scandium

scandium

scandium可以製造特種玻璃和合金等。它的化合物和氧化鈧可用來作催化劑。

基本信息

1879年,瑞典的化學教授尼爾森(L.F.Nilson, 1840~1899)和克萊夫(P.T.Cleve, 1840~1905)差不多同時在稀有的礦物矽鈹釔礦和黑稀金礦中找到了一種新元素。他們給這一元素定名為"Scandium"(鈧),鈧就是門捷列夫當初所預言的"類硼"元素。他們的發現再次證明了元素周期律的正確性和門捷列夫的遠見卓識。 ??

鈧比起釔和鑭系元素來,由於離子半徑特別小,氫氧化物的鹼性也特別弱,因此,鈧和稀土元素混在一起時,用氨(或極稀的鹼)處理,鈧將首先析出,故套用"分級沉澱"法可比較容易地把它從稀土元素中分離出來。另一種方法是利用硝酸鹽的分極分解進行分離,由於硝酸鈧最容易分解,從而達到分離的目的。 ?

用電解的方法可製得金屬鈧,在煉鈧時將ScCl3、KCl、LiCl共熔,以熔融的鋅為陰極電解之,使鈧在鋅極上析出,然後將鋅蒸去可得金屬鈧。另外,在加工礦石生產鈾、釷和鑭系元素時易回收鈧。鎢、錫礦中綜合回收伴生的鈧也是鈧的重要來源之一。 鈧在化合物中主要呈3價態,在空氣中容易氧化成Sc2O3而失去金屬光澤變成暗灰色。 ??

鈧能與熱水作用放出氫,也易溶於酸,是一種強還原劑。鈧的氧化物及氫氧化物只顯鹼性,但其鹽灰幾乎不能水解。鈧的氯化物為白色結晶,易溶於水並能在空氣中潮解。在冶金工業中,鈧常用於製造合金(合金的添加劑),以改善合金的強度、硬度和耐熱和性能。如,在鐵水中加入少量的鈧,可顯著改善鑄鐵的性能,少量的鈧加入鋁中,可改善其強度和耐熱性。在電子工業中,鈧可用作各種半導體器件,如鈧的亞硫酸鹽在半導體中的套用已引起了國內外的注意,含鈧的鐵氧體在計算機磁芯中也頗有前途。在化學工業上,用鈧化合物作酒精脫氫及脫水劑,生產乙烯和用廢鹽酸生產氯時的高效催化劑。在玻璃工業中,可以製造含鈧的特種玻璃。在電光源工業中,含鈧和鈉製成的鈧鈉燈,具有效率高和光色正的優點。

發現人

尼爾森 發現年代:1876年

發現過程

1876年,瑞典的尼爾森,在研究黑稀金礦時,發現了鈧。

元素描述

銀白色金屬,質軟。密度2.9890克/厘米3。熔點1541℃。沸點2831℃。常見化合價+3。第一電離能為6.54電子伏特。易溶於水,可與熱水作用,在空氣中容易變暗。

元素來源

從鎢礦、錫石及含有其他稀土的礦石中回收製得,主要礦物為鈧釔石,極稀少。

元素輔助資料

在鐿土發現後第二年,1879年瑞典化學家尼爾森從鐿土中分離出一個新的土,稱為鈧土(scandia),元素名稱是scandium,元素符號為Sc。

瑞典化學家克利夫在研究了鈧的一些性質後,指出它就是門捷列夫根據元素周期律預言的類硼。

隨著鈧以及其他一些稀土元素的發現,完成了發現稀土元素第三階段的另一半。

元素符號: Sc 英文名: Scandium 中文名: 鈧

相對原子質量: 44.9559 常見化合價: +3 電負性: 1.36

外圍電子排布: 3d1 4s2 核外電子排布: 2,8,9,2

同位素及放射線: Sc-44[3.92h] Sc-45 Sc-46[83.81d] Sc-46m[18.72s] Sc-47[3.34d] Sc-48[43.67h] Sc-49[57.3m]

電子親合和能: -70 KJ·mol-1

第一電離能: 633.1 KJ·mol-1 第二電離能: 1235 KJ·mol-1 第三電離能: 2388 KJ·mol-1

單質密度: 2.989 g/cm3 單質熔點: 1539.0 ℃ 單質沸點: 2832.0 ℃

原子半徑: 2.09 埃 離子半徑: 0.75(+3) 埃 共價半徑: 1.44 埃

常見化合物: Sc2O3

發現人: 尼爾森 時間: 1879 地點: 瑞典

名稱由來:

拉丁文:Scandia(氧化鈧),Scandinavia(斯堪的納維亞)。

元素描述:

十分柔軟的銀白色金屬,是地殼中勘探含量第八(百萬分之5.0)的稀土元素。

元素來源:

主要存在於thortveitile(含34%鈧)和雜鈮礦等礦物中,也存在於錫礦和鎢礦里。純鈧作為精煉鈾過程中的副產品而獲得。

元素用途:

鈧金屬可用於航空航天,氧化鈧可用於製造高亮度電燈。用碘化鈧製造的電燈光線非常類似天然日光。

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