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钪(Sc)

【摘要】:
1879年,瑞典化学教授尼尔森(L.F.Nilson,1840~1899)和克莱夫(P.T.Cleve,1840~1905)差不多同时在稀有矿物硅铍钇矿和黑稀金矿中找到了一种新元素.他们给这一元素定名为"Scandium"(钪),钪就是门捷列夫当初所预言"类硼"元素.他们发现再次证明了元素周期律正确性和门捷列夫远见卓识.钪比起钇和镧系元素来,由于离子半径特别小,氢氧化物碱性也特别弱,因此,
1879年,瑞典化学教授尼尔森(L.F.Nilson,1840~1899)和克莱夫(P.T.Cleve,1840~1905)差不多同时在稀有矿物硅铍钇矿和黑稀金矿中找到了一种新元素.他们给这一元素定名为"Scandium"(钪),钪就是门捷列夫当初所预言"类硼"元素.他们发现再次证明了元素周期律正确性和门捷列夫远见卓识.
钪比起钇和镧系元素来,由于离子半径特别小,氢氧化物碱性也特别弱,因此,钪和稀土元素混在一起时,用氨(或极稀碱)处理,钪将首先析出,故应用"分级沉淀"法可比较容易地把它从稀土元素中分离出来.另一种方法是利用硝酸盐分极分解进行分离,由于硝酸钪最容易分解,从而达到分离目.
用电解方法可制得金属钪,在炼钪时将ScCl3,KCl,LiCl共熔,以熔融锌为阴极电解之,使钪在锌极上析出,然后将锌蒸去可得金属钪.另外,在加工矿石生产铀,钍和镧系元素时易回收钪.钨,锡矿中综合回收伴生钪也是钪重要来源之一.
钪在化合物中主要呈3价态,在空气中容易氧化成Sc2O3而失去金属光泽变成暗灰色.
钪能与热水作用放出氢,也易溶于酸,是一种强还原剂.
钪氧化物及氢氧化物只显碱性,但其盐灰几乎不能水解.钪氯化物为白色结晶,易溶于水并能在空气中潮解.
在冶金工业中,钪常用于制造合金(合金添加剂),以改善合金强度,硬度和耐热和性能.如,在铁水中加入少量钪,可显著改善铸铁性能,少量钪加入铝中,可改善其强度和耐热性.
在电子工业中,钪可用作各种半导体器件,如钪亚硫酸盐在半导体中应用已引起了国内外注意,含钪铁氧体在计算机磁芯中也颇有前途.
在化学工业上,用钪化合物作酒精脱氢及脱水剂,生产乙烯和用废盐酸生产氯时高效催化剂.
在玻璃工业中,可以制造含钪特种玻璃.
在电光源工业中,含钪和钠制成钪钠灯,具有效率高和光色正优点.
自然界中钪均以45Sc形式存在,另外,钪还有9种放射性同位素,即40~44Sc和46~49Sc.其中,46Sc作为示踪剂,已在化工,冶金及海洋学等方面使用.在医学上,国外还有人研究用46Sc来医治癌症.钪性质及用途.
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