A Scandium a Mengyelejev által megjósolt "bórszerű" elem. Felfedezésük ismét bebizonyította az elemek periodikus törvényének és Mengyelejev előrelátásának helyességét.
A fémszkandiumot elektrolitikusan megolvasztott szkandium-kloridból állították elő 1937-ben.
Kapcsolódó ábra: Mengyelejev (1834-1907) megjósolta a skandium létezését. A Scandiumot LF Nelson (1840-1899) és PT Cleve (1840-1905) fedezte fel.
Kivonás és tartósítás: a felfedezés után hosszú ideig nem mutatták ki a szkandium felhasználását, mert nehéz előállítani. A ritkaföldfém-elemek elválasztási módszereinek egyre javulásával a szkandium tisztítására használt vegyületek mára meglehetősen kiforrott technológiai eljárásokkal rendelkeznek.
Mivel a szkandium-hidroxid lúgossága a leggyengébb, mint az ittrium és lantanid elemeké, ezért a ritkaföldfém elem kevert, szkandiumot tartalmazó érc először oldatba kerülve válik ki, és kezelés után ammóniával kezeljük, így könnyen elválasztható ritkaföldfém elemet a "graded precipitation" módszerrel. Egy másik módszer a szkandium-nitrát elválasztása a nitrát "frakcionált lebontásával". Mivel a szkandium-nitrát a legkönnyebben lebontható, a szkandium elválasztásának célja elérhető. Ezenkívül a kapcsolódó szkandium uránból, tóriumból, volfrámból, ónból és más ásványokból történő átfogó kinyerése szintén fontos szkandiumforrás.
Miután megkapta a tiszta szkandiumvegyületet, alakítsa át ScCl3-má, olvassa össze KCl-dal és LiCl-al, használja az olvadt cinket katódként az elektrolízishez, hogy a szkandium kicsapódjon a cinkelektródán, majd párologtassa el a cinket, hogy fémszkandiumot kapjon. .
A szkandium egy világos ezüstfehér fém, nagyon aktív kémiai tulajdonságokkal. Reagálhat forró vízzel, és hidrogént termel. Tehát a képen látható fémszkandium üvegbe van zárva és argonnal védve, különben a szkandium hamarosan sötétsárga vagy szürke oxidréteget képez, elveszítve fényes fémes fényét.
Izotóp: A szkandiumot (atomtömeg mértékegysége: 44,955912 (6)) sok izotóp jellemzi, összesen 37 izotóp, ebből csak egy izotóp (47Sc) stabil a természetben.
Alkalmazási terület: világítástechnika; Érdekes módon a szkandium felhasználása (mint fő munkaanyag, nem doppingoláshoz) nagyon világos irányba koncentrálódik. Nem túl sok a fény fiának nevezni.
A szkandium első varázsfegyvere a szkandium-nátrium lámpa, amellyel több ezer háztartásba vihető fény. Ez egy fémhalogenid elektromos fényforrás: töltse meg az izzót nátrium-jodiddal és szkandium-jodiddal, és egyszerre adjon hozzá szkandiumot és nátriumfóliát. A nagyfeszültségű kisülés során a szkandiumion és a nátriumion a rájuk jellemző emissziós hullámhosszú fényt bocsát ki. A nátrium spektrumvonala 589.{1}} és 589,6 nm, két híres sárga fény, míg a szkandium spektrumvonala 361,3-424,7 nm, közel ultraibolya és kék fény emisszió sorozata. A kiegészítő szín miatt az előállított fény általános színe fehér fény. Pontosan azért, mert a szkandium-nátrium lámpa magas fényhatékonysággal, jó fényszínnel, energiatakarékossággal, hosszú élettartammal és erős páratörő képességgel rendelkezik, széles körben használható televíziós kamerákhoz és tér-, stadion- és útvilágításhoz, és az ún. a harmadik generációs fényforrás. Kínában ez a fajta lámpa fokozatosan népszerűvé válik, mint új technológia, míg néhány fejlett országban már az 1980-as évek elején széles körben alkalmazták ezt a fajta lámpát.
A szkandium második varázsfegyvere a napelemes napelemek, amelyek összegyűjtik a földön szórt fényt, és elektromossággá alakítják az emberi társadalom előmozdítása érdekében. A Scandium a legjobb zárófém a fém-szigetelő-félvezető szilícium fotocellákban és napelemekben.
Harmadik varázsfegyvere az úgynevezett A sugárforrás egy varázsfegyver, amely önmagában is fényesen ragyog, de ezt a fajta fényt szabad szemmel nem lehet fogadni. Ez egy nagy energiájú fotonáramlás. Általában ásványi anyagokból vonjuk ki a 45Sc-t, amely a szkandium egyetlen természetes izotópja. Minden 45Sc atommag 21 protont és 24 neutront tartalmaz. Ha szkandiumot helyezünk egy atomreaktorba, és hagyjuk, hogy elnyelje a neutronsugárzást, mintha egy majmot helyeznénk 4749 napra a Legfelsőbb Mester alkímia kemencéjébe, akkor 46Sc születne egy neutronnal az atommagban. A 46Sc, egy mesterséges radioizotóp, felhasználható sugárforrásként vagy nyomkövető atom rosszindulatú daganatok sugárterápiájában is. Vannak olyan alkalmazások is, mint például ittrium-gallium szkandium-gránát lézer, szkandium-fluorid üveg infravörös optikai szál és szkandium bevonatú katódsugárcső a tévében. Úgy tűnik, a skandium fénnyel születik.
Ötvözetipar: a szkandiumot egyetlen anyag formájában széles körben alkalmazzák alumíniumötvözetek adalékolására. Mindaddig, amíg néhány ezrednyi szkandiumot adnak az alumíniumhoz, az Al3Sc új fázisa képződik, amely módosítja az alumíniumötvözetet, és nyilvánvaló változásokat hoz létre az ötvözet szerkezetében és tulajdonságaiban. 0,2 százalék ~0,4 százalék Sc hozzáadásával (ez az arány valóban hasonló az otthoni sült zöldségekben lévő só arányához, csak egy kicsi) az ötvözet átkristályosodási hőmérsékletét növelheti. 150 ~ 200 fok, és jelentősen javítja a magas hőmérsékletű szilárdságot, a szerkezeti stabilitást, a hegesztési teljesítményt és a korrózióállóságot, és elkerülheti a ridegedés jelenségét, amely könnyen előfordulhat a hosszú távú, magas hőmérsékleten végzett munka során. A nagy szilárdságú és nagy szívósságú alumíniumötvözet, az új, nagy szilárdságú és korrózióálló hegeszthető alumíniumötvözet, az új, magas hőmérsékletű alumíniumötvözet, a nagy szilárdságú és neutronsugárzásnak ellenálló alumíniumötvözet stb. nagyon vonzó fejlődési kilátásokkal rendelkezik a repülés, légi közlekedés, hajók, atomreaktorok területén , könnyű járművek és nagysebességű vonatok.
