Scandium ist das von Mendelejew vorhergesagte "borähnliche" Element. Ihre Entdeckung bewies einmal mehr die Richtigkeit des periodischen Gesetzes der Elemente und Mendelejews Voraussicht.
Scandiummetall wurde 1937 aus elektrolytischem geschmolzenem Scandiumchlorid hergestellt.
Zugehörige Abbildung: Mendeleev (1834-1907) sagte die Existenz von Scandium voraus. Scandium wurde von LF Nelson (1840-1899) und PT Cleve (1840-1905) entdeckt.
Gewinnung und Konservierung: Lange Zeit nach der Entdeckung wurde die Verwendung von Scandium nicht gezeigt, da es schwierig herzustellen ist. Mit der zunehmenden Verbesserung der Trennverfahren von Seltenerdelementen verfügen die zur Reinigung von Scandium eingesetzten Verbindungen mittlerweile über recht ausgereifte technologische Verfahren.
Da die Alkalinität von Scandiumhydroxid am schwächsten ist als die von Yttrium und den Lanthanidenelementen, wird das Scandium enthaltende Mischerz aus Seltenerdelementen zuerst ausgefällt, wenn es in Lösung überführt und nach der Behandlung mit Ammoniak behandelt wird, sodass es leicht von dem abgetrennt werden kann Element der Seltenen Erden unter Verwendung der Methode der "gestuften Ausfällung". Eine andere Methode besteht darin, Scandiumnitrat abzutrennen, indem die "fraktionierte Zersetzung" von Nitrat verwendet wird. Da Scandiumnitrat am leichtesten zu zersetzen ist, kann der Zweck der Abtrennung von Scandium erreicht werden. Darüber hinaus ist die umfassende Rückgewinnung von Begleitscandium aus Uran, Thorium, Wolfram, Zinn und anderen Mineralien eine wichtige Scandiumquelle.
Nachdem Sie die reine Scandiumverbindung erhalten haben, wandeln Sie sie in ScCl3 um, schmelzen Sie sie zusammen mit KCl und LiCl, verwenden Sie das geschmolzene Zink als Kathode für die Elektrolyse, damit Scandium auf der Zinkelektrode ausfällt, und verdampfen Sie dann das Zink, um Scandiummetall zu erhalten .
Scandium ist ein helles silberweißes Metall mit sehr aktiven chemischen Eigenschaften. Es kann mit heißem Wasser reagieren, um Wasserstoff zu erzeugen. Das auf dem Bild zu sehende Metallscandium ist also in einer Flasche versiegelt und mit Argon geschützt, sonst bildet Scandium bald eine dunkelgelbe oder graue Oxidschicht und verliert seinen glänzenden metallischen Glanz.
Isotop: Scandium (atomare Masseneinheit: 44,955912 (6)) zeichnet sich durch viele Isotope aus, mit insgesamt 37 Isotopen, von denen nur ein Isotop (47Sc) in der Natur stabil ist.
Anwendungsbereich: Beleuchtungsindustrie; Interessanterweise konzentriert sich die Verwendung von Scandium (als Hauptarbeitsstoff, nicht zum Doping) in eine sehr helle Richtung. Es ist nicht zu viel, ihn den Sohn des Lichts zu nennen.
Die erste Wunderwaffe des Scandiums heißt Scandium-Natriumlampe, die verwendet werden kann, um Licht in Tausende von Haushalten zu bringen. Dies ist eine elektrische Lichtquelle mit Metallhalogenid: Füllen Sie die Glühbirne mit Natriumjodid und Scandiumjodid und fügen Sie gleichzeitig Scandium- und Natriumfolie hinzu. Während einer Hochspannungsentladung emittieren Scandiumionen und Natriumionen jeweils Licht mit ihrer charakteristischen Emissionswellenlänge. Die Spektrallinie von Natrium ist 589,0 und 589,6 nm, zwei berühmte gelbe Lichter, während die Spektrallinie von Scandium 361,3~424,7 nm ist, eine Reihe von nah-ultravioletten und blauen Lichtemissionen. Aufgrund der Komplementärfarbe ist die Gesamtfarbe des erzeugten Lichts weißes Licht. Gerade weil die Scandium-Natriumlampe die Eigenschaften hoher Lichtausbeute, guter Lichtfarbe, Energieeinsparung, langer Lebensdauer und starker Nebelbrechfähigkeit aufweist, kann sie in großem Umfang für Fernsehkameras und Platz-, Stadion- und Straßenbeleuchtung verwendet werden und heißt die Lichtquelle der dritten Generation. In China wird diese Art von Lampe allmählich als neue Technologie populär, während diese Art von Lampe in einigen entwickelten Ländern bereits in den frühen 1980er Jahren weit verbreitet war.
Die zweite Wunderwaffe von Scandium sind photovoltaische Solarzellen, die das auf dem Boden gestreute Licht sammeln und in Elektrizität umwandeln können, um die menschliche Gesellschaft zu fördern. Scandium ist das beste Barrieremetall in Metall-Isolator-Halbleiter-Silizium-Fotozellen und Solarzellen.
Seine dritte magische Waffe heißt Die Strahlenquelle ist eine magische Waffe, die selbst hell leuchten kann, aber diese Art von Licht kann mit bloßem Auge nicht empfangen werden. Es ist ein hochenergetischer Photonenfluss. Normalerweise extrahieren wir 45Sc aus Mineralien, das das einzige natürliche Isotop von Scandium ist. Jeder 45Sc-Kern enthält 21 Protonen und 24 Neutronen. Wenn wir Scandium in einen Kernreaktor geben und es Neutronenstrahlung absorbieren lassen, als ob wir einen Affen 4749 Tage lang in den Alchemieofen des Höchsten Meisters stecken würden, würde 46Sc mit einem weiteren Neutron im Kern geboren werden. 46Sc, ein künstliches Radioisotop, kann als Strahlenquelle oder Traceratom auch für die Strahlentherapie von bösartigen Tumoren verwendet werden. Es gibt auch Anwendungen wie Yttrium-Gallium-Scandium-Granat-Laser, Scandium-Fluorid-Glas-Infrarot-Lichtwellenleiter und scandiumbeschichtete Kathodenstrahlröhren im Fernsehen. Es scheint, dass Scandium mit Licht geboren wird.
Legierungsindustrie: Scandium in Form einer einzelnen Substanz wurde in großem Umfang zur Dotierung von Aluminiumlegierungen verwendet. Solange dem Aluminium einige Tausendstel Scandium hinzugefügt werden, wird eine neue Phase von Al3Sc gebildet, die die Aluminiumlegierung modifiziert und offensichtliche Änderungen in der Struktur und den Eigenschaften der Legierung bewirkt. Das Hinzufügen von 0,2 Prozent ~0,4 Prozent Sc (dieser Anteil ist wirklich ähnlich dem Salzanteil im gebratenen Gemüse zu Hause, nur ein wenig) kann die Rekristallisationstemperatur der Legierung um erhöhen 150 ~ 200 Grad und verbessert die Hochtemperaturfestigkeit, strukturelle Stabilität, Schweißleistung und Korrosionsbeständigkeit erheblich und kann das Versprödungsphänomen vermeiden, das bei Langzeitarbeiten bei hohen Temperaturen leicht auftritt. Hochfeste und hochzähe Aluminiumlegierungen, neue hochfeste und korrosionsbeständige schweißbare Aluminiumlegierungen, neue Hochtemperatur-Aluminiumlegierungen, hochfeste und gegen Neutronenbestrahlung beständige Aluminiumlegierungen usw. haben sehr attraktive Entwicklungsperspektiven in der Luft- und Raumfahrt, Luftfahrt, Schiffen und Kernreaktoren , leichte Fahrzeuge und Hochgeschwindigkeitszüge.
