سكانديوم

(تم التحويل من Scandium)
"العنصر 21" redirects here. For شركة الگولف, see إلمنت 21 (شركة).
سكانديوم, 21Sc
Scandium sublimed dendritic and 1cm3 cube.jpg
سكانديوم
المظهرأبيض فضي
الوزن الذري العياري Ar°(Sc)
سكانديوم في الجدول الدوري
Hydrogen (reactive nonmetal)
Helium (noble gas)
Lithium (alkali metal)
Beryllium (alkaline earth metal)
Boron (metalloid)
Carbon (reactive nonmetal)
Nitrogen (reactive nonmetal)
Oxygen (reactive nonmetal)
Fluorine (reactive nonmetal)
Neon (noble gas)
Sodium (alkali metal)
Magnesium (alkaline earth metal)
Aluminium (post-transition metal)
Silicon (metalloid)
Phosphorus (reactive nonmetal)
Sulfur (reactive nonmetal)
Chlorine (reactive nonmetal)
Argon (noble gas)
Potassium (alkali metal)
Calcium (alkaline earth metal)
Scandium (transition metal)
Titanium (transition metal)
Vanadium (transition metal)
Chromium (transition metal)
Manganese (transition metal)
Iron (transition metal)
Cobalt (transition metal)
Nickel (transition metal)
Copper (transition metal)
Zinc (post-transition metal)
Gallium (post-transition metal)
Germanium (metalloid)
Arsenic (metalloid)
Selenium (reactive nonmetal)
Bromine (reactive nonmetal)
Krypton (noble gas)
Rubidium (alkali metal)
Strontium (alkaline earth metal)
Yttrium (transition metal)
Zirconium (transition metal)
Niobium (transition metal)
Molybdenum (transition metal)
Technetium (transition metal)
Ruthenium (transition metal)
Rhodium (transition metal)
Palladium (transition metal)
Silver (transition metal)
Cadmium (post-transition metal)
Indium (post-transition metal)
Tin (post-transition metal)
Antimony (metalloid)
Tellurium (metalloid)
Iodine (reactive nonmetal)
Xenon (noble gas)
Caesium (alkali metal)
Barium (alkaline earth metal)
Lanthanum (lanthanide)
Cerium (lanthanide)
Praseodymium (lanthanide)
Neodymium (lanthanide)
Promethium (lanthanide)
Samarium (lanthanide)
Europium (lanthanide)
Gadolinium (lanthanide)
Terbium (lanthanide)
Dysprosium (lanthanide)
Holmium (lanthanide)
Erbium (lanthanide)
Thulium (lanthanide)
Ytterbium (lanthanide)
Lutetium (lanthanide)
Hafnium (transition metal)
Tantalum (transition metal)
Tungsten (transition metal)
Rhenium (transition metal)
Osmium (transition metal)
Iridium (transition metal)
Platinum (transition metal)
Gold (transition metal)
Mercury (post-transition metal)
Thallium (post-transition metal)
Lead (post-transition metal)
Bismuth (post-transition metal)
Polonium (post-transition metal)
Astatine (metalloid)
Radon (noble gas)
Francium (alkali metal)
Radium (alkaline earth metal)
Actinium (actinide)
Thorium (actinide)
Protactinium (actinide)
Uranium (actinide)
Neptunium (actinide)
Plutonium (actinide)
Americium (actinide)
Curium (actinide)
Berkelium (actinide)
Californium (actinide)
Einsteinium (actinide)
Fermium (actinide)
Mendelevium (actinide)
Nobelium (actinide)
Lawrencium (actinide)
Rutherfordium (transition metal)
Dubnium (transition metal)
Seaborgium (transition metal)
Bohrium (transition metal)
Hassium (transition metal)
Meitnerium (unknown chemical properties)
Darmstadtium (unknown chemical properties)
Roentgenium (unknown chemical properties)
Copernicium (post-transition metal)
Nihonium (unknown chemical properties)
Flerovium (unknown chemical properties)
Moscovium (unknown chemical properties)
Livermorium (unknown chemical properties)
Tennessine (unknown chemical properties)
Oganesson (unknown chemical properties)
 –
↑
Sc
↓
Y
كالسيوم ← سكانديوم → تيتانيوم
الرقم الذري (Z)21
المجموعة3
الدورةperiod 4
المستوى الفرعي  d-block
التوزيع الإلكتروني[Ar] 3d1 4s2
الإلكترونات بالغلاف2, 8, 9, 2
الخصائص الطبيعية
الطور at د.ح.ض.قsolid
نقطة الانصهار1814 K ​(1541 °س، ​2806 °F)
نقطة الغليان3109 K ​(2836 °س، ​5136 °ف)
الكثافة حين يكون سائلاً (عند ن.إ.)2.80 ج/سم³
حرارة الانصهار14.1 kJ/mol
حرارة التبخر332.7 kJ/mol
السعة الحرارية المولية25.52 J/(mol·K)
ضغط البخار
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 1645 1804 (2006) (2266) (2613) (3101)
الخصائص الذرية
الكهرسلبيةمقياس پاولنگ: 1.36
طاقات التأين
  • الأول: 633.1 kJ/mol
  • الثاني: 1235.0 kJ/mol
  • الثالث: 2388.6 kJ/mol
  • (المزيد)
نصف القطر الذريempirical: 162 pm
نصف قطر التكافؤ170±7 pm
نصف قطر ڤان در ڤالز211 pm
Color lines in a spectral range
الخطوط الطيفية
خصائص أخرى
البنية البلورية ​hexagonal close-packed (hcp)
Hexagonal close packed crystal structure for سكانديوم
سرعة الصوت قضيب رفيع15.8 W/(m·K)
المقاومة الكهربائيةα, poly: 562 nΩ⋅m (at r.t., calculated)
الترتيب المغناطيسيparamagnetic
القابلية المغناطيسية+315.0×10−6 cm3/mol (292 K)[1]
معامل يونگ74.4 GPa
معامل القص29.1 GPa
معاير الحجم56.6 GPa
نسبة پواسون0.279
صلادة برينل736–1200 MPa
رقم كاس7440-20-2
التاريخ
التسميةعلى اسم اسكندناڤيا
التوقعدميتري مندليڤ (1871)
الاكتشافلارس فردريك نيلسون (1879)
أول عزلW. Fischer, K. Brünger, H. Grieneisen (1937)
نظائر السكانديوم v • [{{fullurl:Template:{{{template}}}|action=edit}} e] 
قالب:جدول نظائر سكانديوم غير موجود
تصنيف التصنيف: سكانديوم
| المراجع

السكانديوم (Scandium، هو عنصر كيميائي؛ يحمل الرمز Sc وعدده الذري 21. وهو عنصر فلزي فضي اللون من عناصر المستوى د. تاريخياً، صُنف السكانديوم كأحد العناصر الأرضية النادرة،[3] إلى جانب الإتريوم واللانثانيدات.

تنبأ ديمتري مندليِڤ بوجوده عام 1871 وفقاً لقانونه الدوري، وأُكتشف عام 1879 من خلال التحليل الطيفي لمعدني اليوكسينيت والگادولنيت من اسكندناڤيا،[4] لذلك سمّي بالسكانديوم.[5]

يوجد السكانديوم في معظم رواسب مركبات العناصر الأرضية النادرة واليورانيوم، لكنه يُستخرج من هذه الخامات في عدد قليل من المناجم حول العالم. ونظراً لقلة توافره وصعوبة تحضير السكانديوم الفلزي، الذي تم تحضيره لأول مرة عام 1937، لم تتطور تطبيقاته إلا في السبعينيات، عندما اكتُشفت فوائده على سبائك الألومنيوم. ولا يزال استخدامه في هذه السبائك تطبيقه الرئيسي الوحيد. ويبلغ حجم التجارة العالمية لأكسيد السكانديوم ما بين 15 و20 طن سنوياً.[6]

تتوسط خصائص مركبات السكانديوم بين خصائص الألومنيوم والإتريوم. وتوجد علاقة قطرية بين سلوك المغنسيوم والسكانديوم، كما هو الحال بين البريليوم والألومنيوم. وفي المركبات الكيميائية لعناصر المجموعة الثالثة، تكون حالة الأكسدة السائدة هي +3.

الخصائص

الخصائص الكيميائية

السكانديوم هو فلز لين فضي اللون. يكتسب لوناً أصفر باهت أو وردي عند تأكسده بالهواء. وهو عرضة للعوامل الجوية ويذوب ببطء في معظم الأحماض المخففة. لا يتفاعل مع خليط بنسبة 1:1 من حمض النيتريك (HNO
3) وحمض الهيدروفلوريك(HF) بتركيز 48%، ربما بسبب تكوّن طبقة خاملة غير منفذة. تشتعل برادة السكانديوم في الهواء بلهب أصفر ساطع لتكوين أكسيد السكانديوم.[7]

النظائر

المقالة الرئيسية: نظائر السكانديوم

يوجد السكانديوم في الطبيعة حصرياً على شكل النظير 45Sc، والذي يمتلك عزم دوران نووي مقداره 72؛ وهذا هو نظيره المستقر الوحيد.[8]

تتراوح نظائر السكانديوم المعروفة من 37Sc إلى 63Sc،[9] وأكثرها استقراراً هي 46Sc بعمر نصفي يبلغ 83.76 يوماً، 47Sc بعمر نصفي يبلغ 3.3492 يوماً، و48Sc بعمر نصفي يبلغ 43.67 ساعة، Scandium-44|44Sc بعمر نصفي يبلغ 4.042 ساعة، وأخيراً 43Sc بعمر نصفي يبلغ 3.891 ساعة. أما باقي النظائر، فلها أنصاف أعمار أقصر من ساعة، ومعظمها أقصر من 15 ثانية. أكثر النظائر استقراراً هو 44m3Sc بعمر نصفي 58.6 ساعة؛ وهذا هو أخف نظير ذو متزامر طويل العمر.

من الصعب جداً إنتاج النظائر ذات الكتلة المنخفضة.[8] لم يسفر الكشف الأولي عن 37Sc و38Sc إلا عن تحديد فائض كتلتهما.[10][11]

نمط الانحلال الأساسي لنظائر السكانديوم في الحالة الأرضية ذات الكتل الأقل من النظير المستقر الوحيد، 45Sc، هو اصطياد إلكترون (أو انبعاث الپوزيترون)، بينما تخضع أخف النظائر (37Sc إلى 39Sc) انبعاث الپروتون، وتنتج هذه الأنماط الثلاثة نظائر الكالسيوم. أما نمط التحلل الأساسي للنظائر الأثقل فهو انبعاث بيتا، وينتج نظائر التيتانيوم.[9]

التواجد

في القشرة الأرضية، لا يُعدّ السكانديوم عنصراً نادراً. تتراوح التقديرات بين 18 و25 جزء في المليون، وهو ما يُقارب وفرة الكوبالت (20-30 جزء في المليون). يُصنّف السكانديوم في المرتبة الخمسين من حيث وفرة العناصر على الأرض (المرتبة 35 من حيث وفرة العناصر في القشرة الأرضية)، لكنه يحتل المرتبة 23 من حيث وفرة العناصر في الشمس[12] والعنصر 26 الأكثر وفرة في النجوم.[13] ومع ذلك، فإن السكانديوم يتوزع بشكل متفرق ويوجد بكميات ضئيلة في العديد من المعادن.[14] تُعدّ المعادن النادرة من اسكندناڤيا[15] ومدغشقر[16] مثل الثورتڤيتيت، اليوكسنيت، الگادولنيت المصادر المركزة الوحيدة المعروفة لهذا العنصر، وجميعها مصادر لعناصر أرضية نادرة أخرى. قد يحتوي الثورتڤيتيت على ما يصل إلى 45% من أكسيد السكانديوم.[15]

يتكون الشكل المستقر للسكانديوم في المستعرات العظمى عبر عملية التقاط النيوترون السريعة.[17] كذلك، يتكون السكانديوم من خلال ذروة نوى الحديد الأكثر وفرة بفعل تشظية الأشعة الكونية. ومن أمثلة هذه التفاعلات:

  • 28Si + 17n → 45Sc (r-process)
  • 56Fe + p → 45Sc + 11C + n (cosmic ray spallation)

الإنتاج

يبلغ الإنتاج العالمي من السكانديوم حوالي 15-20 طن سنوياً، على شكل أكسيد السكانديوم. أما الطلب فهو أعلى قليلاً،[18] ويستمر كل من الإنتاج والطلب في الازدياد. عام 2003، لم يكن هناك سوى ثلاثة مناجم تنتج السكانديوم: مناجم اليورانيوم والحديد في ژوڤتي ڤودي بأوكرانيا، ومناجم العناصر الأرضية النادرة في بايان أوبو بالصين، ومناجم الأباتيت في شبه جزيرة كولا بروسيا.[بحاجة لمصدر] منذ ذلك الحين، قامت العديد من البلدان الأخرى ببناء منشآت لإنتاج السكانديوم، بما في ذلك 5 طن/سنيواً (Sc
2O
3 7.5 طن /سنوياً) من قبل شركة نيكل آسيا وشركة سوميتومو لتعدين المعادن في الفلپين.[19][20] في الولايات المتحدة، تأكل شركة نيكوكورپ ديڤلوپمنت[when?] جمع 1 بليون دولار[21] لافتتاح منجم للنيوبيوم في موقع إلك كريك التابع لها في جنوب شرق نبراسكا،[22] والذي قد يكون قارداً على إنتاج ما يصل إلى 95 طن من أكسيد السكانديوم سنوياً.[23] في كلتا الحالتين، يُعد السكانديوم منتجاً ثانوياً لاستخراج عناصر أخرى، ويُباع على شكل أكسيد السكانديوم.[24][25][26]

لإنتاج السكانديوم الفلزي، يُحول الأكسيد إلى فلوريد السكانديوم ثم يُختزل باستخدام الكالسيوم الفلزي.[27]

  • Sc
    2    O
    3     + 6HF → 2ScF
    3     + 3H
    2    O
  • 2ScF
    3     + 3Ca → 3CaF
    2     + 2Sc

تحتوي مدغشقر ومنطقة إيڤلاند-إيڤيه في النرويج على رواسب المعادن ذات المحتوى العالي من السكانديوم، الثورتڤيتيت (Sc,Y)
2(Si
2O
7)، لكن هذه الرواسب لا يتم استغلالها.[25] يحتوي معدن الكولبكيت ScPO
4·2H2O على نسبة عالية جداً من السكانديوم، لكنه غير متوفر في أي رواسب كبيرة.[25]

أدى غياب إنتاج موثوق وآمن ومستقر وطويل الأمد إلى الحد من التطبيقات التجارية للسكانديوم. ورغم هذا الاستخدام المحدود، يقدم السكانديوم فوائد جمة، لا سيما في تقوية سبائك الألومنيوم بنسبة ضئيلة تصل إلى 0.5%.[28] تتمتع الزركونيا المثبتة بالسكانديوم بطلب متزايد في السوق لاستخدامها ككهرل عالي الكفاءة في خلايا وقود الأكسيد الصلب.[بحاجة لمصدر]

أفاد المسح الجيولوجي الأمريكي أن سعر كميات صغيرة من سبائك السكانديوم في الولايات المتحدة تراوح بين 107 و134 دولار للجرام خلال الفترة 2015 2019، بينما تراوح سعر أكسيد السكانديوم بين 4 و5 دولار للجرام.[29]

المركبات

See also: the categories مركبات السكانديوم and معادن السكانديوم.

تهيمن أيونات السكانديوم الثلاثية التكافؤ، Sc3+، بشكل شبه كامل على كيمياء هذا العنصر. تشير أنصاف أقطار أيونات M3+ في الجدول أدناه إلى أن الخصائص الكيميائية لأيونات السكانديوم تتشابه مع أيونات الإتريوم أكثر من تشابهها مع أيونات الألومنيوم. وبسبب هذا التشابه جزئياً، يُصنف السكانديوم غالباً كعنصر شبيه باللانثانيدات.[30]

أنصاف الأقطار الأيونية (pm)
Al Sc Y La Lu
53.5 74.5 90.0 103.2 86.1

الأكاسيد والهيدروكسيدات

أكسيد السكانديوم Sc 2O 3 وهيدروكسيد السكانديوم Sc(OH) 3 هما مركبان مذبذبان:[31]

Sc(OH) 3 + 3 OH−  → [Sc(OH) 6]3−  (scandate ion)
Sc(OH) 3 + 3 H+  + 3 H 2O → [Sc(H 2O) 6]3+ 

يُعد كل من α- و γ-ScOOH متماثلين بنيوياً مع نظائرهما من أكسيد هيدروكسيد الألومنيوم.[32] تكون محاليل Sc3+  في الماء حمضية بسبب التحلل المائي.

الهاليدات والهاليدات الكاذبة

تتميز الهاليدات ScX
3، حيث X = Cl أو Br أو I، بذوبانها العالي في الماء، بينما يكون ScF
3 غير قابل للذوبان. في جميع هذه الهاليدات الأربعة، يكون السكانديوم سداسي التناسق. تُعد هذه الهاليدات أحماض لويس؛ فعلى سبيل المثال، يذوب ScF
3 في محلول يحتوي على فائض من أيون الفلوريد لتكوين [ScF
6]3−. يُعد العدد التساندي 6 سمة هو مميزة للسكانديوم الثلاثي (Sc(III)). في أيونات Y³⁺ و La³⁺ الأكبر حجماً، يشيع وجود أعداد تنسيقية 8 و 9. تُستخدم تريفلات السكانديوم أحياناً كعامل حفز لأحماض لويس في الكيمياء العضوية.[33]

المشتقات العضوية

المقالة الرئيسية: كيمياء السكانديوم العضوي

يشكل السكانديوم سلسلة من المركبات العضوية الفلزية مع روابط الپبنتادينيل العضوي (Cp)، على غرار سلوك اللانثانيدات. ومن الأمثلة على ذلك الديمر المرتبط بجسر الكلور، [ScCp
2Cl]
2 ومشتقاته ذات الصلة من روابط خماسي مثيل الپبنتادينيل الحلقي.[34]

أكاسيد غير شائعة

المركبات التي تحتوي على السكانديوم في حالات أكسدة أخرى غير +3 نادرة لكنها موصوفة بدقة. يُعد المركب الأزرق الداكن CsScCl
3 أحد أبسطها. يتخذ هذا المركب بنية صفائحية تُظهر روابط قوية بين مراكز السكانديوم الثنائي.[35] إن هيدريد السكانديوم غير مفهوم جيداً، على الرغم من أنه لا يبدو أنه هيدريد السكانديوم ثنائي ملحي.[36] كما لوحظ بالنسبة لمعظم العناصر، فقد رُصد هيدريد السكانديوم ثنائي الذرة طيفياً عند درجات حرارة عالية في الحالة الغازية.[37] بوريدات وكربيدات السكانديوم هما مركبان غير متكافئان، كما هو الحال بالنسبة للعناصر المجاورة.[38]

كما لوحظت حالات أكسدة أقل (+2، +1، 0) في مركبات السكانديوم العضوي.[39][40][41][42]

التاريخ

تنبأ دميتري مندليڤ، الذي يُشار إليه بأبي الجدول الدوري، بوجود عنصر يُسمى الإيكابورون والسكانديوم، بكتلة ذرية تتراوح بين 40 و48، وذلك عام 1869. وفي 1879، اكتشف لارس فردريك نيلسون وفريقه هذا العنصر في معدني الإيوكسينيت والگادولنيت. وقد حضر نيلسون 2 جرام من أكسيد السكانديوم عالي النقاء.[43][44] أطلق على العنصر اسم السكانديوم، نسبةً إلى الكلمة اللاتينية سكانديا التي تعني "اسكندناڤيا". ويبدو أن نيلسون لم يكن على علم بتنبؤ مندليڤ، لكن پر تيودور كلڤه أدرك التطابق وأبلغ مندليڤ.[45][46]

أُنتج السكانديوم الفلزي لأول مرة عام 1937 عن طريق التحليل الكهربائي لمزيج يوتكتي من الپوتاسيوم، ليثيوم، وكلوريدات السكانديوم، عند درجة حرارة 700-800°س.[47] أُنتج أول رطل من معدن السكانديوم النقي بنسبة 99% عام 1960. وبدأ إنتاج سبائك الألومنيوم عام 1971، بعد حصول الولايات المتحدة على براءة اختراع.[48] كما تم تطوير سبائك الألومنيوم والسكانديوم في الاتحاد السوڤيتي.[49]

أُستخدمت بلورات الليزر من گارنت الگادولينيوم-السكانديوم-الگاليوم (GSGG) في تطبيقات الدفاع الاستراتيجي التي طُورت لمبادرة الدفاع الاستراتيجي في الثمانينيات والتسعينيات.[50][51]

التطبيقات

سبائك الألومنيوم

المقالة الرئيسية: سبائك ألومنيوم سكانديوم
أجزاء من ميگ-29 تُصنع من سبيكة الألومنيوم-سكانديوم.[52]

اضافة السكانديوم إلى الألومنيوم يحد من التخرز الذي يحدث في المنطقة المتأثرة بالحرارة الأجزاء الألومنيومية الملحومة. وللاضافة أثران إيجابيان: الأشكال المرسـَّبة من Al3Sc تشكل بلورات أصغر من تلك المشكـَّلة من سبائك الألومنيوم الأخرى[52] ويخفض من حجم المناطق الخالية من الترسيب المتواجدة في المعتاد على حدود الحبيبات في سبائك الألومنيوم المقسى زمنياً.[52] كلا التأثيرين يزيد من نفعية السبيكة. إلا أن سبائك التيتانيوم المشابهة في الخفة والقوة تكون أرخص وتُستخدم على نطاق أوسع بكثير.[53]

الاستخدام الرئيسي للسكانديوم، بالوزن، هو في سبائك الألومنيوم-سكانديوم للأجزاء الصغيرة في صناعة الطائرات. تلك السبائك تحتوي على ما بين 0.1% و 0.5% من السكانديوم. وقد اُستُخدموا في الطائرات المقاتلة الروسية، وبالذات ميگ-21 وميگ-29.[52]

بعض المعدات الرياضية، التي تعتمد على مواد عالية الأداء، مصنوعة من سبائك السكانديوم-الألومنيوم، بما في ذلك مضارب البيسبول،[54] وإطارات ومكونات الدراجات[55]. عصي اللاكروس تُصنع أيضاً من سبائك سكانديوم-تيتانيوم للاستفادة من قوة التيتانيوم. منتج المسدسات الأمريكي سميث آند وسون ينتج مسدسات ذات هيكل مكون من سبيكة سكانديوم وساقية من التيتانيوم أو صلب كربوني.[56][57]

حوالي 20 كيلوگرام (في صيغة Sc2O3) من السكانديوم تُتخدم سنوياً في الولايات المتحدة لصناعة مصابيح تفريغ عالية الشدة.[58] يوديد السكانديوم، مع يوديد الصوديوم، حين يضافا إلى شكل معدل من مصباح بخار الزئبق، ينتج شكل من مصباح الهاليد الفلزي. هذا المصباح يكون مصدر ضوء أبيض ذو color rendering index عالي يشبه لحد كافٍ ضوء الشمس ليسمح باعادة انتاج الألوان بشكل جيد بكاميرات التلفزيون.[59] ويُستخدم حوالي 80 كگ من السكانديوم في مصابيح الهاليد الفلزية في أرجاء العالم كل سنة. وكان أول مصباح هاليد فلزي يستخدم السكانديوم قد صدرت براءة اختراعه لصالح جنرال إلكتريك وصُنع في البداية في أمريكا الشمالية، إلا أنه يُصنع الآن في جميع الدول الصناعية الكبرى. النظير المشع 46Sc يُستخدم في مصافي النفط كعامل تعقب.[58] تريفلات السكانديوم هو حمض لويس محفز يُستخدم في الكيمياء العضوية.[60]

المصادر الخفيفة

حصلت جنرال إلكتريك على براءة اختراع أول مصابيح الهاليد-فلز تعتمد على السكانديوم، وصُنعت في أمريكا الشمالية، على الرغم من أنها تُنتج الآن في جميع البلدان الصناعية الكبرى. ويُستخدم ما يقرب من 20 كيلوجرام من السكانديوم (على شكل Sc
2O
3) في الولايات المتحدة سنوياً لمصابيح التفريغ عالية الكثافة.[58] يُصنع أحد أنواع مصابيح الهاليد-فلز، المشابهة لمصابيح بخار-الزئبق، من ثلاثي يوديد السكانديوم ويوديد الصوديوم. يُعد هذا المصباح مصدراً للضوء الأبيض ذو مقياس تجسيد لوني مرتفع، يُحاكي ضوء الشمس بدرجة كافية تسمح بإعادة إنتاج الألوان بشكل جيد باستخدام كاميرات التلفزيون.[61] سنوياً، يُستخدم حوالي 80 كيلوجرام من السكانديوم في مصابيح الهاليد-الفلز/المصابيح الكهربائية على مستوى العالم.[62]

يستخدم أطباء الأسنان ليزر گارنت الإربيوم-الكروم-الإتريوم-السكانديوم-الگاليوم (Er,Cr:YSGG) في التحضير لعلاج التسوس وجذور الأسنان.[63]

أخرى

يستخدم النظير المشع 46Sc في مصافي النفط كعامل تتبع.[58] تريفلات السكانديوم هو أحد أحماض لويس المحفزة يُستخدم في الكيمياء العضوية.[64]

تمت دراسة الانتقال النووي 12.4 ك.إ.ڤ. للنظير 45Sc كمرجع لتطبيقات ضبط الوقت، بدقة نظرية أفضل بثلاث مراتب من ساعات المرجع الحالي، السيزيوم.[65]

أُقترح استخدام السكانديوم في خلايا وقود الأكسيد الصلب كعامل إشابة في مادة الإلكتروليت، وعادة ما تكون الزركونيا (ZrO₂).[66] أكسيد السكانديوم (Sc₂O₃) هو أحد الإضافات العديدة الممكنة لتعزيز التوصيل الأيوني للزركونيا، مما يحسن الاستقرار الحراري العام والأداء والكفاءة لخلية الوقود.[67] سيكون هذا التطبيق ذا قيمة خاصة في تقنيات الطاقة النظيفة، حيث يمكن لخلايا وقود الأكسيد الصلب استخدام مجموعة متنوعة من أنواع الوقود وتتمتع بكفاءة عالية في تحويل الطاقة.[68]

الصحة السلامة

الإسكنديوم من المعادن النادرة، ونجده متمثلاً في الأجهزة المنزلية مثل التلفزيونات الملونة، المصابيح الفلوروسنت، الزجاج والمصابيح التى توفر الطاقة. يتواجد الإسكنديوم في الطبيعة ولكن بكميات ضئيلة، يوجد في نوعين مختلفين فقط. مازالت استخداماته في تطور مستمر مثل تلميع الزجاج. يعتبر الإسكنديوم من المعادن الخطيرة في بيئة العمل للأدخنة المتصاعدة منه في الهواء مسبباً الصمامة الرئوية وخاصة عند التعرض على المدى الطويل له. يهدد الإسكنديوم الكبد إذا تراكم في جسم الإنسان.[69]

انظر أيضاً

الهوامش

  1. ^ التمدد الحراري للاسكانديوم هو : المعامِلات المباينة لكل محور بلوري هم (عند 20 °س): αa = 7.98×10−6/K, αc = 13.94×10−6/K, and αaverage = αV/3 = 9.97×10−6/K.

المصادر

  1. ^ Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.
  2. ^ أ ب Arblaster, John W. (2018). Selected Values of the Crystallographic Properties of Elements. Materials Park, Ohio: ASM International. ISBN 978-1-62708-155-9.
  3. ^ "IUPAC Recommendations, Nomenclature of Inorganic Chemistry" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2008-05-27.
  4. ^ Samson, Iain M.; Chassé, Mathieu (2016), White, William M., ed. (in en), Scandium, Cham: Springer International Publishing, pp. 1–5, doi:10.1007/978-3-319-39193-9_281-1, ISBN 978-3-319-39193-9, https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01420736 
  5. ^ "الاسكنديوم". الموسوعة العربية. Retrieved 2012-04-01.
  6. ^ "Mineral Commodity Summaries 2020" (PDF). US Geological Survey Mineral Commodities Summary 2020. US Geological Survey. Retrieved 10 February 2020.
  7. ^ "Scandium." Los Alamos National Laboratory. Retrieved 2013-07-17.
  8. ^ أ ب Meierfrankenfeld, D.; Bury, A.; Thoennessen, M. (2011). "Discovery of scandium, titanium, mercury, and einsteinium isotopes". Atomic Data and Nuclear Data Tables (in الإنجليزية). 97 (2): 134–151. arXiv:1003.5128. Bibcode:2011ADNDT..97..134M. doi:10.1016/j.adt.2010.11.001.
  9. ^ أ ب خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة NUBASE2020
  10. ^ Dronchi, N.; Charity, R. J.; Sobotka, L. G.; Brown, B. A.; Weisshaar, D.; Gade, A.; Brown, K. W.; Reviol, W.; Bazin, D.; Farris, P. J.; Hill, A. M.; Li, J.; Longfellow, B.; Rhodes, D.; Paneru, S. N.; Gillespie, S. A.; Anthony, A. K.; Rubino, E.; Biswas, S. (2024-09-12). "Evolution of shell gaps in the neutron-poor calcium region from invariant-mass spectroscopy of 37,38Sc, 35Ca, and 34K". Physical Review C. 110 (3). doi:10.1103/PhysRevC.110.L031302. ISSN 2469-9985. OSTI 2440923.
  11. ^ Latest discovered isotopes, Discovery of Nuclides Project
  12. ^ Lide, David R. (2004). CRC Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton: CRC Press. pp. 4–28. ISBN 978-0-8493-0485-9.
  13. ^ "Chemistry for Kids: Elements - Scandium". www.ducksters.com. Retrieved 2024-06-12.
  14. ^ Bernhard, F. (2001). "Scandium mineralization associated with hydrothermal lazurite-quartz veins in the Lower Austroalpie Grobgneis complex, East Alps, Austria". Mineral Deposits in the Beginning of the 21st Century. Lisse: Balkema. ISBN 978-90-265-1846-1.
  15. ^ أ ب Kristiansen, Roy (2003). "Scandium – Mineraler I Norge" (PDF). Stein (in النرويجية): 14–23.
  16. ^ von Knorring, O.; Condliffe, E. (1987). "Mineralized pegmatites in Africa". Geological Journal. 22 (S2): 253. Bibcode:1987GeolJ..22S.253V. doi:10.1002/gj.3350220619.
  17. ^ Cameron, A.G.W. (June 1957). "Stellar Evolution, Nuclear Astrophysics, and Nucleogenesis" (PDF). CRL-41.
  18. ^ Phoung, Sinoun; Williams, Eric; Gaustad, Gabrielle; Gupta, Ajay (2023-05-15). "Exploring global supply and demand of scandium oxide in 2030". Journal of Cleaner Production (in الإنجليزية). 401 136673. Bibcode:2023JCPro.40136673P. doi:10.1016/j.jclepro.2023.136673. ISSN 0959-6526. S2CID 257338829.
  19. ^ "Establishment of Scandium Recovery Operations" (PDF). Retrieved 2018-10-26.
  20. ^ Iwamoto, Fumio. "Commercial Scandium Oxide Production by Sumitomo Metal Mining Co. Ltd". TMS. Archived from the original on 2021-02-27. Retrieved 2018-10-26.
  21. ^ "NioCorp Announces Final Closing of Non-Brokered Private Placement for Aggregate Gross Proceeds of C$1.77 Million" (Press release). Retrieved 2019-05-18.
  22. ^ Hammel, Paul (8 September 2017). "Long-discussed niobium mine in southeast Nebraska is ready to move forward, if it gathers $1 billion in financing". Omaha World-Herald. Retrieved 2019-05-18.
  23. ^ NioCorp Superalloy Materials The Elk Creek Superalloy Materials Project, http://niocorp.com/wp-content/uploads/NIoCorp_Corporate_Presentation.pdf, retrieved on 2019-05-18 
  24. ^ Deschamps, Y. "Scandium" (PDF). mineralinfo.com. Archived from the original (PDF) on 2012-03-24. Retrieved 2008-10-21.
  25. ^ أ ب ت "Mineral Commodity Summaries 2015: Scandium" (PDF). United States Geological Survey.
  26. ^ Scandium. USGS.
  27. ^ Fujii, Satoshi; Tsubaki, Shuntaro; Inazu, Naomi; Suzuki, Eiichi; Wada, Yuji (2017-09-27). "Smelting of Scandium by Microwave Irradiation". Materials (in الإنجليزية). 10 (10): 1138. Bibcode:2017Mate...10.1138F. doi:10.3390/ma10101138. ISSN 1996-1944. PMC 5666944. PMID 28953241.
  28. ^ Zakharov, V. V. (2014-09-01). "Combined Alloying of Aluminum Alloys with Scandium and Zirconium". Metal Science and Heat Treatment (in الإنجليزية). 56 (5): 281–286. Bibcode:2014MSHT...56..281Z. doi:10.1007/s11041-014-9746-5. ISSN 1573-8973. S2CID 135839152.
  29. ^ "Mineral Commodity Summaries". USGS. Retrieved 2020-09-13.
  30. ^ Horovitz, Chaim T. (2012-12-06). Biochemistry of Scandium and Yttrium, Part 1: Physical and Chemical Fundamentals (in الإنجليزية). Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4615-4313-8.
  31. ^ Cotton, Simon (2006). Lanthanide and actinide chemistry. John Wiley and Sons. pp. 108–. ISBN 978-0-470-01006-8. Retrieved 2011-06-23.
  32. ^ Christensen, A. Nørlund; Stig Jorgo Jensen (1967). "Hydrothermal Preparation of α-ScOOH and of γ-ScOOH. Crystal Structure of α-ScOOH". Acta Chemica Scandinavica. 21: 1121–126. doi:10.3891/acta.chem.scand.21-0121.
  33. ^ Deborah Longbottom (1999). "SYNLETT Spotlight 12: Scandium Triflate". Synlett. 1999 (12): 2023. doi:10.1055/s-1999-5997.
  34. ^ Shapiro, Pamela J.; et al. (1994). "Model Ziegler-Natta α-Olefin Polymerization Catalysts Derived from [{(η5-C5Me4)SiMe2(η1-NCMe3)}(PMe3)Sc(μ2-H)]2 and [{(η5C5Me4)SiMe2(η1NCMe3)}Sc(μ1CH2CH2CH3)]2. Synthesis, Structures and Kinetic and Equilibrium Investigations of the Catalytically active Species in Solution". Journal of the American Chemical Society. 116 (11): 4623. doi:10.1021/ja00090a011.
  35. ^ Corbett, J. D. (1981). "Extended metal-metal bonding in halides of the early transition metals". Accounts of Chemical Research. 14 (8): 239–246. doi:10.1021/ar00068a003.
  36. ^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة McGuire
  37. ^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة Smith
  38. ^ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  39. ^ Polly L. Arnold; F. Geoffrey; N. Cloke; Peter B. Hitchcock & John F. Nixon (1996). "The First Example of a Formal Scandium(I) Complex: Synthesis and Molecular Structure of a 22-Electron Scandium Triple Decker Incorporating the Novel 1,3,5-Triphosphabenzene Ring". Journal of the American Chemical Society. 118 (32): 7630–7631. Bibcode:1996JAChS.118.7630A. doi:10.1021/ja961253o.
  40. ^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة Cloke1991
  41. ^ Ana Mirela Neculai; Dante Neculai; Herbert W. Roesky; Jörg Magull; Marc Baldus; et al. (2002). "Stabilization of a Diamagnetic ScIBr Molecule in a Sandwich-Like Structure". Organometallics. 21 (13): 2590–2592. doi:10.1021/om020090b.
  42. ^ Polly L. Arnold; F. Geoffrey; N. Cloke & John F. Nixon (1998). "The first stable scandocene: synthesis and characterisation of bis(η-2,4,5-tri-tert-butyl-1,3-diphosphacyclopentadienyl)scandium(II)". Chemical Communications (7): 797–798. doi:10.1039/A800089A.
  43. ^ Nilson, Lars Fredrik (1879). "Sur l'ytterbine, terre nouvelle de M. Marignac". Comptes Rendus (in الفرنسية). 88: 642–647.
  44. ^ Nilson, Lars Fredrik (1879). "Ueber Scandium, ein neues Erdmetall". Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (in الألمانية). 12 (1): 554–557. doi:10.1002/cber.187901201157.
  45. ^ Cleve, Per Teodor (1879). "Sur le scandium". Comptes Rendus (in الفرنسية). 89: 419–422.
  46. ^ Weeks, Mary Elvira (1956). The discovery of the elements (6th ed.). Easton, PA: Journal of Chemical Education.
  47. ^ Fischer, Werner; Brünger, Karl; Grieneisen, Hans (1937). "Über das metallische Scandium". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie (in الألمانية). 231 (1–2): 54–62. Bibcode:1937ZAACh.231...54F. doi:10.1002/zaac.19372310107.
  48. ^ Burrell, A. Willey Lower "Aluminum scandium alloy" U.S. Patent 3,619,181  issued on November 9, 1971.
  49. ^ Zakharov, V. V. (2003). "Effect of Scandium on the Structure and Properties of Aluminum Alloys". Metal Science and Heat Treatment. 45 (7/8): 246. Bibcode:2003MSHT...45..246Z. doi:10.1023/A:1027368032062. S2CID 135389572.
  50. ^ Hedrick, James B. "Scandium". REEhandbook. Pro-Edge.com. Archived from the original on 2012-06-02. Retrieved 2012-05-09.
  51. ^ Samstag, Tony (1987). "Star-wars intrigue greets scandium find". New Scientist: 26.[dead link]
  52. ^ أ ب ت ث Ahmad, Zaki (2003). "The properties and application of scandium-reinforced aluminum". JOM. 55 (2): 35. Bibcode:2003JOM....55b..35A. doi:10.1007/s11837-003-0224-6.
  53. ^ Schwarz, James A.; Contescu, Cristian I.; Putyera, Karol (2004). Dekker encyclopédia of nanoscience and nanotechnology, Volume 3. CRC Press. p. 2274. ISBN 0824750497.{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  54. ^ Bjerklie, Steve (2006). "A batty business: Anodized metal bats have revolutionized baseball. But are finishers losing the sweet spot?". Metal Finishing. 104 (4): 61. doi:10.1016/S0026-0576(06)80099-1.
  55. ^ "Easton Technology Report : Materials / Scandium" (PDF). EastonBike.com. Retrieved 2009-04-03.
  56. ^ James, Frank (15 December 2004). Effective handgun defense. Krause Publications. pp. 207–. ISBN 9780873498999. Retrieved 8 June 2011.
  57. ^ Sweeney, Patrick (13 December 2004). The Gun Digest Book of Smith & Wesson. Gun Digest Books. pp. 34–. ISBN 9780873497923. Retrieved 8 June 2011.
  58. ^ أ ب ت ث Hammond, C.R. in CRC Handbook of Chemistry and Physics 85th ed., Section 4; The Elements خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صالح؛ الاسم "CRC" معرف أكثر من مرة بمحتويات مختلفة.
  59. ^ Simpson, Robert S. (2003). Lighting Control: Technology and Applications. Focal Press. p. 108. ISBN 9780240515663.
  60. ^ Kobayashi, Shu (2000). "Green Lewis acid catalysis in organic synthesis" (PDF). Pure Appl. Chem. 72 (7): 1373–1380. doi:10.1351/pac200072071373. {{cite journal}}: Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
  61. ^ Simpson, Robert S. (2003). Lighting Control: Technology and Applications. Focal Press. p. 108. ISBN 978-0-240-51566-3.
  62. ^ "Scandium International Mining" (PDF). Hallgarten & Company.
  63. ^ Nouri, Keyvan (2011-11-09). "History of Laser Dentistry". Lasers in Dermatology and Medicine. Springer. pp. 464–465. ISBN 978-0-85729-280-3.
  64. ^ Kobayashi, Shu; Manabe, Kei (2000). "Green Lewis acid catalysis in organic synthesis" (PDF). Pure and Applied Chemistry. 72 (7): 1373–1380. doi:10.1351/pac200072071373. S2CID 16770637.
  65. ^ Shvyd'ko, Yuri; Röhlsberger, Ralf; Kocharovskaya, Olga; et al. (2023). "Resonant X-ray excitation of the nuclear clock isomer 45Sc". Nature. 622 (7983): 471–475. Bibcode:2023Natur.622..471S. doi:10.1038/s41586-023-06491-w. ISSN 0028-0836. PMC 10584683. PMID 37758953.
  66. ^ Mathur, Lakshya; Jeon, Sang-Yun (2024). "Ternary co-doped ytterbium-scandium stabilized zirconia electrolyte for solid oxide fuel cells". Solid State Ionics. 408 116507. doi:10.1016/j.ssi.2024.116507.
  67. ^ Dokiya, Masayuki (2002-12-01). "SOFC system and technology". Solid State Ionics. PROCEEDINGS OF INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOLID STATE IONICS, (MATERIALS AND PROCESSES FOR ENERGY AND ENVIRONMENT), CAIRNS, AUSTRALIA, 8-13 JULY, 2001. 152–153: 383–392. Bibcode:2002SSIon.152..383D. doi:10.1016/S0167-2738(02)00345-4. ISSN 0167-2738.
  68. ^ Li, Zhishan; Guo, Meiting (2024). "Utilization of Thermocatalysts in Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs) Fed with Hydrogen-Rich Fuels: A Mini-Review". Energy Fuels. 38 (12): 10673–10690. Bibcode:2024EnFue..3810673L. doi:10.1021/acs.energyfuels.4c01609.
  69. ^ المعادن الثقيلة.. سموم بيئية، فيدو

قراءات إضافية

  • Eric Scerri, The Periodic System, Its Story and Its Significance, Oxford University Press, New York, 2007.

وصلات خارجية

This article contains content from Wikimedia licensed under CC BY-SA 4.0. Please comply with the license terms.
تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=سكانديوم&oldid=4210952"