Skandij

O: Skandij zagotavlja transformativno moč brez potrebe po problematičnih in dragih toplotnih obdelavah. Natančneje, dodatki skandija lahko povečajo mejo tečenja na seriji 5000 na med 300Mpa in 450Mpa, odvisno od količine dodatka, hkrati pa ohranijo vrednosti raztezka (duktilnosti) 12-15.

O: Kemična sestava glavne zlitine aluminij-skandij je 2 % skandij, ostalo pa je 99,7 % aluminija. Osnovna zlitina se uporablja za dodajanje skandija zlitinam, ki vsebujejo Al-Mg-Zr, ki se uporabljajo v obliki listov in plošč. Te liste in plošče uporabljajo predvsem proizvajalci letal.

O: Elementarni skandij velja za nestrupenega in opravljenih je bilo malo testiranj skandijevih spojin na živalih. Ravni polovičnih smrtnih odmerkov (LD50) za skandijev (III) klorid za podgane so bile določene kot 4 mg/kg za intraperitonealno in 755 mg/kg za oralno dajanje.

O: Glavna uporaba skandija je kot zlitinski dodatek zlitinam na osnovi aluminija za športno opremo in v visokointenzivnih kovinskih halogenidnih žarnicah.

O: Obstajata dva običajna načina, na katera je mogoče ekstrahirati skandij.

• Prvi način je pridobivanje urana kot stranski proizvod jalovine urana.
• Druga metoda, s katero je mogoče pripraviti skandij, je elektroliza staljenih skandijevih kloridov, litija in kalija z uporabo elektrod iz staljenega cinka in volframove žice.

O: Element skandij ima ogromne lastnosti in o njegovi uporabi so razpravljali. Nekatere lastnosti se močno razlikujejo od drugih elementov in opredeljujejo različne namene in uporabe elementa skandij. Na tem področju poteka več raziskav za odkrivanje nedavnih lastnosti in uporabe skandija.

Nekaj ​​pomembnih lastnosti skandija je, da je masno število tega elementa 44,96 u. Skandij spada v skupino 3, obdobje 4 in d-blok periodnega sistema. Atomska struktura skandija je sestavljena iz 21 protonov in 24 nevtronov. Skandij kaže tudi lastnosti elektronegativnosti, saj je kovina. Skandijeva elektronegativnost je relativno visoka, tj. 1,36.

Skandij je na Zemlji običajno v oksidacijskem stanju +3. Element skandij, ko je v oksidiranem stanju, je zelo podoben drugim redkim kovinam na Zemlji. Zaradi precej majhnega ionskega radija so nekatere lastnosti in lastnosti skandija redke od drugih zemeljskih elementov. Iz istega razloga je element skandij v svoji ionski obliki razmeroma močna kislina in ima tudi večjo nagnjenost k tvorjenju polti.

O: Skandij je eden od kemičnih elementov, tudi redka kovina, ki jo najdemo na zemlji. Leta 1871 je ruski kemik Dmitrij Ivanovič Mendeljejev napovedal obstoj tega elementa. Kasneje ga je leta 1879 odkril Lars Fredrik Nilson. Predstavljen je s simbolom "S". V periodnem sistemu je atomsko število skandija 21. Atomska teža pa je 44,965 g/mol. Na zemlji je skandij ali "Sc" običajno v Skandinaviji. Pojavlja se v majhnih količinah v številnih vrstah mineralov, ki jih najdemo na zemlji. Obstaja več lastnosti in uporab elementa skandij.

Skandij je tudi eden izmed dragih elementov zaradi pomanjkanja in omejene proizvodnje. Cena čistega skandija je lahko približno 7000 USD/kg, celo višja od tega. Skandij ima tudi visoko kozmično številčnost. Poleg tega je triindvajseti (23.) najpogostejši element na soncu.

Je element, ki velja za nestrupenega. Čeprav ni veliko obsežnih raziskav v zvezi z zdravstvenimi in varnostnimi vprašanji s skandijem. Skandijev klorid je spojina, ki je lahko smrtonosna. Zato je treba s to spojino in drugimi spojinami skandija ravnati previdno, saj se lahko štejejo za zmerno strupene.

O: Učinki skandija na okolje:

Skandij se odlaga v okolje na različnih mestih, predvsem v industriji za proizvodnjo bencina. V okolje lahko pride tudi, ko odvržemo gospodinjsko opremo. Skandij se bo postopoma kopičil v prsti in vodnih tleh, kar bo sčasoma povzročilo naraščajoče koncentracije v ljudeh, živalih in delcih prsti.

Pri vodnih živalih skandij povzroča poškodbe celičnih membran, kar ima več negativnih vplivov na razmnoževanje in na delovanje živčnega sistema.

A: Učinki skandija na zdravje:

Skandij nima biološke vloge. Le majhne količine pridejo v prehranjevalno verigo, zato je dnevni vnos povprečne osebe manjši od 0,1 mikrograma.

Scadium ni strupen, čeprav obstajajo domneve, da so nekatere njegove spojine lahko rakave.

Skandij je najbolj nevaren v delovnem okolju, saj lahko vlago in pline vdihavamo z zrakom. To lahko povzroči pljučno embolijo, zlasti pri dolgotrajni izpostavljenosti. Skandij lahko ogrozi jetra, ko se kopiči v človeškem telesu.

O: Skandij je redko porazdeljen in se pojavlja v sledovih v številnih mineralih. Redki minerali iz Skandinavije in Madagaskarja, kot so tortveitit, evksenit in gadolinit, so edini znani koncentrirani viri tega elementa. Thortveitit lahko vsebuje do 45% skandij v obliki skandijevega oksida.

O: Skandij-44 je obetaven medicinski izotop za slikanje s pozitronsko emisijsko tomografijo (PET). PET omogoča zdravnikom, da izmerijo aktivnost celic v telesu, da pomagajo prepoznati raka, bolezni srca in druga stanja. Skandij-44 lahko nastane z radioaktivnim razpadom titana-44. Ker razpada veliko počasneje kot skandij-44, lahko ista serija titana-44 proizvede dovolj skandija-44 za več let skeniranja PET. Izziv je zanesljivo ločiti skandij-44 od titana-44 v bolnišnicah. Zdaj imajo raziskovalci novo rešitev. Uporabili so organsko molekulo, imenovano hidroksamat, za imobilizacijo titana-44 na smoli. Nato so spustili tekočino, namenjeno odstranitvi samo skandija-44 skozi smolo. Ta postopek je mogoče ponoviti, ko se vsak dan proizvede več skandija-44.

O: Skandij je mogoče najti v številnih živilih, kot so masleni oreh, navadni lešnik, kokos in indijski oreščki, zaradi česar je skandij potencialni biomarker za uživanje teh živil.

O: S postopkom mikrolegiranja lahko skandij pomaga povečati trdnost in varivost aluminijastega letalskega ogrodja, hkrati pa letalskim prevoznikom ustvari znatne prihranke goriva. Aluminijevo-skandijeve zlitine lahko znižajo neposredne proizvodne stroške in povečajo zmogljivost proizvodnje in popravil.

O: Skandij se uporablja v aluminijevo-skandijevih zlitinah za komponente letalske in vesoljske industrije in za športno opremo, kot so okvirji koles, ribiške palice, železne gredi za golf in kiji za bejzbol. Skandijev jodid se uporablja v žarnicah z živosrebrovo paro, ki se uporabljajo za posnemanje sončne svetlobe v studiih za filmsko in televizijsko industrijo.

O: Tukaj je nekaj potencialnih prihodnjih napredkov v skandijevi zlitini:

● 3D tiskanje

Praške zlitin Sc-Al bi lahko uporabili za 3D-tiskanje kompleksnih kovinskih struktur.

● Obramba

Skandij-aluminijeve zlitine bi lahko nadomestile jeklene oklepe visoke trdnosti v vojaških platformah in titanove zlitine za vesoljsko uporabo v bojnih letalih.

● Lahek

Skandijeve zlitine bi lahko zmanjšale težo vozil, kar bi lahko izboljšalo porabo goriva.

● Gorivne celice s trdnim oksidom

Skandij bi se lahko uporabljal v gorivnih celicah s trdnim oksidom za uporabne in komercialne aplikacije.

O: Da, skandij je mogoče legirati z drugimi kovinami, da nastanejo skandijeve zlitine. Najpogostejša zlitina je aluminij-skandijeva zlitina, pogosto imenovana "skandij-aluminijeva zlitina" ali preprosto "skandijeva zlitina". Ta zlitina običajno vsebuje majhen odstotek skandija, pogosto v razponu od 0.1% do 0.5%. Dodatek skandija aluminiju lahko izboljša nekatere lastnosti zlitine.

O: Skandij lahko bistveno vpliva na strukturo in lastnosti aluminijevih zlitin. Skandij lahko:

● Izboljšajte moč

Skandij lahko ojača aluminij na tri načine:

● Izboljšajte varljivost

Skandij lahko zmanjša vroče razpoke v zvarih in poveča trdnost zvarov.

● Izboljšajte odpornost proti koroziji

Skandij lahko izboljša ali stabilizira duktilnost materiala.

● Izboljšajte utrujenost

Skandij lahko ustvari superplastične zlitine, ki se lahko oblikujejo pri hitrosti deformacije do 10−2 s−1.

O: Da, skandijeve zlitine je mogoče v celoti reciklirati. Kombiniramo jih lahko z drugimi zlitinami, ne da bi pri tem onesnaževali tokove recikliranja. Vendar pa je morda bolj ekonomično, če jih ločimo glede na vrednost.