סקנדיום

יסוד כימי בעל המספר האטומי 21
Disambig RTL.svg המונח "Sc" מפנה לכאן. אם הכוונה למשמעות אחרת, ראו SC.

סקנדיום (Scandium) הוא יסוד כימי שסמלו הכימי Sc ומספרו האטומי 21. הוא נמנה עם משפחת היסודות הנדירים, אם כי הוא אינו נדיר, אלא מפוזר בדלילות ולכן קשה להפקה.

סקנדיום
טיטניום - סקנדיום - סידן

Sc
Y
   
 
21
Sc
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
                                           
נתונים בסיסיים
מספר אטומי 21
סמל כימי Sc
סדרה כימית מתכות מעבר
מראה
לבן כסוף
Scandium sublimed dendritic and 1cm3 cube.jpg
תכונות אטומיות
משקל אטומי 44.955910 u
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה 2, 8, 9, 2
קונפיגורציה אלקטרונית [Ar] 3d¹ 4s² עריכת הנתון בוויקינתונים
דרגות חמצון 1 עריכת הנתון בוויקינתונים
תכונות פיזיקליות
צפיפות 2,985 kg/m3
מצב צבירה בטמפ' החדר מוצק
נקודת רתיחה 3,103.15K (2,830°C)
נקודת התכה 1,814.15K (1,541°C)
לחץ אדים 22.1Pa ב-1,812K
שונות
אלקטרושליליות 1.36
קיבול חום סגולי 568 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית 1.77 106/m·Ω
מוליכות חום 15.8 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה 633.1 kJ/mol
אנרגיית יינון שנייה 1,235.0 kJ/mol
אנרגיית יינון שלישית 2,388.6 kJ/mol
אנרגיית יינון רביעית 7,090.6 kJ/mol
היסטוריה
מגלה Lars Fredrik Nilson עריכת הנתון בוויקינתונים
תאריך גילוי 1879 עריכת הנתון בוויקינתונים
נקרא על שם סקנדינביה עריכת הנתון בוויקינתונים
לעריכה בוויקינתונים שמשמש מקור לחלק מהמידע בתבנית OOjs UI icon info big.svg

תכונותעריכה

סקנדיום הוא מתכת מעבר, רכה, לבנה-כסופה ומאוד קלה. כשנחשף לאוויר, סקנדיום מתעטף במעטפת צהבהבה או ורודה. סקנדיום יותר דומה לאיטריום ומתכות נדירות אחרות מאשר לאלומיניום או טיטניום (שיותר קרובים אליו בטבלה המחזורית). דרגת החימצון הנפוצה ביותר של סקנדיום היא 3+. סקנדיום עמיד בפני חומצות כמו חומצה חנקתיתHNO3 וחומצה פלואורית HF. אבקה מתכתית של סקנדיום מתלקחת במהירות הבזק.

שימושיםעריכה

בארצות הברית משתמשים מדי שנה ב-20 קילוגרם בקירוב של תחמוצת סקנדיום (Sc2O3) בייצור מנורות חזקות במיוחד. סקנדיום יודי מוסף למנורות כספית ומפיק אור חזק מלאכותי שמזכיר את אור השמש. בכל העולם משתמשים מדי שנה ב-80 קילוגרם בקירוב בייצור נורות. האיזוטופ הרדיואקטיבי 46Sc משמש בבתי זיקוק של שמן כסמן רדיואקטיבי. שימוש אחר של סקנדיום הוא בסגסוגת יחד עם אלומיניום, שאיתה בונים מטוסים, שלדות לאופניים, מחבט בייסבול וכדומה. כשסקנדיום מוסף לאלומיניום, הוא מחזק אותו (גם בטמפרטורות גבוהות) ומגביר את גמישותו. כמו כן, סקנדיום מונע סדקים שנוצרים בריתוך בסגסוגות אלומיניום.

היסטוריהעריכה

סקנדיום (בלטינית: Scandia, מילה שפירושה סקנדינביה) זוהה על ידי לרס פרדריק נילסון ב-1879 בזמן שהוא וקבוצתו חיפשו אחר מתכות אדמה נדירות. נילסון השתמש בניתוח ספקטרום כדי למצוא את היסודות הנמצאים במינרלים אוקסניט (euxenite) וגדוליניט (gadolinite). כדי לבודד את היסוד, הכין 10 ק"ג של אוקסניט עם משקעי אדמה נדירה כדי ליצור כ-2 גרם תחמוצת סקנדיום (Sc2O3) מאוד טהורה.

דמיטרי מנדלייב חזה כמה ממאפייניו של יסוד זה, שהוא קרא לו אקבורון תוך שימוש בחוק המחזוריות. הכימאי השוודי פאר תאודור קלב (Per Teodor Cleve) גילה את הסקנדיום בערך באותו הזמן בו גילה אותו נילסון אך בניגוד לנילסון, קלב היה נחוש בדעתו כי סקנדיום זהה לאקבורון.

צורה בטבעעריכה

מינרלים נדירים מסקנדינביה כמו תורטוויטית (Sc,Y)2Si2O7)), אוקסניט וגדוליניט הם המקורות היחידים לסקנדיום מרוכז (שמעולם לא נמצא בצורתו החופשית). סקנדיום הוא היסוד ה-23 הכי נפוץ בשמש ובכוכבים אחרים, אבל בכדור הארץ הוא היסוד ה-50 הכי נפוץ. סקנדיום מפוזר בעולם ומופיע בכמויות מזעריות ביותר מ-800 מינרלים.

רוב הסקנדיום בעולם מרוכז במאגר הצבאי מברית המועצות לשעבר, שבודדו אותו מפסולת אורניום. אין מקום ייצור עיקרי של סקנדיום באמריקה ובאירופה.

קישורים חיצונייםעריכה