Skandiyum

C: Scandium, sorunlu ve maliyetli ısıl işlemlere ihtiyaç duymadan dönüştürücü bir güç sağlar. Spesifik olarak, skandiyum ilaveleri, 12-15 uzama (süneklik) rakamlarını korurken, ilave miktarına bağlı olarak 5000 Serisinde akma mukavemetini 300Mpa ile 450Mpa arasına çıkarabilir.

C: Alüminyum-skandiyum ana alaşımının kimyasal bileşimi %2 skandiyumdur ve dengesi %99,7 alüminyumdur. Ana alaşım, levha ve levha şeklinde kullanılan Al-Mg-Zr içeren alaşımlara skandiyum eklemek için kullanılır. Bu levhalar ve plakalar esas olarak uçak üreticileri tarafından kullanılmaktadır.

C: Elemental skandiyumun toksik olmadığı kabul edilir ve skandiyum bileşikleri üzerinde çok az hayvan testi yapılmıştır. Sıçanlarda skandiyum (III) klorürün yarı öldürücü doz (LD50) düzeyleri intraperitoneal uygulama için 4 mg/kg, oral uygulama için 755 mg/kg olarak belirlendi.

C: Skandiyumun başlıca kullanım alanları, spor malzemeleri için alüminyum bazlı alaşımlara alaşım katkı maddesi olarak ve yüksek yoğunluklu metal halojenür lambalarda kullanılmasıdır.

C: Skandiyumun çıkarılmasının iki yaygın yolu vardır.

• İlk yol, onu uranyum değirmen atıklarının yan ürünü olarak çıkarmaktır.
• Skandiyumun hazırlanabileceği ikinci yöntem, erimiş skandiyum klorürlerin, lityumun ve potasyumun, erimiş çinko ve tungsten telden oluşan elektrotlar kullanılarak elektrolize edilmesidir.

C: Scandium elementinin çok geniş özellikleri var ve kullanımları tartışıldı. Bazı özellikler diğer elementlerden oldukça ayırt edilebilir ve skandiyum elementinin çeşitli amaçlarını ve uygulamalarını tanımlar. Skandiyumun son özelliklerini ve uygulamalarını keşfetmek için bu alanda daha fazla araştırma devam ediyor.

Skandiyumun birkaç önemli özelliği, bu elementin kütle numarasının 44,96 u olmasıdır. Skandiyum, periyodik tablonun Grup 3, Dönem 4 ve d bloğuna aittir. Skandiyumun atomik yapısı 21 proton ve 24 nötrondan oluşur. Skandiyum aynı zamanda bir metal olduğu için elektronegatiflik özelliklerini de gösterir. Scandium'un elektronegatifliği nispeten yüksektir, yani 1,36.

Skandiyum Dünya'da yaygın olarak +3 oksidasyon durumunda bulunur. Skandiyum elementi oksidasyon halindeyken Dünya'daki diğer nadir metallere çok benzer. Önemli ölçüde küçük iyon yarıçapı nedeniyle, skandiyumun bazı davranışları ve özellikleri diğer toprak elementlerinden nadirdir. Aynı nedenden ötürü, iyonik formundaki skandiyum elementi nispeten güçlü bir asittir ve ayrıca ten rengi oluşturma eğilimi daha yüksektir.

C: Skandiyum kimyasal elementlerden biridir ve aynı zamanda dünyada bulunan nadir bir metaldir. 1871 yılında Rus kimyager Dmitry Ivanovich Mendeleyev bu elementin varlığını öngördü. Daha sonra 1879 yılında Lars Fredrik Nilson tarafından keşfedilmiştir. "S" sembolü ile temsil edilir. Periyodik tabloda skandiyumun atom numarası 21'dir. Atom ağırlığı ise 44.965 g/mol'dür. Dünyada, İskandinavya'da skandiyum veya "Sc" yaygın olarak bulunur. Yeryüzünde bulunan birçok mineral türünde çok küçük miktarlarda bulunur. Skandiyum elementinin çeşitli özellikleri ve kullanımları vardır.

Skandiyum da kıtlığı ve sınırlı üretimi nedeniyle pahalı unsurlardan biridir. Saf skandiyumun fiyatı kg başına yaklaşık 7000 $ hatta daha da yüksek olabilir. Skandiyum da yüksek bir kozmik bolluğa sahiptir. Ayrıca güneşte en çok bulunan yirmi üçüncü (23.) elementtir.

Toksik olmadığı kabul edilen bir elementtir. Bununla birlikte, skandiyumla ilgili sağlık ve güvenlik sorunları açısından çok kapsamlı bir araştırma bulunmamaktadır. Skandiyum klorür öldürücü dozda olabilen bir bileşiktir. Bu nedenle, bu bileşik ve diğer skandiyum bileşikleri, orta derecede toksisite olarak değerlendirilebilecekleri için dikkatle kullanılmalıdır.

C: Skandiyumun çevre üzerindeki etkileri:

Skandiyum, başta petrol üreten endüstriler olmak üzere birçok farklı yerden çevreye atılıyor. Ev eşyaları atıldığında da çevreye karışabilmektedir. Skandiyum yavaş yavaş toprakta ve su topraklarında birikecek ve bu durum sonuçta insanlarda, hayvanlarda ve toprak parçacıklarında artan konsantrasyonlara yol açacaktır.

Su hayvanlarında skandiyum hücre zarlarında hasara neden olur ve bunun üreme ve sinir sisteminin işlevleri üzerinde birçok olumsuz etkisi vardır.

C: Skandiyumun sağlığa etkileri:

Skandiyumun biyolojik bir rolü yoktur. Besin zincirine yalnızca eser miktarlar ulaşır, dolayısıyla ortalama bir kişinin günlük alımı 0,1 mikrogramdan azdır.

Skadyum toksik değildir, ancak bazı bileşiklerinin kanserojen olabileceğine dair öneriler vardır.

Skandiyum, nem ve gazların havayla solunabilmesi nedeniyle çalışma ortamında çoğunlukla tehlikelidir. Bu, özellikle uzun süreli maruz kalma durumunda akciğer embolisine neden olabilir. Skandiyum insan vücudunda biriktiğinde karaciğer için tehdit oluşturabilir.

C: Skandiyum seyrek olarak dağılmıştır ve birçok mineralde eser miktarda bulunur. Tortveitit, euxenite ve gadolinit gibi İskandinavya ve Madagaskar'dan gelen nadir mineraller, bu elementin bilinen tek konsantre kaynaklarıdır. Thortveitit, skandiyum oksit formunda %45'e kadar skandiyum içerebilir.

C: Skandiyum-44, pozitron emisyon tomografisi (PET) görüntüleme için umut verici bir tıbbi izotoptur. PET, doktorların kanser, kalp hastalığı ve diğer durumların belirlenmesine yardımcı olmak için vücuttaki hücrelerin aktivitesini ölçmesine olanak tanır. Skandiyum-44, titanyumun-44 radyoaktif bozunması yoluyla üretilebilir. Skandiyum-44'dan çok daha yavaş bozunduğu için, aynı titanyum-44 grubu, uzun yıllar boyunca PET taramalarına yetecek kadar skandiyum-44 üretebilir. Buradaki zorluk, hastanelerde skandiyumu-44 titanyumdan-44 güvenilir bir şekilde ayırmaktır. Artık araştırmacıların yeni bir çözümü var. Titanyum-44'u bir reçine üzerinde hareketsiz kılmak için hidroksamat adı verilen organik bir molekül kullandılar. Daha sonra, reçineden yalnızca skandiyumu-44 çıkarmak için tasarlanmış bir sıvıyı geçirdiler. Her gün daha fazla skandiyum-44 üretildikçe bu işlem tekrarlanabilir.

C: Skandiyum, balkabağı, fındık, hindistancevizi ve kaju fıstığı gibi çeşitli gıda maddelerinde bulunabilir; bu da skandiyumu bu gıda ürünlerinin tüketimi için potansiyel bir biyobelirteç haline getirir.

C: Mikro alaşımlama işlemi yoluyla skandiyum, havayolu operatörleri için önemli yakıt tasarrufu sağlarken, alüminyum uçak gövdesinin mukavemetini ve kaynaklanabilirliğini artırmaya yardımcı olabilir. Alüminyum-skandiyum alaşımları, doğrudan üretim maliyetlerini düşürme ve üretim ve onarım kapasitesini maksimuma çıkarma potansiyeline sahiptir.

C: Skandiyum, havacılık endüstrisi bileşenleri için alüminyum-skandiyum alaşımlarında ve bisiklet çerçeveleri, oltalar, golf demiri milleri ve beyzbol sopaları gibi spor ekipmanlarında kullanılır. Skandiyum iyodür, film ve televizyon endüstrisi stüdyolarında güneş ışığını kopyalamak için kullanılan cıva buharlı lambalarda kullanılır.

C: Skandiyum alaşımında gelecekteki bazı potansiyel gelişmeler şunlardır:

● 3D yazdırma

Sc-Al alaşımı tozları, karmaşık metal yapıların 3D baskısında kullanılabilir.

● Savunma

Skandiyum-alüminyum alaşımları, askeri platformlarda yüksek mukavemetli çelik zırhların ve savaş uçaklarında havacılık sınıfı titanyum alaşımlarının yerini alabilir.

● Hafifletme

Skandiyum alaşımları araçların ağırlığını azaltabilir ve bu da yakıt ekonomisini artırabilir.

● Katı oksit yakıt hücreleri

Skandiyum, kamu hizmeti ve ticari ölçekli uygulamalar için katı oksit yakıt hücrelerinde kullanılabilir.

C: Evet, skandiyum diğer metallerle alaşımlanarak skandiyum alaşımları oluşturulabilir. En yaygın alaşım, genellikle "skandiyum-alüminyum alaşımı" veya kısaca "skandiyum alaşımı" olarak adlandırılan alüminyum-skandiyum alaşımıdır. Bu alaşım genellikle %0,1 ila %0,5 aralığında küçük bir yüzdede skandiyum içerir. Alüminyuma skandiyum eklenmesi alaşımın belirli özelliklerini geliştirebilir.

C: Skandiyum, alüminyum alaşımlarının yapısını ve özelliklerini önemli ölçüde etkileyebilir. Skandiyum şunları yapabilir:

● Gücü artırın

Skandiyum alüminyumu üç şekilde güçlendirebilir:

● Kaynaklanabilirliği iyileştirin

Skandiyum kaynaklardaki sıcak çatlamayı azaltabilir ve kaynakların mukavemetini artırabilir.

● Korozyon direncini artırın

Skandiyum malzemenin sünekliğini iyileştirebilir veya stabilize edebilir.

● Yorgunluk davranışını iyileştirin

Skandiyum, 10− 2 s−1'e kadar gerinim hızlarında oluşabilen süper plastik alaşımlar oluşturabilir.

C: Evet, skandiyum alaşımları tamamen geri dönüştürülebilir. Geri dönüşüm akışlarını kirletmeden diğer alaşımlarla birleştirilebilirler. Ancak bunları değere göre ayırmak daha ekonomik olabilir.