Skand jest pierwiastkiem „podobnym do boru” przewidzianym przez Mendelejewa. Ich odkrycie po raz kolejny dowiodło słuszności prawa okresowości pierwiastków i przewidywalności Mendelejewa.
Skand metaliczny został wyprodukowany z elektrolitycznego stopionego chlorku skandu w 1937 roku.
Powiązany rysunek: Mendelejew (1834-1907) przewidział istnienie skandu. Skand został odkryty przez LF Nelsona (1840-1899) i PT Cleve'a (1840-1905).
Ekstrakcja i konserwacja: przez długi czas po odkryciu nie wykazano zastosowania skandu, ponieważ jest on trudny do wyprodukowania. Wraz z postępującym doskonaleniem metod separacji pierwiastków ziem rzadkich związki stosowane do oczyszczania skandu mają obecnie dość dojrzałe procesy technologiczne.
Ponieważ alkaliczność wodorotlenku skandu jest najsłabsza niż pierwiastków itru i lantanowców, mieszana ruda pierwiastków ziem rzadkich zawierająca skand zostanie najpierw wytrącona, gdy zostanie przeniesiona do roztworu i potraktowana amoniakiem po obróbce, dzięki czemu można ją łatwo oddzielić od pierwiastka ziem rzadkich metodą „stopniowego wytrącania”. Inną metodą jest oddzielenie azotanu skandu za pomocą „rozkładu frakcyjnego” azotanu. Ponieważ azotan skandu jest najłatwiejszy do rozkładu, można osiągnąć cel oddzielenia skandu. Ponadto ważnym źródłem skandu jest kompleksowe odzyskiwanie powiązanego skandu z uranu, toru, wolframu, cyny i innych minerałów.
Po uzyskaniu czystego związku skandu, przekształć go w ScCl3, stop razem z KCl i LiCl, użyj stopionego cynku jako katody do elektrolizy, aby skand wytrącił się na elektrodzie cynkowej, a następnie odparuj cynk, aby uzyskać skand metaliczny .
Skand to lekki srebrzystobiały metal o bardzo aktywnych właściwościach chemicznych. Może reagować z gorącą wodą, wytwarzając wodór. Tak więc metalowy skand, który widzisz na zdjęciu, jest zamknięty w butelce i zabezpieczony argonem, w przeciwnym razie skand wkrótce utworzy ciemnożółtą lub szarą warstwę tlenku, tracąc swój błyszczący metaliczny połysk.
Izotop: Skand (jednostka masy atomowej: 44,955912 (6)) charakteryzuje się wieloma izotopami, w sumie 37 izotopami, z których tylko jeden izotop (47Sc) ma charakter stabilny.
Pole zastosowania: przemysł oświetleniowy; Co ciekawe, użycie skandu (jako głównej substancji roboczej, a nie do dopingu) koncentruje się w bardzo jasnym kierunku. Nie jest przesadą nazywanie go synem światłości.
Pierwszą magiczną bronią skandu jest lampa sodowo-skandowa, której można użyć do oświetlenia tysięcy gospodarstw domowych. To jest metalohalogenkowe elektryczne źródło światła: napełnij żarówkę jodkiem sodu i jodkiem skandu i dodaj jednocześnie skand i folię sodową. Podczas wyładowań wysokonapięciowych jony skandu i jony sodu emitują odpowiednio światło o charakterystycznej długości fali emisji. Widmowa linia sodu to 589.{1}} i 589,6 nm, dwa słynne żółte światło, podczas gdy linia widmowa skandu to 361,3~424,7 nm, seria emisji światła bliskiego ultrafioletu i światła niebieskiego. Ze względu na kolor dopełniający, ogólny kolor wytwarzanego światła to światło białe. Właśnie dlatego, że skandowo-sodowa lampa charakteryzuje się wysoką skutecznością świetlną, dobrą barwą światła, oszczędnością energii, długą żywotnością i silną zdolnością do łamania mgły, może być szeroko stosowana do oświetlenia kamer telewizyjnych i placów, stadionów i dróg, i nazywa się źródło światła trzeciej generacji. W Chinach ten rodzaj lampy jest stopniowo popularyzowany jako nowa technologia, podczas gdy w niektórych krajach rozwiniętych ten rodzaj lampy był szeroko stosowany już na początku lat 80-tych.
Drugą magiczną bronią skandu są słoneczne ogniwa fotowoltaiczne, które mogą zbierać światło rozproszone na ziemi i zamieniać je w energię elektryczną w celu promowania ludzkiego społeczeństwa. Skand jest najlepszym metalem barierowym w krzemowych fotokomórkach i ogniwach słonecznych typu metal-izolator-półprzewodnik.
Jego trzecia magiczna broń nazywa się Źródło promienia to magiczna broń, która może sama świecić jasno, ale tego rodzaju światła nie można dostrzec gołym okiem. Jest to przepływ fotonów o wysokiej energii. Zazwyczaj ekstrahujemy z minerałów 45Sc, który jest jedynym naturalnym izotopem skandu. Każde jądro 45Sc zawiera 21 protonów i 24 neutronów. Gdybyśmy umieścili skand w reaktorze jądrowym i pozwolili mu zaabsorbować promieniowanie neutronowe, tak jakbyśmy umieścili małpę w alchemicznym piecu Najwyższego Mistrza na 4749 dni, narodziłby się 46Sc z jednym neutronem więcej w jądrze. 46Sc, sztuczny radioizotop, może być używany jako źródło promieni lub atom znacznika, który może być również używany do radioterapii nowotworów złośliwych. Istnieją również zastosowania, takie jak laser z granatem itrowo-galowym, skandowo-granatowym, światłowód na podczerwień ze szkła z fluorku skandu i kineskop powlekany skandem w telewizji. Wygląda na to, że skand rodzi się ze światłem.
Przemysł stopowy: skand w postaci pojedynczej substancji jest szeroko stosowany w domieszkowaniu stopów aluminium. Tak długo, jak doda się do aluminium kilka tysięcznych skandu, powstanie nowa faza Al3Sc, która zmodyfikuje stop aluminium i spowoduje oczywiste zmiany w strukturze i właściwościach stopu. Dodanie 0,2 procent ~0,4 procent Sc (ta proporcja jest naprawdę podobna do proporcji soli w smażonych warzywach w domu, tylko trochę) może podnieść temperaturę rekrystalizacji stopu o 150 ~ 200 stopni i znacznie poprawiają wytrzymałość w wysokich temperaturach, stabilność konstrukcji, wydajność spawania i odporność na korozję, a także pozwalają uniknąć zjawiska kruchości, które łatwo występuje podczas długotrwałej pracy w wysokiej temperaturze. Stop aluminium o wysokiej wytrzymałości i ciągliwości, nowy spawalny stop aluminium o wysokiej wytrzymałości i odporności na korozję, nowy stop aluminium o wysokiej temperaturze, stop aluminium o wysokiej wytrzymałości i odporności na promieniowanie neutronowe itp. Mają bardzo atrakcyjne perspektywy rozwoju w lotnictwie, lotnictwie, statkach, reaktorach jądrowych , lekkich pojazdów i pociągów dużych prędkości.
