Le scandium est l'élément "semblable au bore" prédit par Mendeleïev. Leur découverte a une fois de plus prouvé l'exactitude de la loi périodique des éléments et la prévoyance de Mendeleïev.
Le scandium métal a été produit à partir de chlorure de scandium fondu électrolytique en 1937.
Figure connexe : Mendeleïev (1834-1907) a prédit l'existence du scandium. Le scandium a été découvert par LF Nelson (1840-1899) et PT Cleve (1840-1905).
Extraction et conservation : longtemps après sa découverte, l'utilisation du scandium n'a pas été démontrée car il est difficile à produire. Avec l'amélioration croissante des méthodes de séparation des éléments de terres rares, les composés utilisés pour la purification du scandium disposent désormais de procédés technologiques assez matures.
Parce que l'alcalinité de l'hydroxyde de scandium est la plus faible que celle des éléments d'yttrium et de lanthanide, le minerai mixte d'éléments de terres rares contenant du scandium sera précipité en premier lorsqu'il est transféré en solution et traité avec de l'ammoniac après traitement, de sorte qu'il peut être facilement séparé du terre rare en utilisant la méthode des « précipitations graduées ». Une autre méthode consiste à séparer le nitrate de scandium en utilisant la "décomposition fractionnée" du nitrate. Étant donné que le nitrate de scandium est le plus facile à décomposer, l'objectif de séparation du scandium peut être atteint. En outre, la récupération complète du scandium associé à partir d'uranium, de thorium, de tungstène, d'étain et d'autres minéraux est également une source importante de scandium.
Après avoir obtenu le composé de scandium pur, convertissez-le en ScCl3, co-fondez-le avec KCl et LiCl, utilisez le zinc fondu comme cathode pour l'électrolyse, de sorte que le scandium précipite sur l'électrode de zinc, puis évaporez le zinc pour obtenir du métal scandium .
Le scandium est un métal blanc argenté clair aux propriétés chimiques très actives. Il peut réagir avec l'eau chaude pour générer de l'hydrogène. Ainsi, le scandium métallique que vous voyez sur la photo est scellé dans une bouteille et protégé par de l'argon, sinon le scandium formera bientôt une couche d'oxyde jaune foncé ou gris, perdant son éclat métallique brillant.
Isotope : Le scandium (unité de masse atomique : 44,955912 (6)) est caractérisé par de nombreux isotopes, avec un total de 37 isotopes, dont un seul isotope (47Sc) est de nature stable.
Champ d'application : industrie de l'éclairage ; Fait intéressant, l'utilisation du scandium (comme substance de travail principale, pas pour le dopage) est concentrée dans une direction très brillante. Il n'est pas exagéré de l'appeler le fils de la lumière.
La première arme magique du scandium est appelée lampe scandium-sodium, qui peut être utilisée pour éclairer des milliers de foyers. Il s'agit d'une source de lumière électrique aux halogénures métalliques : remplissez l'ampoule d'iodure de sodium et d'iodure de scandium, et ajoutez en même temps une feuille de scandium et de sodium. Lors d'une décharge à haute tension, l'ion scandium et l'ion sodium émettent respectivement de la lumière de leur longueur d'onde d'émission caractéristique. La raie spectrale du sodium est de 589.0 et 589,6 nm, deux lumières jaunes célèbres, tandis que la raie spectrale du scandium est de 361,3 ~ 424,7 nm, une série d'émissions de lumière proche ultraviolette et bleue. En raison de la couleur complémentaire, la couleur globale de la lumière produite est la lumière blanche. C'est précisément parce que la lampe au sodium scandium a les caractéristiques d'une efficacité lumineuse élevée, d'une bonne couleur de lumière, d'une économie d'énergie, d'une longue durée de vie et d'une forte capacité de rupture de brouillard qu'elle peut être largement utilisée pour les caméras de télévision et l'éclairage des places, des stades et des routes, et est appelée la source lumineuse de troisième génération. En Chine, ce type de lampe est progressivement popularisé en tant que nouvelle technologie, alors que dans certains pays développés, ce type de lampe était largement utilisé dès le début des années 1980.
La deuxième arme magique du scandium, ce sont les cellules solaires photovoltaïques, qui peuvent capter la lumière diffusée sur le sol et la transformer en électricité pour favoriser la société humaine. Le scandium est le meilleur métal barrière dans les cellules photoélectriques et les cellules solaires en silicium métal-isolant-semi-conducteur.
Sa troisième arme magique s'appelle La source de rayons est une arme magique qui peut briller par elle-même, mais ce type de lumière ne peut pas être reçu à l'œil nu. C'est un flux de photons de haute énergie. Nous extrayons généralement le 45Sc des minéraux, qui est le seul isotope naturel du scandium. Chaque noyau 45Sc contient 21 protons et 24 neutrons. Si nous mettions du scandium dans un réacteur nucléaire et le laissions absorber le rayonnement neutronique, comme si nous mettions un singe dans le four alchimique du Maître Suprême pendant 4749 jours, 46Sc avec un neutron de plus dans le noyau serait né. Le 46Sc, un radio-isotope artificiel, peut être utilisé comme source de rayons ou un atome traceur peut également être utilisé pour la radiothérapie des tumeurs malignes. Il existe également des applications telles que le laser à grenat yttrium gallium scandium, la fibre optique infrarouge en verre au fluorure de scandium et le tube à rayons cathodiques revêtus de scandium à la télévision. Il semble que le scandium soit né avec la lumière.
Industrie des alliages : le scandium sous forme de substance unique a été largement utilisé dans le dopage des alliages d'aluminium. Tant que quelques millièmes de scandium sont ajoutés à l'aluminium, une nouvelle phase d'Al3Sc se formera, ce qui modifiera l'alliage d'aluminium et apportera des changements évidents dans la structure et les propriétés de l'alliage. L'ajout de 0.2 % ~0.4 % Sc (cette proportion est vraiment similaire à la proportion de sel dans les légumes frits à la maison, seulement un peu) peut augmenter la température de recristallisation de l'alliage en 150 ~ 200 degrés, et améliore considérablement la résistance à haute température, la stabilité structurelle, les performances de soudage et la résistance à la corrosion, et peut éviter le phénomène de fragilisation qui se produit facilement lors de travaux à long terme à haute température. Alliage d'aluminium à haute résistance et haute ténacité, nouvel alliage d'aluminium soudable à haute résistance et résistant à la corrosion, nouvel alliage d'aluminium à haute température, alliage d'aluminium à haute résistance et résistant à l'irradiation des neutrons, etc., ont des perspectives de développement très intéressantes dans l'aérospatiale, l'aviation, les navires, les réacteurs nucléaires , véhicules légers et trains à grande vitesse.
