скандий

СКА́НДИЙ -я; м. Химический элемент (Sc), металл серого цвета, обладающий высокой прочностью и коррозионной стойкостью.

◁ Ска́ндиевый, -ая, -ое.

* * *

ска́ндий

(лат. Scandium), химический элемент III группы периодической системы, относится к редкоземельным элементам. Название от Скандинавского полуострова (лат. Scandia), где был открыт. Плотность 3,02 г/см³, t_пл 1541°C. Компонент лёгких сплавов с высокими прочностью и коррозионной устойчивостью, катализатор высокотемпературной пара-орто-конверсии водорода, нейтронный фильтр в ядерной технике.

* * *

СКАНДИЙ

СКА́НДИЙ (лат. Scandium, в честь Скандинавии — родины Л. Ф. Нильсона), Sc (читается «скандий»), химический элемент с атомным номером 21, атомная масса 44,9559. Природный скандий состоит из одного стабильного изотопа с массовым числом 45. Конфигурация двух внешних электронных слоев 3s²p⁶d¹4s². Степени окисления +1, +2, +3 (валентность I, II, III). Скандий — редкоземельный элемент. Расположен в группе IIIВ периодической системы элементов, в 4-м периоде. Радиус атома 0,164 нм, радиус иона Sc³⁺0,089 нм (координационное число 6). Энергии последовательной ионизации 6,562, 12,8, 24,8, 74,2, 93,9 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 1,3.
Первым существование скандия предположил в 1871 Д. И. Менделеев (см. МЕНДЕЛЕЕВ Дмитрий Иванович). Он предложил название «экабор» и в журнале Русского химического общества описал некоторые свойства нового элемента. Открыт скандий был в 1879 шведским химиком Л. Ф. Нильсоном (см. НИЛЬСОН Ларс Фредерик) при исследовании иттербия (см. ИТТЕРБИЙ). Первый образец чистого скандия (выше 94%) был получен в 1937.
Содержание скандия в земной коре 1·10^-3% по массе. Sc — рассеянный элемент. Известно более 120 минералов, содержащих Sc. Наиболее важные собственные минералы Sc: баццит Sc₂Be₃Si₆O ₁₈ и эггонит ScPO ₄ ·2H₂O. В незначительных концентрациях Sc содержится в речных, подземных и морских водах. Обычно сопутствует вольфраму,олову, алюминию, титану и ванадию.
При получении скандия на отходы от переработки W, Sn, Al, Ti и V действуют кислотами или щелочами. Дальнейшую очистку Sc проводят экстракционными методами. Для глубокой очистки Sc перегоняют в глубоком вакууме. Металлический Sc получают методом кальцийтермического восстановления фторида скандия:
2ScF₃+3Ca=3CaF₂+2Sc
или его оксида: Sc₂O₃+3Ca=3CaO+2Sc
Скандий — серебристый металл с желтым отливом. До 1336°C устойчива a-модификация Sc с гексагональной решеткой типа решетки магния (см. МАГНИЙ), а = 0,33085 нм, с = 0,52680 нм, плотность 2,989кг/дм³. Выше 1336°C устойчива b-модификация с кубической объемно центрированной решеткой. Температура плавления 1541°C, кипения 2837°C. На воздухе Sc при комнатной температуре устойчив, из-за плотной защитной оксидной пленки Sc₂O₃. Интенсивная реакция Sc с кислородом (см. КИСЛОРОД) начинается при 200—250°C. При взаимодействии Sc₂O₃ с щелочами и оксидами щелочноземельных металлов образуются скандиаты NaScO₂ или CaSc₂O_4. Оксид скандия образует смешанные оксиды 2Sc₂O₃·3ZrO₂.
Скандий при нагревании реагирует с галогенами (см. ГАЛОГЕНЫ), водородом (см. ВОДОРОД), азотом (см. АЗОТ), серой (см. СЕРА) и фосфором (см. ФОСФОР). Оксид Sc₂О₃ обладает слабоосновными свойствами, ему отвечает аморфное основание Sc(ОН)_3·nH₂O, кристаллический гидроксид Sc(ОН)₃ и ScО(OН). По свойствам гидроксиды скандия похожи на гидроксид алюминия. Хлорид скандия ScCl₃, нитрат Sc(NO₃)₃, перхлорат Sc(ClO₄)₃, сульфат Sc₂(SO₄)₃ и некоторые другие в водных растворах гидролизованы и выделяются из растворов в виде гидратов. Скандий используется как легирующая добавка. Оксид скандия применяют в производстве ферритов (см. ФЕРРИТЫ), искусственных гранатов (см. ГРАНАТЫ (синтетические)), как компонент керамических материалов. Ортофосфат скандия — основа флуоресцирующих составов.