Скандий

Скандий – металлический элемент, расположенный в третьей группе четвёртого периода периодической системы. Атомный номер – 21, условное обозначение – Sc. Изотопы элемента имеют нуклонные числа от 39 до 61, однако, единственный стабильный изотоп, встречающийся в природе – это скандий-45.

Описание

Скандий относят к группе редкоземельных металлов. Простое вещество скандий – это тугоплавкий металл серебристо-белого цвета с жёлтым отливом. Содержится в составе примерно 100 природных минеральных веществ, однако наиболее насыщенных скандием минералов всего 2: это тортвейтит (до 53,5 % содержания оксида скандия) и стерреттит (до 39,2 %). В природных соединениях элемент имеет валентность, численно равную трём.

Другие наиболее известные минеральные вещества, содержащие скандий: баццит (от 3 до 14,44 %), ксенотим ( от 0,0015 до 1,5 %), виикит (1,17 %), флюорит (до 1 %), торианит (0,46 %), самарскит (0,45 %), вольфрамит (от 0 до 0,4 %), берилл (0,2 %).

Средняя насыщенность скандием для раствора морской воды составляет 0,00004 мг/л, земной коры – 10 г/т. Наиболее высоки концентрации в ультраосновных и основных породах (примерно 30 г/т), в составе таких пород преобладают железо-минеральные материалы, такие как пироксен, биотит и амфибол. Кислые породы обычно имеют концентрацию скандий оксида примерно 2 г/т.

Крупнейшие месторождения содержащих элемент ископаемых расположены в Казахстане (месторождения костного детрита), Украине (месторождения ильменитовых руд), России, Норвегии и на острове Мадагаскар.

Изотопы скандия

Радиоактивный изотоп 46 Sc (период полураспада 83,83 сут).

Изотоп 47 Sc (период полураспада 3,35 сут) является одним из лучших источников позитронов.

Основные области применения

Металлургия (для улучшения физических и/или химических свойств некоторых материалов), производство осветительных приборов (йодид скандия добавляют в ртутно-газовые лампы), микроэлектроника (скандий оксид применяли в производстве суперкомпьютеров в целях повышения темпа обмена данными), ядерная энергетика (гидрид и дейтерид скандия используются в качестве замедлителей нейтронов, мишеней в нейтронных генераторах, бериллид скандия – отражателя нейтронов, диборид скандия – ингредиента жаропрочных сплавов и материала катодов электроприборов), медицина (оксид магния может быть использован для изготовления зубных протезов высокого качества), производство солнечных батарей (оксид скандия применяется в производстве фотопреобразователей), лазерных материалов (скандий применяют в приборах высокотемпературной сверхпроводимости, создании ГСГГ), рентгеновских зеркал (теллурит скандия используют при изготовлении термоэлементов), ювелирное дело (оксида скандия является превосходным стабилизатором при производстве фианитов – кристаллов, используемых для имитации драгоценных камней), производстве огнеупорных материалов.