هيدريد السكانديوم

(تم التحويل من Scandium hydride)

هيدريد السكانديوم (Scandium hydride)، أو سبيكة السكانديوم-الهيدروجين (scandium–hydrogen alloy)، هي سبيكة تصنع بدمج السكانديوم والهيدروجين. يعمل الهيدروجين كعامل تقسية، مانعاً الانخلاعات في الشبكة البلورية لذرات السكانديوم. يُمكن التحكم في خصائص مثل صلابة هيدريد السكانديوم الناتج عن طريق تغيير كمية الهيدروجين. يُمكن جعل هيدريد السكانديوم ذي المحتوى العالي من الهيدروجين أكثر صلابة من السكانديوم نفسه.

يمكن تحضيره عن طريق الهدرجة التدريجية لرقائق السكانديوم بالهيدروجين.[1]

في نطاق ضيق من التركيزات التي تُكوّن هيدريد السكانديوم، يمكن أن تُشكّل مخاليط الهيدروجين والسكانديوم بنيتين مختلفتين. عند درجة حرارة الغرفة، يكون الشكل الأكثر استقراراً للسكانديوم هو بنية السكانديوم ألفا ذات التركيب البلوري السداسي المتراص (HCP).[2]

هيدريد السكانديوم هو مادة فلزية لينة نسبياً، قادرة على إذابة تركيز معتدل من الهيدروجين، لا يتجاوز 0.89% وزناً عند 22 درجة مئوية. إذا احتوى هيدريد السكانديوم على أكثر من 0.89% هيدروجين عند درجة حرارة الغرفة، فإنه يتحول إلى بنية مكعبة مركزية الوجوه (FCC)، وهي الطور δ. يستطيع حينها إذابة كمية أكبر بكثير من الهيدروجين، تصل إلى 4.29%، مما يعكس الحد الأقصى لمحتوى الهيدروجين في هيدريد السكانديوم.

تشير الأبحاث إلى وجود حالة ثالثة تتشكل في ظل ظروف قاسية يُطلق عليه حالة إيتا. ويمكن لهذا الطور أن يذيب ما يصل إلى 6.30% من الهيدروجين.

لوحظت طاقات تنشيط تعتمد على التركيز لانتشار الهيدروجين في فلز السكانديوم.[3]

المصادر

  1. ^ Chemistry of d-block elements G. Singh (2007)
  2. ^ Manchester, F. D.; Pitre, J. M. (1997). "The H- SC (Hydrogen- Scandium) system". Journal of Phase Equilibria. 18 (2): 194–205. doi:10.1007/BF02665706. ISSN 1054-9714.
  3. ^ Weaver, H. (1972). "Nuclear-Magnetic-Resonance Investigation of Proton Motion in Scandium Hydride". Physical Review B. 5 (5): 1663–1667. Bibcode:1972PhRvB...5.1663W. doi:10.1103/PhysRevB.5.1663. ISSN 0556-2805.