سكانديوم

كالسيومسكانديومتيتانيوم
-

Sc

Y
المظهر
أبيض فضي
الخصائص العامة
الاسم، الرمز، الرقم سكانديوم, Sc, 21
النطق /ˈskændiəm/ SKAN-dee-əm
تصنيف العنصر فلز انتقالي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 34, d
الوزن الذري القياسي 44.955912(6)
التوزيع الإلكتروني [Ar] 3d1 4s2
2, 8, 9, 2
الخصائص الطبيعية
الطور صلب
الكثافة (بالقرب من د.ح.غ.) 2.985 g·cm−3
الكثافة السائلة عند ن.إ. 2.80 گ·سم−3
نقطة الانصهار 1814 ك, 1541 °C, 2806 °F
نقطة الغليان 3109 ك, 2836 °س, 5136 °ف
حرارة الانصهار 14.1 ك‌ج·مول−1
حرارة التبخر 332.7 ك‌ج·مول−1
السعة الحرارية المولية 25.52 ج·مول−1·ك−1
ضغط البخار
پ (پا) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 1645 1804 (2006) (2266) (2613) (3101)
الخصائص الذرية
حالات الأكسدة 3, 2[1], 1 [2]
(أكسيد أمفوتيري)
سالبية كهربية 1.36 (مقياس پولنگ)
طاقات التأين
(المزيد)
الأولى: 633.1 ك‌ج·مول−1
الثانية: 1235.0 ك‌ج·مول−1
الثالثة: 2388.6 ك‌ج·مول−1
نصف القطر الذري 162 پ‌م
نصف قطر تساهمي 170±7 pm
نصف قطر ڤان در ڤالز 211 pm
متفرقات
البنية البلورية hexagonal
سكانديوم has a hexagonal crystal structure
الترتيب المغناطيسي paramagnetic
المقاومية الكهربائية (د.ح.غ.) (α, poly)
calc. 562 nΩ·m
ناقلية حرارية 15.8 W·m−1·K−1
التمدد الحراري (د.ح.غ.) (α, poly)
10.2 µm/(m·K)
معامل ينگ 74.4 گ‌پا
معامل القص 29.1 گ‌پا
معامل الحجم 56.6 گ‌پا
نسبة پواسون 0.279
صلادة برينل 750 م‌پا
رقم تسجيل كاس 7440-20-2
أكثر النظائر استقراراً
المقالة الرئيسية: نظائر سكانديوم
نظ ت.ط. عمر النصف DM DE (م‌إڤ) DP
44mSc اصط 58.61 h IT 0.2709 44Sc
γ 1.0, 1.1, 1.1 44Sc
ε - 44Ca
45Sc 100% Sc يكون ثابت وله 24 نيوترون
46Sc اصط 83.79 d β 0.3569 46Ti
γ 0.889, 1.120 -
47Sc اصط 3.3492 d β 0.44, 0.60 47Ti
γ 0.159 -
48Sc اصط 43.67 h β 0.661 48Ti
γ 0.9, 1.3, 1.0 -
· ر

سكانديوم scandium عنصر معدني انتقالي، وهو أول عناصر المجموعة الانتقالية الأولى. رمزه الكيمياوي Sc وعدده الذري (21) ووزنه الذري (44.956). تنبأ ديمتري مندليِڤ Dimitri Mendeleev بوجوده عام 1871 وفقاً لقانونه الدوري، وعزله نلسون L.F.Nilson عام 1897 من عينات الفلز الموجودة في اسكندنافيا لذلك سمّي بالاسكانديوم.[3]


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الخواص

الخواص الكيميائية

النظائر

التواجد

الإنتاج

المركبات

انظر أيضا التصنيفات: مركبات السكانديوم و معادن السكانديوم
أنصاف الأقطار الأيونية (pm)
Al Sc Y La Lu
53.5 74.5 90.0 103.2 86.1

أكاسيد وهيدروكسيدات

الهاليدات والهاليدات الكاذبة

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

المشتقات العضوية

أكاسيد غير شائعة

التاريخ

الاستخدامات

أجزاء من ميگ-29 تُصنع من سبيكة Al-Sc.[4]

اضافة السكانديوم إلى الألومنيوم يحد من التخرز grain growth المضطرد 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[4] ويخفض من حجم المناطق الخالية من الترسيب المتواجدة في المعتاد على حدود الحبيبات في سبائك الألومنيوم المقسى زمنياً.[4] كلا التأثيرين يزيد من نفعية السبيكة. إلا أن سبائك التيتانيوم المشابهة في الخفة والقوة تكون أرخص وتُستخدم على نطاق أوسع بكثير.[5]

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.[4]

Some items of sports equipment, which rely on high performance materials, have been made with scandium-aluminium alloys, including baseball bats,[6] and bicycle[7] frames and components. 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.[8][9]

حوالي 20 كيلوگرام (في صيغة Sc2O3) من السكانديوم تُتخدم سنوياً في الولايات المتحدة لصناعة مصابيح تفريغ عالية الشدة.[10] 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.[11] 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.[10] تريفلات السكانديوم هو حمض لويس محفز يُستخدم في الكيمياء العضوية.[12]

الصحة والأمان

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.[13]


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

انظر أيضا

المصادر

  1. ^ McGuire, Joseph C. (1960). "Preparation and Properties of Scandium Dihydride". Journal of Chemical Physics. 33: 1584–1585. doi:10.1063/1.1731452. Unknown parameter |coauthor= ignored (|author= suggested) (help)
  2. ^ Smith, R. E. (1973). "Diatomic Hydride and Deuteride Spectra of the Second Row Transition Metals". Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. 332 (1588): 113–127. doi:10.1098/rspa.1973.0015.
  3. ^ "الاسكنديوم". الموسوعة العربية. Retrieved 2012-04-01.
  4. ^ 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.
  5. ^ Schwarz, James A.; Contescu, Cristian I.; Putyera, Karol (2004). Dekker encyclopédia of nanoscience and nanotechnology, Volume 3. CRC Press. p. 2274. ISBN  0824750497 .CS1 maint: Multiple names: authors list (link)
  6. ^ 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.
  7. ^ "Easton Technology Report : Materials / Scandium" (PDF). EastonBike.com. Retrieved 2009-04-03.
  8. ^ James, Frank (15 December 2004). Effective handgun defense. Krause Publications. pp. 207–. ISBN  9780873498999 . Retrieved 8 June 2011.
  9. ^ Sweeney, Patrick (13 December 2004). The Gun Digest Book of Smith & Wesson. Gun Digest Books. pp. 34–. ISBN  9780873497923 . Retrieved 8 June 2011.
  10. ^ أ ب Hammond, C.R. in CRC Handbook of Chemistry and Physics 85th ed., Section 4; The Elements
  11. ^ Simpson, Robert S. (2003). Lighting Control: Technology and Applications. Focal Press. p. 108. ISBN  9780240515663 .
  12. ^ Kobayashi, Shu (2000). "Green Lewis acid catalysis in organic synthesis" (PDF). Pure Appl. Chem. 72 (7): 1373–1380. doi:10.1351/pac200072071373. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
  13. ^ المعادن الثقيلة.. سموم بيئية، فيدو

قراءات للإستزادة

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

وصلات خارجية