Scandium

Hööftartikel: Isotopen vun Scandium
Iso	VN	t_½	VO	VE (MeV)	VP
⁴³Sc	nee	3,891 h	ε	2,221	⁴³Ca
⁴⁴Sc	nee	3,927 h	ε	3,653	⁴⁴Ca
⁴⁵Sc	100 %	Sc is mit 24 Neutronen bestännig.
⁴⁶Sc	nee	83,79 d	β^-	2,367	⁴⁶Ti
⁴⁷Sc	nee	3,3492 d	β^-	0,600	⁴⁶Ti
⁴⁸Sc	nee	43,67 h	β^-	3,994	⁴⁶Ti
⁴⁹Sc	nee	57,2 min	β^-	2,006	⁴⁶Ti

Scandium (vun’t lat. Scandia „Skandinavien“) is en cheemsch Element ut dat Periodensystem, dat de Atomtall 21 un dat Atomteken Sc hett. Scandium steiht in de 3. IUPAC-Gruppe, de ok as Scandiumgrupp nöömt warrt. Dat weke, sülverwitte Metall is dat eerste vun de Övergangselementen un warrt ok to de Metallen vun de roren Eerden rekent.

Historie

Scandium is 1879 vun Lars Fredrik Nilson opdeckt worrn. He hett ut 10 kg Euxenit un Gadolinit en Oxid isoleert, dat för de Tiet unbekannte Egenschoppen opwiesen de. Dat ne’e Element, dat he dorachter vermoden de, hett he to Ehren vun sien Heimat Scandium nöömt. Al teihn Johren vörher hett Dmitri Iwanowitsch Mendelejew en Element mit de Atomtall 21 vörrutseggt, dat he as Eka-Bor beteken de. Eerst Per Teodor Cleve hett later faststellt, dat Scandium mit Eka-Bor övereenstimmen de.

Rein Scancium is to’n eersten mol 1937 elektrolyytsch ut en eutektischen Smölt ut Kalium-, Lithium un Scandiumoxid bi 700–800°C herstellt worrn.

Dat geev 2003 weltwiet blots dree Minenprodukschoonssteden: de Bayan-Obo-Mien in de Volksrepubliek China, Schowti Wody in de Ukraine un een op dat Halfeiland Kola in Russland.^[1]

Vörkamen

Scandium is een vun de roren Elementen. Elementar kummt dat nich vör, blots in en poor rore Mineralen is Scandium in anriekerte Form to finnen.^[2] As Hööftbestanddeel kummt Scandium blots in fief Mineralen vör:^[3]

Pretulit Sc[PO₄]
Thortveitit Sc₂[Si₂O₇]^[4]
Kolbeckit Sc[PO₄]·2H₂O
Allendeit Sc₄Zr₃O₁₂
Heftetjernit ScTaO₄

Dorblangen sünd (Stand 2013) noch veerteihn annere Mineralen bekannt, in de Scandium in lütte Andelen vörkamen deit, so as to’n Bispeel Jervisit, Bazzit, Juonniit, Cascandit, Davisit un Scandiobabingtonit.^[3] As Frömdatom kann Scandium bito in lütte Mengden in eenige hunnert Mineralen vörkamen^[5] So kummt Scandium ünner annern ok as „Versmudden“ in Ierzkunzentraten vun de Övergangsmetallen vör. Dorto tellt russ’sche un chinees’sche Wolframit- un Tantalitkunzentraten. Ok bi’t Opbereiden vun Ierz, dat Uran bargt, fallt Scanciumverbinnen an.^[6]^[7]

Winnen un Herstellen

Hochrein Scandium (99,998 %)

Utgangsstoff för de Scandiumprodukschoon is vör allen dat Mineral Thortveitit, dat in mehrere Schreden to Scandiumoxid opbereit warrt. Metallisch Scandium warrt opletzt dör Ümsetten to Fluorid un Redukschoon mit Calcium herstellt.

Na’t Taxeren vun’n USGS entstaht so in’t Johr ruchweg 10–15 t Scandium.

Egenschoppen

De Dicht vun Scandium is lütt, so dat dat Element to de Lichtmetallen tellt. An de Luft warrt dat matt, un de Böverflach billt en schulen Oxidschicht ut vun licht gele Klöör.

Mit verdünnte Süren reageert Scandium ünner Billen vun Waterstoff un dreeweertige Kationen. In Waterdamp sett sik dat Metall af 600 °C to Scandiumoxid Sc₂O₃ üm. In waterige Lösen verhollt sik de Sc-Kationen vergliekbor to Aluminium-Kationen, wat bi’t analytische Splitten faken mit Lasten verbunnen is. In Mischen ut Salpetersüür un 48 % Fluorwaterstoff schall Scandium bestännig wesen.

Bruuk

Scandium warrt vör allen in Form vun Scandiumiodid in Hochleistungs-Hochdruck-Quecksülverdamplampen insett, to’n Bispeel bi’t Belüchten vun Stadions. Tosamen mit Holmium un Dysprosium kummt dorbi en Licht tostannen, dat meist as dat Daglicht is. Butendem warrt Scandium insett bi de Produkschoon vun Laserkristallen. In lütte Mengen warrt dat Scnadiumoxid bi magneetsche Datenspiekers tosett, üm de Snelligkeit vun’t Ümmagnetiseren to verbetern. As Scandiumchlorid warrt dat in lütte Mengden as en wichtigen Bestanddeel in’n Katalysater bi’t Herstellen vun Chlorwaterstoff bruukt. Forschers vun’t Max-Planck-Institut för Kohlenforschung hebbt dat bito to’n Herstellen vun en Katalysater för’t Laden un Entladen vun Metallhydridspiekers för Waterstoff insett, de blangen Scnadiumchlorid ünner annern noch Natriumhydrid un Aluminium bargen de.^[8]

As Tosatz to Legeren wiest Scandium Effekten, Föög bestänniger to maken. En Aluminium-Lithium-Legeren mit lütten tosatz vun Scandium warrt to’n Herstellen vun Bodelen in russ’sche Kampflegers bruukt. Ok in de modernen Fohrradindustrie warrt Scandiumlegeren insett. Ok de bargt aver blots lütte Mengden vun dat Lichtmetall. Enn vun de 1990er Johren weer vun’n Revolverhersteller Smith & Wesson dat Modell 360PD rutbröcht. De hoochweertige Rahmen bestünn ut en Aluminium-Scandium-Legeren, de dat Gewicht düütlich minnern de. Liekers kann ut disse Wapen starke Munitschoon verschoten warrn (.375 Magnum oder .38 Special +P)

Sekerheit

Scandiumpulver brennt un mutt as füergefährlich ansehn warrn. Dat kann ok na kort Inwirken vun en Füerborn tünnern un brennt denn wieter. De Gefohr för’t Tünnern is grötter, je fiener de Stoff verdeelt is.

Verbinnen

Scandium(III)-chlorid-Hexahydrat

Scandiumoxid Sc₂O₃
Scandiumfluorid ScF₃
Scandiumchlorid ScCl₃
Scandiumbromid ScBr₃
Scandiumiodid ScI₃
Scandiumnitrat Sc(NO₃)₃
Scandiumsulfat Sc₂(SO₄)₃

Borns

↑ mineralinfo.org: Les enjeux du Scandium dans la filière superalliages (webarchiv); afropen an’n 14. Februar 2018.
↑ Michael Fleischer, Joseph A. Mandarino: Glossary of Mineral Specimens 1991. The Mineragical Record Inc., Tucson.
↑ ^a ^b Webmineral - Mineral Species containing Scandium.
↑ IMA/CNMNC List of Mineral Names; August 2013 (PDF 1,3 MB).
↑ C. T. Horovitz: Titel=Scandium Its Occurrence, Chemistry Physics, Metallurgy, Biology and Technology, Elsevier, 2012, ISBN 978-0-323-14451-3
↑ H. A. Das, J. Zonderhuis, H. W. Marel: Scandium in rocks, minerals and sediments and its relations to iron and aluminium. In: Contributions to Mineralogy and Petrology. 32, 1971, S. 231–244, doi:10.1007/BF00643336.
↑ U.S. Geological Survey: Mineral Commodity Summaries - Scandium, February 2014, afropen an’n 12. Mai 2014.
↑ Ferdi Schüth, Michael Felderhoff, Borislov Bogdanovic; Max-Planck-Institut für Kohlenforschung: Komplexe Hydride als Materialien für die Wasserstoffspeicherung.; afropen an’n 8. Januar 2015.