סקנדיום מתכת

ת: סקנדיום ואיטריום נחשבים ליסודות אדמה נדירים מכיוון שהם נוטים להתרחש באותם מרבצים כמו הלנתנידים ומציגים תכונות כימיות דומות.

ת: סקנדיום היא מתכת מעבר כסופה-לבנה, שהתגלתה ב-1879 על ידי הכימאי השוודי לארס פרדריק נילסון. הוא מופק על ידי הוצאתו ממינרלים אחרים והוא נדיר יחסית, כאשר רוב הסקנדיום מקורו במכרות בסין, מדגסקר ורוסיה. מתכת סקנדיום מזוקקת מיוצרת על ידי חימום תחמוצת סקנדיום בוואקום עד שהיא מתאדה, ואז האדים מתעבים ונאספים. זוהי צורה טהורה מאוד של סקנדיום, עם טוהר של 99.99%.

ת: מתכת סקנדיום מזוקקת היא צורה טהורה של סקנדיום שעברה תהליך זיקוק, מסיר זיהומים והופך אותה למתאימה לשימוש ביישומי היי-טק. תהליך הזיקוק כולל מספר שלבים, כולל עיכול חומצה, מיצוי ממס, משקעים והסתייד, וכתוצאה מכך נוצרת תרכובת תחמוצת סקנדיום. תרכובת זו מופחתת עוד יותר עם אלומיניום כדי לייצר מתכת סקנדיום טהורה.

ת: מתכת הפחתה סקנדיום היא סגסוגת העשויה בעיקר סקנדיום ואלומיניום, עם כמויות עקבות של יסודות אחרים כגון מגנזיום וזירקוניום.

ת: מתכת סקנדיום מזוקקת יכולה לשמש גם ביישומים אחרים כגון כורים גרעיניים, רכיבים אלקטרוניים וזרזים. בשל תכונותיו הייחודיות, סקנדיום זוהה כחומר קריטי על ידי משרד האנרגיה האמריקאי, והביקוש אליו צפוי לעלות בשנים הקרובות.

ת: מתכת סקנדיום מזוקקת מראה הבטחה בתעשייה הרפואית. זהו חלק חיוני מסוג חדש של לייזר כירורגי שנמצא כעת בפיתוח, מראה הבטחה לטיפול בסרטן, בין יתר יישומים רפואיים.

ת: הסקנדיום המזוקק מקבל איכות טובה יותר מהקטנה. מתכת הסקנדיום המעודנת היא דנדרטית כמו גביש של ברק מתכתי. עם זאת, המופחת הוא חתיכות לא סדירות שבורות.

ת: השפעות בריאותיות של סקנדיום:

לסקנדיום אין תפקיד ביולוגי. רק כמויות קטנות מגיעות לשרשרת המזון, כך שהצריכה היומית של האדם הממוצעת היא פחות מ-0.1 מיקרוגרם.

סקאדיום אינו רעיל, אם כי היו הצעות שחלק מהתרכובות שלו עשויות להיות סרטניות.

סקנדיום מסוכן בעיקר בסביבת העבודה, בשל העובדה שניתן לשאוף לחות וגזים עם אוויר. זה יכול לגרום לתסחיפים ריאות, במיוחד במהלך חשיפה ארוכת טווח. סקנדיום יכול להוות איום על הכבד כאשר הוא מצטבר בגוף האדם.

ת: השפעות סקנדיום על הסביבה:

סקנדיום מושלך לסביבה במקומות רבים ושונים, בעיקר על ידי תעשיות המייצרות דלק. זה יכול גם להיכנס לסביבה כאשר ציוד ביתי נזרק לפח. סקנדיום יצטבר בהדרגה בקרקעות ובקרקעות מים וזה יוביל בסופו של דבר להגדלת הריכוזים בבני אדם, בבעלי חיים ובחלקיקי אדמה.

עם חיות מים סקנדיום גורם לנזק לממברנות התא, שיש לו מספר השפעות שליליות על הרבייה ועל תפקודי מערכת העצבים.

ת: לעתים נדירות ניתן למצוא סקנדיום בטבע, מכיוון שהוא מתרחש בכמויות קטנות מאוד. סקנדיום נמצא בדרך כלל רק בשני סוגים שונים של עפרות. Thortveitite הוא המקור העיקרי של סקנדיום, כאשר תוצרי לוואי של טחנת אורניום הם גם מקור חשוב. הייצור העולמי מסתכם ב-50 ק"ג בלבד בשנה. אין הערכה כמה פוטנציאל זמין.

סקנדיום הוא רק היסוד ה-50 בשכיחותו באח, הוא מופץ באופן נרחב, מתרחש בכמויות עקבות בלמעלה מ-800 מינרלים. הצבע הכחול של זן האקוומרין של בריל נחשב כנגרם על ידי סקנדיום.

רק כ-3% מהצמחים שנותחו עבור סקנדיום מראים את נוכחותו, ואפילו הכמויות הללו היו זעירות, כאשר לירק יש רק 5 ppb למרות שלדשא יש 70 ppb.

ת: מאפיינים פיזיים של מתכת סקנדיום:

• סקנדיום מתכת היא מתכת עדינה, כסופה-לבנה בהירה, שהופכת מעט צהובה או ורודה בחשיפה לאוויר.
• הוא קל כמעט כמו אלומיניום (צפיפות נמוכה), אך בעל נקודת התכה גבוהה משמעותית.
• הטעם והריח של סקנדיום אינם ידועים.
• 'Sc' נמצא במצב מוצק בטמפרטורת החדר.
• סקנדיום מתכת היא ניתנת לגייסה וגמישה.
• Sc נחשב לעתים קרובות כאלמנט לא מגנטי.
• חומר זה אינו רק יוצא דופן מבחינת ערכיות היסוד (3), אלא הוא גם מוליך חשמל מצוין מסיבות שטרם התגלו.
• לסקנדיום מתכת צפיפות של 2.99 גרם לסנטימטר מעוקב. יש לו נקודת התכה של 1541 מעלות ונקודת רתיחה של 2836 מעלות.
• סקנדיום מתכת הוא אלמנט המיקרוניזג היעיל ביותר המוכר לחיזוק אלומיניום ובו זמנית שיפור הגמישות, עמידות החום וקורוזיה והמשקל.

ת: מאפיינים כימיים של סקנדיום:

• סקנדיום דומה ליסודות אדמה נדירים מבחינה כימית.
• אם סקנדיום נחשף באוויר הוא יפתח שכבה של תחמוצת, שנראית כצבעה מעט צהוב או ורדרד.
• הוא מתקל בקלות ומתמוסס לאט ברוב החומצות המדוללות.
• כאשר פניות סקנדיום נדלקות באוויר, הוא יוצר תחמוצת סקנדיום ופולט להבה צהובה בוהקת.