Skand

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Skand
wapń ← skand → tytan
Wygląd
srebrzystobiały
Skand
Widmo emisyjne skandu
Widmo emisyjne skandu
Ogólne informacje
Nazwa, symbol, l.a. skand, Sc, 21
(łac. scandium)
Grupa, okres, blok 3, 4, d
Stopień utlenienia III
Właściwości metaliczne metal przejściowy
Właściwości tlenków słabo zasadowe
Masa atomowa 44,955908(5)[a][3] u
Stan skupienia stały
Gęstość 2985 kg/m³
Temperatura topnienia 1538[1] °C
Temperatura wrzenia 2900[1] °C
Numer CAS 7440-20-2
PubChem 23952[4]
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
warunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa)
Commons Multimedia w Wikimedia Commons
Wikisłownik Hasło skand w Wikisłowniku

Skand (Sc, łac. scandium) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym, leżący w bloku d.

Izotopy[edytuj | edytuj kod]

Znanych jest jego 25 izotopów z zakresu mas 36–61[5]. Trwały jest tylko izotop 45, który stanowi 100% naturalnego składu izotopowego tego pierwiastka. Izotopy 59, 60 i 61 rozpadają się po co najmniej 360 nanosekundach, izotop 39 w mniej niż 300 nanosekund. Czas rozpadu pozostałych izotopów wynosi od 83,79 dnia (izotop 46) po 12 milisekund (izotop 58)[6].

Występowanie[edytuj | edytuj kod]

Występuje w skorupie ziemskiej w ilości ok. 16 ppm w postaci minerału tortweitytu (Sc2Si2O7). W jego skład wchodzić może do 45% skandu[7].

W wodzie występuje w ilości 0,000004 ppm, w zwierzętach lądowych 0,00006 ppm, u ssaków głównie w kościach i sercu. Jest niezbędny do rozwoju dwóch organizmów, kropidlaka czarnego (Aspergillus niger) oraz Cercospora granati. U pacjentów z rakiem stwierdzono niższe stężenie skandu we włosach (0.006 ± 0.004 mcg/g, u zdrowych ludzi było to 0.07 ± 0.07 mcg/g)[8].

Został odkryty w roku 1879 przez Larsa Fredrika Nilsona, w Uppsali, w Szwecji. Wcześniej (1869) jego istnienie przewidział Dymitr Mendelejew na podstawie luki jaka istniała w jego układzie okresowym. Oszacował masę atomową na do 45 u[7].

Charakterystyka[edytuj | edytuj kod]

Skand jest srebrzystobiałym metalem[9], o gęstości ok. 2,99 g/cm3[1].

Związki[edytuj | edytuj kod]

W naturze występuje tlenek skandu(III), główny składnik tortweitytu. Oprócz tego znane są proste sole i wodorki tego związku. W temperaturze około 500oC reaguje z azotem, tworząc azotek skandu (ScN). Naturalne złoża skandu znajdują się w Australii, Chinach, Kazachstanie, Rosji, na Ukrainie, w USA i na Madagaskarze[9].

Otrzymywanie[edytuj | edytuj kod]

Skand otrzymywany jest w następującej reakcji: 2 ScF3 + 3 Ca → 3 CaF2 + 2 Sc

Początkowo pozyskany tlenek skandu jest podgrzewany do temperatury 600oC wraz z fluorowodorem, w wyniku którego powstaje fluorek skandu oraz tlen i wodór. Dodaje się wapń, czterokrotnie oczyszczany w temperaturze 1350oC. Powstały fluorek skandu podgrzewany jest do 850oC, następnie do 1600oC, kiedy to oddziela się od fluoru. Następnie ma miejsce oczyszczanie skandu z domieszek innych pierwiastków w warunkach próżniowych w temperaturze 1650-2000oC. W temperaturze 700-800oC usuwane są halogenki sodu, potasu i pozostałe halogenki skandu. Po tych czynnościach uzyskuje się czysty skand[9].

Uwagi

  1. Liczba w nawiasie oznacza niepewność ostatniego podanego miejsca po przecinku.

Przypisy

  1. 1,0 1,1 1,2 wielu autorów: Encyklopedia Powszechna PWN. T. 4. R-Z. 1976, s. 193.
  2. Skand (ang.). Karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich dla Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2011-10-02].
  3. Standard Atomic Weights Revised v2 (ang.). IUPAC, 2013-09-24. [dostęp 2013-10-09].
  4. Skand – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  5. Audi, G., Bersillon, O., Blachot, J., Wapstra, A.H.. The Nubase evaluation of nuclear and decay properties. „Nuclear Physics A”. 729 (1), s. 3-128, 2003. doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. 
  6. Isotopes of the Element Scandium. Jefferson Lab. [dostęp 9 września 2013].
  7. 7,0 7,1 Roy Kristiansen. Scandium - mineraler. „Stein”, s. 14-23, 2003 (norw.). 
  8. Scandium (Sc) - General Discussion. DC Nutrition. [dostęp 9 września 2013].
  9. 9,0 9,1 9,2 Oleg D. Neikov, Stanislav Naboychenko, Irina B. Mourachova, Victor G. Gopienko, Irina V. Frishberg, Dina V. Lotsko: Handbook of Non-Ferrous Metal Powders. 2009, s. 524-527.