معدن سكانديوم

ج: يعتبر السكانديوم والإيتريوم من العناصر الأرضية النادرة لأنهما يميلان إلى التواجد في نفس الرواسب مثل اللانثانيدات ويظهران خصائص كيميائية مماثلة.

ج: السكانديوم هو معدن انتقالي أبيض فضي، اكتشفه الكيميائي السويدي لارس فريدريك نيلسون عام 1879. يتم استخراجه عن طريق إزالته من معادن أخرى وهو نادر نسبيًا، حيث يتم الحصول على غالبية السكانديوم من مناجم في الصين ومدغشقر وروسيا. يتم إنتاج معدن السكانديوم المقطر عن طريق تسخين أكسيد السكانديوم في الفراغ حتى يتبخر، ثم يتم تكثيف البخار وتجميعه. وهو شكل نقي للغاية من السكانديوم، بنسبة نقاء تصل إلى 99.99%.

ج: معدن السكانديوم المكرر هو شكل نقي من سكانديوم خضع لعملية تكرير وإزالة الشوائب وجعله مناسبًا للاستخدام في تطبيقات التكنولوجيا المتقدمة. تتضمن عملية التكرير عدة مراحل، بما في ذلك الهضم الحمضي، واستخلاص المذيبات، والترسيب، والتكلس، مما يؤدي إلى تكوين مركب أكسيد السكانديوم. ويتم اختزال هذا المركب أيضًا باستخدام الألومنيوم لإنتاج معدن سكانديوم نقي.

ج: معدن سكانديوم الاختزال عبارة عن سبيكة مصنوعة أساسًا من السكانديوم والألومنيوم، مع كميات ضئيلة من عناصر أخرى مثل المغنيسيوم والزركونيوم.

ج: يمكن أيضًا استخدام معدن السكانديوم المكرر في تطبيقات أخرى مثل المفاعلات النووية والمكونات الإلكترونية والمحفزات. نظرًا لخصائصه الفريدة، فقد تم تحديد السكانديوم كمواد مهمة من قبل وزارة الطاقة الأمريكية، ومن المتوقع أن يزداد الطلب عليه في السنوات القادمة.

ج: إن معدن سكانديوم المقطر يظهر نتائج واعدة في الصناعة الطبية. إنه جزء حيوي من نوع جديد من الليزر الجراحي قيد التطوير حاليًا، مما يُظهر نتائج واعدة لعلاج السرطان، من بين التطبيقات الطبية الأخرى.

ج: السكانديوم المقطر يحصل على جودة أفضل من النوع المخفض. يعتبر معدن سكانديوم المكرر شجيريًا مثل بلورة البريق المعدني. ومع ذلك، فإن المخفض هو كسر قطع غير منتظمة.

ج: الآثار الصحية للاسكنديوم:

سكانديوم ليس له دور بيولوجي. تصل كميات ضئيلة فقط إلى السلسلة الغذائية، وبالتالي فإن متوسط ​​الاستهلاك اليومي للشخص أقل من 0.1 ميكروجرام.

السكاديوم ليس سامًا، على الرغم من وجود اقتراحات بأن بعض مركباته قد تكون مسببة للسرطان.

يعد سكانديوم خطيرًا في الغالب في بيئة العمل، نظرًا لإمكانية استنشاق الرطوبة والغازات مع الهواء. وهذا يمكن أن يسبب انسدادات رئوية، خاصة أثناء التعرض طويل الأمد. يمكن أن يشكل السكانديوم تهديدًا للكبد عندما يتراكم في جسم الإنسان.

ج: تأثيرات السكانديوم على البيئة:

يتم التخلص من السكانديوم في البيئة في العديد من الأماكن المختلفة، وذلك بشكل رئيسي عن طريق الصناعات المنتجة للبنزين. ويمكنه أيضًا دخول البيئة عند التخلص من المعدات المنزلية. سوف يتراكم السكانديوم تدريجياً في التربة والتربة المائية وهذا سيؤدي في النهاية إلى زيادة التركيزات في البشر والحيوانات وجزيئات التربة.

مع الحيوانات المائية يتسبب السكانديوم في تلف أغشية الخلايا، مما له عدة تأثيرات سلبية على الإنجاب وعلى وظائف الجهاز العصبي.

ج: نادراً ما يوجد السكانديوم في الطبيعة، لأنه يتواجد بكميات صغيرة جداً. عادة ما يتم العثور على سكانديوم فقط في نوعين مختلفين من الخامات. يعتبر الثوريتفيت هو المصدر الرئيسي للسكانديوم، كما تعد المنتجات الثانوية لمخلفات مصانع اليورانيوم مصدرًا مهمًا أيضًا. ويصل الإنتاج العالمي إلى 50 كيلوجراما فقط سنويا. ولا يوجد تقدير للمقدار المتاح.

يعد الإسكنديوم العنصر الخمسين الأكثر وفرة في الموقد، ويتم توزيعه على نطاق واسع، ويتواجد بكميات ضئيلة في أكثر من 800 معدن. يُعتقد أن اللون الأزرق لمجموعة البريل الزبرجد ناتج عن السكانديوم.

أظهر حوالي 3% فقط من النباتات التي تم تحليلها بحثًا عن سكانديوم وجودها، وحتى تلك الكميات كانت صغيرة، حيث تحتوي الخضروات على 5 أجزاء في المليار فقط على الرغم من أن العشب يحتوي على 70 جزءًا في المليار.

ج: الخصائص الفيزيائية لمعدن سكانديوم:

• معدن سكانديوم هو معدن رقيق أبيض فضي فاتح يتحول إلى اللون الأصفر أو الوردي قليلاً عند تعرضه للهواء.
• إنه خفيف مثل الألومنيوم تقريبًا (منخفض الكثافة)، لكن لديه نقطة انصهار أعلى بكثير.
• طعم ورائحة سكانديوم غير محددة.
• "Sc" في حالة صلبة عند درجة حرارة الغرفة.
• معدن سكانديوم مرن ومرن.
• غالبًا ما يُنظر إلى Sc على أنه عنصر غير مغناطيسي.
• هذه المادة ليست فقط غير عادية من حيث تكافؤ العنصر (3)، ولكنها أيضًا موصلة ممتازة للكهرباء لأسباب لم يتم اكتشافها بعد.
• تبلغ كثافة معدن سكانديوم 2.99 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب. درجة انصهاره 1541 درجة ودرجة غليانه 2836 درجة.
• يعد سكانديوم ميتال أكثر عناصر السبائك الدقيقة المعروفة فعالية لتقوية الألومنيوم مع تحسين المرونة ومقاومة الحرارة والتآكل والوزن في نفس الوقت.

ج: الخواص الكيميائية للاسكنديوم:

• سكانديوم يشبه العناصر الأرضية النادرة كيميائيا.
• إذا تعرض السكانديوم في الهواء، فسوف تتكون طبقة من الأكسيد، والتي تبدو صفراء أو وردية اللون قليلاً.
• يتأثر بسهولة ويذوب ببطء في معظم الأحماض المخففة.
• عند إشعال خراطة سكانديوم في الهواء، فإنها تشكل أكسيد سكانديوم وينبعث منها لهب أصفر ساطع.