Scandium
Scandium is een scheikundig element met symbool Sc en atoomnummer 21. Het is een zilverwit overgangsmetaal.
Ontdekking
bewerkenIn 1869 voorspelde Dmitri Mendelejev op basis van zijn tabel het bestaan van scandium en hij noemde het 'ekaboron' omdat het element in zijn tabel onder boor stond. Tien jaar later waren de Zweedse chemicus Lars Fredrik Nilson en zijn team met behulp van spectraalanalyse op zoek naar lanthaniden toen zij stuitten op scandium.[1] Rondom die tijd kwam ook Per Teodor Cleve tot dezelfde ontdekking. Scandium heeft de naam te danken aan de eerst genoemde ontdekker (scandia is de Latijnse naam voor Scandinavië). Pas in 1960 bleek men in staat om op grote schaal zuivere scandium te winnen.
Toepassingen
bewerkenOmdat het vrij lastig is om scandium te isoleren, wordt dit element weinig toegepast in de industrie, maar het is essentieel bij het produceren van lcd-tv's en mobiele telefoons. Als scandiumoxide (Sc2O3) wordt het soms gebruikt voor lampen met hoge intensiteit. Andere voorkomende toepassingen zijn:
- De isotoop 46Sc wordt in de aardolie-industrie gebruikt om oliestromen te traceren.
- Scandiumchloride wordt toegevoegd aan kwikdamplampen om zonlicht-achtige verlichting na te bootsen.
- Omdat scandium een veel hoger smeltpunt heeft dan aluminium wordt de toepassing ervan in de ruimtevaart onderzocht.
- Tegenwoordig wordt scandium ook toegepast in de fietsindustrie. Hoogwaardige race- en mountainbikeframes worden vervaardigd uit een legering van scandium en aluminium. In vergelijking met normaal aluminium kunnen scandiumframes lichter gemaakt worden zonder daarbij aan sterkte in te leveren. Hierdoor is deze legering een alternatief voor carbonfiber.
Opmerkelijke eigenschappen
bewerkenScandium lost slecht op in zuren. Het is zelfs bestand tegen 50% oplossingen van salpeterzuur en 48% fluorzuur.
Verschijning
bewerkenScandium is tamelijk zeldzaam en staat op de vijfigste plaats van in de aardkorst meest voorkomende elementen. In zeer kleine hoeveelheden is het aanwezig in circa achthonderd mineralen. Het komt redelijk verrijkt voor in sommige zeldzame mineralen die soms in Scandinavië en Madagaskar gevonden worden, vaak samen met yttrium of lanthaniden, zoals thortveitiet, bazziet en kolbeckiet. Op Aarde komt het alleen in sporen voor, maar op de Zon en andere sterren komt scandium in hogere concentraties voor.
Isotopen
bewerken
Zie Isotopen van scandium voor het hoofdartikel over dit onderwerp.| Stabielste isotopen | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Iso | RA (%) | Halveringstijd | VV | VE (MeV) | VP |
| 45Sc | 100 | stabiel met 24 neutronen | |||
| 46Sc | syn | 83,79 d | β− | 2,367 | 46Ti |
| 47Sc | syn | 3,3492 d | β− | 1,992 | 47Ti |
Van scandium is één stabiele isotoop bekend. Daarnaast zijn er een aantal radioactieve isotopen die alleen op kunstmatige basis gefabriceerd kunnen worden. Al deze isotopen hebben korte halveringstijden, meestal minder dan een paar uur.
Toxicologie en veiligheid
bewerkenIn poedervorm is scandium brandbaar.