Scandium, le siombail eilimint tá SC agus uimhir adamhach de 21, intuaslagtha go héasca in uisce, is féidir leis idirghníomhú le huisce te, agus is furasta é a chur san aer. Is é an príomh -valence ná+3. Is minic a dhéantar é a mheascadh le gadolinium, erbium, agus le heilimintí eile, le toradh íseal agus ábhar de thart ar 0.0005% sa screamh. Is minic a úsáidtear Scandium chun gloine speisialta agus cóimhiotail ardteochta éadrom a dhéanamh.
Faoi láthair, níl sna cúlchistí cruthaithe de Scandium ar fud an domhain ach 2 mhilliún tonna, 90 ~ 95% díobh i mbáicsít, i mianta tíotáiniam agus in iarann, agus i gcuid bheag de mhianta úráiniam, thóiriam, tungstan agus neamhchoitianta agus tíortha eile a dháileadh go príomha sa Rúis, sa tSín, sa Tajikistan, i Tajikistan, i Madagas, agus i dtíortha eile. Tá an tSín an -saibhir in acmhainní scandium, le cúlchistí mianraí ollmhóra bainteach le Scandium. De réir staitisticí neamhiomlána, is iad na cúlchistí scandium sa tSín ná thart ar 600000 tonna, atá le fáil i dtaiscí báicsít agus fosfair, taiscí tungstan porphyry agus quartz vein i nDeisceart na Síne, taiscí cré ar an tSín Theas, Bayan Obo Magnetite Ionad Iarann Iarann Ionad i Lár -Mhongóil, agus i n -iaraí Iarann Iarann Iarainn i Lár -Mhongóil agus i PanzhiA vanAdium Titaanium i n -iarann i Ionad Ionad i Ionad Ionad i Lár -Ionad Ionad i Lár -Ionad Ionad i Lár -Ionad Ionad i Lár -Ionad Ionad i Lár -Ionad Ionad Ionad i Lár -Ionad Ionad Ionad i Lár -Ionad Ionad Ionad i Lása Ionad Sichuan.
Mar gheall ar an ganntanas scandium, tá praghas an scandium an -ard freisin, agus ag a bhuaicphointe, rinneadh praghas an scandium a mhéadú go 10 n -uaire an praghas óir. Cé go bhfuil praghas scandium tar éis titim, tá sé fós ceithre huaire níos mó ná praghas an óir!
Stair a Fhionnadh
I 1869, thug Mendeleev faoi deara go raibh bearna i mais adamhach idir cailciam (40) agus tíotáiniam (48), agus thuar go raibh eilimint mhais adamhach idirmheánach neamh -aimsithe anseo freisin. Thuar sé go bhfuil a ocsaíd x ₂ o Å. Thángthas ar Scandium i 1879 ag Lars Frederik Nilson ó Ollscoil Uppsala sa tSualainn. Bhain sé é as an mianach óir neamhchoitianta dubh, méine chasta ina bhfuil 8 gcineál ocsaídí miotail. Tá sé bainteOcsaíd Erbium (III)ó mhianach óir neamhchoitianta dubh, agus a fuarthasOcsaíd Ytterbium (III)Ón ocsaíd seo, agus tá ocsaíd eile de ghné níos éadroime ann, a léiríonn a speictream gur miotal anaithnid é. Is é seo an miotal atá tuartha ag Mendeleev, a bhfuil a ocsaídSc₂o₃. Táirgeadh an miotal scandium féin óScandium clóirídtrí leá leictrealaíoch i 1937.
Mendeleev
Cumraíocht leictreon
Cumraíocht Leictreon: 1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D1
Is miotal trasdula bog, bán airgid é Scandium le leáphointe de 1541 ℃ agus fiuchphointe de 2831 ℃.
Ar feadh tréimhse shuntasach ama tar éis a fhionnachtana, níor léiríodh úsáid scandium mar gheall ar a dheacracht táirgthe. Leis an bhfeabhsú méadaitheach ar mhodhanna idirscartha eilimintí neamhchoitianta, tá sreabhadh próisis aibí ann anois chun comhdhúile scandium a íonú. Toisc go bhfuil an scandium níos lú alcaileach ná yttrium agus lanthanide, is é an hiodrocsaíd an ceann is laige, mar sin scarfar an mhianra measctha eilimint mhéadaithe ina bhfuil scandium ón ngné neamhchoitianta cré trí mhodh “céim deasctha” nuair a dhéantar scandium (iii) hiodrocsaíd a chóireáil le hainmhithe tar éis a bheith á réiteach. Is é an modh eile ná scandium níotráit a dheighilt trí dhianscaoileadh polar níotráite. Toisc gurb é scandium níotráite an ceann is éasca a dhianscaoileadh, is féidir scandium a dheighilt. Ina theannta sin, is foinse thábhachtach de scandium é aisghabháil chuimsitheach an scandium a ghabhann leis ó úráiniam, thóiriam, tungstain, stáin agus taiscí mianraí eile.
Tar éis comhdhúil scandium íon a fháil, déantar é a thiontú ina SCCL Å agus le leá le KCL agus LICL. Úsáidtear an sinc leáite mar chatóid le haghaidh leictrealú, rud a fhágann go mbeidh scandium ann ar an leictreoid since. Ansin, déantar an sinc a ghalú chun scandium miotalach a fháil. Is miotal bán éadrom é seo le hairíonna ceimiceacha an -ghníomhacha, ar féidir leo freagairt le huisce te chun gás hidrigine a ghiniúint. Mar sin, déantar an scandium miotail a fheiceann tú sa phictiúr a shéalú i mbuidéal agus é a chosaint le gás argóin, ar shlí eile beidh Scandium mar chiseal dorcha ocsaíd buí nó liath, ag cailleadh a luster miotalach lonrach.
Feidhmithe
Tionscal soilsithe
Tá úsáidí scandium comhchruinnithe i dtreoracha an -gheal, agus ní áibhéil é mar mhac solais a ghlaoch air. Tugtar Scandium Sodium Lamp ar an gcéad arm draíochta de Scandium, ar féidir é a úsáid chun solas a thabhairt do na mílte teaghlach. Is solas leictreach hailíd miotail é seo: tá an bolgán líonta le iaidíd sóidiam agus triiodide scanrúil, agus cuirtear scandium agus scragall sóidiam leis ag an am céanna. Le linn urscaoileadh ardvoltais, scaoileann ian scandium agus ian sóidiam faoi seach solas a dtonnfhaid astaíochta sainiúla. Is iad na línte speictrim sóidiam ná 589.0 agus 589.6 nm, dhá sholas buí cáiliúla, agus is iad na línte speictrim scandium ná 361.3 ~ 424.7 nm, sraith astaíochtaí atá gar do ultraivialait agus solas gorm. Toisc go gcomhlánaíonn siad a chéile, is solas bán é an dath éadrom foriomlán a tháirgtear. Tá sé go beacht toisc go bhfuil tréithe ardéifeachtúlachta luminous ag lampaí sóidiam scandium, dath maith solais, coigilt cumhachta, saol fada seirbhíse, agus cumas briste ceo láidir gur féidir iad a úsáid go forleathan le haghaidh ceamaraí teilifíse, cearnóga, ionaid spóirt, agus soilsiú bóthair, agus tugtar na foinsí solais tríú glúin orthu. Sa tSín, tá an cineál seo lampa á chur chun cinn de réir a chéile mar theicneolaíocht nua, agus i roinnt tíortha forbartha, baineadh úsáid fhorleathan as an gcineál seo lampa chomh luath le tús na 1980idí.
Is é an dara arm draíochta de Scandium cealla fótavoltacha gréine, ar féidir leo an solas atá scaipthe ar an talamh a bhailiú agus é a iompú ina leictreachas chun sochaí an duine a thiomáint. Is é Scandium an miotal bacainn is fearr in inslitheoir miotail leathsheoltóra cealla gréine sileacain agus cealla gréine.
Tugtar foinse ar an tríú arm draíochta, is féidir leis an arm draíochta seo a bheith ag sileadh go geal as a stuaim féin, ach ní féidir an solas seo a fháil leis an tsúil nocht, is sreabhadh fótóin ardfhuinnimh é. Is iondúil go mbainimid 45sc as mianraí, arb é an t -aon iseatóip nádúrtha de Scandium é. Tá 21 prótón agus 24 neodrón i ngach núicléas 45SC. Is féidir úsáid a bhaint as 46SC, iseatóp radaighníomhach shaorga, mar is féidir foinsí radaíochta nó adaimh tracer a úsáid freisin le haghaidh radaiteiripe de siadaí urchóideacha. Tá feidhmchláir ann freisin mar Léasair Garnet Scandium Yttrium Gallium,Fluairíd ScandiumSnáithín optúil infridhearg gloine, agus feadán ga catóid atá brataithe le scandium ar an teilifís. Dealraíonn sé gur rugadh Scandium le gile.
Tionscail cóimhiotail
Baineadh úsáid fhorleathan as Scandium ina fhoirm eiliminteach le haghaidh cóimhiotail alúmanaim dópála. Chomh fada agus a chuirtear cúpla míle de scandium le alúmanam, cruthófar céim nua AL3SC, a bheidh ag imirt ról meiteamorfachta i gcóimhiotal alúmanaim agus a dhéanfaidh struchtúr agus airíonna an chóimhiotail a athrú go suntasach. Má chuirtear 0.2% ~ 0.4% SC (atá cosúil leis an gcéatadán de shalann a chur le glasraí friochta a chasadh sa bhaile, níl ach beagán ag teastáil) is féidir le teocht athchriostalaithe an chóimhiotail 150-200 ℃ a mhéadú, agus neart ardteochta, cobhsaíocht struchtúrach, feidhmíocht táthaithe, agus frithsheasmhacht creimthe a fheabhsú go suntasach. Féadann sé an feiniméan embrittlement atá éasca a sheachaint le linn obair fhadtéarmach ag teochtaí arda a sheachaint freisin. Tá cóimhiotal alúmanaim atá frithsheasmhach in ann creimeadh ard agus ard-chóimhiotal alúmanaim, cóimhiotal alúmanaim ard-ardteochta, cóimhiotal alúmanaim ardteochta nua, ionchais forbartha an-tarraingteach in aerospace, eitlíocht, longa, imoibreoirí núicléacha, feithiclí éadroma.
Is mionathraitheoir den scoth é Scandium freisin le haghaidh iarainn, agus is féidir le méid beag scandium neart agus cruas iarann teilgthe a fheabhsú go mór. Ina theannta sin, is féidir scandium a úsáid mar bhreiseán le haghaidh tungstain ardteochta agus cóimhiotail chróimiam. Ar ndóigh, chomh maith le héadaí bainise a dhéanamh do dhaoine eile, tá leáphointe ard ag Scandium agus tá a dhlús cosúil le alúmanam, agus úsáidtear é freisin i gcóimhiotail éadroma leáphointe ar nós cóimhiotal tíotáiniam scandium agus cóimhiotal maignéisiam scandium. Mar sin féin, mar gheall ar a phraghas ard, is iondúil nach n-úsáidtear é ach i dtionscail déantúsaíochta ardleibhéil amhail eiteáin spáis agus roicéid.
Ábhar ceirmeach
Is iondúil go n -úsáidtear Scandium, substaint amháin, i gcóimhiotail, agus tá ról tábhachtach ag a ocsaídí in ábhair cheirmeacha ar an mbealach céanna. Tá maoin uathúil ag an ábhar ceirmeach zirconia tetragonal, ar féidir é a úsáid mar ábhar leictreoid do chealla breosla ocsaíde soladacha, ina méadaíonn seoltacht an leictrilít seo le teocht mhéadaitheach agus tiúchan ocsaigine sa chomhshaol. Mar sin féin, ní féidir le struchtúr criostail an ábhair cheirmigh seo féin a bheith ann faoi mhodh cobhsaí agus níl aon luach tionsclaíoch aige; Is gá roinnt substaintí a dhíspreagadh ar féidir leo an struchtúr seo a shocrú chun a chuid airíonna bunaidh a choinneáil. Tá 6 ~ 10% scandium ocsaíd cosúil le struchtúr coincréite, ionas gur féidir zirconia a chobhsú ar laitíse chearnach.
Tá ábhair cheirmeacha innealtóireachta ann freisin, mar shampla nítríd sileacain ard-neart agus ardteochta mar dhlúthróirí agus cobhsaitheoirí.
Mar dhínneoir,Scandiam ocsaídIs féidir leis a bheith ina chéim teasfhulangacha SC2SI2O7 ar imeall na gcáithníní mín, rud a laghdaíonn an dífhoirmiúchán ardteochta de chriadóireacht innealtóireachta. I gcomparáid le ocsaídí eile, is féidir leis feabhas níos fearr a chur ar airíonna meicniúla ardteochta nítríd sileacain.
Ceimic chatalaíoch
I innealtóireacht cheimiceach, is minic a úsáidtear scandium mar chatalaíoch, agus is féidir SC2O3 a úsáid le haghaidh díhiodráitiú agus dí -ocsaídiú eatánóil nó isopropanol, dianscaoileadh aigéid aicéiteach, agus táirgeadh eitiléine ó CO agus H2. Is catalaíoch tábhachtach é an Catalaíoch Pt Al ina bhfuil SC2O3 le haghaidh íonú hidriginithe ola throm agus próisis scagtha i dtionscal peitriceimiceach. I bhfrithghníomhartha scáineadh catalaíoch ar nós cumene, tá gníomhaíocht catalaíoch SC-Y zeolite 1000 uair níos airde ná catalaíoch sileacáit alúmanaim; I gcomparáid le roinnt catalaígh traidisiúnta, beidh na hionchais forbartha a bhaineann le catalaígh scandium an -geal.
An tionscal fuinnimh núicléach
Má chuirtear méid beag SC2O3 le UO2 i mbreosla núicléach imoibreora ardteochta, is féidir le claochlú laitíse, méadú toirte, agus scoilteadh de bharr comhshó UO2 go U3O8 a sheachaint.
Cill bhreosla
Ar an gcaoi chéanna, méadóidh 2.5% go 25% scandium le cadhnraí alcaile nicil a saol seirbhíse.
Pórú talmhaíochta
I dtalmhaíocht, is féidir caitheamh le síolta amhail arbhar, biatas, pea, cruithneacht agus lus na gréine le sulfáit scandium (is iondúil go mbíonn an tiúchan 10-3 ~ 10-8mol/L, beidh plandaí éagsúla difriúil), agus tá an éifeacht iarbhír a bhaineann le péacadh a chur chun cinn. Tar éis 8 n -uaire an chloig, mhéadaigh meáchan tirim na bhfréamhacha agus na bachlóga 37% agus 78% faoi seach i gcomparáid le síológa, ach tá an mheicníocht fós faoi staidéar.
Ón aird a thug Nielsen ar fhiachas na sonraí maise adamhacha go dtí an lá atá inniu ann, tá Scandium tar éis fís daoine a chur isteach ar feadh céad nó fiche bliain, ach tá sé beagnach suí ar an mbinse ar feadh céad bliain. Ní raibh sé go dtí forbairt bríomhar na heolaíochta ábhartha go déanach sa chéid seo caite gur thug sé beocht dó. Sa lá atá inniu ann, tá eilimintí neamhchoitianta cré, lena n-áirítear Scandium, ina réaltaí te in eolaíocht na n-ábhar, ag imirt róil atá ag athrú i gcónaí sna mílte córas, ag tabhairt níos mó áise dár saol gach lá, agus ag cruthú luach eacnamaíoch atá níos deacra fós a thomhas.
Am Post: Meitheamh-29-2023