Scandi là nguyên tố "giống như boron" được Mendeleev dự đoán. Khám phá của họ một lần nữa chứng minh tính đúng đắn của định luật tuần hoàn các nguyên tố và tầm nhìn xa của Mendeleev.
Scandi kim loại được sản xuất từ điện phân nóng chảy scandium clorua vào năm 1937.
Nhân vật liên quan: Mendeleev (1834-1907) đã dự đoán sự tồn tại của scandium. Scandi được phát hiện bởi LF Nelson (1840-1899) và PT Cleve (1840-1905).
Khai thác và bảo quản: trong một thời gian dài sau khi phát hiện ra, việc sử dụng scandi không được thể hiện vì nó khó sản xuất. Với sự cải tiến ngày càng tăng của các phương pháp tách các nguyên tố đất hiếm, các hợp chất được sử dụng để tinh chế scandium hiện có các quy trình công nghệ khá trưởng thành.
Do tính kiềm của scandi hydroxit yếu nhất so với các nguyên tố yttrium và lanthanide, nên quặng hỗn hợp nguyên tố đất hiếm có chứa scandium sẽ bị kết tủa trước khi được chuyển vào dung dịch và được xử lý bằng amoniac sau khi xử lý, do đó có thể dễ dàng tách ra khỏi nguyên tố đất hiếm bằng cách sử dụng phương pháp "kết tủa phân loại". Một phương pháp khác là tách scandi nitrat bằng cách sử dụng "sự phân hủy từng phần" của nitrat. Vì scandi nitrat dễ phân hủy nhất nên mục đích tách scandi có thể đạt được. Ngoài ra, việc thu hồi toàn diện scandium liên quan từ uranium, thorium, vonfram, thiếc và các khoáng chất khác cũng là một nguồn scandium quan trọng.
Sau khi thu được hợp chất scandi tinh khiết, chuyển nó thành ScCl3, đồng nấu chảy nó với KCl và LiCl, sử dụng kẽm nóng chảy làm cực âm để điện phân, để scandium kết tủa trên điện cực kẽm, sau đó làm bay hơi kẽm để thu được scandium kim loại .
Scandi là một kim loại màu trắng bạc nhẹ có tính chất hóa học rất tích cực. Nó có thể phản ứng với nước nóng để tạo ra hydro. Vì vậy, scandium kim loại mà bạn nhìn thấy trong hình được đậy kín trong chai và được bảo vệ bằng argon, nếu không, scandium sẽ sớm tạo thành một lớp oxit màu vàng sẫm hoặc xám, làm mất đi ánh kim loại sáng bóng của nó.
Đồng vị: Scandium (đơn vị khối lượng nguyên tử: 44,955912 (6)) được đặc trưng bởi nhiều đồng vị, với tổng số 37 đồng vị, trong đó chỉ có một đồng vị (47Sc) ổn định trong tự nhiên.
Lĩnh vực ứng dụng: công nghiệp chiếu sáng; Điều thú vị là việc sử dụng scandium (làm chất hoạt động chính, không phải để pha tạp) được tập trung theo hướng rất sáng. Không quá khi gọi nó là đứa con của ánh sáng.
Vũ khí ma thuật đầu tiên của scandium được gọi là đèn natri scandium, có thể được sử dụng để mang lại ánh sáng cho hàng ngàn hộ gia đình. Đây là nguồn sáng điện halogen kim loại: đổ đầy bóng đèn bằng natri iodua và scandium iodua, đồng thời thêm lá scandium và natri. Trong quá trình phóng điện áp cao, ion scandi và ion natri tương ứng phát ra ánh sáng có bước sóng phát xạ đặc trưng của chúng. Quang phổ vạch của natri là 589.0 và 589,6 nm, hai ánh sáng vàng nổi tiếng, trong khi vạch quang phổ của scandium là 361,3~424,7 nm, một dãy phát xạ ánh sáng xanh lam và cận cực tím. Vì màu bổ sung nên màu tổng thể của ánh sáng tạo ra là ánh sáng trắng. Chính vì đèn natri scandium có các đặc tính hiệu suất phát sáng cao, màu sáng đẹp, tiết kiệm điện, tuổi thọ cao và khả năng phá sương mù mạnh nên nó có thể được sử dụng rộng rãi cho camera truyền hình và chiếu sáng quảng trường, sân vận động và đường phố, và được gọi là nguồn sáng thế hệ thứ ba. Ở Trung Quốc, loại đèn này đang dần phổ biến như một công nghệ mới, trong khi ở một số nước phát triển, loại đèn này đã được sử dụng rộng rãi từ đầu những năm 1980.
Vũ khí thần kỳ thứ hai của scandium là tế bào quang điện mặt trời, có thể thu thập ánh sáng tán xạ trên mặt đất và biến nó thành điện năng để thúc đẩy xã hội loài người. Scandium là kim loại rào cản tốt nhất trong tế bào quang điện silicon bán dẫn kim loại và pin mặt trời.
Vũ khí ma thuật thứ ba của anh ấy được gọi là Nguồn tia là một vũ khí ma thuật có thể tự phát sáng, nhưng loại ánh sáng này không thể nhận được bằng mắt thường. Đó là dòng photon năng lượng cao. Chúng tôi thường chiết xuất 45Sc từ các khoáng chất, đây là đồng vị tự nhiên duy nhất của scandium. Mỗi hạt nhân 45Sc chứa 21 proton và 24 neutron. Nếu chúng ta đặt scandium vào lò phản ứng hạt nhân và để nó hấp thụ bức xạ neutron, như thể chúng ta đặt một con khỉ vào lò luyện kim của Vô Thượng Sư trong 4749 ngày, 46Sc với một neutron nữa trong hạt nhân sẽ được sinh ra. 46Sc, một đồng vị phóng xạ nhân tạo, có thể được sử dụng làm nguồn Tia hoặc nguyên tử đánh dấu cũng có thể được sử dụng để xạ trị các khối u ác tính. Ngoài ra còn có các ứng dụng như laser garnet yttrium gallium scandium, sợi quang hồng ngoại thủy tinh florua scandium và ống tia âm cực phủ scandium trên TV. Có vẻ như scandium được sinh ra với ánh sáng.
Công nghiệp hợp kim: scandium ở dạng đơn chất đã được sử dụng rộng rãi trong việc pha tạp các hợp kim nhôm. Chỉ cần một vài phần nghìn scandium được thêm vào nhôm, một pha Al3Sc mới sẽ được hình thành, pha này sẽ biến đổi hợp kim nhôm và tạo ra những thay đổi rõ ràng về cấu trúc và tính chất của hợp kim. Thêm 0.2 phần trăm ~0.4 phần trăm Sc (tỷ lệ này thực sự giống với tỷ lệ muối trong món rau xào ở nhà, chỉ một chút thôi) có thể làm tăng nhiệt độ kết tinh lại của hợp kim thêm 150 ~ 200 độ và cải thiện đáng kể cường độ nhiệt độ cao, độ ổn định kết cấu, hiệu suất hàn và khả năng chống ăn mòn, đồng thời có thể tránh được hiện tượng giòn dễ xảy ra khi làm việc lâu dài ở nhiệt độ cao. Hợp kim nhôm có độ bền cao và độ bền cao, hợp kim nhôm hàn có độ bền cao và chống ăn mòn mới, hợp kim nhôm nhiệt độ cao mới, hợp kim nhôm chống bức xạ neutron và cường độ cao, v.v., có triển vọng phát triển rất hấp dẫn trong ngành hàng không vũ trụ, hàng không, tàu, lò phản ứng hạt nhân , xe hạng nhẹ và tàu cao tốc.
