اسکاندیم

کلسیم → اسکاندیم ← تیتانیم - ↑ Sc ↓ Y 21Sc جدول تناوبی
ظاهر
نقرهy white
ویژگی‌های کلی
نام, نماد, عدد	اسکاندیم, Sc, 21
تلفظ به انگلیسی	/ˈskændiəm/ SKAN-dee-əm
نام گروهی برای عناصر مشابه	فلزات واسطه
گروه، تناوب، بلوک	۳, ۴, d
جرم اتمی استاندارد	44.955912g·mol−1
آرایش الکترونی	[Ar] 3d1 4s2
الکترون به لایه	2, 8, 9, 2 (تصویر)
ویژگی‌های فیزیکی
حالت	جامد
چگالی (نزدیک به r.t.)	2.985 g·cm−3
چگالی مایع در m.p.	2.80 g·cm−3
نقطه ذوب	1814 K, 1541 °C, 2806 °F
نقطه جوش	3109 K, 2836 °C, 5136 °F
گرمای هم‌جوشی	14.1 kJ·mol−1
گرمای تبخیر	332.7 kJ·mol−1
ظرفیت گرمایی ویژه	(25 °C) 25.52 J·mol−1·K−1
فشار بخار
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k at T (K) 1645 1804 (2006) (2266) (2613) (3101)
ویژگی‌های اتمی
وضعیت اکسید شدن	3, 2, 1 (weakly basic oxide)
الکترونگاتیوی	1.36 (Pauling scale)
انرژی‌های یونیزه شدن (more)	1st: 633.1 kJ·mol−1
	2nd: 1235.0 kJ·mol−1
	3rd: 2388.6 kJ·mol−1
شعاع اتمی	162 pm
شعاع کووالانسی	170±7 pm
شعاع واندروالانسی	211 pm
متفرقه
ساختار کریستالی	hexagonal
مغناطیس	paramagnetic
مقاومت الکتریکی	(r.t.) (α, poly) calc. 562 nΩ·m
رسانایی گرمایی	(300 K) 15.8 W·m−1·K−1
انبساط گرمایی	(r.t.) (α, poly) 10.2 µm/(m·K)
مدول یانگ	74.4 GPa
مدول شیر	29.1 GPa
مدول باک	56.6 GPa
نسبت پواسون	0.279
سختی برینل	750 MPa
عدد کاس	7440-20-2
پایدارترین ایزوتوپ‌ها
مقاله اصلی ایزوتوپ‌های اسکاندیم
iso NA نیمه عمر DM DE (MeV) DP 44mSc syn 58.61 h IT 0.2709 44Sc γ 1.0, 1.1, 1.1 44Sc ε - 44Ca 45Sc 100% 45Sc ایزوتوپ پایدار است که 24 نوترون داردs 46Sc syn 83.79 d β− 0.3569 46Ti γ 0.889, 1.120 - 47Sc syn 3.3492 d β− 0.44, 0.60 47Ti γ 0.159 - 48Sc syn 43.67 h β− 0.661 48Ti γ 0.9, 1.3, 1.0 -

اسکاندیم(Scandium) از عنصرهای شیمیایی جدول تناوبی است. نشانه کوتاه آن Sc و عدد اتمی آن ۲۱ است.

اسکانیدم فلزسمی است بنابراین برای استفاده دستی از آن باید دقت لازم را به عمل آورد. اسکاندیم (واژه لاتین Scandia به معنی اسکاندیناوی) گرفته شده‌است.

اسکاندیم فلزی نرم به رنگ سفید- نقره‌ای است که به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی، کمیاب بودن و سختی استخراج آن، گاهی به عنوان یکی از فلزات نادر در نظر گرفته می‌شود. این عنصر در سال ۱۸۷۹ توسط لارس نیلسون دانشمند سوئدی کشف گردید. در دمای معمولی به صورت ساختار هگزاگونال متبلور می‌شود. این عنصر در بسیاری از سنگ‌های عناصر کمیاب و کانی‌های تنگستن و اورانیم یافت می‌شود.

این عنصر در سال ۱۸۷۸ از کانیهای euxenite و gadolinite توسط نیلسون به دست آمد. از فرآوری ۱۰ کیلوگرم کانی euxenite و ته‌نشینی عناصر کمیاب نیسلون توانست ۲ گرم اکسید اسکاندیم عیار بالا به دست آورد.

اسکاندیم در خورشید و ستاره‌ها بیست وسومین عنصر از نظر فراوانی است و در پوسته زمین پنجاهمین عنصر از نظر فراوانی می‌باشد. این عنصر به صورت گسترده در زمین پراکنده شده‌است که در بیش از ۸۰۰ نوع کانی وجود دارد. زمانی بریل به رنگ آبی متمایل باشد علت آن عنصر اسکاندیم می‌باشد. این عنصر جز اصلی تشکیل دهنده کانی کمیاب thortveitite است که این کانی در کشورهای اسکاندیناوی و ماداگاسکار وجود دارد. همچنین این عنصر به عنوان بازمانده در فرایند استخراج تنگستن به وجود می‌آید و به فرمهای زینوالد، ولفرامیت و ویکیت و بازیت می‌باشد. بیشترین میزان اسکاندیم به دست آمده از کانی تورتویتیت است و یا از فراوری کارخانه اورانیوم تولید می‌شود. اسکاندیم فلزی اولین بار در سال ۱۹۳۷ توسط سه دانشمند از برق‌کافت ذوب یوتکتیکی عناصر پتاسیم و لیتیم و کلرید اسکاندیم در دمای ۷۰۰ تا ۸۰۰ درجه سانتی‌گراد به دست آمد. اسکاندیم با خلوص بالا امروزه از واکنش فلورید اسکاندیم با فلز کلسیم به دست می‌آید.

اسکاندیم فلزی به رنگ سفید تا نقره‌ای است که ممکن است زمانی که در معرض هوا قرار می‌گیرد رنگ آن به زرد کمرنگ یا بنفش تغییر پیدا کند. این عنصر نسبتاً نرم است و شبیه ایتریم و فلزات کمیاب در پوسته زمین مثل تیتانیم و آلومینیم می‌باشد. این عنصر فلزی سبک وزن و دارای نقطه ذوب بالاتر آلومینیم است که برای ساخت بدنه هواپیماها نیز استفاده می‌شود. قیمت اکسید اسکاندیم حدود ۷۵ دلار در گرم است.

حدود ۲۰ گرم از اکسید اسکاندیم سالیانه در کشور آمریکا برای استفاده نور شدت بالا استفاده می‌شود. ایزوتوپ رادیواکتیو عنصر اسکاندیم ۴۶ برای ردیابی در پالایشگاه‌های نفت و گاز استفاده می‌شود. از ترکیب یدید اسکاندیم و بخار جیوه برای تولید روشنایی لامپهای خیلی درخشان مثل نور خورشید استفاده می‌شود. که از این لامپ‌ها برای استفاده‌های خانگی و لامپ رنگ تلویزیون در شب استفاده می‌شود.

ویژگی‌های فیزیکی این عنصر

• عدد اتمی: ۲۱
• جرم اتمی: ۴۴٫۹۵۵۹۱
• نقطه ذوب:C°۱۵۴۱
• نقطه جوش: C°۲۸۳۱
• شعاع اتمی: Å ۲٫۰۹

منابع

• ویکی‌پدیای انگلیسی.

معنای واژهٔ «اسکاندیم» را در ویکی‌واژه ببینید.

در ویکی‌انبار پرونده‌هایی دربارهٔ اسکاندیم موجود است.