Skand
Skand (Sc, łac. scandium) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych. Srebrzystobiały metal[6] o gęstości 2,989 g/cm³[1].
wapń ← skand → tytan | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Wygląd | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
srebrzystobiały | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Widmo emisyjne skandu | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nazwa, symbol, l.a. |
skand, Sc, 21 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Grupa, okres, blok | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stopień utlenienia | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Właściwości metaliczne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Właściwości tlenków | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masa atomowa | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stan skupienia |
stały | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gęstość |
2989 kg/m³ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Temperatura topnienia |
1541 °C[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Temperatura wrzenia |
2836 °C[1] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Numer CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PubChem | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa) |
Izotopy
edytujZnanych jest 25 izotopów skandu z zakresu mas 36–61[7]. W naturze występuje jedyny trwały izotop 45. Izotopy 59, 60 i 61 rozpadają się po co najmniej 360 nanosekundach, izotop 39 w mniej niż 300 nanosekund. Czas rozpadu pozostałych izotopów wynosi od 83,79 dnia (izotop 46) po 12 milisekund (izotop 58)[8].
Występowanie
edytujWystępuje w skorupie ziemskiej w ilości ok. 25 ppm (czyli jest go niewiele mniej niż kobaltu), jednak jest bardzo rozproszony. Jedynym minerałem o dużej zawartości skandu jest tortweityt (Sc
2Si
2O
7), występujący w Norwegii. Zawiera on 35–40% (a nawet do 45%[9]) Sc
2O
3[10]. Naturalne złoża skandu znajdują się w Australii, Chinach, Kazachstanie, Rosji, na Ukrainie, w USA i na Madagaskarze[6].
W wodzie występuje w ilości 0,000004 ppm, w zwierzętach lądowych 0,00006 ppm, u ssaków głównie w kościach i sercu. Jest niezbędny do rozwoju dwóch organizmów, kropidlaka czarnego (Aspergillus niger) oraz Cercospora granati. U pacjentów z rakiem stwierdzono obniżone stężenie skandu we włosach (0,006 ± 0,004 μg/g, u zdrowych ludzi – 0,07 ± 0,07 μg/g)[11].
Został odkryty w 1879 roku przez szwedzkiego chemika Larsa Fredrika Nilsona w Uppsali. W 1869 jego istnienie przewidział Dymitr Mendelejew na podstawie luki w układzie okresowym, szacując masę atomową na do 45 u[9].
Otrzymywanie
edytujZe względu na rzadkość występowania, tortweityt nie jest istotnym źródłem skandu na skalę przemysłową. Jest on pozyskiwany głównie jako produkt uboczny podczas otrzymywania wolframu i przerobu rud uranu, w których znajduje się ok. 0,2‰ Sc
2O
3[10].
Metaliczny skand otrzymywany jest z Sc
2O
3, który ogrzewa się do temperatury 600 °C z fluorowodorem, w wyniku czego powstaje fluorek skandu(III) oraz tlen i wodór. Uzyskany fluorek redukuje się wapniem:
Surowy skand oczyszcza się w warunkach próżniowych w temperaturze 1650–2000 °C. W temperaturze 700–800 °C usuwane są halogenki sodu, potasu i pozostałe halogenki skandu.[6].
Uwagi
edytuj- ↑ Podana wartość stanowi przybliżoną standardową względną masę atomową (ang. abridged standard atomic weight) publikowaną wraz ze standardową względną masą atomową, która wynosi 44,955907 ± 0,000004. Zob. Prohaska i in. 2021 ↓, s. 584.
Przypisy
edytuj- ↑ a b c David R. Lide (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-32, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
- ↑ Scandium (nr 261262) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-02]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ R.E. Smith , Gaydon Alfred Gordon , Diatomic hydride and deuteride spectra of the second row transition metals, „Proceedings of the Royal Society of London. A. Mathematical and Physical Sciences”, 332 (1588), 1973, s. 113–127, DOI: 10.1098/rspa.1973.0015 (ang.).
- ↑ Joseph C. McGuire , Charles P. Kempter , Preparation and Properties of Scandium Dihydride, „The Journal of Chemical Physics”, 33 (5), 1960, s. 1584–1585, DOI: 10.1063/1.1731452 (ang.).
- ↑ Thomas Prohaska i inni, Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report), „Pure and Applied Chemistry”, 94 (5), 2021, s. 573–600, DOI: 10.1515/pac-2019-0603 (ang.).
- ↑ a b c Oleg D. Neikov, Stanislav Naboychenko, Irina B. Mourachova, Victor G. Gopienko, Irina V. Frishberg, Dina V. Lotsko: Handbook of Non-Ferrous Metal Powders. 2009, s. 524–527.
- ↑ Audi, G., Bersillon, O., Blachot, J., Wapstra, A.H. The Nubase evaluation of nuclear and decay properties. „Nuclear Physics A”. 729 (1), s. 3–128, 2003. DOI: 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. (ang.).
- ↑ Isotopes of the Element Scandium [online], Jefferson Lab [dostęp 2013-09-09] .
- ↑ a b Roy Kristiansen. Scandium – mineraler. „Stein”, s. 14–23, 2003. Norske Amatørgeologers Sammenslutning. (norw.).
- ↑ a b N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemistry of the elements. Oxford; New York: Pergamon Press, 1984, s. 945. ISBN 0-08-022057-6.
- ↑ Scandium (Sc) – General Discussion [online], DC Nutrition [dostęp 2019-07-13] .