Aplikacija skandija. Značenje riječi skandij Tačka topljenja skandijuma

Jednostavna supstanca

Rešetkasta struktura

heksagonalni (α-Sc)

Parametri rešetke

a=3,309 c=5,268 (α-Sc)

Stav c/a Ostale karakteristike Toplotna provodljivost

(300 K) 15,8 W/(mK)

21
3d 1 4s 2

Biti u prirodi

Geohemija i mineralogija

Prosječan sadržaj skandijuma u zemljinoj kori je 10 g/t. Po hemijskim i fizičkim svojstvima bliski skandiju su itrijum, lantan i lantanidi. U svim prirodnim jedinjenjima, skandij, baš kao i njegovi analozi aluminijum, itrijum, lantan, pokazuje pozitivnu valencu tri, stoga ne učestvuje u redoks procesima. Skandij je element u tragovima i nalazi se u mnogim mineralima. Naime, poznata su 2 minerala skandija: tortveit (Sc, Y) 2 Si 2 O 7 (Sc 2 O 3 do 53,5%) i steretit Sc 2H 2 O (Sc 2 O 3 do 39,2%). Relativno male koncentracije nalaze se u oko 100 minerala. Zbog činjenice da su svojstva skandijuma bliska , , , 2+ , 2+ , TR (retkozemni elementi), , , , , najveći dio je raspršen u mineralima koji sadrže ove elemente. Dolazi do izovalentne supstitucije skandijuma za elemente TR grupe, posebno u suštinski itrijumskim mineralima (ksenotim, Sc - Y asocijacija u tortvejtu i supstitucija Al u berilu). Heterovalentna supstitucija Fe 2+ i magnezijuma skandijem u piroksenima, amfibolima, olivinu i biotitu rasprostranjena je u mafičnim i ultramafičnim stijenama, a supstitucija cirkonija se javlja u kasnim fazama magmatskog procesa i u pegmatitima.

Glavni mineralni nosači skandijuma: fluorit (do 1% Sc 2 O 3), kasiterit (0,005-0,2%), volframit (0-0,4%), ilmenorutil (0,0015-0,3%), torijanit (0,46% Sc 2 O 3), samarskit (0,45%), viikit (1,17%), ksenotim (0,0015-1,5%), beril (0,2%), bazit (skandijum beril, 3-14,44%). Tokom formiranja magmatskih stijena i njihovih venskih derivata, glavnina skandijuma je raspršena uglavnom u tamno obojenim mineralima magmatskih stijena i u maloj mjeri koncentrirana u pojedinačnim mineralima postmagmatskih formacija. Najveće (30 g/t Sc 2 O 3) koncentracije skandijuma su ograničene na ultramafične i mafične stijene, u kojima vodeću ulogu imaju željezo-magnezijumski minerali (piroksen, amfibol i biotit). U stijenama prosječnog sastava prosječan sadržaj Sc 2 O 3 je 10 g/t, u kiselim stijenama 2 g/t. Ovdje je skandij također raspršen u tamno obojenim mineralima (hornblende, biotit) i nalazi se u muskovitu, cirkonu i sfenu. Koncentracija u morskoj vodi je 0,00004 mg/l.

Mjesto rođenja

Najznačajnija nalazišta tortveitita (minerala najbogatijeg skandijem) nalaze se na Madagaskaru i Norveškoj.

Priča

Fizička svojstva

Hemijska svojstva

Hemijska svojstva skandijuma su slična onima aluminijuma. U većini jedinjenja, skandij pokazuje oksidaciono stanje od +3. Kada je izložen zraku, kompaktni metal postaje obložen na površini oksidnim filmom. Kada se zagrije na crvenu toplinu, reagira s fluorom, kisikom, dušikom, ugljikom i fosforom. Na sobnoj temperaturi reaguje sa hlorom, bromom i jodom. Reaguje sa razrijeđenim jakim kiselinama; koncentrirane oksidirajuće kiseline i HF se pasiviraju. Reaguje sa koncentrovanim rastvorima alkalija.

Jon Sc 3+ je bezbojan, dijamagnetičan, koordinacioni broj u vodenim rastvorima je 6. Kao iu slučaju aluminijuma, skandijev hidroksid je amfoteričan i rastvara se iu višku kiselina i u višku lužina; ne reaguje sa razblaženim rastvorom amonijaka. Skandijev hlorid, bromid, jodid i sulfat su vrlo topljivi u vodi, otopina ima kiselu reakciju zbog djelomične hidrolize, a hidratacija bezvodnih soli je praćena brzim oslobađanjem topline. Skandijev fluorid i fosfat su nerastvorljivi u vodi, ali fluorid će se rastvoriti u prisustvu viška fluoridnih jona i formirati ScF 6 3-. Skandijev karbid, nitrid, fosfid, sulfid i karbonat se potpuno hidroliziraju vodom. Organska jedinjenja skandijuma su relativno termički stabilna, ali burno reaguju sa vodom i vazduhom. Izgrađeni su uglavnom pomoću Sc-C σ veza i predstavljeni su alkil derivatima i polimernim ciklopentadienidima.

Poznata su i jedinjenja sa nižim stepenom oksidacije skandijuma (+2, +1, 0). Jedan od najjednostavnijih je tamnoplavi čvrsti CsScCl 3 . Ova tvar sadrži veze između atoma skandijuma. Skandijev monohidrid ScH je poznat u gasnoj fazi. Takođe, niža oksidaciona stanja skandijuma nalaze se u organometalnim jedinjenjima. .

Potvrda

Treba napomenuti da postoje značajni resursi skandijuma u pepelu od uglja i problem razvoja tehnologije izdvajanja skandijuma pri preradi uglja u vještačko tekuće gorivo.

Svjetski resursi skandija

Skandij je dispergovani litofilni element (stimenski element), stoga je za tehnologiju ekstrakcije ovog elementa važno da se u potpunosti ekstrahuje iz prerađenih ruda, a razvojem metalurgije ruda koje sadrže skandij povećavaće se njegov godišnji obim proizvodnje. Ispod su glavne rude nosača i masa povezanog skandijuma oslobođenog iz njih:

• Boksiti - 71 milion tona prerade godišnje, sadrže prateći skandij u količini od 710-1420 tona;
• Rude uranijuma - 50 miliona tona godišnje, prateći skandij 50-500 tona godišnje;
• Ilmeniti - 2 miliona tona godišnje, povezani skandij 20-40 tona godišnje;
• Volframiti - povezani skandij oko 30-70 tona godišnje;
• Kasiterit - 200 hiljada tona godišnje, povezani skandij 20-25 tona godišnje;
• Cirkoni - 100 hiljada tona godišnje, povezani skandij 5-12 tona godišnje.

Ukupno je poznato više od stotinu minerala koji sadrže skandij, a vlastiti minerali (tortveitit, jervisit) su vrlo rijetki.

Skandij je prisutan u uglju, a njegovo vađenje se može postići preradom visokopećne troske koja je započeta posljednjih godina u nizu razvijenih zemalja.

Proizvodnja i potrošnja skandija

Godine 1988. svjetska proizvodnja skandijevog oksida bila je:

Zemlja	Obim proizvodnje, ni manje ni više kg/god
kina	50
Francuska	100
Norveška	120
SAD	500
Japan	30
Kazahstan	700
Ukrajina	610
Rusija	958

Treba uzeti u obzir kolosalne resurse skandijuma u Rusiji i bivšem Sovjetskom Savezu (podaci o proizvodnji su vrlo raštrkani, ali obim proizvodnje, prema nezavisnim stručnjacima, jednak je ili veći od službene svjetske proizvodnje). Generalno, prema nezavisnim stručnjacima, trenutno su glavni proizvođači skandijuma (skandijevog oksida) Rusija, Kina, Ukrajina i Kazahstan. Količine skandij/skandij oksida objavljene u štampi u SAD-u, Japanu i Francuskoj su uglavnom sekundarni metali i metali koji se kupuju na svjetskom tržištu. U određenoj mjeri, u narednim godinama se očekuje značajan obim sirovina skandijuma iz Australije, Kanade i Brazila.

Također treba napomenuti da su rezerve rijetkih zemnih sirovina u Mongoliji koje sadrže skandij također obećavajući izvor skandijuma za industriju skandijuma i razvoj metalurgije skandijuma.

Skandij se sa sigurnošću može nazvati metalom 21. stoljeća i može se predvidjeti nagli porast njegove proizvodnje, rast cijena i potražnje zbog prerade ogromne količine kamenog uglja (posebno prerade ruskog kamenog uglja) u tekuće gorivo.

Aplikacija

metalurgija

Upotreba skandijuma u obliku nečistoće za mikrolegiranje ima značajan uticaj na niz praktično važnih legura, na primer, dodavanje 0,4% skandijuma aluminijum-magnezijum legurama povećava vlačnu čvrstoću za 35%, a granicu tečenja za 65-84%, a istovremeno relativno izduženje ostaje na nivou od 20-27%. Dodatak 0,3-0,67% hromu povećava njegovu otpornost na oksidaciju do temperature od 1290°C, a sličan, ali još izraženiji efekat ima i na toplotno otporne legure kao što je "nihrom" iu ovoj oblasti upotreba skandij je mnogo efikasniji od itrijuma. Skandijev oksid ima niz prednosti u odnosu na druge okside za proizvodnju visokotemperaturne keramike, na primjer, čvrstoća skandijevog oksida se povećava kada se zagrije i dostiže maksimum na 1030 °C, dok u isto vrijeme skandijev oksid ima minimalnu toplinsku provodljivost i najveća otpornost na termički udar. Itrijum skandat je jedan od najboljih materijala za konstrukcije koje rade na visokim temperaturama. Određena količina skandijevog oksida se stalno troši za proizvodnju germanatnih stakala za optoelektroniku.

Legure skandija

Glavna primjena skandijuma u smislu zapremine je njegova upotreba u aluminij-skandij legurama koje se koriste u sportskoj opremi (motocikli, bicikli, bejzbol palice, itd.) - gdje god su potrebni materijali visoke čvrstoće. Kada je legiran aluminijumom, skandij daje dodatnu snagu i savitljivost.

Na primjer, legiranje aluminijum-magnezij legure AMg6 sa skandijem u nedostatku dodatnog otvrdnjavanja povećava vlačnu čvrstoću sa 32 na 36 kgf/mm 2, a granicu tečenja - sa 16 na 24 kgf/mm 2 (nakon 30% hladnog otvrdnjavanja isti pokazatelji su 42 i 33 kgf/mm 2 za AMg6NPP naspram 45 i 36 kgf/mm 2 za leguru 01570N). Za usporedbu, vlačna čvrstoća čistog skandijuma je oko 400 MPa (40 kgf/mm 2), za titan, na primjer, 250-350 MPa, a za nelegirani itrij - 300 MPa. Upotreba legura skandijuma u vazduhoplovstvu i civilnom raketiranju značajno će smanjiti troškove transporta i dramatično povećati pouzdanost operativnih sistema, dok će istovremeno, uz smanjenje cena skandijuma, njegova upotreba i za proizvodnju automobilskih motora značajno produžavaju njihov vijek trajanja i djelomično efikasnost. Takođe je veoma važno da skandij ojačava aluminijumske legure legirane hafnijem.

Važno i praktično neistraženo područje primjene skandijuma je činjenica da, kao i legiranje aluminija sa itrijumom, legiranje čistog aluminija sa skandijem također povećava električnu provodljivost žica, a efekat oštrog ojačanja ima velike izglede za upotrebu. takve legure za prijenos električne energije (elektrovodi). Legure skandija su najperspektivniji materijali u proizvodnji vođenih projektila. Brojne posebne legure skandijuma i kompoziti skandijskih veza su vrlo perspektivni u oblasti projektovanja skeleta kiborga. Posljednjih godina otkrivena je važna uloga skandijuma (i dijelom itrijuma i lutecija) u proizvodnji nekih super-čvrstih marage čelika, čiji su neki uzorci pokazali čvrstoću preko 700 kg/mm2 (preko 7000 MPa ).

Određena količina skandijuma se koristi za legiranje legura nikla otpornih na toplinu sa hromom i željezom (nikrom i fechral) kako bi se dramatično produžio vijek trajanja kada se koristi kao namotaj za grijanje otpornih peći.

Supertvrdi materijali

Skandij se koristi za proizvodnju supertvrdih materijala. Na primjer, legiranje titanovog karbida sa skandij karbidom vrlo naglo povećava mikrotvrdoću (2 puta), što ovaj novi materijal čini četvrtim najtvrđim nakon dijamanta (oko 98,7-120 GPa), nitrida bora (borazona), (oko 77-87 GPa) , legura bor-ugljik-silicijum (oko 68-77 GPa), i znatno veća od bor karbida (43,2-52 GPa), silicijum karbida (37 GPa), mikrotvrdoća legure skandij karbida i titanijum karbida je oko 53 ,4 GPa (za titanijum karbid, na primer, 29,5 GPa). Posebno su zanimljive legure skandijuma sa berilijumom, koje imaju jedinstvene karakteristike u pogledu čvrstoće i otpornosti na toplotu.

Laserski materijali

Visokotemperaturna supravodljivost, proizvodnja laserskih materijala (HSGG). Galij-skandij-gadolinijum granat (GSGG), kada je dopiran jonima hroma i neodimijuma, omogućio je postizanje efikasnosti od 4,5% i snimanje parametara u frekvencijskom režimu generisanja ultrakratkih impulsa, što pruža veoma optimistične preduslove za stvaranje ultra-moćnih laserski sistemi za proizvodnju termonuklearnih mikroeksplozija na bazi čistog deuterijuma (inercijalna fuzija) u vrlo bliskoj budućnosti. Na primjer, očekivano je [od koga?] da će u narednih 10-13 godina laserski materijali na bazi GSGG i skandij borata preuzeti vodeću ulogu u razvoju i opremanju aktivnih odbrambenih laserskih sistema za avione i helikoptere u razvijenim zemljama, a paralelno s tim i razvoj velikih -razmjerna termonuklearna energija korištenjem helijuma-3, u mješavinama s helijumom-3 već je dobivena laserska termonuklearna mikroeksplozija.

Proizvodnja solarnih panela

Skandijev oksid legiran holmijum oksidom koristi se u proizvodnji fotokonvertera na bazi silicija kao premaz. Ovaj premaz ima širok raspon prozirnosti (400-930 nm) i smanjuje spektralnu refleksiju svjetlosti sa silicijuma na 1-4%, a kada se koristi u ovako modificiranoj fotoćeliji, struja kratkog spoja se povećava za 35-70% , što vam zauzvrat omogućava povećanje izlazne snage fotokonvertera za 1,4 puta.

MHD generatori

Skandijev kromit se koristi kao jedan od najboljih i najtrajnijih materijala za izradu elektroda MHD generatora; u glavnu keramičku masu dodaje se prethodno oksidirani krom i sinterira, što daje materijalu povećanu čvrstoću i električnu provodljivost. Uz cirkonijum dioksid kao elektrodni materijal za MHD generatore, skandij kromit ima veću otpornost na eroziju spojevima cezija (koristi se kao aditiv za formiranje plazme).

Rendgenska ogledala

Skandij se široko koristi za proizvodnju višeslojnih rendgenskih ogledala (kompozicije: skandij-volfram, skandij-hrom, skandij-molibden). Skandijev telurid je vrlo perspektivan materijal za proizvodnju termoelemenata (visoke toplotne emf, 255 μV/K i niske gustine i velike čvrstoće).

Poslednjih godina, vatrostalne legure (intermetalna jedinjenja) skandijuma sa renijumom (tačka topljenja do 2575 °C), rutenijumom (tačka topljenja do 1840 °C), gvožđem (tačka topljenja do 1600 °C), (otpornost na toplotu, umjerene gustine itd.).

Vatrootporni materijali

Skandijev oksid (tačka topljenja 2450 °C) igra važnu ulogu kao vatrostalni materijal posebne namjene u proizvodnji mlaznica za izlivanje čelika za livenje visokolegiranih čelika.Po otpornosti u strujanju tečnog metala, skandijev oksid nadmašuje sve poznati i korišteni materijali (na primjer, najstabilniji itrijum oksid inferiorniji od skandijevog oksida za faktor 8,5) i može se reći da su nezamjenjivi u ovoj oblasti. Njegovu rasprostranjenu upotrebu sputava samo veoma visoka cijena, a u određenoj mjeri alternativno rješenje u ovoj oblasti je upotreba itrijum skandata, ojačanih brkovima aluminijevog oksida radi povećanja čvrstoće), kao i upotreba skandijevog tantalata .

Proizvodnja kubnog cirkonija

Skandijev oksid igra važnu ulogu u proizvodnji kubnog cirkonija, gdje je najbolji stabilizator.

Fosfori

Skandij borat, kao i itrijum borat, koristi se u elektronskoj industriji kao matrica za fosfor.

Biološka uloga

Skandij ne igra nikakvu biološku ulogu.

vidi takođe

Napišite recenziju o članku "Skandij"

Bilješke

1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O'Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang-Kun Zhu.(engleski) // Pure and Applied Chemistry. - 2013. - Vol. 85, br. 5 . - P. 1047-1078. - DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
2. Urednički tim: Zefirov N. S. (glavni urednik). Hemijska enciklopedija: u 5 tomova - Moskva: Sovjetska enciklopedija, 1995. - T. 4. - P. 360. - 639 str. - 20.000 primeraka. - ISBN 5-85270-039-8.
3. J.P. Riley i Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965
5. Mendeljejev D. I.// Časopis ruskog hemijskog društva. - 1871. - T. III. - str. 25-56.
6. Corbett, J.D. (1981). "Produžena veza metal-metal u halogenidima ranih prelaznih metala." Acc. Chem. Res. 14 (8): 239–246. DOI:10.1021/ar00068a003.
7. Smith, R. E. (1973). "Dijatomski hidridni i deuteridni spektri prelaznih metala drugog reda." Proceedings of the Royal Society of London. Serija A, Matematičke i fizičke nauke 332 (1588): 113–127. DOI:10.1098/rspa.1973.0015. Bibcode:.
8. (1996) “Prvi primjer formalnog skandija(I) kompleksa:  sinteza i molekularna struktura trostrukog skandija s 22 elektrona koji uključuje novi 1,3,5-trifosfabenzenski prsten.” J. Am. Chem. Soc. 118 (32): 7630–7631. DOI:10.1021/ja961253o.
9. (1991) “η-Aren kompleksi skandijuma(0) i skandijuma(II).” J. Chem. Soc., Chem. Commun.(19): 1372-1373. DOI:10.1039/C39910001372.
10. (2002) “Stabilizacija dijamagnetskog Sc I Br molekula u strukturi nalik sendviču.” Organometali 21 (13): 2590–2592. DOI:10.1021/om020090b.
11. (1998) “Prvi stabilni skandocen: sinteza i karakterizacija bis(η-2,4,5-tri-tert-butil-1,3-difosfaciklopentadienil)skandijuma(II).” Chem. Commun.(7): 797-798. DOI:10.1039/A800089A.
13. makeyev.msk.ru/pub/msys/1997/technology.html
14. (engleski) . www.lenntech.com. Pristupljeno 19. septembra 2009. .

Književnost

• Kogan. B.I., Nazvanova. V.A. Scandium. - M.: Izdavačka kuća Akademije nauka Ukrajinske SSR, 1963. - 304 str. iz illus.

Linkovi

Periodni sistem hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva
																	Sc
																											Uut		Uup		Uus	Uuo
	Uue	Ubn	Ubu	Ubb	Ubt	Ubq	UBP	Ubh
Ostalo Ovom članku nedostaju informacije. Izvod koji karakterizira skandij Ona se graciozno, ali i dalje nasmijana, povukla, okrenula i pogledala svog muža. Oči princa Andreja bile su zatvorene: delovao je tako umorno i pospano. - Spreman si? – upitao je suprugu, osvrćući se oko nje. Princ Hipolit je žurno obukao kaput, koji je na njegov novi način bio duži od njegovih potpetica, i, zaplevši se u njega, otrčao je na trijem za princezom, koju je lakaj podizao u kočiju. "Princezo, au revoir, [Princezo, zbogom", viknuo je, petljajući se jezikom kao i nogama. Princeza je, podigavši ​​haljinu, sjela u mrak kočije; njen muž je ispravljao sablju; Princ Ipolit je, pod izgovorom da služi, svima smetao. „Izvinite, gospodine“, rekao je princ Andrej suvo i neprijatno na ruskom princu Ipolitu, koji ga je sprečavao da prođe. "Čekam te, Pjer", reče isti glas princa Andreja nežno i nežno. Kočija je krenula, a kočija je zveckala točkovima. Princ Hipolit se naglo nasmijao, stojeći na trijemu i čekajući vikonta, kojeg je obećao da će odvesti kući. "Eh bien, mon cher, votre petite princesse est tres bien, tres bien," rekao je vikont ulazeći u kočiju s Hipolitom. – Mais très bien. - Poljubio je vrhove prstiju. - Et tout a fait francaise. [Pa, draga moja, tvoja mala princeza je jako slatka! Veoma slatka i savršena Francuskinja.] Hipolit je frknuo i nasmijao se. „Et savez vous que vous etes terrible avec votre petit air innocent“, nastavio je vikont. – Je plains le pauvre Mariei, ce petit officier, qui se donne des airs de prince regnant.. [Znate li, vi ste užasna osoba, uprkos svom nevinom izgledu. Žao mi je jadnog muža, ovog oficira, koji se pretvara da je suverena osoba.] Ippolit je ponovo frknuo i kroz smeh rekao: – Et vous disiez, que les dames russes ne valaient pas les dames francaises. Il faut savoir s"y prendre. [A rekli ste da su ruske dame gore od francuskih. Morate biti u stanju da to prihvatite.] Pjer je, stigavši ​​naprijed, kao domaćin, ušao u kancelariju princa Andreja i odmah, po navici, legao na sofu, uzeo prvu knjigu na koju je naišao s police (bile su to Cezarove bilješke) i počeo, oslanjajući se na njegov lakat, da ga pročita od sredine. -Šta ste radili sa m lle Scherer? „Sada će biti potpuno bolesna“, rekao je princ Andrej, ulazeći u kancelariju i trljajući svoje male, bele ruke. Pjer se okrenuo cijelim tijelom tako da je sofa zaškripala, okrenuo svoje živo lice princu Andreju, nasmiješio se i mahnuo rukom. - Ne, ovaj iguman je jako interesantan, samo se ne razume dobro... Po meni je moguć večni mir, ali ne znam kako da kažem... Ali ne uz politički balans. .. Princa Andreja očigledno nisu zanimali ovi apstraktni razgovori. - Ne možete, mon cher, [draga moja,] svuda reći sve što mislite. Pa, da li ste konačno odlučili da uradite nešto? Hoćete li biti garda konjice ili diplomata? – upita princ Andrej nakon trenutka ćutanja. Pjer je sjeo na sofu, podvivši noge ispod sebe. – Možete da zamislite, ja još uvek ne znam. Ne sviđa mi se ni jedno ni drugo. - Ali moraš da se odlučiš za nešto? Tvoj otac te čeka. Od svoje desete godine Pjer je sa svojim učiteljem, opatom, poslat u inostranstvo, gde je ostao do dvadesete godine. Kada se vratio u Moskvu, otac je pustio igumana i rekao mladiću: „Sada idi u Sankt Peterburg, pogledaj okolo i biraj. Pristajem na sve. Evo vam pismo knezu Vasiliju, a evo novca za vas. Pišite o svemu, pomoći ću vam u svemu.” Pjer je tri mjeseca birao karijeru i nije učinio ništa. Princ Andrej mu je rekao o ovom izboru. Pjer je protrljao čelo. „Ali on mora da je mason“, rekao je, misleći na opata kojeg je video uveče. "Sve su to gluposti", ponovo ga je zaustavio princ Andrej, "hajde da razgovaramo o poslu." Jeste li bili u Konjskoj gardi?... - Ne, nisam, ali ovo mi je palo na pamet i hteo sam da vam kažem. Sada je rat protiv Napoleona. Da je ovo bio rat za slobodu, shvatio bih, bio bih prvi u vojnoj službi; ali pomagati Engleskoj i Austriji protiv najvećeg čovjeka na svijetu...nije dobro... Princ Andrej je samo slegnuo ramenima na Pjerove detinjaste govore. Pretvarao se da se na takve gluposti ne može odgovoriti; ali zaista je bilo teško odgovoriti na ovo naivno pitanje bilo čime drugim osim onim što je knez Andrej odgovorio. “Kad bi se svako borio samo prema svojim uvjerenjima, rata ne bi bilo”, rekao je. „To bi bilo sjajno“, rekao je Pjer. Princ Andrej se nacerio. “Možda bi to bilo divno, ali to se nikada neće dogoditi... - Pa, zašto ideš u rat? upita Pierre. - Za što? Ne znam. Tako bi trebalo da bude. Osim toga, idem... - Zastao je. “Idem jer ovaj život koji vodim ovdje, ovaj život nije za mene!” U susjednoj prostoriji zašuštala je ženska haljina. Kao da se probudio, knez Andrej se stresao, a lice mu je poprimilo isti izraz kao u dnevnoj sobi Ane Pavlovne. Pjer je spustio noge sa sofe. Princeza je ušla. Već je bila u drugačijoj, domaćoj, ali jednako elegantnoj i svježoj haljini. Princ Andrej je ustao, ljubazno pomerajući stolicu za nju. „Zašto, često pomislim“, govorila je, kao i uvek, na francuskom, žurno i nemirno sedajući u stolicu, „zašto se Annette nije udala?“ Kako ste svi glupi, gospodo, što se niste oženili njom. Izvinite, ali ne razumete ništa o ženama. Kakav ste vi debatant, monsieur Pierre. „I ja se stalno svađam sa tvojim mužem; Ne razumem zašto on želi da ratuje”, rekao je Pjer, bez ikakvog stida (tako uobičajenog u odnosu mladića prema mladoj ženi) obraćajući se princezi. Princeza se oživi. Očigledno, Pjerove riječi su je dirnule na brzaka. - Oh, to je ono što ja kažem! - ona je rekla. “Ne razumijem, apsolutno ne razumijem, zašto muškarci ne mogu živjeti bez rata? Zašto mi žene ništa ne želimo, ništa nam ne treba? Pa, ti budi sudija. Sve mu kažem: evo ga stričev ađutant, najsjajniji položaj. Svi ga toliko poznaju i mnogo ga cijene. Neki dan sam kod Apraksinih čuo da je jedna gospođa pitala: „est ca le fameux prince Andre?“ Ma parole d'honneur! [Je li ovo slavni princ Andrej? Iskreno!] – Nasmijala se. - On je svuda tako prihvaćen. Vrlo lako je mogao biti ađutant u krilu. Znate, suveren se obratio s njim veoma ljubazno. Annette i ja smo razgovarali o tome kako bi ovo bilo vrlo lako dogovoriti. Kako misliš? Pjer je pogledao princa Andreja i, primetivši da se njegovom prijatelju ne sviđa ovaj razgovor, nije odgovorio. - Kada odlaziš? - pitao. - Ah! ne me parlez pas de ce depart, ne m"en parlez pas. Je ne veux pas en entender parler, [Oh, ne govori mi o ovom odlasku! Ne želim da slušam o tome", govorila je princeza u tako hirovito zaigranim tonom, kao da je razgovarala sa Hipolitom u dnevnoj sobi, a koja očigledno nije išla u krug porodice, gde je Pjer bio, takoreći član. sve te drage veze... A onda, znaš, Andre?" Značajno je trepnula na svog muža. "J"ai peur, j"ai peur! [Bojim se, bojim se!] šapnula je, tresući se njena leđa. Muž ju je pogledao kao da se iznenadio kada je primetio da je još neko pored njega i Pjera u sobi; i on se sa hladnom uljudnošću upitno obrati svojoj ženi: – Čega se bojiš, Lisa? „Ne mogu da razumem“, rekao je. – Tako su svi muškarci sebični; svi, svi su sebični! Zbog svojih hirova, Bog zna zašto, napušta me, zatvara me u selo samog. „Sa ocem i sestrom, ne zaboravite“, tiho je rekao princ Andrej. - Još sam, bez prijatelja... I želi da se ne plašim. Njen ton je već bio gunđao, usne su joj se podigle, dajući njenom licu ne radostan, već brutalan, veveričji izraz. Ućutala je, kao da joj je nepristojno pričati o trudnoći pred Pjerom, kada je to bila suština stvari. „Ipak, ne razumem, de quoi vous avez peur, [čega se bojiš“, rekao je princ Andrej polako, ne skidajući pogled sa svoje žene. Princeza je pocrvenela i očajnički mahala rukama. - Non, Andre, je dis que vous avez tellement, tellement change... [Ne, Andrei, ja kažem: promijenio si se tako, pa...] "Vaš doktor vam kaže da idete ranije u krevet", rekao je princ Andrej. - Trebao bi ići u krevet. Princeza ne reče ništa, i odjednom njen kratki sunđer sa brkovima poče da drhti; Princ Andrej, ustajući i slegnuvši ramenima, hodao je po sobi. Pjer je iznenađeno i naivno pogledao kroz naočare, prvo u njega, zatim u princezu, i promeškoljio se, kao da i on želi da ustane, ali opet razmišlja o tome. „Šta mi smeta što je gospodin Pjer ovde“, iznenada je rekla mala princeza, a njeno lepo lice je odjednom preraslo u grimasu suza. „Dugo sam ti htio reći, Andre: zašto si se toliko promijenio prema meni?“ Šta sam ti uradio? Ideš u vojsku, nije ti žao mene. Za što? - Lise! - upravo reče princ Andrej; ali u ovoj riječi je bio zahtjev, prijetnja i, što je najvažnije, uvjeravanje da će se ona sama pokajati zbog svojih riječi; ali je žurno nastavila: “Tretirate me kao da sam bolestan ili kao dijete.” Vidim sve. Jeste li bili takvi prije šest mjeseci? "Lise, molim te da prestaneš", reče princ Andrej još izrazitije. Pjer, koji se sve više uznemirivao tokom ovog razgovora, ustao je i prišao princezi. Činilo se da nije mogao podnijeti prizor suza i bio je spreman da i sam zaplače. - Smiri se, princezo. Tako ti se čini, jer uveravam te, i sam sam iskusio... zašto... jer... Ne, izvini, stranac je ovde suvišan... Ne, smiri se... Zbogom... Princ Andrej ga je zaustavio za ruku. - Ne, čekaj, Pierre. Princeza je toliko ljubazna da neće hteti da me liši zadovoljstva da provedem veče sa vama. „Ne, on misli samo na sebe“, rekla je princeza, ne mogavši ​​da zadrži ljutite suze. "Lise", reče princ Andrej suvo, podižući ton do stepena koji pokazuje da je strpljenje iscrpljeno. Iznenada je ljutiti, veveričji izraz princezinog prelepog lica zamenjen privlačnim izrazom straha koji izaziva saosećanje; Pogledala je ispod svojih prekrasnih očiju u muža, a na licu joj se pojavio onaj plah i ispovjedni izraz koji se pojavljuje na psu koji brzo, ali slabo maše spuštenim repom. - Mon Dieu, mon Dieu! [Bože moj, Bože moj!] - rekla je princeza i, podigavši ​​jednom rukom preklop svoje haljine, prišla mužu i poljubila ga u čelo. "Bonsoir, Lise, [laku noć, Liza", rekao je princ Andrej, ustajući i ljubazno, kao stranac, ljubeći mu ruku. Prijatelji su ćutali. Ni jedan ni drugi nisu počeli da govore. Pjer je bacio pogled na princa Andreja, princ Andrej je malom rukom protrljao čelo. "Idemo na večeru", rekao je uzdahnuvši, ustao i krenuo prema vratima. Ušli su u elegantno, novo, bogato uređenu trpezariju. Sve, od salveta do srebra, zemljanog posuđa i kristala, nosilo je onaj poseban pečat noviteta koji se dešava u domaćinstvu mladih supružnika. Usred večere, princ Andrej se oslonio na lakat i, kao čovek kome je već duže vreme nešto na srcu i iznenada odluči da progovori, sa izrazom nervozne iritacije u kojoj Pjer nikada ranije nije video svog prijatelja , počeo je da govori: – Nikad, nikad se ne ženi, prijatelju; Evo mog saveta za tebe: nemoj se ženiti dok sebi ne kažeš da si uradio sve što si mogao, i dok ne prestaneš da voliš ženu koju si izabrao, dok je ne vidiš jasno; inače ćete napraviti okrutnu i nepopravljivu grešku. Udaj se za starca, ni za šta... U suprotnom, sve što je u tebi dobro i uzvišeno biće izgubljeno. Sve će se potrošiti na sitnice. Da da da! Ne gledaj me sa takvim iznenađenjem. Ako u budućnosti očekuješ nešto od sebe, onda ćeš na svakom koraku osjećati da je za tebe sve gotovo, sve je zatvoreno osim dnevne sobe u kojoj ćeš stajati na istom nivou kao dvorski lakej i idiot.. . Pa šta!... Energično je odmahnuo rukom. Pjer je skinuo naočare, zbog čega mu se lice promenilo, pokazujući još više ljubaznosti, i iznenađeno pogledao prijatelja. "Moja žena", nastavi princ Andrej, "je divna žena." Ovo je jedna od onih rijetkih žena s kojima možete biti u miru sa svojom čašću; ali, Bože moj, šta sad ne bih dao da se ne udam! Ovo ti govorim sama i prva, jer te volim. Princ Andrej je, govoreći to, još manje ličio nego ranije na onog Bolkonskog, koji je ležao u stolici Ane Pavlovne i, žmirkajući kroz zube, govorio francuske fraze. Njegovo suvo lice još je drhtalo od nervozne animacije svakog mišića; oči, u kojima se ranije činilo da je vatra života ugašena, sada su sijale blistavim, sjajnim sjajem. Bilo je jasno da što je u običnim vremenima izgledao beživotnije, to je bio energičniji u ovim trenucima gotovo bolne iritacije. „Ne razumete zašto ovo govorim“, nastavio je. – Uostalom, ovo je čitava životna priča. Kažete Bonaparte i njegova karijera”, rekao je, iako Pjer nije govorio o Bonaparteu. – Kažete Bonaparte; ali Bonaparte je, kada je radio, išao korak po korak ka svom cilju, bio je slobodan, nije imao ništa osim svog cilja - i postigao ga je. Ali vežite se za ženu i kao okovani osuđenik gubite svaku slobodu. I sve što imaš u sebi nade i snage, sve te samo opterećuje i muči kajanjem. Dnevne sobe, tračevi, muda, sujeta, beznačajnost - to je začarani krug iz kojeg ne mogu pobjeći. Ja sada idem u rat, u najveći rat koji se ikada desio, ali ništa ne znam i ne valjam ni za šta. „Je suis tres aimable et tres caustique, [ja sam veoma sladak i mnogo jedem“, nastavi knez Andrej, „a Ana Pavlovna me sluša. I ovo glupo društvo, bez kojeg moja žena i ove žene ne mogu da žive... Kad biste samo znali šta je toutes les femmes distinguees [sve ove žene dobrog društva] i žene uopšte! Moj otac je u pravu. Sebičnost, sujeta, glupost, beznačajnost u svemu - to su žene kada sve pokažu onakve kakve jesu. Ako ih pogledate na svjetlu, čini se da nešto ima, ali ništa, ništa, ništa! Da, nemoj se ženiti, dušo moja, nemoj se ženiti“, završio je princ Andrej. „Smešno mi je“, reče Pjer, „što sebe smatraš nesposobnim, da je tvoj život razmažen život“. Imate sve, sve je pred vama. I ti… Nije rekao ti, ali je već njegov ton pokazao koliko visoko cijeni svog prijatelja i koliko od njega očekuje u budućnosti. “Kako to može reći!” pomisli Pjer. Pjer je princa Andreja smatrao uzorom svih savršenstava upravo zato što je princ Andrej u najvećoj meri objedinio sve one osobine koje Pjer nije imao, a koje se najpribližnije mogu izraziti pojmom snage volje. Pjer je uvijek bio zadivljen sposobnošću princa Andreja da se mirno nosi sa svim vrstama ljudi, njegovom izvanrednom memorijom, erudicijom (sve je čitao, sve je znao, imao ideju o svemu) i ponajviše sposobnošću da radi i uči. Ako je Pjer često bio pogođen Andrejevim nedostatkom sposobnosti za sanjivo filozofiranje (čemu je Pjer bio posebno sklon), onda u tome nije vidio nedostatak, već snagu. U najboljim, najprijateljskim i jednostavnijim odnosima neophodno je laskanje ili pohvala, kao što je potrebno podmazivanje točkova da bi se kretali. „Je suis un homme fini, [ja sam gotov čovek“, rekao je princ Andrej. - Šta možeš reći o meni? Hajde da pričamo o vama”, rekao je nakon pauze i osmehujući se svojim utešnim mislima. Ovaj osmeh se istog trenutka odrazio na Pjerovom licu. – Šta možemo reći o meni? - rekao je Pjer, raširivši usta u bezbrižan, vedar osmeh. -Šta sam ja? Je suis un batard [ja sam vanbračni sin!] - I odjednom je pocrveneo. Bilo je jasno da se potrudio da to kaže. – Sans nom, sans fortune... [Bez imena, bez bogatstva...] I dobro, tako je... - Ali on nije rekao da je to tačno. – Za sada sam slobodan i dobro se osećam. Jednostavno ne znam šta da počnem. Hteo sam da se ozbiljno konsultujem sa vama. Princ Andrej ga je pogledao ljubaznim očima. Ali njegov pogled, prijateljski i privržen, i dalje je izražavao svest o njegovoj superiornosti. – Vi ste mi dragi, pogotovo zato što ste jedina živa osoba u čitavom našem svijetu. Osjećaš se dobro. Odaberite šta želite; nije bitno. Bićeš dobar svuda, ali jedno: prestani da ideš kod ovih Kuraginaca i da vodiš ovaj život. Tako da ti ne priliči: sva ta šuškanja, i husarizam, i sve... "Que voulez vous, mon cher", reče Pjer, sležući ramenima, "les femmes, mon cher, les femmes!" [Šta hoćete, drage moje, žene, drage moje, žene!] „Ne razumem“, odgovorio je Andrej. – Les femmes comme il faut, [Pristojne žene] je druga stvar; ali les femmes Kuragin, les femmes et le vin, [Kuraginove žene, žene i vino,] Ne razumijem! Pjer je živio sa princom Vasilijem Kuraginom i učestvovao u divljem životu svog sina Anatola, istog onog koji je trebao biti oženjen sestrom princa Andreja radi ispravljanja. "Znate šta", rekao je Pjer, kao da mu je pala na pamet neočekivano srećna misao, "ozbiljno, već dugo razmišljam o ovome." Sa ovim životom ne mogu ni o čemu da odlučujem niti razmišljam. Boli me glava, nemam para. Danas me je zvao, ne idem. - Dajte mi časnu reč da nećete putovati? - Iskreno! Bilo je već dva sata ujutro kada je Pjer napustio svog prijatelja. Bila je to junska noć, noć Sankt Peterburga, mračna noć. Pjer je ušao u taksi s namjerom da ode kući. Ali što se više približavao, više je osjećao da je nemoguće zaspati te noći, koja je više ličila na večer ili jutro. Vidjelo se u daljini kroz prazne ulice. Dragi Pjer se prisjetio da se te večeri uobičajeno kockarsko društvo trebalo okupiti kod Anatola Kuragina, nakon čega bi obično bilo piće koje bi se završavalo jednom od Pjerovih omiljenih zabava. “Bilo bi lijepo otići u Kuragin”, pomislio je. Ali odmah se sjetio svoje časne riječi date knezu Andreju da neće posjetiti Kuragin. Ali odmah, kao što se dešava sa ljudima zvanim bekičmenjaci, toliko je strastveno poželeo da još jednom doživi ovaj raskalašeni život koji mu je toliko poznat da je odlučio da ode. I odmah mu je pala na pamet misao da ta riječ ništa ne znači, jer je i prije kneza Andreja dao i knezu Anatoliju riječ da bude s njim; Konačno, mislio je da su sve te iskrene riječi tako konvencionalne stvari koje nemaju određeno značenje, pogotovo ako shvatiš da će možda sutra ili umrijeti ili će mu se dogoditi nešto tako neobično da više neće biti ni poštenog, ni nepoštenog. Ova vrsta rasuđivanja, uništavajući sve njegove odluke i pretpostavke, često je dolazila do Pjera. Otišao je u Kuragin. Stigavši ​​do trijema velike kuće u blizini kasarne konjske garde u kojoj je stanovao Anatole, popeo se na osvijetljeni trijem, na stepenice i ušao na otvorena vrata. U sali nije bilo nikoga; okolo su ležale prazne flaše, kabanice i galoše; mirisalo je vino, čulo se udaljeno pričanje i vika. Utakmica i večera su već bili gotovi, ali gosti još nisu otišli. Pjer je skinuo ogrtač i ušao u prvu prostoriju, u kojoj su stajali ostaci večere, a jedan lakaj, misleći da ga niko ne vidi, potajno je dovršavao nedovršene čaše. Iz treće sobe čula se galama, smijeh, vriskovi poznatih glasova i rika medvjeda. Oko osmoro mladih ljudi zabrinuto se nagomilalo oko otvorenog prozora. Njih trojica su bili zauzeti mladim medvjedom kojeg je jedan vukao na lancu plašeći njime drugog. - Daću Stevensu sto! - vikao je jedan. - Pazi da ne podržiš! - vikao je drugi. - Ja sam za Dolohova! - vikao je treći. - Rastavi ih, Kuragin. - Pa, ostavi Mišku, ovde je opklada. "Jedan duh, inače je izgubljen", vikao je četvrti. - Jakov, daj mi flašu, Jakove! - viknuo je sam vlasnik, visoki zgodan muškarac koji je stajao usred gomile samo u tankoj košulji otvorenoj na sredini grudi. - Stanite, gospodo. Evo ga Petruša, dragi prijatelju”, okrenuo se Pjeru. Još jedan glas niskog muškarca bistrih plavih očiju, koji je među svim ovim pijanim glasovima posebno upečatljiv svojim trezvenim izrazom lica, viknuo je s prozora: „Dođi ovamo - poravnaj opkladu!“ Bio je to Dolohov, oficir Semjonovski, poznati kockar i razbojnik koji je živio sa Anatolom. Pjer se nasmiješi, veselo se osvrćući oko sebe. - Ništa ne razumem. Sta je bilo? - Čekaj, nije pijan. Daj mi bocu”, rekao je Anatole i, uzevši čašu sa stola, prišao Pjeru. - Pre svega, pij. Pjer je počeo da pije čašu za čašom, gledajući ispod obrva u pijane goste koji su se ponovo zbili na prozoru, i slušajući njihov razgovor. Anatole mu je natočio vino i rekao mu da se Dolohov kladio sa Englezom Stivensom, mornarom koji je bio ovdje, da će on, Dolohov, popiti bocu ruma dok sjedi na prozoru trećeg sprata sa ispruženim nogama. - Pa, popij sve! - reče Anatol, dodajući poslednju čašu Pjeru, - inače te neću pustiti unutra! „Ne, ne želim“, rekao je Pjer, odgurnuo Anatola i otišao do prozora. Dolohov je držao Engleza za ruku i jasno, jasno iznio uslove opklade, obraćajući se uglavnom Anatolu i Pjeru. Dolohov je bio čovek prosečne visine, kovrdžave kose i svetloplavih očiju. Imao je oko dvadeset pet godina. Nije nosio brkove, kao svi pješadijski oficiri, a usta, najupečatljivija crta lica, bila su mu potpuno vidljiva. Linije ovih usta bile su izuzetno fino zakrivljene. U sredini se gornja usna energično spuštala na jaku donju usnu kao oštar klin, a u uglovima su se stalno formirala nešto poput dva osmeha, po jedan sa svake strane; a sve zajedno, a posebno u kombinaciji sa čvrstim, drskim, inteligentnim pogledom, stvaralo je takav utisak da je bilo nemoguće ne primetiti ovo lice. Dolohov je bio siromašan čovjek, bez ikakvih veza. I unatoč činjenici da je Anatole živio u desetinama hiljada, Dolohov je živio s njim i uspio se postaviti na takav način da su Anatole i svi koji su ih poznavali poštovali Dolohova više od Anatola. Dolohov je igrao sve utakmice i skoro uvek pobeđivao. Koliko god da je pio, nikada nije izgubio bistrinu uma. I Kuragin i Dolohov su u to vreme bili poznate ličnosti u svetu grabulja i veseljaka u Sankt Peterburgu.

Scandium(Skandij) Sc, hemijski element III gr. periodni sistem, atomski broj 21, atomska masa 44,9559; pripada retkim zemljanim elementima. Jedan poznati prirodni stabilni izotop je 45Sc. Presjek zahvata termičkih neutrona je 1,66,10-21 m2. Konfiguracija vanjskih elektronskih omotača atoma je 3d14s2; stabilno oksidaciono stanje + 3, rijetko + 1, + 2; energija jonizacije pri sukcesivnom prelaz iz Sc0 u Sc3+ jednaki su 6,5616, 12,80 i 24,76 eV, respektivno; afinitet elektrona - 0,73 eV; Paulingova elektronegativnost 1,3; atomski radijus 0,164 nm, jonski radijus Sc3+ 0,089 nm (koordinacioni broj 6), 0,101 nm (8).

Skandij je rasprostranjeni litofilni element, geohemijski blizak itrij grupi REE, Mg, Al, Mh, Zr i Ti. Prosječan sadržaj skandijuma u zemljinoj kori 1. 10-3% težinski, koncentracija skandijuma u riječnim vodama 4,10-8 g/l. pod zemljom (2,2-5) x x 10-8 g/l, u okeanskoj vodi -8,10-10 g/l. Poznato je više od 120 mineralnih nosača SCANDIUM Proprietary. SCANDIUM minerali (veoma rijetki): tortveitit (Sc,Y)2Si2O7, bazzit Sc2Be3Si6Ol8, jervisit NaScSi2O6, kaskandit CaScSi3O8(OH), kolbekit (egonit) ScPO4. 2H2 O.

21 ← Scandium→ Titan Sc ↓ Y Izgled jednostavne supstance Umjereno mekan, svijetli rijetko zemni metal srebrne boje sa žutom nijansom Svojstva atoma Ime, simbol, broj Skandij (Sc), 21 Atomska masa (molarna masa) 44.955912(6) a. e.m. (g/mol) Elektronska konfiguracija Atomski radijus Hemijska svojstva Kovalentni radijus Jonski radijus Elektronegativnost 1,36 (Paulingova skala) Potencijal elektrode Stanja oksidacije Energija jonizacije (prvi elektron) 630,8 (6,54) kJ/mol (eV) Termodinamička svojstva jednostavne supstance Gustina (u normalnim uslovima) Temperatura topljenja Temperatura ključanja Ud. toplota fuzije 15,8 kJ/mol Ud. toplota isparavanja 332,7 kJ/mol Molarni toplotni kapacitet 25,51 J/(K mol) Molarni volumen 15,0 cm³/mol Kristalna rešetka jednostavne supstance Rešetkasta struktura heksagonalni (α-Sc) Parametri rešetke a=3,309 c=5,268 (α-Sc) c/a odnos Ostale karakteristike Toplotna provodljivost (300 K) 15,8 W/(mK)

Biti u prirodi Geohemija i mineralogija Prosječan sadržaj skandijuma u zemljinoj kori je 10 g/t. Po hemijskim i fizičkim svojstvima bliski skandiju su itrijum, lantan i lantanidi. U svim prirodnim jedinjenjima, skandij, kao i njegovi analozi aluminijum, itrijum, lantan, pokazuje pozitivnu valencu tri, stoga ne učestvuje u redoks procesima. Skandij je element u tragovima i nalazi se u mnogim mineralima. Naime, poznata su 2 minerala skandija: tortveit (Sc, Y)2 Si2O7 (Sc2O3 do 53,5%) i steretit Sc. 2H2O (Sc2O3 do 39,2%). Relativno male koncentracije nalaze se u oko 100 minerala. Zbog činjenice da su svojstva skandijuma bliska Mg, Al, Ca, Mn2+, Fe2+, TR (retkozemni elementi), Hf, Th, U, Zr, njegov najveći dio je raspršen u mineralima koji sadrže ove elemente. Dolazi do izovalentne supstitucije skandijuma za elemente TR grupe, posebno u suštinski itrijumskim mineralima (ksenotim, Sc-Y asocijacija u Thorthwaite-u i Al supstitucija u berilu). Heterovalentna supstitucija Fe2+ i magnezijuma skandijem u piroksenima, amfibolima, olivinu i biotitu rasprostranjena je u mafičnim i ultramafičnim stijenama, a supstitucija cirkonija se javlja u kasnim fazama magmatskog procesa i u pegmatitima. Glavni mineralni nosači skandijuma: fluorit (do 1% Sc2O3), kasiterit (0,005-0,2%), volframit (0-0,4%), ilmenorutil (0,0015-0,3%), torijanit (0,46% Sc2O3), samarskit (0,45%), viikit (1,17%), ksenotim (0,0015-1,5%), beril (0,2%), bazit (skandijum beril, 3-14, 44%). Tokom formiranja magmatskih stijena i njihovih venskih derivata, glavnina skandijuma je raspršena pretežno u tamno obojenim mineralima magmatskih stijena i u maloj mjeri koncentrirana u pojedinačnim mineralima postmagmatskih formacija. Najveće (30 g/t Sc2O3) koncentracije skandijuma su ograničene na ultramafične i mafične stijene, u kojima vodeću ulogu imaju željezo-magnezijumski minerali (piroksen, amfibol i biotit). U stijenama prosječnog sastava prosječan sadržaj Sc2O3 je 10 g/t, u kiselim stijenama 2 g/t. Ovdje je skandij također raspršen u tamno obojenim mineralima (hornblende, biotit) i nalazi se u muskovitu, cirkonu i sfenu. Koncentracija u morskoj vodi je 0,00004 mg/l. Hemijska svojstva Hemijska svojstva skandijuma su slična onima aluminijuma. U svim jedinjenjima, skandij pokazuje oksidacijsko stanje od +3. Kada je izložen zraku, kompaktni metal postaje obložen na površini oksidnim filmom. Kada se zagrije na crvenu toplinu, reagira s fluorom, kisikom, dušikom, ugljikom i fosforom. Na sobnoj temperaturi reaguje sa hlorom, bromom i jodom. Reaguje sa razrijeđenim jakim kiselinama; koncentrirane oksidirajuće kiseline i HF se pasiviraju. Reaguje sa koncentrovanim rastvorima alkalija. Jon Sc3+ je bezbojan, dijamagnetičan, koordinacioni broj u vodenim rastvorima je 6. Kao iu slučaju aluminijuma, skandijev hidroksid je amfoteričan i rastvara se iu višku kiselina i u višku lužina; ne reaguje sa razblaženim rastvorom amonijaka. Skandijev hlorid, bromid, jodid i sulfat su vrlo topljivi u vodi, otopina ima kiselu reakciju zbog djelomične hidrolize, a hidratacija bezvodnih soli je praćena brzim oslobađanjem topline. Skandijev fluorid i fosfat su nerastvorljivi u vodi, ali fluorid će se rastvoriti u prisustvu viška fluoridnih jona i formirati ScF63-. Skandijev nitrid, sulfid i karbonat potpuno su hidrolizirani vodom. Organska jedinjenja skandijuma su relativno termički stabilna, ali burno reaguju sa vodom i vazduhom. Izgrađeni su uglavnom pomoću Sc-C σ veza i predstavljeni su alkil derivatima i polimernim ciklopentadienidima. Potvrda Treba napomenuti da postoje značajni resursi skandijuma u pepelu od uglja i problem razvoja tehnologije izdvajanja skandijuma pri preradi uglja u vještačko tekuće gorivo. Svjetski resursi skandija Skandij je dispergovani litofilni element (stimenski element), stoga je za tehnologiju ekstrakcije ovog elementa važno da se u potpunosti ekstrahuje iz prerađenih ruda, a razvojem metalurgije ruda koje sadrže skandij povećavaće se njegov godišnji obim proizvodnje. Ispod su glavne rude nosača i masa povezanog skandijuma oslobođenog iz njih: Boksiti - 71 milion tona prerade godišnje, sadrže prateći skandij u količini od 710-1420 tona; Rude uranijuma - 50 miliona tona godišnje, prateći skandij 50-500 tona godišnje; Ilmeniti - 2 miliona tona godišnje, povezani skandij 20-40 tona godišnje; Volframiti - povezani skandij oko 30-70 tona godišnje; Kasiterit - 200 hiljada tona godišnje, povezani skandij 20-25 tona godišnje; Cirkoni - 100 hiljada tona godišnje, povezani skandij 5-12 tona godišnje. Ukupno je poznato više od stotinu minerala koji sadrže skandij, a njegovi vlastiti minerali (tortveitit, jervisit) su vrlo rijetki Scandium Prisutan je u uglju i za njegovo vađenje je moguće prerađivati ​​ljevačku šljaku iz visokih peći, koja je započeta posljednjih godina u nizu razvijenih zemalja. Aplikacija 1. Metalurgija 2. Supertvrdi materijali 3. Mikroelektronika 4. Izvori svjetlosti 5. Nuklearna energija 6. Medicina 7. Laserski materijali 8. Proizvodnja solarnih panela 9. MHD generatori 10. Rendgenska ogledala 11. Vatrootporni materijali 12. Proizvodnja kubnog cirkonija 13. Fosfori

metalurgija

Upotreba skandijuma u obliku nečistoće za mikrolegiranje ima značajan uticaj na niz praktično važnih legura, na primer, dodavanje 0,4% skandijuma legurama aluminijum-magnezijum povećava vlačnu čvrstoću za 35%, a granicu tečenja za 65-84%, a istovremeno relativno izduženje ostaje na nivou od 20-27%. Dodatak 0,3-0,67% hromu povećava njegovu otpornost na oksidaciju do temperature od 1290 °C, a sličan ali još izraženiji efekat ima i na toplotno otporne legure kao što je „nihrom” i u ovoj oblasti upotreba skandijuma je mnogo efikasniji od itrijuma. Skandijev oksid ima niz prednosti u odnosu na druge okside za proizvodnju visokotemperaturne keramike, budući da se čvrstoća skandijevog oksida povećava pri zagrijavanju i dostiže maksimum na 1030 °C, dok istovremeno skandijev oksid ima minimalnu toplinsku provodljivost i najveća otpornost na termički udar. Itrijum skandat je jedan od najboljih materijala za konstrukcije koje rade na visokim temperaturama. Određena količina skandijevog oksida se stalno troši za proizvodnju germanatnih stakala za optoelektroniku.

Glavna primjena skandijuma u smislu zapremine je njegova upotreba u aluminij-skandij legurama koje se koriste u sportskoj opremi (motocikli, bejzbol palice, itd.) - gdje god su potrebni materijali visoke čvrstoće. Kada je legiran aluminijumom, skandij daje dodatnu snagu i savitljivost. Zatezna čvrstoća čistog skandijuma je oko 400 MPa (40 kgf/mm2), za titan, na primjer, 250-350 MPa, a za nelegirani itrij 300 MPa. Upotreba legura skandijuma u vazduhoplovstvu i raketnoj industriji značajno će smanjiti troškove transporta i naglo povećati pouzdanost operativnih sistema, dok će istovremeno, uz niže cene skandijuma i njegove upotrebe za proizvodnju automobilskih motora, značajno povećati njihov vijek trajanja i djelomično njihovu efikasnost. Takođe je veoma važno da skandij ojačava aluminijumske legure legirane hafnijem. Važno i praktično neistraženo područje primjene skandijuma je činjenica da, kao i legiranje aluminija sa itrijumom, legiranje čistog aluminija sa skandijem također povećava električnu provodljivost žica, a efekat oštrog ojačanja ima velike izglede za upotrebu. takve legure za prijenos električne energije (elektrovodi). Legure skandija su najperspektivniji materijali u proizvodnji vođenih projektila. Brojne posebne legure skandijuma i kompoziti vezani za skandij su vrlo perspektivni u oblasti projektovanja skeleta kiborga. Posljednjih godina otkrivena je značajna uloga skandijuma (i djelimično itrijuma i lutecija) u proizvodnji nekih super-čvrstih marage čelika, čiji su neki uzorci pokazali čvrstoću od preko 700 kg/mm2 (preko 7000 MPa).

Određena količina skandijuma se koristi za legiranje legura nikla otpornih na toplinu sa hromom i željezom (nikrom i fechral) kako bi se dramatično produžio vijek trajanja kada se koristi kao namotaj za grijanje otpornih peći.

Supertvrdi materijali

Skandij se koristi za proizvodnju supertvrdih materijala. Na primjer, legiranje titanovog karbida sa skandij karbidom vrlo naglo povećava mikrotvrdoću (2 puta), što ovaj novi materijal čini četvrtim najtvrđim nakon dijamanta (oko 98,7 - 120 GPa), borovog nitrida (borazona), (oko 77-87 GPa) , legura bor-ugljik-silicijum (oko 68-77 GPa), i znatno veća od bor karbida (43,2 - 52 GPa), silicijum karbida (37 GPa), mikrotvrdoća legure skandij karbida i titanijum karbida je oko 53 ,4 GPa (za titanijum karbid, na primer, 29,5 GPa). Posebno su zanimljive legure skandijuma sa berilijumom, koje imaju jedinstvene karakteristike u pogledu čvrstoće i otpornosti na toplotu.

Na primjer, skandijev berilid (1 atom skandijuma i 13 atoma berilija) ima najveću povoljnu kombinaciju gustine, čvrstoće i visoke tačke topljenja, te može biti najbolji materijal za konstrukciju zrakoplovne tehnologije, nadmašujući u tom pogledu najbolji na bazi titana. legure koje su poznate čovječanstvu i niz kompozitnih materijala (uključujući niz materijala na bazi ugljičnih i borovih filamenata).

Mikroelektronika

Skandijev oksid (tačka topljenja 2450 °C) igrao je vitalnu ulogu u proizvodnji superkompjutera: feriti niske indukcije, kada se koriste u uređajima za skladištenje informacija, omogućavaju nekoliko puta povećanje brzine razmjene podataka zbog smanjenja preostale indukcije od 2 - 3 kGauss do 0. 8 - 1 kGauss.)

Izvori svjetlosti

Oko 80 kg skandijuma (kao dio Sc2O3) godišnje se koristi za proizvodnju rasvjetnih elemenata visokog intenziteta. Skandijum jodid se dodaje živinim gasnim lampama, stvarajući veoma realistične izvore veštačke svetlosti blizu sunca, koji daju dobar prikaz boja kada se snimaju televizijskom kamerom.

Izotopi skandija

Radioaktivni izotop 46Sc (vrijeme poluraspada 83,83 dana) koristi se kao „oznaka“ u industriji prerade nafte, za kontrolu metalurških procesa i liječenje tumora raka.
Izotop skandij-47 (poluživot 3,35 dana) jedan je od najboljih izvora pozitrona.

Nuklearna energija

Nuklearna industrija uspješno koristi skandij hidrid i deuterid - odlične moderatore neutrona i metu (booster) u moćnim i kompaktnim neutronskim generatorima.

Skandijev diborid (tačka topljenja 2250 °C) koristi se kao komponenta legura otpornih na toplinu, kao i kao materijal za katode elektronskih uređaja. U nuklearnoj industriji, skandij berilid se koristi kao reflektor neutrona, a posebno je ovaj materijal, kao i itrijum berilid, predložen kao reflektor neutrona u dizajnu atomske bombe.

Lijek

Skandijev oksid može igrati važnu ulogu u medicini (visokokvalitetne proteze).

Laserski materijali

Visokotemperaturna supravodljivost, proizvodnja laserskih materijala (HSGG). Galij-skandij-gadolinijum granat (GSGG), kada je dopiran jonima hroma i neodimijuma, omogućio je postizanje efikasnosti od 4,5% i snimanje parametara u frekvencijskom režimu generisanja ultrakratkih impulsa, što pruža veoma optimistične preduslove za stvaranje ultra-moćnih laserski sistemi za proizvodnju termonuklearnih mikroeksplozija na bazi čistog deuterijuma (inercijalna fuzija) u vrlo bliskoj budućnosti. Na primjer, očekuje se [koga?] da će u narednih 10-13 godina laserski materijali na bazi GSGG i skandij borata preuzeti vodeću ulogu u razvoju i opremanju aktivnih odbrambenih laserskih sistema za avione i helikoptere u razvijenim zemljama , a paralelno s tim razvojem termonuklearne energije velikih razmjera sa privlačenjem helijuma-3, već je dobivena laserska termonuklearna mikroeksplozija u smjesama s helijumom-3.

Proizvodnja solarnih panela

Skandijev oksid legiran holmijum oksidom koristi se u proizvodnji fotokonvertera na bazi silicija kao premaz. Ovaj premaz ima širok raspon prozirnosti (400-930 nm) i smanjuje spektralnu refleksiju svjetlosti sa silicijuma na 1-4%, a kada se koristi u ovako modificiranoj fotoćeliji, struja kratkog spoja se povećava za 35-70% , što zauzvrat omogućava povećanje izlazne snage fotokonvertera za 1,4 puta.

MHD generatori

Skandijev kromit se koristi kao jedan od najboljih i najtrajnijih materijala za izradu elektroda MHD generatora; u glavnu keramičku masu dodaje se prethodno oksidirani krom i sinterira, što daje materijalu povećanu čvrstoću i električnu provodljivost. Uz cirkonijum dioksid kao elektrodni materijal za MHD generatore, skandij kromit ima veću otpornost na eroziju spojevima cezija (koristi se kao aditiv za formiranje plazme).

Rendgenska ogledala

Skandij se široko koristi za proizvodnju višeslojnih rendgenskih ogledala (kompozicije: skandij-volfram, skandij-hrom, skandij-molibden). Skandijev telurid je vrlo perspektivan materijal za proizvodnju termoelemenata (visoke toplotne emf, 255 μV/K i niske gustine i velike čvrstoće).

Poslednjih godina, vatrostalne legure (intermetalna jedinjenja) skandijuma sa renijumom (tačka topljenja do 2575 °C), rutenijumom (tačka topljenja do 1840 °C), gvožđem (tačka topljenja do 1600 °C), (otpornost na toplotu, umjerene gustine itd.).

Vatrootporni materijali

Skandijev oksid (tačka topljenja 2450 °C) igra važnu ulogu kao vatrostalni materijal posebne namjene u proizvodnji mlaznica za izlivanje čelika za livenje visokolegiranih čelika.Po otpornosti u strujanju tečnog metala, skandijev oksid nadmašuje sve poznati i korišteni materijali (na primjer, najstabilniji itrijum oksid inferiorniji od skandijevog oksida za faktor 8,5) i može se reći da su nezamjenjivi u ovoj oblasti. Njegovu rasprostranjenu upotrebu sputava samo veoma visoka cijena, a u određenoj mjeri alternativno rješenje u ovoj oblasti je upotreba itrijum skandata ojačanih brkovima aluminijevog oksida za povećanje čvrstoće), kao i upotreba skandij tantalata.

Proizvodnja kubnog cirkonija

Skandijev oksid igra važnu ulogu u proizvodnji kubnog cirkonija, gdje je najbolji stabilizator.

Fosfori

Skandij borat, kao i itrijum borat, koristi se u elektronskoj industriji kao matrica za fosfor.

skandij (Sc)– rijetki zemni metal, atomski broj 21, atomska masa 44,96, tačka topljenja 1539°C, gustina 2,99 g/cm3.
Skandij je prvi od tri, po rastućem atomskom broju, nelantanidnih rijetkih zemnih metala (skandij, itrij i lantan).
Skandij je jedan od hemijskih elemenata koje je D. I. Mendeljejev predvidio na osnovu periodičnog zakona, a to je, kasnije, bila jasna potvrda validnosti ovog suštinskog obrasca prirode. Osobine skandijuma - atomska masa, hemijski sastav oksida, gustoća, svojstva njegovih soli, predvideo je D. I. Mendeljejev osam godina pre njegovog otkrića 1888. godine i u potpunosti su potvrđeni nakon otkrića i izolovanja ovog elementa.
U zemljinoj kori ima dosta skandijuma (2,2x10-3%), koji je blizu sadržaja olova u njoj, ali je veoma raspršen, što značajno otežava i poskupljuje njegovu ekstrakciju. Skandij je glavna komponenta (do 43%) samo jednog prirodnog minerala, tortveitita, au ostalim mineralima (steretiti, kolbekit, bolcit) se nalazi u malom postotku. Takođe se nalazi u rudama gvožđa i uranijuma, te u uglju niskog kvaliteta. Spektroskopske studije su pokazale značajne količine toga u sastavu nekih zvijezda.
Metalni skandij nabavljen je 1914. godine u vrlo malim količinama. Skandij je lagan srebrnast metal, mekan, dobro reaguje sa kiselinama, slabo oksidira na vazduhu, vrlo je krhak i ima paramagnetna svojstva.

RECEPT.

Dobijanje skandijuma je vrlo radno intenzivan proces u više faza.
Postoji način za dobijanje skandijuma, kada se skandijev hidroksid prvo dobije sagorevanjem otpada rude volframa, a zatim se tretira sumpornom kiselinom, uz dodatak vode i amonijaka. Zatim se hidroksid osuši, kalcinira (600-700°C) i dobije se skandijev oksid sa nečistoćama, koje se zatim uklanjaju otapanjem u hlorovodoničnoj kiselini i izolovanjem različitih frakcija. Zatim, nakon složenog procesa rafiniranja i rekalcinacije, dobija se skandijev oksid.
Druga metoda uključuje pretvaranje skandijevog oksida u fluorid tretiranjem fluorovodonikom. Ovaj proces se ponovo ponavlja, pri čemu se Sc2O3 gotovo u potpunosti pretvara u ScF3. Skandij fluorid se zatim redukuje metalnim kalcijumom u neutralnoj atmosferi. Nakon toga se mješavina metalnog skandijuma i šljake topi i odvaja u vakuumu, a zatim se provodi proces vakuum destilacije nakon čega se dobija 95% skandijuma, koji se naknadnim složenim procesima dovodi do 99%.

PRIMJENA.

metalurgija. Skandij, kao metal visoke tačke topljenja, koristi se u mikroligaturama za proizvodnju vatrostalnih legura. Skandijev oksid se koristi za proizvodnju lonca za izlivanje čelika pri lijevanju visokolegiranih čelika. Skandij daje aluminijumskim legurama dodatnu snagu. Izotop skandij-46 koristi se za kontrolu procesa u metalurgiji.

• Proizvodnja raketa i aviona. Skandij se koristi za izradu aluminijskih konstrukcijskih materijala visoke čvrstoće, jer legure legirane skandijem kao dio mikroligatura imaju nisku gustoću i visoku tačku topljenja.

• Računarska tehnologija. Skandij, u obliku mikroaditiva, koristi se za stvaranje ferita za kompjuterske memorijske elemente.

• Fosfori. Mikroaditivi skandijuma u sastavu fosfora povećavaju efikasnost njihovog sjaja. Koristi se u proizvodnji fluorescentnih lampi, za izradu ekrana za uređaje sa elektronskim snopom i ekrana za rendgenske aparate.

• Proizvodnja stakla i keramike. Mikroaditivi skandijuma u staklenim i keramičkim proizvodima daju im visok stepen otpornosti na toplotu i otpornost na toplotni udar.

• Nuklearna energija. Mikroaditivi skandijuma u elemente nuklearnih reaktora daju im visokoefikasna svojstva kao moderatora neutrona.

• 
  

  1. Istorija otkrića skandijuma

  kvantni mineral atoma skandijuma

  Postojanje skandijuma prvi je predvidio D.I. Mendeljejev. Na osnovu periodičnog zakona došao je do zaključka da bi pored galijuma trebao postojati još jedan analog bora i aluminija - ekaboron.

  Godine 1871, u članku „Periodični zakon hemijskih elemenata“ D.I. Mendeljejev je napisao: „Oni predlažu da se ovaj element provizorno nazove ekabor, izvodeći ovo ime iz činjenice da slijedi bor kao prvi element parnih grupa, a slog eka je izveden iz sanskritske riječi koja znači jedan... Ekabor pojedinačno treba da predstavlja metal... dok bi specifična težina ovog metala trebala biti blizu 3,0... Ovaj metal neće biti isparljiv, jer svi metali u parnim redovima u svim grupama (osim i) nisu isparljivi; stoga se teško može otkriti običnom spektralnom analizom. U svakom slučaju, neće razgraditi vodu na uobičajenim temperaturama, ali će se pri određenom porastu temperature razgraditi, baš kao što to čine mnogi metali smješteni u ovoj regiji, formirajući osnovni oksid. Naravno da će se rastvoriti u kiselinama.”

  Prođe osam godina, a švedski hemičar Nilsson otkriva novi element u jednom od vrlo rijetkih minerala, koji je nazvao skandij u čast skandinavskog poluotoka. Nakon proučavanja novog elementa, Nilsson je opisao svojstva skandijuma. Zamislite Nilssonovo iznenađenje kada je, upoređujući karakteristike skandijuma sa Mendeljejevljevim ekaboronom, ustanovio gotovo potpunu sličnost ovih karakteristika. „Nema sumnje da je ekabor otkriven u skandiju...“ napisao je Nilsson i dalje, šokiran ovim događajem, naglasio: „Ovako se na najvizuelniji način potvrđuju misli ruskog hemičara, što je omogućilo da se ne samo da predvidi postojanje imenovanog jednostavnog tijela, ali i da mu unaprijed ukaže na najvažnija svojstva."

  Poređenja radi, navodimo neke podatke da je D.I. Mendeljejev je karakterizirao skandij (ekabor) prije njegovog otkrića, a Nilsson - nakon proučavanja svojstava elementa koji je otkrio.

  Atomska težina 45

  Ekaboron oksid se sastoji od dva atoma ekaborona i tri atoma kiseonika.

  Specifična težina oksida je 3,5.

  Ekabor sulfatna sol sastoji se od dva atoma eka-bora i tri ostatka sumporne kiseline.

  Dvostruke sulfatne soli neće biti slične kristalnom obliku sa stipsom.

  Atomska težina 45,1.

  Skandijev oksid se sastoji od dva atoma skandijuma i tri atoma kisika.

  Specifična težina oksida je 3,8.

  Skandijev sulfat se sastoji od dva atoma skandijuma i tri ostatka sumporne kiseline,

  Dvostruka sulfatna sol skandijuma i kalija po obliku svojih kristala nije slična stipsi.

  Kao što se vidi iz navedenih karakteristika, među njima nema primjetne razlike. Skandij je bio drugi od brojnih hemijskih elemenata otkrivenih nakon predviđanja njihovog postojanja i svojstava od strane D.I. Mendeljejev na osnovu periodičnog zakona. Skandij je jasna potvrda valjanosti ovog najvažnijeg zakona prirodnih nauka.

  2. Elektronska struktura skandijuma

  Redni broj elementa Z = 21 označava: naelektrisanje jezgra atoma elementa (skandijuma): 21 Sc - 21 p 1 1 - +21; broj protona p 1 1: 21 Sc - 21 p 1 1; broj elektrona e: 21 Sc - 21e; broj neutrona n 1 0 = Ar - Z = 65 - 21 = 44 - 44n 1 0

  Formula atomskog sastava

  ili kao skraćenica: 3d 1 4s 2

  Elektronska formula u obliku kvantnih ćelija

  Skandij je d element. Elektronska struktura atoma završava s - elektronima, pa će element pokazivati ​​metalna svojstva.
  Formula višeg oksida je Sc 2 O 3, a hidroksida je Sc(OH) 3 i ima slaba bazična svojstva. Ne stvara spojeve sa vodonikom.
  Serijski broj 34 ima selen Se. Element je u periodu IV, što znači da postoje 4 energetska nivoa u atomu. Nalazi se u glavnoj podgrupi grupe VI; njegovi valentni elektroni su raspoređeni u 4s i 4p podnivoima.

  3. Hemijska svojstva skandijuma

  Hemijski, skandij je prilično aktivan, pokazuje oksidacijsko stanje od +3. U ovom slučaju prvo se gube 4S2 elektroni, a tek onda 3d elektroni. Ne stupa u interakciju s vodom čak ni kada se zagrije, ali se dobro otapa u kiselinama stvarajući Sc3+ soli. U pogledu sposobnosti stvaranja soli, skandij je sličan zemnoalkalnim metalima; kao i kalcij, formira teško rastvorljivi karbonat, fosfat, fluor i slabo rastvorljiv sulfat, dok su skandijev hlorid i nitrat visoko rastvorljivi. Osobitosti spojeva skandijuma povezane su s njihovom amfoternom prirodom: soli u otopinama su donekle hidrolizirane. U vodenoj otopini skandijev ion se hidratizira da nastane kompleksni ion 3+, a kada alkalija djeluje na otopine njegovih soli, taloži se nerastvorljivi hidroksid Sc(OH) 3, njegovo taloženje počinje već pri pH = 4,8.Elektropozitivna priroda skandij određuje njegov visok afinitet za nemetale. Na vazduhu je, kao i aluminijum, prekriven debelim (150-600A) zaštitnim filmom od Sc2O3 oksida, a tek iznad 200-250 °C film gubi zaštitna svojstva i dolazi do dalje oksidacije skandijuma;

  4Sc + 3 O2 = 2Sc203 + ~1500 kJ

  Čisti oksid se dobija razgradnjom hidroksida kada se zagrije:

  2Sc(OH) 3 Sc203 + 3p0

  Slabo je rastvorljiv u kiselinama, a sa vodom stvara bijeli hidroksidni talog. Karakteristika jedinjenja skandijuma je amfoternost - posledica blizine aluminijuma i malog jonskog radijusa od 0,83 A. Amfoternost se manifestuje u sposobnosti skandijuma da se otapa (iako s poteškoćama) u alkalijama sa formiranjem kompleksnog hidroksoskandata:

  Sc(OH) 3 + 3 NaOH = Na3,

  Hidroksid se lako otapa u kiselinama:

  Sc(OH) 3 + 3 HN08 = Sc(N03) 3 + 3 p0

  Kada se zagrije, skandij lako reagira s halogenima i drugim nemetalima:

  2Sc + 3CI2 = 2ScCl3 + 1800 kJ

  Halogenidi se obično dobijaju taloženjem soli

  Sc(N03) 3 + 3 HF = ScF3 + 3 HN03

  ili kalciniranjem SC2O3 oksida sa ugljem u mlazu hlora. Skandijeve halogenidne soli su relativno vatrostalna jedinjenja sposobna da formiraju stabilna kompleksna jedinjenja tipa M, MI, Mi (gde je G-F, u manjoj meri, C1), kao i dvostruke sulfate M i Mi slične stipsi (iako se razlikuju od stipse u njihovoj stereometrijskoj strukturi). Postojanje drugih oksidacijskih stanja skandijuma osim +3 nije potpuno jasno. Jedinjenja skandijuma su dobijena u čvrstom obliku, u kojem je njegovo oksidaciono stanje formalno jednako +2 - ScC2 karbidu (sastoji se, pretpostavlja se, od jona Sc2+ i C2~2), Scp hidrid, ScCl2 subhlorid. Sva ova jedinjenja imaju veoma visoku električnu provodljivost, što se može objasniti samo činjenicom da sadrže hohl^Sc3* i slobodne elektrone (formalno Sc2+ = Sc3+ + e). Istina, postoji razlog za vjerovanje da pri elektrolizi Sc3+ otopina nastaju ioni Sc2+ kao međuprodukti, ali oni su vrlo nestabilni.

  4. Pronalaženje skandijuma u prirodi

  U prirodi su jedinjenja skandijuma prisutna u mnogim mineralima koji sadrže itrijum, lantan, lantanide i druge elemente u dominantnim količinama. Ovi minerali su prilično rijetki - nalaze se u Skandinaviji, na Uralu, u Brazilu i rjeđe u SAD-u i Australiji. Od sopstvenih minerala skandijuma poznati su samo steretit Sc(P04) * 2H2O i torveitit Sc2 (Si2O7), koji se nalaze u Norveškoj i na Madagaskaru, donekle kontaminirani uglavnom itrijumom. Ali tortveitit je zanimljiv i na druge načine: to je jedini mineral u kojem ima više hafnija nego cirkonija. Joni ovih metala djelimično zamjenjuju skandij u kristalnoj rešetki torthveitita. Potpuno neobičan odnos između hafnija i cirkonija objašnjava se činjenicom da su ionski radijusi Hf 4+ i Sc 3+ bliži od onih Zr4+ i Sc3+. Zbog toga se hafnijev jon lakše „ugrađuje“ u kristal tortveitita nego cirkonijum. Međutim, oni su takođe veoma retki. Od 1911. do 1952. pronađeno je samo 22 kg tortveitita, a u cijelom periodu, čak i ako se uzme u obzir povećan interes za skandij, jedva više od 100 kg. Dakle, skandij spada u grupu retkih zemalja. Međutim, to je prije element u tragovima - ima klark od 6 * 10 -4 (ima ga mnogo više od zlata), ali njegov sadržaj u zemljinoj kori nije sasvim jasno definiran. Prirodni skandij je „čisti“ element – ​​sastoji se od samo jednog neradioaktivnog izotopa 45 Sc. Umjetno je dobiveno još 14 već radioaktivnih izotopa, od kojih je najstabilniji p-aktivni 46 Sc, čije je vrijeme poluraspada 84 dana.

  5. Tehnologije ekstrakcije skandija

  Trenutno, glavni proizvođači skandijuma (skandij oksida) u svijetu su sljedeće zemlje: Rusija, Kina, Ukrajina i Kazahstan. Također treba napomenuti da su rezerve rijetkih zemnih sirovina u Mongoliji koje sadrže skandij također obećavajući izvor skandijuma za industriju skandijuma i razvoj metalurgije skandijuma.

  Ispod su glavne rude nosača i masa povezanog skandijuma oslobođenog iz njih:

  Boksiti - 71 milion tona prerade godišnje, sadrže prateći skandij u količini od 710-1420 tona;

  Rude uranijuma - 50 miliona tona godišnje, prateći skandij 50-500 tona godišnje;

  Ilmeniti - 2 miliona tona godišnje, povezani skandij 20-40 tona godišnje;

  Volframiti - povezani skandij oko 30-70 tona godišnje;

  Kasiterit - 200 hiljada tona godišnje, povezani skandij 20-25 tona godišnje;

  Cirkoni - 100 hiljada tona godišnje, povezani skandij 5-12 tona godišnje.

  Postoje sljedeće tehnologije ekstrakcije skandijuma: elektroliza taline skandij hlorida, koja proizvodi najčistiji metal skandijuma; postoji metoda za ekstrakciju skandijuma iz rastvora koji sadrže skandij ekstrakcijom čvrstim ekstraktantom (TVEX); Metalni skandij se trenutno proizvodi redukcijom skandij fluorida sa metalnim kalcijumom u atmosferi azota.

  6. Primena skandijuma

  Zbog svojih svojstava, skandij ima izglede za upotrebu u nuklearnoj energiji, raketnoj industriji, vazduhoplovstvu itd. Ovaj element ima rijetku i sretnu kombinaciju svojstava, ali je njegovu upotrebu donedavno ometala visoka cijena metala skandijuma. Razmotrimo glavna područja primjene skandijuma i njegovih spojeva:

  metalurgija.

  Upotreba skandijuma u obliku nečistoće za mikrolegiranje ima značajan uticaj na niz praktično važnih legura, na primer, dodavanje 0,4% skandijuma legurama aluminijum-magnezijum povećava vlačnu čvrstoću za 35%, a granicu tečenja za 65-84%, a istovremeno relativno izduženje ostaje na nivou od 20-27%. Dodatak 0,3-0,67% hromu povećava njegovu otpornost na oksidaciju do temperature od 1290 °C, a sličan ali još izraženiji efekat ima i na toplotno otporne legure kao što je „nihrom” i u ovoj oblasti upotreba skandijuma je mnogo efikasniji od itrijuma. Skandijev oksid ima niz prednosti u odnosu na druge okside za proizvodnju visokotemperaturne keramike, budući da se čvrstoća skandijevog oksida povećava pri zagrijavanju i dostiže maksimum na 1030 °C, dok istovremeno skandijev oksid ima minimalnu toplinsku provodljivost i najveća otpornost na termički udar. Itrijum skandat je jedan od najboljih materijala za konstrukcije koje rade na visokim temperaturama. Određena količina skandijevog oksida se stalno troši za proizvodnju germanatnih stakala za optoelektroniku.

  Legure skandija.

  Glavna primjena skandijuma u smislu zapremine je njegova upotreba u aluminij-skandij legurama koje se koriste u sportskoj opremi (motocikli, bejzbol palice, itd.) - gdje god su potrebni materijali visoke čvrstoće. Kada je legiran aluminijumom, skandij daje dodatnu snagu i savitljivost. Upotreba legura skandijuma u vazduhoplovstvu i raketnoj industriji značajno će smanjiti troškove transporta i naglo povećati pouzdanost operativnih sistema, dok će istovremeno, uz niže cene skandijuma i njegove upotrebe za proizvodnju automobilskih motora, značajno povećati njihov vijek trajanja i djelomično njihovu efikasnost. Legure skandija su najperspektivniji materijali u proizvodnji vođenih projektila. Posljednjih godina otkrivena je važna uloga skandijuma (i djelimično itrijuma i lutecijuma) u proizvodnji nekih super-jakih maragežnih čelika, čiji su neki uzorci pokazali čvrstoću od preko 700 kg/mm² (preko 7000 MPa).

  Supertvrdi materijali

  Skandij se koristi za proizvodnju supertvrdih materijala. Posebno su zanimljive legure skandijuma sa berilijumom, koje imaju jedinstvene karakteristike u pogledu čvrstoće i otpornosti na toplotu. Na primjer, skandijev berilid (1 atom skandijuma i 13 atoma berilija) ima najveću povoljnu kombinaciju gustine, čvrstoće i visoke tačke topljenja, te može biti najbolji materijal za konstrukciju zrakoplovne tehnologije, nadmašujući u tom pogledu najbolji na bazi titana. legure koje su poznate čovječanstvu i niz kompozitnih materijala (uključujući niz materijala na bazi ugljičnih i borovih filamenata).

  Mikroelektronika

  Skandijev oksid (tačka topljenja 2450 °C) igrao je vitalnu ulogu u proizvodnji superkompjutera: feriti niske indukcije, kada se koriste u uređajima za pohranu informacija, mogu nekoliko puta povećati brzinu razmjene podataka.

  Izvori svjetlosti.

  Oko 80 kg skandijuma (kao dio Sc2O3) godišnje se koristi za proizvodnju rasvjetnih elemenata visokog intenziteta. Skandijum jodid se dodaje živinim gasnim lampama, stvarajući veoma realistične izvore veštačke svetlosti blizu sunca, koji daju dobar prikaz boja kada se snimaju televizijskom kamerom.

  Izotop skandij-47 (poluživot 3,35 dana) jedan je od najboljih izvora pozitrona.

  Nuklearna energija.

  Nuklearna industrija uspješno koristi skandij hidrid i deuterid - odlične moderatore neutrona i metu (booster) u moćnim i kompaktnim neutronskim generatorima.

  Skandijev diborid (tačka topljenja 2250 °C) koristi se kao komponenta legura otpornih na toplinu, kao i kao materijal za katode elektronskih uređaja. U nuklearnoj industriji, skandij berilid se koristi kao reflektor neutrona, a posebno je ovaj materijal, kao i itrijum berilid, predložen kao reflektor neutrona u dizajnu atomske bombe.

  Lijek.

  Skandijev oksid može igrati važnu ulogu u medicini (visokokvalitetne proteze).

  Laserski materijali.

  Visokotemperaturna supravodljivost, proizvodnja laserskih materijala (HSGG).

  Proizvodnja solarnih panela.

  Skandijev oksid legiran holmijum oksidom koristi se u proizvodnji fotokonvertera na bazi silicija kao premaz. Ovaj premaz ima širok raspon prozirnosti (400-930 nm) i smanjuje spektralnu refleksiju svjetlosti sa silicijuma na 1-4%, a kada se koristi u ovako modificiranoj fotoćeliji, struja kratkog spoja se povećava za 35-70% , što zauzvrat omogućava povećanje izlazne snage fotokonvertera za 1,4 puta.

  Rendgenska ogledala.

  Skandij se široko koristi za proizvodnju višeslojnih rendgenskih ogledala (kompozicije: skandij-volfram, skandij-hrom, skandij-molibden). Skandijev telurid je vrlo perspektivan materijal za proizvodnju termoelemenata (visoke toplotne emf, 255 μV/K i niske gustine i velike čvrstoće).

  Poslednjih godina, vatrostalne legure (intermetalna jedinjenja) skandijuma sa renijumom (tačka topljenja do 2575°C), rutenijumom (tačka topljenja do 1840°C), gvožđem (tačka topljenja do 1600°C), (otpornost na toplotu, umjerene gustine itd.).

  Vatrootporni materijali.

  Skandijev oksid (tačka topljenja 2450 °C) igra važnu ulogu kao vatrostalni materijal posebne namjene u proizvodnji mlaznica za izlivanje čelika za livenje visokolegiranih čelika.Po otpornosti u strujanju tečnog metala, skandijev oksid nadmašuje sve poznati i korišteni materijali (na primjer, najstabilniji itrijum oksid inferiorniji od skandijevog oksida za faktor 8,5) i može se reći da su nezamjenjivi u ovoj oblasti.

  Zaključak

  Zaključno, skandij je prilično zanimljiv element, od istorije njegovog otkrića do njegovih hemijskih svojstava i primene. Skandij se sa sigurnošću može nazvati metalom 21. stoljeća i može se predvidjeti nagli porast njegove proizvodnje, rast cijena i potražnje zbog prerade ogromne količine kamenog uglja (posebno prerade ruskog kamenog uglja) u tekuće gorivo. Njegovu rasprostranjenu upotrebu sputava samo veoma visoka cijena, a u određenoj mjeri alternativno rješenje u ovoj oblasti je upotreba itrijum skandata ojačanih brkovima aluminijevog oksida za povećanje čvrstoće), kao i upotreba skandij tantalata. Skandij ima prilično širok spektar primjena, što ne može a da ne motivira nauku da stvara i razvija nove metode rudarenja i vađenja ovog elementa.

  Bibliografija

  struktura atoma skandijuma mineral

  1. Mendeljejev D.I. Periodična valjanost hemijskih elemenata M, Zhurn. ruski Phys.-Chem. društvo, 1871.

  2. Prokofjev N. B., Buchachenko M. S. Buchachenko Izdavačka kuća "Nauka" 117864 GSP-7, Moskva, B-S85, Profsoyuznaya st., 90 2. štamparija izdavačke kuće "Nauka" 121099, Moskva, G-99, Shubinsky per.

  3. Figurovski N.A. F49 Istorija hemije: Udžbenik. priručnik za studente pedagogije. Institut za hemiju. i biol. specijalista. - M.: Prosveta, 1979. - 311 str., ilustr.

  4. Šalinec Aleksandar Borisovič Glasnici atomskog doba. Elementi grupe III periodnog sistema D.I. Mendeljejev. Priručnik za studente. M., “Prosvjeta”, 1975. 192 str. sa bolesnim.

  Slični dokumenti

  Fazne ravnoteže i prijelazi. Kalorimetrijske metode istraživanja. Termodinamičke karakteristike topljenja skandij tris-2,2,6,6-tetrametil-4-fluoroheptan-3,5-dionata, njegova upotreba za dobijanje skandijevog oksida, koji ima primjenu u elektrofizici.

  kurs, dodan 16.11.2012
  

  Istorija otkrića gvožđa. Položaj hemijskog elementa u periodnom sistemu i struktura atoma. Pojava željeza u prirodi, njegova jedinjenja, fizička i hemijska svojstva. Metode dobijanja i upotrebe gvožđa, njegovo dejstvo na ljudski organizam.

  prezentacija, dodano 04.01.2015
  

  Elektronska formula molibdena. Objašnjenje fizičkog značenja svih indeksa za dati hemijski element. Valentni podnivoi. Skupovi kvantnih brojeva. Predviđanje vrijednosti oksidacijskog stanja. Karakteristike jedinjenja sa nemetalima. Oksidi. Aplikacija.

  kurs, dodan 24.06.2008
  

  Supstance sa jonskim tipom veze. Dvobazne kiseline bez kiseonika. Proizvod reakcije propena sa hlorom. Maksimalni atomski radijus među elementima grupe VI A. Hemijska veza između molekula vode. Broj elektronskih slojeva i d-elektrona u atomu skandija.

  test, dodano 31.10.2012
  

  Istorija otkrića vodonika. Opće karakteristike tvari. Položaj elementa u periodnom sistemu, struktura njegovog atoma, hemijska i fizička svojstva, pojava u prirodi. Praktična primjena plina u korisne i štetne svrhe.

  prezentacija, dodano 19.05.2014
  

  Organske tvari koje sadrže ugljik, kisik i vodik. Opća formula za hemijski sastav ugljikohidrata. Struktura i hemijska svojstva monosaharida, disaharida i polisaharida. Glavne funkcije ugljikohidrata u ljudskom tijelu.

  prezentacija, dodano 23.10.2016
  

  Ideja o strukturi metana (molekularne, elektronske i strukturne formule). Fizička svojstva, pojava u prirodi, tip hemijske veze i prostorna struktura molekula i atoma ugljenika u tri valentna stanja, koncept hibridizacije.

  teza, dodana 31.03.2009
  

  Istorija proizvodnje i upotrebe gvožđa. Opće karakteristike elementa, struktura atoma. Oksidacijska stanja i primjeri spojeva, osnovne reakcije. Pronalaženje željeza u prirodi, primjena. Sadržaj gvožđa u zemljinoj kori. Biološka uloga gvožđa.

  prezentacija, dodano 05.09.2012
  

  Struktura atoma oksida sumpora, njegova molekularna formula, valencija, tip kristalne rešetke. Pojava sumpor-dioksida SO2 u prirodi. Njegova fizička i hemijska svojstva. Proizvodnja sumpordioksida u industriji iu laboratorijskim uslovima.

  prezentacija, dodano 13.05.2015
  

  Opće karakteristike hemijskog elementa. Hemijska aktivnost fluora. Interakcija sa većinom nemetala. Istorija otkrića fluora. Biti u prirodi. Proizvodnja teflona, ​​fluoroplastike, fluorne gume, organskih supstanci koje sadrže fluor.

  FEDERALNA AGENCIJA ZA OBRAZOVANJE RF

  MOSKVSKI DRŽAVNI TEHNIČKI UNIVERZITET "MAMI"

  TEST

  u disciplini "HEMIJA"

  na temu: “Hemijski element - skandij”

  Pripremio student

  4 EF 2 Tarasov S.V.

  naučni savjetnik:

  Patrusheva O.A.

  MOSKVA 2010

  · Istorija Skandije i porijeklo njenog imena

  Fizička svojstva skandijuma

  Hemijska svojstva skandija

  · Svjetski resursi Scandia

  Rasprostranjenost skandijuma u prirodi

  · Dobivanje i proizvodnja skandijuma

  Primjena skandija

  metalurgija

  Legure skandija

  · Supertvrdi materijali

  Mikroelektronika

  · Izvori svjetlosti

  Izotopi skandija

  · Nuklearna energija

  · Lijek

  Laserski materijali

  · Proizvodnja solarnih panela

  MHD generatori

  · Rendgenska ogledala

  Vatrootporni materijali

  · Proizvodnja kubnog cirkonija

  · Fosfori

  · Književnost

  Priča Skandija i porijeklo njenog imena

  Scandium

  Skandij postoji u dvije kristalne modifikacije: α i β; na uobičajenim temperaturama α-modifikacija sa heksagonalnom rešetkom je stabilna (a = 3,3080 Å i c = 5,2653 Å), iznad 1350 °C stabilna je β-modifikacija sa kubičnom rešetkom centriranom na tijelo. Gustina skandija u α-obliku na 25 °C 3,020 g/cm 3 , atomski radijus 1,64 Å, jonski radijus 0,75 Å, (tapanje 1539 °C, t ključanja 2700 °C, isparljivo iznad 1600 °C specifično na 25 °C. toplotni kapacitet 25,158 kJ/(kg K), specifični električni otpor (54-70,7) 10 -6 ohm cm;

  U vodi, spojevi skandijuma primjetno hidroliziraju i formiraju bazične soli. Sc 3+ joni su skloni polimerizaciji, stvaranju kompleksnih jona raznih vrsta, čiji sastav zavisi od prirode anjona i pH sredine, na primer Sc(CO 3) 2 -, Sc (SO 4 ) 3 3-. Bazne soli u rastvoru lako se pretvaraju u amorfni hidroksid.

  Metal se lako otapa u hlorovodoničkoj, azotnoj i sumpornoj kiselini (kako se koncentracija kiseline smanjuje, brzina rastvaranja skandijuma naglo opada i on ne reaguje sa 0,001 N rastvorima). U vodi su dobro rastvorljive soli hlorovodonične, sumporne, azotne, hidrotiocijanatne i sirćetne kiseline, dok su soli fosforne, oksalne i fluorovodonične kiseline slabo rastvorljive; Acetilacetonat i njegovi derivati ​​fluora imaju određenu volatilnost. Razrijeđeni rastvori NaOH (10%) i mješavina koncentriranog HNO 3 i HF (1:1) praktično ne podliježu skandijumu.

  Ogromni resursi skandijuma koncentrisani su u Rusiji i bivšem Sovjetskom Savezu (podaci o proizvodnji su veoma raštrkani, ali obim proizvodnje, prema nezavisnim stručnjacima, jednak je ili veći od službene svjetske proizvodnje). Generalno, prema nezavisnim stručnjacima, trenutno su glavni proizvođači skandijuma (skandijevog oksida) Rusija, Kina, Ukrajina i Kazahstan. U određenoj mjeri, u narednim godinama se očekuje značajan obim sirovina skandijuma iz Australije, Kanade i Brazila.

  Također treba napomenuti da su rezerve rijetkih zemnih sirovina u Mongoliji koje sadrže skandij također obećavajući izvor skandijuma za industriju skandijuma i razvoj metalurgije skandijuma.

  Rasprostranjenost skandijuma u prirodi

  U pogledu hemijskih i fizičkih svojstava, itrijum, lantan i lantanidi su bliski skandijumu. U svim prirodnim jedinjenjima, skandij, kao i njegovi analozi aluminijum, itrijum, lantan, pokazuje pozitivnu valencu tri, stoga ne učestvuje u redoks procesima.

  Glavni mineralni nosači skandijuma: fluorit (do 1% Sc2O3), kasiterit (0,005-0,2%), volframit (0-0,4%), ilmenorutil (0,0015-0,3%), torijanit (0,46% Sc2O3), samarskit (0,45%), viikit (1,17%), ksenotim (0,0015-1,5%), beril (0,2%), bazit (skandijum beril, 3-14, 44%). Ukupno je poznato više od stotinu minerala koji sadrže skandij

  Najveće (30 g/t Sc 2 O 3) koncentracije skandijuma su ograničene na ultrabazične i bazične stijene, u kojima vodeću ulogu imaju željezo-magnezijski minerali (piroksen, amfibol i biotit), u kojima je heterovalentna supstitucija Fe 2 + i skandij je rasprostranjen magnezijum, a do zamjene cirkonija dolazi u kasnijim fazama magmatskog procesa iu pegmatitima.

  U stijenama prosječnog sastava prosječan sadržaj Sc 2 O 3 je 10 g/t, u kiselim stijenama 2 g/t; ovdje je skandij dispergovan i u tamno obojenim mineralima (rožnica, biotit) i nalazi se u muskovitu. , cirkon i sfen.

  Izovalentna supstitucija skandijuma za elemente TR grupe se takođe dešava, posebno u suštinski itrijumskim mineralima (ksenotim, Sc–Y asocijacija u thorthwaite-u i Al supstitucija u berilu).

  Skandij se uglavnom ekstrahuje u obliku oksida tokom hidro- i pirometalurške obrade volframa, kalaja, titanijuma, uranijuma i boksita. Oksidi se hlorišu ili fluorišu na povišenim temperaturama, a zatim se dobije kompaktni metalni skandij (prinos ~99,5%) termičkom redukcijom njegovog hlorida ili fluorida metalnim kalcijumom, nakon čega sledi destilacija (sublimacija) Sc u visokom vakuumu od 133,3· 10 -6 n/m 2 (10 -6 mm Hg) na 1600-1700 °C.

  Primjena skandija

  Skandij je monoizotopni element i 100% se sastoji od skandij-45 atoma.

  metalurgija

  Upotreba skandijuma u obliku nečistoće za mikrolegiranje ima značajan utjecaj na niz praktično važnih legura, na primjer, dodavanjem 0,4% skandijuma u aluminij-magnezijske legure povećava se vlačna čvrstoća za 35%, a granica popuštanja za 65-84 %, a istovremeno relativno izduženje ostaje na nivou od 20-27%. Dodatak 0,3-0,67% hromu povećava njegovu otpornost na oksidaciju do temperature od 1290°C, a sličan, ali još izraženiji efekat ima i na toplotno otporne legure kao što je "nihrom" iu ovoj oblasti upotreba skandijum je mnogo efikasniji itrijum. Skandijev oksid ima niz prednosti u odnosu na druge okside za proizvodnju visokotemperaturne keramike, budući da se čvrstoća skandijevog oksida povećava pri zagrijavanju i dostiže maksimum na 1030 °C, dok istovremeno skandijev oksid ima minimalnu toplinsku provodljivost i najveća otpornost na termički udar. Itrijum skandat je jedan od najboljih materijala za konstrukcije koje rade na visokim temperaturama. Određena količina skandijevog oksida se stalno troši za proizvodnju germanatnih stakala za optoelektroniku.

  Legure skandija

  Glavna primjena skandijuma je njegova upotreba u aluminij-skandij legurama koje se koriste u sportskoj opremi (motocikli, bejzbol palice, itd.) - gdje god su potrebni materijali visoke čvrstoće. Kada je legiran aluminijumom, skandij daje dodatnu snagu i savitljivost. Vlačna čvrstoća čistog skandijuma je oko 400 MPa (40 kg/mm), za titanijum, na primer, 250-350 MPa, a za nelegirani itrijum 300 MPa. Upotreba legura skandijuma u vazduhoplovstvu i raketnoj industriji značajno će smanjiti troškove transporta i naglo povećati pouzdanost operativnih sistema, dok će istovremeno, uz niže cene skandijuma i njegove upotrebe za proizvodnju automobilskih motora, značajno povećati njihov vijek trajanja i djelomično njihovu efikasnost. Takođe je veoma važno da skandij ojačava aluminijumske legure legirane hafnijem. Važno i praktično neproučeno područje primjene skandijuma je činjenica da, kao i legiranje aluminija sa itrijumom, legiranje čistog aluminija sa skandijem također povećava električnu provodljivost žica, a efekat oštrog ojačanja ima velike izglede za korištenje takva legura za prijenos električne energije (električni vodovi). Legure skandija su najperspektivniji materijali u proizvodnji vođenih projektila. Brojne posebne legure skandijuma i kompoziti skandijskih veza su vrlo perspektivni u oblasti projektovanja skeleta kiborga. Posljednjih godina otkrivena je značajna uloga skandijuma (i dijelom itrijuma i lutecija) u proizvodnji nekih super-čvrstih marražnih čelika, od kojih su neki uzorci pokazali čvrstoću od preko 700 kg/mm ​​(preko 7000 MPa) .

  Supertvrdi materijali

  Skandij se koristi za proizvodnju supertvrdih materijala. Na primjer, legiranje titanovog karbida sa skandij karbidom vrlo naglo povećava mikrotvrdoću (2 puta), što ovaj novi materijal čini četvrtim najtvrđim nakon dijamanta (oko 98,7 - 120 GPa), nitrida bora (borazona), (oko 77-87 GPa) , legura bor-ugljik-silicijum (oko 68-77 GPa), i znatno više od bor karbida (43,2 - 52 GPa), silicijum karbida (37 GPa), mikrotvrdoća legure skandij karbida i titanijum karbida je oko 53,4 GPa (za titanijum karbid, na primjer, 29,5 GPa). Posebno su zanimljive legure skandijuma sa berilijumom, koje imaju jedinstvene karakteristike u pogledu čvrstoće i otpornosti na toplotu. Na primjer, skandijev berilid (1 atom skandijuma i 13 atoma berilija) ima najveću povoljnu kombinaciju gustine, čvrstoće i visoke tačke topljenja, te može biti najbolji materijal za konstrukciju zrakoplovne tehnologije, nadmašujući u tom pogledu najbolji na bazi titana. legure koje su poznate čovječanstvu i niz kompozitnih materijala (uključujući niz materijala na bazi ugljičnih i borovih filamenata).

  Mikroelektronika

  Skandijev oksid (tačka topljenja 2450°C) igra vitalnu ulogu u proizvodnji superkompjutera: feriti niske indukcije, kada se koriste u uređajima za skladištenje informacija, omogućavaju nekoliko puta povećanje brzine razmjene podataka zbog smanjenja preostale indukcije od 2 - 3 KGauss do 0. 8 - 1 KGauss.)

  Izvori svjetlosti

  Oko 80 kg skandijuma (sastavljenog od Sc 2 O 3) godišnje se koristi za proizvodnju rasvjetnih elemenata visokog intenziteta. Skandijum jodid se dodaje živinim gasnim lampama, stvarajući veoma realistične izvore veštačke svetlosti blizu sunca, koji daju dobar prikaz boja kada se snimaju televizijskom kamerom.

  Izotopi skandija

  Radioaktivni izotop Sc-46 (poluraspad 83,83 dana) koristi se kao „oznaka“ u industriji prerade nafte, za praćenje metalurških procesa i liječenje raka. najbolji izvori pozitrona.

  Nuklearna energija

  Nuklearna industrija uspješno koristi skandij hidrid i deuterid - odličan moderator neutrona, i metu (pojačivač) u moćnim i kompaktnim neutronskim generatorima. Skandijev diborid (tačka topljenja 2250 °C) koristi se kao komponenta legura otpornih na toplinu, kao i kao materijal za katode elektronskih uređaja. U nuklearnoj industriji, skandij berilid se koristi kao reflektor neutrona, a posebno je ovaj materijal, kao i itrijum berilid, predložen kao reflektor neutrona u dizajnu atomske bombe.

  Lijek

  Skandijev oksid može igrati važnu ulogu u medicini (visokokvalitetne proteze).

  Laserski materijali

  Visokotemperaturna supravodljivost, proizvodnja laserskih materijala (HSGG). Galij-skandij-gadolinijum granat, kada je dopiran jonima hroma i neodimijuma, omogućio je postizanje efikasnosti od 4,5% i snimanje parametara u frekventnom režimu generisanja ultrakratkih impulsa, što pruža veoma optimistične preduslove za stvaranje ultra-moćnih laserskih sistema za proizvodeći termonuklearne mikroeksplozije na bazi čistog deuterija (inercijalna fuzija) u vrlo bliskoj budućnosti. Na primjer, očekuje se da će u narednim godinama laserski materijali na bazi GSGG i skandij borata preuzeti vodeću ulogu u razvoju i opremanju laserskih aktivnih odbrambenih sistema za avione i helikoptere u razvijenim zemljama, a paralelno s tim, razvoj termonuklearne energije velikih razmjera korištenjem helijuma-3 (iskopanog na Mjesecu), u mješavinama sa helijumom-3, već je dobivena laserska termonuklearna mikro eksplozija.

  Proizvodnja solarnih panela

  Skandijev oksid legiran holmijum oksidom koristi se u proizvodnji fotokonvertera na bazi silicija kao premaz. Ovaj premaz ima širok raspon prozirnosti (400-930 nm) i smanjuje spektralnu refleksiju svjetlosti sa silicijuma na 1-4%, a kada se koristi u ovako modificiranoj fotoćeliji, struja kratkog spoja se povećava za 35-70% , što zauzvrat omogućava povećanje izlazne snage fotokonvertera za 1,4 puta.

  MHD generatori

  Skandijev kromit se koristi kao jedan od najboljih i najtrajnijih materijala za izradu elektroda MHD generatora; u glavnu keramičku masu dodaje se prethodno oksidirani krom i sinterira, što daje materijalu povećanu čvrstoću i električnu provodljivost. Uz cirkonijum dioksid kao elektrodni materijal za MHD generatore, skandij kromit ima veću otpornost na eroziju spojevima cezija (koristi se kao aditiv za formiranje plazme).

  Rendgenska ogledala

  Skandij se široko koristi za proizvodnju višeslojnih rendgenskih ogledala (kompozicije: skandij-volfram, skandij-hrom, skandij-molibden). Skandijev telurid je vrlo perspektivan materijal za proizvodnju termoelemenata (visoke toplotne emf, 255 μV/K i niske gustine i velike čvrstoće).

  Vatrootporni materijali

  Poslednjih godina, vatrostalne legure (intermetalna jedinjenja) skandijuma sa renijumom (tačka topljenja do 2575 °C), rutenijumom (tačka topljenja do 1840 °C), gvožđem (tačka topljenja do 1600 °C), (otpornost na toplotu, umjerene gustine itd. Skandijev oksid (talište 2450 °C) igra važnu ulogu kao vatrostalni materijal posebne namjene u proizvodnji mlaznica za izlivanje čelika za livenje visokolegiranih čelika, a skandijev oksid po svojoj kvaliteti nadmašuje sve poznate i korišćene materijale. otpornost na protok tekućih metala (na primjer, najstabilniji itrijum oksid je 8,5 puta inferiorniji od skandijevog oksida) i može se reći da je nezamjenjiv u ovoj oblasti. Njegovu rasprostranjenu upotrebu sputava samo veoma visoka cijena, a u određenoj mjeri alternativno rješenje u ovoj oblasti je upotreba itrijum skandata ojačanih brkovima aluminijevog oksida za povećanje čvrstoće, kao i upotreba skandij tantalata.

  Proizvodnja kubnog cirkonija

  Skandijev oksid igra važnu ulogu u proizvodnji kubnog cirkonija, gdje je najbolji stabilizator. Određena količina skandijuma se koristi za legiranje legura nikla otpornih na toplinu sa hromom i željezom (nikrom i fechral) kako bi se dramatično produžio vijek trajanja kada se koristi kao namotaj za grijanje otpornih peći.

  Fosfori

  Skandij borat, kao i itrijum borat, koristi se u elektronskoj industriji kao matrica za fosfor.

  Književnost

  http://ru.wikipedia.org/wiki

  http://www.chem100.ru/index.htm

  Za zaštitu apstraktnog

  Skandij je element sekundarne podgrupe treće grupe, četvrtog perioda periodnog sistema hemijskih elemenata. I. Mendeljejev, sa atomskim brojem 21 i atomskom masom 44,9559, označen je simbolom Sc (lat. Scandium). Jednostavna supstanca skandij (CAS broj: 7440-20-2) je metal svetlo srebrne boje sa karakterističnom žutom nijansom koja se pojavljuje kada metal dođe u kontakt sa vazduhom.

  Poznat je jedan prirodni stabilni izotop, 45 Sc. Od umjetnih radioaktivnih izotopa najvažniji je 46 Sc s poluživotom od 84 dana.

  Skandij je predvidio D. I. Mendeljejev 1870., a izolovao ga 1879. L. F. Nilson iz minerala gadolinita i euksenita pronađenih u Skandinaviji (latinski Scandia), otuda i naziv elementa.

  Skandij postoji u dvije kristalne modifikacije: α i β; na uobičajenim temperaturama α-modifikacija sa heksagonalnom rešetkom je stabilna (a = 3,3080 Å i c = 5,2653 Å), iznad 1350 °C stabilna je β-modifikacija sa kubičnom rešetkom centriranom na tijelo.

  Skandij je slab paramagnetik, njegova atomska magnetna susceptibilnost je 236·10 -6 (20 °C). Skandij je mekan metal, u svom čistom stanju može se lako obrađivati ​​- kovati, valjati, štancati.

  Sc je prvi prelazni element sa jednim 3d elektronom; konfiguracija vanjskih elektrona atoma je 3d 1 4s 2. Njegovo hemijsko ponašanje je slično ostalim prijelaznim elementima u +3 oksidacionom stanju (na primjer Ti 3+, Fe 3+, Mn 3+), elementima podgrupe Al, Be, kao i elementima podgrupe itrijuma, zajedno sa kojima se ponekad klasifikuje kao retki zemljani elementi .

  Na zraku je prekriven zaštitnim oksidnim filmom debljine do 600Å; primjetna oksidacija počinje na 250°C. Pri interakciji sa vodonikom (450 °C) nastaje ScH 2 hidrid, sa azotom (600-800 °C) - ScN nitrid, sa halogenima (400-600 °C) - jedinjenja tipa ScCl 3.

  Skandij takođe reaguje sa borom i silicijumom na temperaturama iznad 1000 °C.

  U vodi, spojevi skandijuma primjetno hidroliziraju i formiraju bazične soli. Sc 3+ joni su skloni polimerizaciji, stvaranju kompleksnih jona različitih tipova, čiji sastav zavisi od prirode anjona i pH sredine. Bazne soli u rastvoru lako se pretvaraju u amorfni hidroksid.

  Metal se lako otapa u hlorovodoničkoj, azotnoj i sumpornoj kiselini (kako se koncentracija kiseline smanjuje, brzina rastvaranja skandijuma naglo opada i on ne reaguje sa 0,001 N rastvorima).

  Razrijeđeni rastvori NaOH (10%) i mješavina koncentriranog HNO 3 i HF (1:1) praktično ne podliježu skandijumu.

  Ogromni resursi skandijuma koncentrisani su u Rusiji i bivšem Sovjetskom Savezu (podaci o proizvodnji su veoma raštrkani, ali obim proizvodnje, prema nezavisnim stručnjacima, jednak je ili veći od službene svjetske proizvodnje). Generalno, prema nezavisnim stručnjacima, trenutno su glavni proizvođači skandijuma (skandijevog oksida) Rusija, Kina, Ukrajina i Kazahstan.

  Poznata su dva skandijeva vlastita minerala: tortveit (Sc, Y)2 Si 2 O 7 (Sc2O3 do 53,5%) i steretit Sc 2H 2 O (Sc 2 O 3 do 39,2%), ali su izuzetno rijetki.

  Skandij je tipičan element u tragovima i slab migrant i nalazi se u mnogim mineralima.

  Tokom formiranja magmatskih stijena i njihovih venskih derivata, glavnina skandijuma je raspršena pretežno u tamno obojenim mineralima magmatskih stijena i u maloj mjeri koncentrirana u pojedinačnim mineralima postmagmatskih formacija.

  Budući da je sadržaj skandijuma u stijenama različit, te zbog činjenice da su svojstva skandijuma bliska Mg, Al, Ca, Mn 2 +, Fe 2 +, TR, Hf, Th, U, Zr, onda je njegova glavna masa raspršena u mineralima koji sadrže ove elemente.

  Skandij je dispergovani litofilni element (stimenski element), stoga je za tehnologiju ekstrakcije ovog elementa važno da se u potpunosti ekstrahuje iz prerađenih ruda, a razvojem metalurgije ruda koje sadrže skandij povećavaće se njegov godišnji obim proizvodnje.

  Skandij se uglavnom ekstrahuje u obliku oksida tokom hidro- i pirometalurške obrade volframa, kalaja, titanijuma, uranijuma i boksita.

  Skandij se sa sigurnošću može nazvati metalom 21. stoljeća i može se predvidjeti nagli porast njegove proizvodnje, rast cijena i potražnje zbog prerade ogromne količine kamenog uglja (posebno prerade ruskog kamenog uglja) u tekuće gorivo.

  Skandijev oksid se koristi za proizvodnju ferita za memorijske elemente brzih računara. Radioaktivni 46 Sc se koristi u analizi neutronske aktivacije i u medicini. Legure skandija, koje imaju malu gustinu i visoku tačku topljenja, perspektivne su kao konstrukcijski materijali u konstrukciji raketa i aviona, a brojna jedinjenja skandijuma mogu naći primenu u proizvodnji fosfora, oksidnih katoda, u proizvodnji stakla i keramike, u hemijskoj industriji (kao katalizatori) iu drugim oblastima.