Oct 06, 2022 Lämna ett meddelande

Scandium är den mest avancerade övergångsmetallen

Skandium är den mest avancerade övergångsmetallen med ett atomnummer på endast 21. När det gäller upptäckter är scandium dock senare än sina grannar i det periodiska systemet. Inte ens i sällsynta jordartsmetaller upptäcktes inte skandium tidigare. Anledningen till dess sena upptäckt är enkel. Innehållet av skandium i skorpan är endast, vilket motsvarar 5g per ton skorpmaterial, mycket lägre än andra lätta grundämnen. Dessutom är det mycket svårt att separera sällsynta jordartsmetaller, så det är inte lätt att hitta skandium från blandade mineralfyndigheter. Men även om det inte har hittats har förekomsten av detta element förutspåtts. I den första upplagan av det periodiska systemet för grundämnen som gavs av Mendeleev 1869 lämnades en vakans med atomvikt på 45 efter kalcium. Senare döpte Mendeleev tillfälligt grundämnet efter kalcium Eka Boron, och gav några fysikaliska och kemiska egenskaper hos detta element.

Upptäcktshistoria

I slutet av 1800-talet blev studiet av sällsynta jordartsmetaller en het trend. Ett år före upptäckten av skandium erhöll de Marignac från Schweiz en vit oxid som skiljer sig från erbiumjord från rosaröd erbiumjord genom att delvis lösa upp nitrat. Han döpte denna oxid till ytterbiumjord, som är den sjätte platsen i upptäckten av sällsynta jordartsmetaller. LF Nilson (1840~1899) vid Uppsala universitet i Sverige renade erbiumjord enligt Malinaks metod och mätte noggrant atomvikten av erbium och ytterbium (eftersom han fokuserade på att noggrant mäta de fysikaliska och kemiska konstanterna för sällsynta jordartsmetaller vid denna tidpunkt för att verifiera grundämnenas periodiska lag). Efter 13 gånger av partiell sönderdelning erhölls 3,5 g ren ytterbiumjord. Men så hände något konstigt. Malinack gav ytterbiums atomvikt till 172,5, medan Nielsen bara fick 167,46. Nielsen var mycket medveten om vilka lätta element som kan finnas inuti. Sedan fortsatte han att bearbeta den erhållna ytterbiumjorden med samma process. Slutligen, när endast en tiondel av provet var kvar, sjönk den uppmätta atomvikten till 134,75; Samtidigt hittades några nya absorptionslinjer i spektra. Nelson döpte scandium till Scandium efter sitt hemland Skandinavien. 1879 publicerade han officiellt sina forskningsresultat. I sin uppsats nämnde han också många kemiska egenskaper hos skandiumsalter och skandiumjordar. Men i denna artikel har han inte kunnat ge den exakta atomvikten för scandium, och han är inte heller säker på scandiums position i grundämnescykeln.

Nelsons vän, PT Cleve (1840-1905), som också undervisar vid Uppsala universitet, gjorde också detta arbete tillsammans. Med utgångspunkt från erbiumjord, eliminerade han erbiumjord som ett stort antal komponenter. Efter att ha separerat ytterbiumjord och skandiumjord hittade han holmium och thulium, två nya sällsynta jordartsmetaller, från återstoden. Som en biprodukt renade han skandiumjord och förstod ytterligare de fysikaliska och kemiska egenskaperna hos skandium. På så sätt plockade Clive äntligen upp den drivande flaskan som släpptes av Mendeleev efter att ha sovit i tio år.

Scandium är det "borliknande" elementet som förutspåtts av Mendeleev. Deras upptäckt bevisade återigen riktigheten av den periodiska lagen om element och Mendeleevs framsynthet.

Scandiummetall framställdes endast av elektrolytiskt smält skandiumklorid 1937.


Skicka förfrågan

Hem

Telefon

E-post

Förfrågning