Bài viết trước đã đề cập rằng những mẫu đá được tàu Apollo mang về có chứa yttrium, một nguyên tố có tính chất siêu dẫn. Trên thực tế, Mặt Trăng cũng chứa nhiều nguyên tố đất hiếm khác, chẳng hạn như scandium, một nguyên tố cực kỳ hiếm trong vỏ Trái Đất và thậm chí có thể còn quý hơn cả vàng. Tuy nhiên, nó chủ yếu được sử dụng cho mục đích công nghiệp hơn là được buôn bán như một mặt hàng xa xỉ. Mặc dù scandium hiếm gặp trên Trái Đất, nhưng nó lại rất dồi dào trong Mặt Trời và các thiên thể khác.
Giới thiệu
Năm 1869, Mendelev lần đầu tiên đề xuất định luật tuần hoàn các nguyên tố trong bài báo có tựa đề “Mối quan hệ giữa tính chất của các nguyên tố và khối lượng nguyên tử” và công bố nó trong ấn bản đầu tiên của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Ông dự đoán rằng sẽ có một nguyên tố chưa được phát hiện, có tính chất nằm giữa canxi và titan. Scandium được Mendelev dự đoán vào năm 1871.
Tám năm sau, vào năm 1879, Nilson và nhóm của ông đã phát hiện ra nguyên tố scandium trong quặng vàng đen quý hiếm và quặng silic-beryllium, và đặt tên nó là Scandium theo tên Latinh của bán đảo Scandinavia nơi nó được tìm thấy. Việc sản xuất scandium kim loại nguyên chất rất khó khăn trong những ngày đầu, và mãi đến năm 1937, nó mới được chiết xuất thành công lần đầu tiên.
Scandium Sc
Số hiệu nguyên tử: 21
Khối lượng nguyên tử: 44,955912 u
Cấu trúc điện tử: [Ar] 3d1 4s2
Scandium có cấu hình electron tương tự như titan (Ti) và xeri (Ce), và thuộc nhóm các nguyên tố kim loại chuyển tiếp ở chu kỳ thứ ba.
Tính chất vật lý:
Hình thức bên ngoài: Scandium là một kim loại màu trắng bạc với độ bóng kim loại.
Khối lượng riêng: 2,985 g/cm³ (ở nhiệt độ phòng)
Điểm nóng chảy: 1541 °C
Điểm sôi: 2836 °C
Độ cứng: 2,5 – 3,0 (độ cứng Mohs)
Tính chất từ tính: Scandium là chất nghịch từ ở nhiệt độ phòng, nghĩa là nó không có từ tính.
Tính chất hóa học:
- Scandium là một kim loại tương đối hoạt tính, có thể tạo thành nhiều hợp chất khác nhau với oxy, nitơ, lưu huỳnh và các nguyên tố khác.
- Các lĩnh vực ứng dụng của Scandium:Các lĩnh vực ứng dụng của Scandium:
Các lĩnh vực ứng dụng của Scandium:
Scandium kim loại nguyên chất thường được sản xuất bằng phương pháp điện phân scandium clorua. Khi tiếp xúc với không khí, scandium dần chuyển sang màu vàng nhạt hoặc hồng nhạt. Scandium là nguyên tố đất hiếm nhẹ nhất, nhưng nó không được phân loại là kim loại đất hiếm nhẹ. Do điểm nóng chảy cao và khả năng chống ăn mòn mạnh, khi được thêm vào hợp kim nhôm, nó tạo thành hợp kim scandium-nhôm có độ bền cao và trọng lượng nhẹ. Các ứng dụng phổ biến như sau:
- Scandium chủ yếu được sử dụng làm chất phụ gia trong hợp kim để cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn.
- Nó cũng được sử dụng trong sản xuất các hợp kim nhẹ hiệu suất cao, chẳng hạn như những hợp kim được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ và ô tô, cũng như trong các mặt hàng tiêu dùng như gậy bóng chày, khung xe đạp và các thiết bị thể thao nhẹ khác.
- Scandium cũng đóng vai trò quan trọng trong một số hợp kim chịu nhiệt cao và vật liệu gốm.
- Một lượng nhỏ scandium cũng được sử dụng trong nghiên cứu và các thí nghiệm khoa học, chẳng hạn như trong một số ứng dụng quang học và chất xúc tác.
Điều thú vị là, hệ thống chiếu sáng được sử dụng trong các địa điểm lớn và phim trường có liên quan đến nguyên tố “scandium”. Scandium có thể được sử dụng để sản xuất bóng đèn cường độ cao. Tức là, khi một chất chứa hợp kim scandium-natri được đổ vào ống phát sáng, nó sẽ phát ra ánh sáng tương tự như ánh sáng mặt trời thông qua quá trình phóng điện. Nó sáng hơn và có tuổi thọ cao hơn so với đèn halogen thông thường, và thậm chí chỉ tiêu thụ khoảng 50% công suất của đèn halogen.
