Скандий — это «бороподобный» элемент, предсказанный Менделеевым. Их открытие еще раз доказало правильность периодического закона элементов и дальновидность Менделеева.
Металлический скандий был получен из электролитического расплава хлорида скандия в 1937 году.
Связанный рисунок: Менделеев (1834-1907) предсказал существование скандия. Скандий был открыт Л. Ф. Нельсоном (1840-1899) и П. Т. Кливом (1840-1905).
Экстракция и консервация: в течение длительного времени после открытия применение скандия не было показано, поскольку его трудно производить. По мере совершенствования методов разделения редкоземельных элементов соединения, используемые для очистки скандия, теперь имеют вполне отработанные технологические процессы.
Поскольку щелочность гидроксида скандия является самой слабой, чем щелочность элементов иттрия и лантанидов, смешанная руда редкоземельных элементов, содержащая скандий, будет осаждаться первой, когда ее переводят в раствор и после обработки обрабатывают аммиаком, поэтому ее можно легко отделить от редкоземельный элемент с использованием метода «градуированного осаждения». Другой метод заключается в отделении нитрата скандия с помощью «фракционного разложения» нитрата. Поскольку нитрат скандия легче всего разлагается, цель выделения скандия может быть достигнута. Кроме того, комплексное извлечение попутного скандия из урана, тория, вольфрама, олова и других полезных ископаемых также является важным источником скандия.
После получения чистого соединения скандия преобразуйте его в ScCl3, расплавьте вместе с KCl и LiCl, используйте расплавленный цинк в качестве катода для электролиза, чтобы скандий осаждался на цинковом электроде, а затем испарите цинк для получения металлического скандия. .
Скандий — легкий серебристо-белый металл с очень активными химическими свойствами. Он может реагировать с горячей водой с образованием водорода. Итак, металлический скандий, который вы видите на картинке, запечатан в бутылку и защищен аргоном, иначе скандий вскоре образует темно-желтый или серый оксидный слой, теряя свой блестящий металлический блеск.
Изотоп: Скандий (атомная единица массы: 44,955912 (6)) характеризуется многими изотопами, всего 37 изотопов, из которых только один изотоп (47Sc) стабилен в природе.
Область применения: светотехническая промышленность; Интересно, что использование скандия (в качестве основного рабочего вещества, а не для легирования) сконцентрировано в очень ярком направлении. Не будет преувеличением назвать его сыном света.
Первое волшебное оружие скандия называется натриево-скандийной лампой, с помощью которой можно осветить тысячи домовладений. Это металлогалогенный источник электрического света: заполните колбу йодидом натрия и йодидом скандия и одновременно добавьте скандий и натриевую фольгу. Во время разряда высокого напряжения ион скандия и ион натрия излучают свет с характерной для них длиной волны излучения соответственно. Спектральная линия натрия составляет 589. 0 и 589,6 нм, два известных желтого света, а спектральная линия скандия составляет 361,3 ~ 424,7 нм, серия излучения ближнего ультрафиолетового и синего света. Из-за дополнительных цветов общий цвет производимого света — белый свет. Именно потому, что скандий-натриевая лампа обладает характеристиками высокой светоотдачи, хорошего цвета света, энергосбережения, длительного срока службы и сильной способности рассеивать туман, она может широко использоваться для телевизионных камер и освещения площадей, стадионов и дорог и называется источник света третьего поколения. В Китае такие лампы постепенно популяризируются как новая технология, а в некоторых развитых странах такие лампы широко использовались еще в начале 1980-х годов.
Второе волшебное оружие скандия — солнечные фотоэлектрические элементы, которые могут собирать рассеянный на земле свет и превращать его в электричество для развития человеческого общества. Скандий является лучшим барьерным металлом в кремниевых фотоэлементах металл-изолятор-полупроводник и солнечных элементах.
Его третье магическое оружие называется «Источник лучей» — это магическое оружие, которое может ярко сиять само по себе, но такой свет нельзя увидеть невооруженным глазом. Это поток фотонов высокой энергии. Обычно мы извлекаем из минералов 45Sc, который является единственным природным изотопом скандия. Каждое ядро 45Sc содержит 21 протон и 24 нейтрона. Если мы поместим скандий в ядерный реактор и позволим ему поглощать нейтронное излучение, как если бы мы поместили обезьяну в алхимическую печь Верховного Мастера на 4749 дней, то родился бы 46Sc с еще одним нейтроном в ядре. Искусственный радиоизотоп 46Sc можно использовать в качестве источника лучей, а атом-индикатор также можно использовать для лучевой терапии злокачественных опухолей. Существуют также такие приложения, как лазер на иттрий-галлиевом скандиевом гранате, инфракрасное оптическое волокно из фторидного стекла и электронно-лучевая трубка с покрытием из скандия для телевизоров. Кажется, что скандий рождается со светом.
Сплавовая промышленность: скандий в виде отдельного вещества широко используется для легирования алюминиевых сплавов. При добавлении к алюминию нескольких тысячных долей скандия будет образовываться новая фаза Al3Sc, которая будет модифицировать алюминиевый сплав и вносить очевидные изменения в структуру и свойства сплава. Добавление 0,2% ~0,4% Sc (эта пропорция действительно аналогична пропорции соли в жареных овощах в домашних условиях, только немного) может повысить температуру рекристаллизации сплава на 150 ~ 200 градусов, и значительно улучшить жаропрочность, структурную стабильность, производительность сварки и коррозионную стойкость, а также может избежать явления охрупчивания, которое легко возникает при длительной работе при высокой температуре. Высокопрочный и высокопрочный алюминиевый сплав, новый высокопрочный и устойчивый к коррозии свариваемый алюминиевый сплав, новый высокотемпературный алюминиевый сплав, высокопрочный и устойчивый к нейтронному облучению алюминиевый сплав и т. д. имеют очень привлекательные перспективы развития в аэрокосмической, авиационной, кораблевой, ядерной промышленности. , легковых автомобилей и скоростных поездов.
