钪
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鈧(拼音:kàng,注音:ㄎㄤˋ,粤拼:kang4;英語:Scandium;源于斯堪地那維亞半島拉丁語:scandia),是一種化學元素,其化學符號为Sc,原子序數为21,原子量為908 u,是一種柔軟、銀白色的過渡性金屬。它常跟 44.955釔、鑭系元素等稀土金屬 [3]混合存在。鈧是在1879年由拉斯·弗雷德里克·尼爾森的團隊,在斯堪地那維亞半島的黑稀金礦(euxenite)和矽鈹釔礦(gadolinite)中,使用光譜分析發現的元素。 鈧存在於大多數稀土礦和鈾化合物的沉積物中,但它僅可以從全球某些礦場的礦石萃取,由於鈧不易取得及製備困難,所以直到1937年才首次取得,而它的應用直到1970年代才被研發出來。在1970年代人們發現鈧對於鋁合金具有增益效果,此應用目前仍是其主要用途,氧化鈧的全球貿易量約為每年10噸。 鈧化合物的性質介於鋁和釔之間。鈧和鎂之間也存在著對角線規則,就像鈹和鋁的關係。鈧是3族元素,就像其他第三族的元素,鈧的主要氧化數為+3。
属性编辑
元素的化学特性编辑
钪是银色的柔软金属, 被空气氧化时略带浅黄色或粉红色。钪容易风化和大多数稀酸中缓慢溶解。 它不与硝酸( )和氢氟酸( )1:1混合物反应,可能是由于形成了一个不渗透的钝化层。
同位素编辑
鈧共有37個同位素,其中有1個同位素( )是穩定的。
历史编辑
1869年,门捷列夫曾预测一种称为“类硼”的未发现元素。1879年拉斯·弗雷德里克·尼尔森和他的团队从黑稀金矿(euxenite)和硅铍钇矿(gadolinite)中通过光谱分析发现这个新的元素。尼尔森制备了2克的高纯度氧化鈧。[4][5]他把这新元素命名为“Scandium”,源自拉丁文“Scandia”(斯堪的纳维亚半岛)。1937年,钪单质首次从钾、锂和氯化钪的共晶混合物于700–800 °C电解出来。[6]
生产编辑
全球产量约每年15吨(三氧化二钪化合物),需求比供应量高50%。每年供需均在增长。
应用编辑
钪用来制特种玻璃、轻质耐高温合金。
金屬化物燈,壽命長,消耗電力少,用作運動場照明燈和高級車的車燈。
健康与安全编辑
钪元素被认为无毒,钪化合物的动物试验已经完成。氯化钪的半数致死量已被确定为4毫克/千克腹腔和755毫克/千克口服给药。从这些结果看来钪化合物应处理为中度毒性化合物。
参考文献编辑
- ^ McGuire, Joseph C.; Kempter, Charles P. Preparation and Properties of Scandium Dihydride. Journal of Chemical Physics. 1960, 33: 1584–1585. doi:10.1063/1.1731452.
- ^ Smith, R. E. Diatomic Hydride and Deuteride Spectra of the Second Row Transition Metals. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. 1973, 332 (1588): 113–127. doi:10.1098/rspa.1973.0015.
- ^ IUPAC Recommendations, NOMENCLATURE OF INORGANIC CHEMISTRY
- ^ Nilson, Lars Fredrik. Sur l'ytterbine, terre nouvelle de M. Marignac. Comptes Rendus. 1879, 88: 642–647 (法语).
- ^ Nilson, Lars Fredrik. Ueber Scandium, ein neues Erdmetall. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 1879, 12 (1): 554–557. doi:10.1002/cber.187901201157 (德语).
- ^ Fischer, Werner; Brünger, Karl; Grieneisen, Hans. Über das metallische Scandium. Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 1937, 231 (1–2): 54–62. doi:10.1002/zaac.19372310107 (德语).
- ^ Ahmad, Zaki. The properties and application of scandium-reinforced aluminum. JOM. 2003, 55 (2): 35. Bibcode:2003JOM....55b..35A. doi:10.1007/s11837-003-0224-6.
外部連結编辑
- 元素钪在洛斯阿拉莫斯国家实验室的介紹(英文)
- EnvironmentalChemistry.com —— 钪(英文)
- 元素钪在The Periodic Table of Videos(諾丁漢大學)的介紹(英文)
- 元素钪在Peter van der Krogt elements site的介紹(英文)
- WebElements.com – 钪(英文)