скандій

Відповідь: скандій забезпечує трансформаційну міцність без необхідності проблемної та дорогої термічної обробки. Зокрема, додавання скандію може підвищити межу текучості на серії 5000 до 300–450 МПа, залежно від кількості додавання, зберігаючи показники подовження (пластичності) 12-15.

A: Хімічний склад алюмінієво-скандієвої лигатури становить 2% скандію, а залишок – 99,7% алюмінію. Лігатура використовується для додавання скандію до сплавів, що містять Al-Mg-Zr, які використовуються у формі листів і пластин. Ці листи та плити в основному використовуються авіабудівниками.

В: Елементарний скандій вважається нетоксичним, і було проведено невелику кількість випробувань сполук скандію на тваринах. Рівні половинної летальної дози (LD50) скандію (III) хлориду для щурів були визначені як 4 мг/кг для внутрішньочеревного введення та 755 мг/кг для перорального введення.

A: Основне використання скандію – як легуюча добавка до сплавів на основі алюмінію для спортивних товарів і металогалогенних ламп високої інтенсивності.

A: Є два поширених способи, за допомогою яких можна видобути скандій.

• Перший спосіб - це вилучення його як побічного продукту хвостів уранової фабрики.
• Другий спосіб отримання скандію полягає в електролізі розплавлених хлоридів скандію, літію та калію за допомогою електродів із розплавленого цинку та вольфрамового дроту.

A: Елемент скандій має величезні властивості, і його застосування обговорювалося. Деякі з властивостей сильно відрізняються від інших елементів, і це визначає різні цілі та застосування елемента скандію. У цій галузі проводяться додаткові дослідження для виявлення останніх особливостей і застосувань скандію.

Кілька важливих властивостей скандію полягають у тому, що масове число цього елемента становить 44,96 од. Скандій належить до групи 3, періоду 4 і d-блоку періодичної таблиці. Атомна структура скандію складається з 21 протона і 24 нейтронів. Скандій також має властивості електронегативності, оскільки це метал. Електронегативність скандію відносно висока, тобто 1,36.

Скандій зазвичай зустрічається на Землі в ступені окислення +3. Елемент скандій у стані окислення дуже схожий на інші рідкісні метали на Землі. Завдяки значному малому іонному радіусу деякі властивості та поведінка скандію є рідкісними для інших земних елементів. З тієї ж причини елемент скандій у своїй іонній формі є відносно сильною кислотою, а також має більшу схильність до утворення кольору обличчя.

Відповідь: Скандій є одним із хімічних елементів, а також рідкісним металом, знайденим на землі. У 1871 році російський хімік Дмитро Іванович Менделєєв передбачив існування цього елемента. Пізніше його відкрив Ларс Фредрік Нільсон у 1879 році. Він представлений символом "S". У періодичній таблиці атомний номер скандію дорівнює 21. Атомна маса, з іншого боку, становить 44,965 г/моль. На землі скандій або "Sc" зазвичай зустрічається в Сканданавії. Він зустрічається у незначних кількостях у багатьох видах мінералів, які зустрічаються на землі. Є кілька властивостей, а також використання елемента скандій.

Скандій також є одним із дорогих елементів через його дефіцит і обмежене виробництво. Ціна чистого скандію може становити приблизно 7000 доларів США за кг, що може бути навіть вищим. Скандій також має високу кількість у космосі. Крім того, це двадцять третій (23-й) найпоширеніший елемент на сонці.

Це елемент, який вважається нетоксичним. Хоча, немає багато великих досліджень з точки зору здоров'я та безпеки скандію. Хлорид скандію є сполукою, яка може мати смертельну дозу. Тому з цією сполукою та іншими сполуками скандію слід поводитися обережно, оскільки їх можна вважати помірно токсичними.

A: Вплив скандію на навколишнє середовище:

Скандий викидається в навколишнє середовище в багатьох різних місцях, головним чином підприємствами, що виробляють нафту. Він також може потрапити в навколишнє середовище, коли побутове обладнання викидається. Скандій поступово накопичуватиметься в ґрунтах і водних ґрунтах, і це зрештою призведе до збільшення концентрації в організмі людей, тварин і частинках ґрунту.

У водних тварин скандій викликає пошкодження клітинних мембран, що негативно впливає на репродукцію та функції нервової системи.

A: Вплив скандію на здоров'я:

Скандій не має біологічної ролі. До харчового ланцюга потрапляють лише незначні кількості, тому середньодобова норма споживання людини становить менше 0,1 мікрограма.

Скадіум нетоксичний, хоча є припущення, що деякі з його сполук можуть бути канцерогенними.

Найбільш небезпечний скандій у робочому середовищі, оскільки волога та гази можуть вдихатися разом з повітрям. Це може спричинити легеневу емболію, особливо під час тривалого впливу. Скандий може становити загрозу для печінки, накопичуючись в організмі людини.

Відповідь: скандій розподілений рідко і міститься в слідових кількостях у багатьох мінералах. Рідкісні мінерали зі Скандинавії та Мадагаскару, такі як тортвейтит, евксеніт і гадолініт, є єдиними відомими концентрованими джерелами цього елемента. Тортвейтит може містити до 45% скандію у вигляді оксиду скандію.

Відповідь: скандій -44 є перспективним медичним ізотопом для позитронно-емісійної томографії (ПЕТ). ПЕТ дозволяє лікарям вимірювати активність клітин в організмі, щоб допомогти визначити рак, серцеві захворювання та інші захворювання. Скандій-44 можна отримати в результаті радіоактивного розпаду титану-44. Оскільки він розпадається набагато повільніше, ніж скандій-44, одна й та сама партія титану-44 може виробити достатньо скандію-44 для багатьох років ПЕТ-сканування. Проблема полягає в тому, щоб надійно відокремити скандій-44 від титану-44 в лікарнях. Тепер у дослідників є нове рішення. Вони використали органічну молекулу під назвою гідроксамат, щоб зафіксувати титан-44 на смолі. Потім вони пропустили рідину, призначену для видалення лише скандію-44 через смолу. Цей процес можна повторювати, оскільки кожного дня виробляється більше скандію-44.

В: Скандій можна знайти в ряді харчових продуктів, таких як масляний горіх, звичайний фундук, кокос і горіхи кешью, що робить скандій потенційним біомаркером для споживання цих харчових продуктів.

Відповідь: Завдяки процесу мікролегування скандій може допомогти підвищити міцність і зварюваність алюмінієвого корпусу, забезпечуючи значну економію палива для операторів авіакомпаній. Алюмінієво-скандієві сплави мають потенціал для зниження прямих витрат на виробництво та максимізації виробничих і ремонтних можливостей.

Відповідь: скандій використовується в алюмінієво-скандієвих сплавах для компонентів аерокосмічної промисловості та для спортивного обладнання, такого як велосипедні рами, вудки, стрижні для гольфу та бейсбольні біти. Йодид скандію використовується в ртутних лампах, які використовуються для відтворення сонячного світла в кіно- та телевізійних студіях.

A: Ось деякі потенційні майбутні досягнення у скандієвому сплаві:

● 3D друк

Порошки зі сплавів Sc-Al можна використовувати для 3D-друку складних металевих конструкцій.

● Захист

Сплави скандію і алюмінію можуть замінити високоміцну сталеву броню у військових платформах і аерокосмічні титанові сплави у винищувачах.

● Невелика вага

Сплави скандію можуть зменшити вагу транспортних засобів, що може покращити економію палива.

● Твердооксидні паливні елементи

Скандій можна використовувати в твердооксидних паливних елементах для комунальних і комерційних масштабів.

Відповідь: Так, скандій можна сплавляти з іншими металами для утворення сплавів скандію. Найпоширенішим сплавом є алюмінієво-скандієвий сплав, який часто називають «скандієво-алюмінієвим сплавом» або просто «скандієвим сплавом». Цей сплав зазвичай містить невеликий відсоток скандію, часто в діапазоні від 0.1% до 0.5%. Додавання скандію до алюмінію може покращити певні властивості сплаву.

В: Скандій може істотно впливати на структуру та властивості алюмінієвих сплавів. Скандій може:

● Підвищення міцності

Скандій може зміцнити алюміній трьома способами:

● Покращення зварюваності

Скандій може зменшити утворення гарячих тріщин у зварних швах і підвищити міцність зварних швів.

● Підвищення стійкості до корозії

Скандій може покращити або стабілізувати пластичність матеріалу.

● Покращення поведінки при втомі

Скандій може створювати надпластичні сплави, які можуть утворюватися зі швидкостями деформації до 10−2 s−1.

В: Так, сплави скандію повністю придатні для переробки. Їх можна комбінувати з іншими сплавами, не забруднюючи потоки переробки. Однак може бути більш економічним відокремити їх на основі вартості.