавки к сплавам для повышения их прочности и коррозионной стойкости.
- Он также используется в производстве высокопроизводительных легких сплавов, например, в аэрокосмической и автомобильной промышленности, а также в потребительских товарах, таких как бейсбольные биты, велосипедные рамы и другой легкий спортивный инвентарь.
- Скандий также играет важную роль в некоторых высокотемпературных сплавах и керамических материалах.
- Небольшие количества скандия также используются в исследованиях и научных экспериментах, например, в некоторых оптических приложениях и в качестве катализатора.
Интересно, что освещение, используемое для больших площадок и киносъемок, на самом деле связано с элементом «скандий». Скандий можно использовать для производства лампочек высокой интенсивности. Если в светоизлучающую трубку залить вещество, содержащее сплав скандия и натрия, то в результате разряда она будет излучать свет, похожий на солнечный. Они ярче и долговечнее простых галогенных ламп, а потребляют всего около 50% мощности галогенных ламп.
