21-Sc Σκάνδιο

Λάμπες, ελαφρά αεροπορικά κράματα και διαρροές υγρών

Μέρη του MiG-29 κατασκευάζονται από κράμα Al-Sc.

Το σκάνδιο, το πρώτο από τα στοιχεία του d τομέα στα στοιχεία μεταπτώσεως. Με ατομικό αριθμό 21 είναι το πρώτο στοιχείο της 3ης ομάδας (ΙΙΙΒ) του περιοδικού πίνακα και έχει ένα ηλεκτρόνιο σε d τροχιακό. Ταξινομείται από τη IUPAC στις σπάνιες γαίες μια ομάδα με τις 15 λανθανίδες και το ύττριο.  Χρησιμοποιείται σε λαμπτήρες για τον κινηματογράφο και τη φωτογραφία, σε ισχυρά αλλά ελαφριά κράματα για τζετ και αθλητικό εξοπλισμό και για ανίχνευση διαρροών σε υπόγειους σωλήνες.

Ο Μεντελέγιεφ προέβλεψε την ύπαρξη ενός χημικού στοιχείου, που ονόμασε «εκαβόριο», με ατομική μάζα 40-48 amu το 1869. Δέκα χρόνια αργότερα ο Λαρς Φρέντρικ Νίλσον (Lars Fredrik Nilson) ανακάλυψε το τότε νέο χημικό στοιχείο σε μεταλλεύματα ευξενίτη και γαδολινίτη από τη Σκανδιναβία. Κατάφερε να απομονώσει 2 g οξείδιο του σκανδίου (Sc₂O₃) με υψηλή καθαρότητα. Το ονόμασε «σκάνδιο», από τη λατινική λέξη «Scandia» που σημαίνει Σκανδιναβία. Ο Νίλσον (Nilson) δεν γνώριζε τότε την πρόβλεψη του Μεντελέγιεφ, αλλά ο Per Teodor Cleve αναγνώρισε τη συνεισφορά και τον ανέφερε. Το μεταλλικό σκάνδιο απομονώθηκε για πρώτη φορά το 1937 με ηλεκτρόλυση του μίγματος χλωριούχου σκανδίου (ScCl3), στους 700-800 °C ενώ η πρώτη λίβρα 99% καθαρού σκανδίου παράχθηκε το 1960 εκατό χρόνια μετά τη μέρα που ο Μεντελέγιεφ προέβλεψε την ύπαρξή του.

Ένας τύπος λυχνίας μετάλλου-αλογονου.
Για τέτοιους λαμπτήρες χρησιμοποιούνται
περίπου 20 Kgr σκανδίου κάθε χρόνο

Το ιωδιούχο σκάνδιο προστίθεται στους λαμπτήρες που χρησιμοποιούνται στην ταινία και στη φωτογραφία, καθώς συμβάλλει στην παραγωγή φωτός που είναι παρόμοιο σε τόνο με το ηλιακό φως. Χρησιμοποιείται επίσης για τον ίδιο σκοπό σε λαμπτήρες αλογονιδίων μετάλλων, οι οποίοι χρησιμοποιούνται ολοένα και περισσότερο αντί λαμπτήρων υδραργύρου λόγω της υψηλότερης απόδοσης τους.

Το μεταλλικό σκάνδιο αναμιγνύεται με αλουμίνιο για να δημιουργήσει ένα ελαφρύ αλλά ισχυρό κράμα. Αυτό το κράμα, το οποίο συνήθως περιέχει 0,1-0,5% σκάνδιο χρησιμοποιείται για αεροδιαστημικά εξαρτήματα, που είναι η κύρια εφαρμογή αυτού του μετάλλου. Έχει χρησιμοποιηθεί στα ρωσικά μαχητικά αεροσκάφη MIG-29. Οι ιδιότητές του το έχουν επίσης κάνει να χρησιμοποιείται σε αθλητικό εξοπλισμό, όπως για τα ρόπαλα του μπέιζμπολ και των πλαισίων ποδηλάτων. Το κράμα Al20Li20Mg10Sc20Ti30 είναι τόσο ισχυρό όσο το τιτάνιο, ελαφρύ ως αλουμίνιο και σκληρό ως κεραμικό. Λόγω της σπανιότητάς του, το σκάνδιο είναι ένα από τα πιο ακριβά στοιχεία. Η τιμή για το καθαρό σκάνδιο κυμαίνεται μεταξύ 4.000 και 20.000 δολαρίων ΗΠΑ ανά χιλιόγραμμο.

Ένα ραδιενεργό ισότοπο του σκανδιού, το σκάνδιο-46, χρησιμοποιείται για την ανίχνευση διαρροών σε υπόγειους σωλήνες. Χρησιμοποιείται επίσης σε διυλιστήρια πετρελαίου για την παρακολούθηση της κίνησης των διαφόρων κλασμάτων αργού πετρελαίου.

Πηγές

Από την Wikipedia, the free encyclopedia : Scandium , Σκάνδιο  , 
από τη RSC:  www.rsc.org : scandium

από το : Compound Chem : Scandium

Εικόνες

By Dmitry A. Mottl - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3760308

By Gerben49, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1859154

< 20-Ca Ασβέστιο                     Όλος ο Περιοδικός Πίνακας                     22-Ti Τιτάνιο >