סקנדיום

טיטניום - סקנדיום - סידן   Sc Y       הטבלה המחזורית
כללי
מספר אטומי	21
סמל כימי	Sc
סדרה כימית	מתכות מעבר
צפיפות	2985 kg/m3
מראה	לבן כסוף
תכונות אטומיות
משקל אטומי	44.955910 amu
סידור אלקטרונים ברמות אנרגיה	2, 8, 9, 2
תכונות פיזיקליות
מצב צבירה בטמפ' החדר	מוצק
טמפרטורת התכה	1814.15K (1,541°C)
טמפרטורת רתיחה	3103.15K (2,830°C)
לחץ אדים	22.1Pa ב-1812K
שונות
אלקטרושליליות	1.36
קיבול חום סגולי	568 J/(kg·K)
מוליכות חשמלית	1.77 106/m·Ω
מוליכות תרמית	15.8 W/(m·K)
אנרגיית יינון ראשונה	633.1 kJ/mol
אנרגיית יינון שנייה	1235.0 kJ/mol
אנרגיית יינון שלישית	2388.6 kJ/mol
אנרגיית יינון רביעית	7090.6 kJ/mol

סקנדיום (Scandium) הוא יסוד כימי המסומל כ־Sc. מספרו האטומי הוא 21.

תכונות

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 חנקתית HNO₃ וחומצה פלואורית HF. אבקה מתכתית של סקנדיום מתלקחת במהירות הבזק.

שימושים

בארצות הברית משתמשים מדיי שנה ב20 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 מדיי שנה ב80 קילוגרם בקירוב בייצור נורות. האיזוטופ הרדיואקטיבי סקנדיום-46 משמש בבתי זיקוק של שמן כסמן רדיואקטיבי. שימוש אחר של סקנדיום הוא בסגסוגת יחד עם אלומיניום, שאיתה בונים מטוסים, שילדות 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.

היסטוריה

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 הוא הכין 10 ק"ג של אוקסניט עם משקעים של 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 השבדי 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 בטבע

מינרלים נדירים מסקנדינביה כמו תורטוויטית (Sc,Y)₂Si₂O₇)), אוקסניט וגדוליניט הם המקורות היחידים לסקנדיום מרוכז (שמעולם לא נמצא בצורתו החופשית). סקנדיום הוא היסוד ה23 הכי נפוץ בשמש ובכוכבים אחרים, אבל בכדור הארץ הוא היסוד ה50 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 חיצוניים

• סקנדיום ב-Webelements (באנגלית)