Skandíum

A: Scandium skilar umbreytingarstyrk án þess að þörf sé á erfiðum og dýrum hitameðferðum. Nánar tiltekið geta skandíumviðbætur aukið uppskeruþol á 5000 Series í á milli 300Mpa og 450Mpa, allt eftir magni viðbótarinnar, á sama tíma og lenging (seignleiki) er 12-15.

A: Efnasamsetning ál-skandíum aðalblendisins er 2% skandíum og restin er 99,7% ál. Aðalblendi er notað til að bæta skandíum við málmblöndur sem innihalda Al-Mg-Zr, sem eru notuð í formi blaðs og plötu. Þessi blöð og plötur eru aðallega notuð af flugvélaframleiðendum.

A: Grunnskandíum er talið óeitrað og litlar dýraprófanir á skandíumsamböndum hafa verið gerðar. Hálf banvænn skammtur (LD50) fyrir skandíum (III) klóríð fyrir rottur hefur verið ákvarðaður sem 4 mg/kg fyrir kviðarhol og 755 mg/kg fyrir inntöku.

A: Helstu notkun skandíums er sem álblöndu í álblöndur fyrir íþróttavörur og í hástyrks málmhalíðlampa.

A: Það eru tvær algengar leiðir til að draga út skandíum.

• Fyrsta leiðin er að vinna það sem aukaafurð úranverksmiðjunnar.
• Önnur aðferðin sem hægt er að útbúa skandíum með er þegar bráðið skandíumklóríð, litíum og kalíum er rafgreint með rafskautum úr bráðnu sinki og wolframvír.

A: Frumefnið Scandium hefur mikla eiginleika og notkun þess hefur verið rædd. Sumir eiginleikar eru mjög aðgreindir frá öðrum frumefnum og það skilgreinir mismunandi tilgang og notkun frumefnisins scandium. Fleiri rannsóknir eru í gangi á þessu sviði til að uppgötva nýlegar eiginleikar og notkun scandium.

Nokkrir mikilvægir eiginleikar skandíums eru að massatala þessa frumefnis er 44,96 u. Scandium tilheyrir hópi 3, tímabil 4 og d-blokk lotukerfisins. Atómbygging scandium samanstendur af 21 róteind og 24 nifteindum. Scandium sýnir einnig eiginleika rafneikvæðingar þar sem það er málmur. Rafneikvæðni Scandium er tiltölulega mikil, þ.e. 1,36.

Skandíum er almennt að finna á jörðinni í +3 oxunarástandi. Frumefnið scandium, þegar það er í oxunarástandi, er mjög líkt öðrum sjaldgæfum málmum á jörðinni. Vegna umtalsvert lítillar jónradíus eru sum hegðun og einkenni skandíums sjaldgæf frá öðrum frumefnum jarðar. Af sömu ástæðu er frumefnið scandium, í jónaformi sínu, tiltölulega sterk sýra og hefur einnig meiri tilhneigingu til að mynda yfirbragð.

A: Scandium er eitt af efnafræðilegu frumefnunum, einnig sjaldgæfur málmur sem finnst á jörðinni. Árið 1871 spáði Dmitry Ivanovich Mendeleyev, rússneskur efnafræðingur, fyrir um tilvist þessa frumefnis. Svo var það síðar uppgötvað af Lars Fredrik Nilson árið 1879. Það er táknað með tákninu "S". Í lotukerfinu er lotunúmer skandíums 21. Atómþyngdin er hins vegar 44,965 g/mól. Á jörðinni er scandium eða "Sc" almennt að finna í Skandinavíu. Það kemur fyrir í litlu magni í mörgum steinefnategundum sem finnast á jörðinni. Það eru nokkrir eiginleikar sem og notkun frumefnisins scandium.

Scandium er einnig einn af dýru frumefnunum vegna skorts og takmarkaðrar framleiðslu. Verðið á hreinu skandíum getur verið um það bil $7000 / hvert kg yfir jafnvel hærra en það. Scandium hefur einnig mikla kosmíska gnægð. Einnig er það tuttugasta og þriðja (23.) algengasta frumefnið í sólinni.

Það er frumefni sem er talið óeitrað. Þrátt fyrir að það séu ekki miklar umfangsmiklar rannsóknir hvað varðar heilsu- og öryggismál með scandium. Scandium klóríð er efnasamband sem getur verið banvænn skammtur. Þess vegna ætti að meðhöndla þetta efnasamband og önnur skandíumsambönd með varúð þar sem þau geta talist miðlungsmikil eiturhrif.

A: Áhrif skandíums á umhverfið:

Skandíum er varpað í umhverfið á mörgum mismunandi stöðum, aðallega af bensínframleiðandi iðnaði. Það getur líka farið í umhverfið þegar heimilistækjum er hent. Skandríum mun smám saman safnast fyrir í jarðvegi og vatnsjarðvegi og mun það að lokum leiða til aukinnar styrks í mönnum, dýrum og jarðvegsögnum.

Með vatnsdýrum veldur skandísi skemmdum á frumuhimnum, sem hefur margvísleg neikvæð áhrif á æxlun og starfsemi taugakerfisins.

A: Heilsuáhrif skandíums:

Scandium hefur ekkert líffræðilegt hlutverk. Aðeins snefilmagn nær til fæðukeðjunnar, þannig að dagleg inntaka meðalmanneskju er innan við 0,1 míkrógrömm.

Skadíum er ekki eitrað, þó að ábendingar hafi verið um að sum efnasambanda þess gætu verið krabbameinsvaldandi.

Scandium er að mestu hættulegt í vinnuumhverfi vegna þess að raki og lofttegundum er hægt að anda að sér með lofti. Þetta getur valdið lungnasegarek, sérstaklega við langvarandi útsetningu. Scandium getur verið ógn við lifrina þegar það safnast fyrir í mannslíkamanum.

A: Scandium dreifist lítið og kemur fyrir í snefilmagni í mörgum steinefnum. Sjaldgæf steinefni frá Skandinavíu og Madagaskar eins og thortveitite, euxenite og gadolinite eru einu þekktu þéttu upptökin af þessu frumefni. Þortveitít getur innihaldið allt að 45% af skandíum í formi skandíumoxíðs.

A: Scandium-44 er efnileg læknisfræðileg samsæta fyrir positron emission tomography (PET) myndgreiningu. PET gerir læknum kleift að mæla virkni frumna í líkamanum til að hjálpa til við að greina krabbamein, hjartasjúkdóma og aðra sjúkdóma. Skandíum-44 er hægt að framleiða með geislavirkri rotnun títans-44. Vegna þess að það rotnar mun hægar en skandíum-44 getur sama lotan af títan-44 framleitt nóg af skandíum-44 fyrir margra ára PET-skannanir. Áskorunin er að aðskilja áreiðanlega skandíum-44 frá títan-44 á sjúkrahúsum. Nú hafa vísindamenn nýja lausn. Þeir notuðu lífræna sameind sem kallast hýdroxamat til að binda títan-44 á plastefni. Næst létu þeir vökva sem var hannaður til að fjarlægja aðeins skandíum-44 í gegnum plastefnið. Þetta ferli er hægt að endurtaka þar sem meira hneyksli-44 myndast á hverjum degi.

A: Skandíum er að finna í fjölda matvæla eins og smjörhnetu, heslihnetu, kókoshnetum og kasjúhnetum, sem gerir skandíum að hugsanlegu lífmerki fyrir neyslu þessara matvæla.

A: Með örblöndunarferli getur scandium hjálpað til við að auka styrk og suðuhæfni flugskrokks úr áli á sama tíma og það sparar umtalsverðan eldsneytissparnað fyrir flugrekendur. Ál-skandíum málmblöndur hafa möguleika á að lækka beinan framleiðslukostnað og hámarka framleiðslu- og viðgerðargetu.

A: Scandium er notað í ál-skandíum málmblöndur fyrir íhluti í geimiðnaði og fyrir íþróttabúnað eins og reiðhjólagrind, veiðistangir, golfjárnskaft og hafnaboltakylfur. Skandíumjoðíð er notað í kvikasilfursgufulampa, sem eru notaðir til að endurtaka sólarljós í vinnustofum fyrir kvikmynda- og sjónvarpsiðnaðinn.

A: Hér eru nokkrar hugsanlegar framtíðarframfarir í skandíumblendi:

● 3D prentun

Hægt væri að nota Sc-Al álduft til að þrívíddarprenta flókin málmbyggingu.

● Vörn

Skandíum-ál málmblöndur gætu komið í stað hástyrks stálbrynju í hernaðarpöllum og títan málmblöndur í geimferðum í orrustuþotum.

● Létt þyngd

Scandium málmblöndur gætu dregið úr þyngd ökutækja, sem gæti bætt eldsneytissparnað.

● Föst oxíð eldsneytisfrumur

Skandiníum gæti verið notað í eldsneytisfrumum í föstu oxíði til notkunar í gagnsemi og viðskiptalegum mælikvarða.

A: Já, scandium er hægt að blanda með öðrum málmum til að mynda scandium málmblöndur. Algengasta álfelgur er ál-skandíum álfelgur, oft nefnt "skandíum álfelgur" eða einfaldlega "skandíum álfelgur." Þessi málmblöndu inniheldur venjulega lítið hlutfall af skandíum, oft á bilinu 0,1% til 0,5%. Að bæta skandíum við ál getur aukið ákveðna eiginleika málmblöndunnar.

A: Scandium getur haft veruleg áhrif á uppbyggingu og eiginleika álblöndur. Scandium getur:

● Bæta styrk

Scandium getur styrkt ál á þrjá vegu:

● Bæta suðuhæfni

Scandium getur dregið úr heitsprungu í suðu og aukið styrk í suðunum.

● Bæta tæringarþol

Scandium getur bætt eða stöðugt sveigjanleika efnisins.

● Bæta þreytuhegðun

Scandium getur búið til ofurplast málmblöndur sem geta myndast við álagshraða allt að 10− 2 s− 1.

A: Já, scandium málmblöndur eru að fullu endurvinnanlegar. Hægt er að sameina þau með öðrum málmblöndur án þess að menga endurvinnslustraumana. Hins vegar gæti verið hagkvæmara að aðgreina þau eftir verðmæti.