Skandiyûm, bi sembola elementê Sc û jimara atomî 21, di avê de bi hêsanî dihele, dikare bi ava germ re têkilî dayne, û di hewayê de bi hêsanî tarî dibe. Valansa wê ya sereke +3 e. Ew pir caran bi gadolinyum, erbium û elementên din re tê tevlihev kirin, bi berhema kêm û naveroka nêzîkî 0,0005% di qalikê de. Skandyum pir caran ji bo çêkirina cama taybetî û alavên sivik ên germahiya bilind tê bikar anîn.
Niha, rezervên skandiyûmê yên îsbatkirî li cîhanê tenê 2 mîlyon ton in, ku %90~95 ji wan di kanên Boksît, fosforît û hesin-tîtanyûmê de ne, û beşek piçûk jî di kanên uranyûm, toriyûm, tungsten û erdên nadir de ne, ku bi giranî li Rûsya, Çîn, Tacîkistan, Madagaskar, Norwêc û welatên din belav bûne. Çîn di çavkaniyên skandiyûmê de pir dewlemend e, û rezervên madenî yên mezin ên bi skandiyûmê ve girêdayî hene. Li gorî îstatîstîkên netemam, rezervên skandiyûmê li Çînê nêzîkî 600000 ton in, ku di kanên Boksît û fosforît, kanên porfîr û damarên kuartz ên tungstenê li Başûrê Çînê, kanên erdên nadir li Başûrê Çînê, kanên hesinê yên nadir ên Bayan Obo li Mongolyaya Hundir, û kanên Panzhihua vanadyûm-tîtanyûm-magnetîtê li Sichuan de hene.
Ji ber kêmbûna skandiyûmê, nirxa skandiyûmê jî pir zêde ye, û di lûtkeya xwe de, nirxa skandiyûmê 10 qat ji nirxa zêr zêdetir bû. Her çend nirxa skandiyûmê daketibe jî, ew hîn jî çar qat ji nirxa zêr zêdetir e!
Dîroka Vedîtinê
Di sala 1869an de, Mendeleev di navbera kalsiyûm (40) û tîtanyûm (48) de valahiyek di giraniya atomî de dît, û pêşbînî kir ku li vir elementek giraniya atomî ya navîn a nehatî keşifkirin jî heye. Wî pêşbînî kir ku oksîda wê X ₂ O Å ye. Skandyûm di sala 1879an de ji hêla Lars Frederik Nilson ê Zanîngeha Uppsala li Swêdê ve hate keşifkirin. Wî ew ji kanzaya zêrê reş a kêm, madenek tevlihev ku 8 celeb oksîdên metal tê de hene, derxist. Wî derxistiye.Oksîda Erbiyûm(III)ji madena zêrê reş ê nadir, û bi dest xistiyeOksîda Yterbiyûm(III)ji vê oksîdê, û oksîdeke din a elementeke siviktir heye, ku spektruma wê nîşan dide ku ew metaleke nenas e. Ev ew metal e ku ji hêla Mendeleev ve hatiye pêşbînîkirin, ku oksîda wêSc₂O₃Metala skandiyûmê bi xwe jiKlorîda skandiyûmêbi helandina elektrolîtîk di sala 1937an de.
Mendeleev
Mîhengkirina elektronê
Şêweya elektronê: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1
Skandyûm metalek guhêzbar ê nerm, zîvîn-spî ye ku xala helandinê 1541 ℃ û xala kelandinê 2831 ℃ ye.
Ji bo demek dirêj piştî vedîtina wê, karanîna skandiyûmê ji ber dijwarbûna hilberîna wê nehat nîşandan. Bi pêşketina zêde ya rêbazên veqetandina elementên erdên nadir, niha pêvajoyek gihîştî ji bo paqijkirina pêkhateyên skandiyûmê heye. Ji ber ku skandiyûm ji îtrîyûm û lantanîdê kêmtir alkalîn e, hîdroksîd herî qels e, ji ber vê yekê mînerala tevlihev a elementên erdên nadir ku skandiyûm tê de heye, dê bi rêbaza "barîna gav bi gav" ji elementa erdên nadir veqete dema ku hîdroksîda Skandyûm(III) piştî veguheztina nav çareseriyê bi amonyakê tê dermankirin. Rêbaza din ew e ku nîtrata Skandyûmê bi rêya hilweşîna polar a nîtratê veqetînin. Ji ber ku nîtrata skandiyûmê hilweşîna herî hêsan e, skandiyûm dikare were veqetandin. Wekî din, vegerandina berfireh a skandiyûma pê re ji uranyûm, toriyûm, tungsten, qalayî û depoyên mîneral ên din jî çavkaniyek girîng a skandiyûmê ye.
Piştî bidestxistina pêkhateyeke skandiyûmê ya saf, ew vediguhere ScCl Å û bi KCl û LiCl re tê helandin. Çînkoya helandî wekî katodê ji bo elektrolizê tê bikar anîn, ku dibe sedema ku skandiyûm li ser elektroda zincê biheje. Piştre, çînko tê buharkirin da ku skandiyûma metalîk were bidestxistin. Ev metalek zîvîn a sivik e ku xwedî taybetmendiyên kîmyewî yên pir çalak e, ku dikare bi ava germ re reaksiyonê bike da ku gaza hîdrojenê çêbike. Ji ber vê yekê skandiyûma metalî ya ku hûn di wêneyê de dibînin di şûşeyekê de tê mohrkirin û bi gaza argonê tê parastin, wekî din skandiyûm dê zû tebeqeyek oksîdê ya zer a tarî an gewr çêbike, û şewqa xwe ya metalîk a biriqandî winda bike.
Serlêdan
Pîşesaziya ronîkirinê
Bikaranînên skandiyûmê di aliyên pir geş de kom dibin, û ne mubalexe ye ku meriv jê re Kurê Ronahiyê bibêje. Yekem çeka sêrbaz a skandiyûmê çiraya sodyûmê ya skandiyûmê ye, ku dikare ji bo ronîkirina bi hezaran malan were bikar anîn. Ev çirayek elektrîkê ya halîdê metalê ye: ampûl bi sodyûm iyodîd û skandiyûm trîyodîd tijî ye, û pelê skandiyûm û sodyûmê di heman demê de têne zêdekirin. Di dema daketina voltaja bilind de, îyonên skandiyûmê û îyonên sodyûmê bi rêzê ve ronahiyê bi dirêjahiya pêlên weşana xwe ya taybetmendî derdixin. Xetên spektral ên sodyûmê 589.0 û 589.6 nm ne, du roniyên zer ên navdar, lê xetên spektral ên skandiyûmê 361.3~424.7 nm ne, rêzek weşanên ronahiya nêzîkî ultraviyole û şîn. Ji ber ku ew hevûdu temam dikin, rengê ronahiya giştî ya ku çêdibe ronahiya spî ye. Ji ber ku çirayên sodyûmê yên skandiyûmê xwedî taybetmendiyên karîgeriya bilind a ronîkirinê, rengê ronahiyê yê baş, teserûfa enerjiyê, temenê karûbarê dirêj û şiyana şikandina mijê ya bihêz in, ew dikarin bi berfirehî ji bo kamerayên televîzyonê, meydanan, qadên werzîşê û ronîkirina rêyan werin bikar anîn û wekî çavkaniyên ronahiyê yên nifşa sêyemîn têne zanîn. Li Çînê, ev celeb çira hêdî hêdî wekî teknolojiyek nû tê pêşve xistin, di heman demê de li hin welatên pêşkeftî, ev celeb çira ji destpêka salên 1980-an vir ve bi berfirehî dihat bikar anîn.
Çekê duyemîn ê efsûnî yê skandiyûmê şaneyên fotovoltaîk ên rojê ne, ku dikarin ronahiya li ser erdê belavbûyî berhev bikin û veguherînin elektrîkê da ku civaka mirovan bimeşînin. Skandiyûm di şaneyên rojê yên îzolatorê metalî, nîvconductor silicon û şaneyên rojê de metala asteng a çêtirîn e.
Çekê wê yê sêyemîn ê sêrbazî jê re dibêjin çavkaniya tîrêjên γ, ev çeka sêrbazî dikare bi tena serê xwe geş bibiriqe, lê ev celeb ronahî bi çavê tazî nayê wergirtin, ew herikînek fotonê ya enerjiya bilind e. Em bi gelemperî 45Sc ji mîneralan derdixin, ku ew tenê îzotopên xwezayî yên skandiyûmê ne. Her navokek 45Sc 21 proton û 24 notron dihewîne. 46Sc, îzotopek radyoaktîf a çêkirî, dikare wekî çavkaniyên tîrêjê γ an atomên şopîner were bikar anîn, her weha dikare ji bo radyoterapiya tumorên xedar jî were bikar anîn. Her weha serîlêdan hene wekî lazera garnetê ya yttrium gallium skandiyûm,Skandyûm florîdFîbera optîkî ya înfrared a cam, û lûleya tîrêjên katodê ya bi skandiyûmê pêçayî li ser televîzyonê. Wisa xuya dike ku skandiyûm bi geşiyê re çêdibe.
Pîşesaziya alloy
Skandyûm di forma xwe ya hêmanî de bi berfirehî ji bo dopkirina alavên aluminumê tê bikar anîn. Heta ku çend hezarên skandiûmê li aluminumê were zêdekirin, qonaxek nû ya Al3Sc dê çêbibe, ku dê rolek Metamorfîzmê di alavên aluminumê de bilîze û bibe sedema ku avahî û taybetmendiyên alavên aluminumê bi girîngî biguherin. Zêdekirina 0.2%~0.4% Sc (ku bi rastî dişibihe rêjeya zêdekirina xwê li sebzeyên sorkirî yên li malê, tenê piçek hewce ye) dikare germahiya ji nû ve krîstalîzasyona alavên aluminumê bi 150-200 ℃ zêde bike, û bi girîngî hêza germahiya bilind, aramiya avahiyê, performansa weldingê û berxwedana korozyonê baştir bike. Ew dikare ji fenomena şikestinê jî dûr bisekine ku di dema xebata demdirêj de di germahiyên bilind de bi hêsanî çêdibe. Alava aluminumê ya bihêz û zexm, alava aluminumê ya nû ya berxwedêr a korozyonê ya bihêz a bilind, alava aluminumê ya nû ya germahiya bilind, alava aluminumê ya berxwedêr a tîrêjên notronê ya bihêz a bilind, û hwd., xwedî perspektîfên pêşkeftina pir balkêş in di fezayê, hewavaniyê, keştîyan, reaktorên nukleerî, wesayîtên sivik û trênên bilez de.
Skandyûm her wiha guherkerek pir baş ji bo hesin e, û mîqdarek piçûk ji skandiûmê dikare bi girîngî hêz û hişkbûna hesinê qalibkirî baştir bike. Wekî din, skandiûm dikare wekî lêzêdekerek ji bo alavên tungsten û kromê yên germahiya bilind jî were bikar anîn. Bê guman, ji bilî çêkirina cilên dawetê ji bo yên din, skandiûm xala helandinê ya bilind heye û dendika wê dişibihe ya aluminiumê, û di alavên sivik ên xala helandinê ya bilind de jî wekî alavên tîtanyûmê yên skandiûmê û alavên magnezyûmê yên skandiûmê tê bikar anîn. Lêbelê, ji ber bihayê xwe yê bilind, ew bi gelemperî tenê di pîşesaziyên hilberînê yên asta bilind de wekî keştîyên fezayê û roketan tê bikar anîn.
Materyalê seramîk
Skandyûm, madeyek yekane ye, bi gelemperî di alloyan de tê bikar anîn, û oksîdên wê bi heman awayî di materyalên seramîk de roleke girîng dilîzin. Materyalê seramîk ê zirkonyaya çargoşeyî, ku dikare wekî materyalek elektrodê ji bo şaneyên sotemeniyê yên oksîda zexm were bikar anîn, xwedan taybetmendiyek bêhempa ye ku tê de guhêzbariya vê elektrolîtê bi zêdebûna germahî û rêjeya oksîjenê di hawîrdorê de zêde dibe. Lêbelê, avahiya krîstal a vê materyalê seramîk bi xwe nikare bi awayekî domdar hebe û nirxa wê ya pîşesaziyê tune; Ji bo parastina taybetmendiyên wê yên orîjînal, pêdivî ye ku hin madeyên ku dikarin vê avahiyê rast bikin werin dopkirin. Zêdekirina 6~10% oksîda Skandyûmê mîna avahiyek betonê ye, da ku zirkonya li ser tora çargoşe were sabît kirin.
Her weha materyalên seramîk ên endezyariyê yên wekî nîtrîda silîkonê ya bi hêza bilind û germahiya bilind-berxwedêr wekî densifier û stabilizator hene.
Wekî dendikker,Oksîda skandiyûmêdikare li qiraxa perçeyên nazik qonaxek refraktor Sc2Si2O7 çêbike, bi vî awayî deformasyona germahiya bilind a seramîkên endezyariyê kêm dike. Li gorî oksîdên din, ew dikare taybetmendiyên mekanîkî yên germahiya bilind ên nîtrîda silîkonê çêtir bike.
Kîmyaya katalîtîk
Di endezyariya kîmyayî de, skandiyûm pir caran wekî katalîzator tê bikar anîn, di heman demê de Sc2O3 dikare ji bo dehidratasyon û deoksîdasyona etanol an îzopropanolê, hilweşandina asîda asetîk, û hilberîna etîlenê ji CO û H2 were bikar anîn. Katalîzatorê PtAl ku Sc2O3 dihewîne di heman demê de katalîzatorek girîng e ji bo pêvajoyên paqijkirina hîdrojenasyona petrola giran û rafineriyê di pîşesaziya petrokîmyayî de. Di reaksiyonên şikestina katalîtîk de wekî Kumen, çalakiya katalîzatorê zeolît Sc-Y 1000 carî ji ya katalîzatorê silîkata aluminiumê bilindtir e; Li gorî hin katalîzatorên kevneşopî, perspektîfên pêşkeftina katalîzatorên skandiyûmê dê pir geş bin.
Pîşesaziya enerjiya nukleerî
Zêdekirina mîqdarek piçûk ji Sc2O3 li UO2 di sotemeniya nukleerî ya reaktorê germahiya bilind de dikare veguherîna torê, zêdebûna qebareyê, û şikestina ji ber veguherîna UO2 bo U3O8 asteng bike.
Pîleya sotemeniyê
Bi heman awayî, zêdekirina ji %2,5 heta %25 skandiyûmê li bataryayên nîkel-alkalî dê temenê xizmeta wan dirêj bike.
Çandiniya çandinî
Di çandiniyê de, tovên wekî ceh, çîçek, nok, genim û gulberoj dikarin bi skandium sulfate (tevlîhevî bi gelemperî 10-3~10-8mol/L ye, nebatên cûda dê cûda bin) werin dermankirin û bandora rastîn a pêşvebirina geşbûnê hatiye bidestxistin. Piştî 8 demjimêran, giraniya hişk a reh û gûlan li gorî nebatan bi rêzê ve %37 û %78 zêde bû, lê mekanîzma hîn jî di bin lêkolînê de ye.
Ji baldariya Nielsen a li ser deyndariya daneyên girseya atomî heta îro, skandiyûm tenê sed an bîst sal in ketiye çavê mirovan, lê hema bêje sed sal in li ser kursiyê rûniştiye. Heta pêşveçûna xurt a zanista materyalan di dawiya sedsala borî de nebû ku ew zindîtiyê anî wî. Îro, hêmanên erdên kêm, di nav de skandiyûm, di zanista materyalan de bûne stêrkên germ, di hezaran pergalan de rolên her tim diguherînin dilîzin, her roj rehetiyê tînin jiyana me, û nirxek aborî diafirînin ku pîvandina wê hîn dijwartir e.
Dema şandinê: 29 Hezîran-2023