स्कैंडियम: इतिहास, गुण, प्रतिक्रिया, जोखिम और उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

स्कैंडियम एक संक्रमण धातु जिसका रासायनिक प्रतीक एससी है आवर्त सारणी में संक्रमण धातुओं का पहला है, लेकिन यह भी कम से कम आम दुर्लभ पृथ्वी तत्वों में से एक है.; हालांकि इसके गुण लैंथेनाइड्स से मिलते जुलते हो सकते हैं, लेकिन सभी लेखक इसे इस तरह से वर्गीकृत करने की स्वीकृति नहीं देते हैं।

लोकप्रिय स्तर पर, यह एक रासायनिक तत्व है जो किसी का ध्यान नहीं जाता है। इसका नाम स्कैंडिनेविया के दुर्लभ पृथ्वी खनिजों से पैदा हुआ है, यह तांबे, लोहे या सोने के बगल में हो सकता है। हालांकि, यह अभी भी प्रभावशाली है, और इसके मिश्र के भौतिक गुण टाइटेनियम के उन लोगों के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं।

Ultrapure मौलिक स्कैंडियम नमूना। स्रोत: रासायनिक तत्वों की हाई-रेज छवियां

इसके अलावा, प्रौद्योगिकी की दुनिया में अधिक से अधिक कदम उठाए जा रहे हैं, विशेष रूप से प्रकाश और लेजर के संदर्भ में। जिस किसी ने भी प्रकाश के समान प्रकाश का विकिरण करता हुआ प्रकाश स्तंभ देखा है, उसने अप्रत्यक्ष रूप से स्कैंडियम के अस्तित्व को देखा होगा। अन्यथा, यह विमान निर्माण के लिए एक आशाजनक वस्तु है।

स्कैंडियम बाजार के सामने मुख्य समस्या यह है कि यह व्यापक रूप से फैला हुआ है, और इसमें कोई खनिज या समृद्ध स्रोत नहीं हैं; इसलिए इसका निष्कर्षण महंगा है, तब भी जब यह पृथ्वी की पपड़ी में कम बहुतायत वाली धातु नहीं है। प्रकृति में यह अपने ऑक्साइड के रूप में पाया जाता है, एक ठोस जिसे आसानी से कम नहीं किया जा सकता है।

इसके यौगिकों, अकार्बनिक या कार्बनिक के एक बड़े हिस्से में, यह ऑक्सीकरण संख्या +3 के साथ बंधन में भाग लेता है; यह है कि, एससी ^{3 +} कटियन की उपस्थिति को मानते हुए । स्कैंडियम एक अपेक्षाकृत मजबूत एसिड है, और यह कार्बनिक अणुओं के ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ बहुत स्थिर समन्वय बांड बना सकता है।

इतिहास

स्कैंडियम को स्विस रसायनज्ञ लार्स एफ निल्सन द्वारा 1879 में एक रासायनिक तत्व के रूप में मान्यता दी गई थी। उन्होंने उन खनिजों के साथ काम किया, जिनमें एक्टेनाइट और गिडोलिनाइट शामिल थे, उनमें निहित येट्रियम प्राप्त करने के इरादे से। उन्होंने पाया कि स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण (परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रम) के अध्ययन के लिए उनके निशान में एक अज्ञात तत्व था।

खनिजों से, वह और उनकी टीम संबंधित स्कैंडियम ऑक्साइड प्राप्त करने में सफल रही, स्कैंडिनेविया से नमूने एकत्र करने के लिए प्राप्त एक नाम; खनिजों को तब तक दुर्लभ पृथ्वी कहा जाता था।

हालांकि, आठ साल पहले, 1871 में, दिमित्री मेंडेलीव ने स्कैंडियम के अस्तित्व की भविष्यवाणी की थी; लेकिन इकोबोरो के नाम के साथ, जिसका अर्थ था कि इसके रासायनिक गुण बोरान के समान थे।

और यह वास्तव में स्विस रसायनज्ञ प्रति टेओडोर क्लेव था, जिसने स्कैंडियम को इकोबोरो के लिए जिम्मेदार ठहराया, इस प्रकार एक ही रासायनिक तत्व था। विशेष रूप से, वह जो आवधिक तालिका में संक्रमण धातुओं के ब्लॉक को शुरू करता है।

कई साल बीत गए जब 1937 में, वर्नर फिशर और उनके सहयोगी, पोटेशियम, लिथियम और स्कैंडियम क्लोराइड के मिश्रण के इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से धातु स्कैंडियम (लेकिन अशुद्ध) को अलग करने में कामयाब रहे। यह 1960 तक नहीं था कि इसे अंततः 99% की शुद्धता के साथ प्राप्त किया जा सकता था।

संरचना और इलेक्ट्रॉनिक कॉन्फ़िगरेशन

एलिमेंटल स्कैंडियम (देशी और शुद्ध) दो संरचनाओं (एलोट्रोप्स) में क्रिस्टलीकृत हो सकते हैं: कॉम्पैक्ट हेक्सागोनल (एचसीपी) और शरीर-केंद्रित क्यूबिक (बीसीसी)। पहला आमतौर पर α चरण के रूप में संदर्भित किया जाता है, और दूसरा to चरण के रूप में।

घनीभूत, हेक्सागोनल α चरण परिवेश के तापमान पर स्थिर है; जबकि कम घने घन cub चरण 1337 cubC से ऊपर स्थिर है। इस प्रकार, इस अंतिम तापमान पर दोनों चरणों या आवंटियों (धातुओं के मामले में) के बीच एक संक्रमण होता है।

ध्यान दें कि हालांकि स्कैंडियम सामान्य रूप से एक एचसीपी ठोस में क्रिस्टलीकृत होता है, यह इसे बहुत घना धातु नहीं बनाता है; कम से कम, एल्यूमीनियम से अधिक हाँ। अपने इलेक्ट्रॉनिक विन्यास से यह जाना जा सकता है कि कौन से इलेक्ट्रॉन सामान्य रूप से अपने धातु बंधन में भाग लेते हैं:

3 डी ¹ 4 जी ²

इसलिए, 3 डी और 4 जी ऑर्बिटल्स के तीन इलेक्ट्रॉन उस रास्ते में हस्तक्षेप करते हैं जिसमें एससी परमाणु क्रिस्टल में स्थित होते हैं।

एक हेक्सागोनल क्रिस्टल में कॉम्पैक्ट करने के लिए, उनके नाभिक का आकर्षण ऐसा होना चाहिए कि ये तीन इलेक्ट्रॉन, कमजोर रूप से आंतरिक गोले के इलेक्ट्रॉनों द्वारा परिरक्षित होते हैं, एससी परमाणुओं से बहुत दूर नहीं भटकाते हैं और, परिणामस्वरूप, उनके बीच की दूरी संकीर्ण होती है।

उच्च दबाव चरण

Α और चरण तापमान में परिवर्तन के साथ जुड़े हुए हैं; हालाँकि, एक टेट्रागोनल चरण है, जो धातु नाइओबियम, एनबी के समान है, जिसके परिणामस्वरूप जब मेटालिक स्कैंडियम 20 GPa से अधिक दबाव से गुजरता है।

ऑक्सीकरण संख्या

स्कैंडियम अपने तीन वैलेंस इलेक्ट्रॉनों (3 डी ¹ 4 एस ²) की एक अधिकतम तक खो सकता है । सिद्धांत रूप में, पहली बार "गो" वे 4 जी कक्षीय कक्षा में हैं।

इस प्रकार, यौगिक में Sc ⁺ cation के अस्तित्व को मानते हुए, इसकी ऑक्सीकरण संख्या +1 है; जो यह कहते हुए समान है कि उसने 4s ऑर्बिटल (3D ¹ 4s ¹) से एक इलेक्ट्रॉन खो दिया है ।

यदि यह अनुसूचित जाति है ^{2 +}, इसके ऑक्सीकरण संख्या 2 हो जाएगा, और यह दो इलेक्ट्रॉनों (3 डी खो दिया जाएगा ¹ 4s ⁰); और यदि यह Sc ^{3+ है}, तो इन उद्धरणों में से सबसे अधिक स्थिर, इसकी ऑक्सीकरण संख्या +3 होगी, और यह आर्गन के लिए isoelectronic है।

संक्षेप में, उनकी ऑक्सीकरण संख्याएँ हैं: +1, +2 और +3। उदाहरण के लिए, Sc ₂ O ₃ में स्कैंडियम की ऑक्सीकरण संख्या +3 है क्योंकि Sc ³⁺ (Sc ₂ ³⁺ O ₃ ^2-) का अस्तित्व मान लिया गया है ।

गुण

भौतिक उपस्थिति

यह एक नरम और चिकनी बनावट के साथ अपने शुद्ध और तात्विक रूप में एक सफेद धातु है। यह पीले-गुलाबी टन का अधिग्रहण करता है जब यह ऑक्साइड की एक परत के साथ कवर होना शुरू हो जाता है (एससी ₂ ओ ₃)।

अणु भार

44.955 ग्राम / मोल।

गलनांक

1541 डिग्री सें।

क्वथनांक

2836 ° सें।

मोलर ताप क्षमता

25.52 J / (मोल · K)।

फ्यूजन की गर्मी

14.1 केजे / मोल।

वाष्पीकरण का ताप

332.7 केजे / मोल।

ऊष्मीय चालकता

20 डिग्री सेल्सियस पर 66 at · सेमी।

घनत्व

2.985 ग्राम / एमएल, ठोस, और 2.80 ग्राम / एमएल, तरल। ध्यान दें कि इसका ठोस राज्य घनत्व एल्यूमीनियम (2.70 ग्राम / एमएल) के करीब है, जिसका अर्थ है कि दोनों धातु बहुत हल्के हैं; लेकिन स्कैंडियम एक उच्च तापमान पर पिघलता है (एल्यूमीनियम का पिघलने बिंदु 660.3 iumC है)।

वैद्युतीयऋणात्मकता

पॉलिंग स्केल पर 1.36।

आयनीकरण ऊर्जा

पहला: 633.1 kJ / mol (Sc ⁺ गैसीय)।

दूसरा: 1235.0 kJ / mol (Sc ²⁺ गैसीय)।

तीसरा: 2388.6 kJ / mol (Sc ³⁺ गैस)।

परमाणु रेडियो

दोपहर 162 बजे।

चुंबकीय क्रम

पैरामैग्नेटिक।

आइसोटोप

स्कैंडियम के सभी समस्थानिकों में से, ⁴⁵ एससी कुल बहुतायत के लगभग 100% पर है (यह इसके परमाणु भार में 45 यू के करीब परिलक्षित होता है)।

दूसरों में रेडियोफोटोप्स होते हैं जो अलग-अलग आधे जीवन के साथ होते हैं; जैसे ⁴⁶ एससी (टी _1/2 = 83.8 दिन), ⁴⁷ एससी (टी _1/2 = 3.35 दिन), ⁴⁴ एससी (टी _1/2 = 4 घंटे), और ⁴⁸ एससी (टी _1/2) = 43.7 घंटे)। अन्य रेडियो आइसोटोप में टी _1/2 कम 4 घंटे है।

पेट की गैस

एससी ³⁺ कटियन एक अपेक्षाकृत मजबूत एसिड है। उदाहरण के लिए, पानी में यह जलीय कॉम्प्लेक्स ^{3+ बना सकता है}, जो बदले में पीएच को 7 से नीचे के मूल्य में बदल सकता है, इस तथ्य के कारण कि यह एच ₃ ओ ⁺ आयनों को अपने हाइड्रोलिसिस के उत्पाद के रूप में उत्पन्न करता है:

³⁺ (aq) + H ₂ O (l) <=> ²⁺ (aq) + H ₃ O ⁺ (aq)

स्कैंडियम की अम्लता की व्याख्या लुईस परिभाषा के अनुसार भी की जा सकती है: इसमें इलेक्ट्रॉनों को स्वीकार करने की उच्च प्रवृत्ति होती है और इसलिए, समन्वय परिसरों का निर्माण होता है।

समन्वय संख्या

स्कैंडियम की एक महत्वपूर्ण संपत्ति यह है कि इसका समन्वय संख्या, इसके अधिकांश अकार्बनिक यौगिकों, संरचनाओं या कार्बनिक क्रिस्टल में, 6 है; इसका मतलब है कि एससी छह पड़ोसियों से घिरा हुआ है (या छह बॉन्ड बनाता है)। ऊपर, जटिल जलीय ^{3+ सभी} का सबसे सरल उदाहरण है।

क्रिस्टल में, एससी के केंद्र अष्टकोणीय हैं; या तो अन्य आयनों (आयनिक ठोस में) के साथ बातचीत कर रहे हैं, या सहसंयोजक बंधुआ तटस्थ परमाणुओं के साथ (सहसंयोजक ठोस में)।

उत्तरार्द्ध का एक उदाहरण हमारे पास अल है, जो एसओ समूहों के बीच पुलों के रूप में कार्य करने वाले एको समूहों (एसिटिलोक्सी या एसिटॉक्सी) के साथ एक श्रृंखला संरचना बनाता है।

शब्दावली

क्योंकि डिफ़ॉल्ट रूप से इसके अधिकांश यौगिकों में स्कैंडियम की ऑक्सीकरण संख्या +3 है, इसलिए इसे अद्वितीय माना जाता है और नामकरण इसलिए सरल रूप से सरल है; बहुत कुछ ऐसा ही है जैसा कि क्षार धातुओं या एल्यूमीनियम के साथ होता है।

उदाहरण के लिए, इसके ऑक्साइड पर विचार करें, एससी ₂ ओ ₃ । एक ही रासायनिक सूत्र स्कैंडियम के लिए अग्रिम ऑक्सीकरण स्थिति +3 को इंगित करता है। इस प्रकार, इस यौगिक स्कैंडियम को कॉल करने के लिए, और अन्य लोगों की तरह, व्यवस्थित, स्टॉक और पारंपरिक नामकरण का उपयोग किया जाता है।

एससी ₂ ओ ₃ तो स्कैंडियम ऑक्साइड है, स्टॉक नामकरण के अनुसार, omitting (III) (हालांकि यह इसकी एकमात्र संभव ऑक्सीकरण स्थिति नहीं है); स्कैंडिक ऑक्साइड, पारंपरिक नामकरण के अनुसार नाम के अंत में प्रत्यय के साथ; और डाइसेकंडियम ट्रायोक्साइड, व्यवस्थित नामकरण के यूनानी संख्यात्मक उपसर्गों के नियमों का पालन करना।

जैविक भूमिका

स्कैंडियम, फिलहाल, एक परिभाषित जैविक भूमिका का अभाव है। यही है, यह अज्ञात है कि शरीर Sc ³⁺ आयनों को कैसे जमा या आत्मसात कर सकता है; कौन से विशिष्ट एंजाइम इसका इस्तेमाल कोफ़ेक्टर के रूप में कर सकते हैं, अगर यह कोशिकाओं पर एक प्रभाव डालती है, तो समान रूप से Ca ²⁺ या Fe ³⁺ आयनों तक ।

हालांकि, यह ज्ञात है कि एससी ³⁺ आयन Fe ³⁺ आयनों के चयापचय में हस्तक्षेप करके संभवतः जीवाणुरोधी प्रभाव ^{डालते} हैं ।

दवा के भीतर कुछ सांख्यिकीय अध्ययन संभवतः इसे पेट की बीमारियों, मोटापा, मधुमेह, मस्तिष्क संबंधी लेप्टोमेनिटिस और अन्य बीमारियों से जोड़ते हैं; लेकिन पर्याप्त रूप से ज्ञानवर्धक परिणाम के बिना।

इसी तरह, पौधे आमतौर पर अपने पत्तों या उपजी में स्कैंडियम की प्रशंसनीय मात्रा जमा नहीं करते हैं, लेकिन उनकी जड़ों और पिंड में। इसलिए, यह तर्क दिया जा सकता है कि बायोमास में इसकी एकाग्रता खराब है, इसके शारीरिक कार्यों में थोड़ी भागीदारी का संकेत है और, परिणामस्वरूप, यह मिट्टी में अधिक संचय समाप्त करता है।

कहां मिलेंगे और उत्पादन होगा

खनिज और तारे

स्कैंडियम अन्य रासायनिक तत्वों की तरह प्रचुर मात्रा में नहीं हो सकता है, लेकिन पृथ्वी की पपड़ी में इसकी उपस्थिति पारा और कुछ कीमती धातुओं से अधिक है। वास्तव में, इसकी बहुतायत कोबाल्ट और बेरिलियम का अनुमान लगाती है; प्रत्येक टन चट्टानों के लिए, 22 ग्राम स्कैंडियम निकाला जा सकता है।

समस्या यह है कि उनके परमाणु स्थित नहीं हैं लेकिन बिखरे हुए हैं; यही है, कोई खनिज नहीं हैं जो उनकी सामूहिक संरचना में स्कैंडियम में ठीक से समृद्ध हैं। इसलिए, यह किसी भी विशिष्ट खनिज बनाने वाले आयनों (जैसे कार्बोनेट, सीओ ₃ ^2- या सल्फाइड, एस ^2-) के लिए कोई प्राथमिकता नहीं है ।

यह अपनी शुद्ध अवस्था में नहीं है। न ही इसका सबसे स्थिर ऑक्साइड है, एससी ₂ ओ ₃, जो खनिजों को परिभाषित करने के लिए अन्य धातुओं या सिलिकेट्स के साथ मिलाता है; जैसे कि थ्रोट्वेइट, इक्सेनाइट और गैडोलोनाइट।

ये तीन खनिज (स्वयं में दुर्लभ) स्कैंडियम के मुख्य प्राकृतिक स्रोतों का प्रतिनिधित्व करते हैं, और नॉर्वे, आइसलैंड, स्कैंडिनेविया और मेडागास्कर के क्षेत्रों में पाए जाते हैं।

अन्यथा, एससी ³⁺ आयनों को कुछ रत्न में अशुद्धियों के रूप में शामिल किया जा सकता है, जैसे एक्वामरीन, या यूरेनियम खानों में। और आकाश में, तारों के भीतर, यह तत्व बहुतायत में 23 वें स्थान पर है; यदि पूरे ब्रह्मांड को माना जाए तो काफी अधिक है।

औद्योगिक अपशिष्ट और अपशिष्ट

यह सिर्फ कहा गया है कि स्कैंडियम को अशुद्धता के रूप में भी पाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यह TiO ₂ पिगमेंट में पाया जाता है; यूरेनियम प्रसंस्करण से कचरे में, साथ ही साथ इसके रेडियोधर्मी खनिजों; और धातुई एल्यूमीनियम के उत्पादन में बॉक्साइट अवशेषों में।

यह निकेल और कोबाल्ट लेटराइट्स में भी पाया जाता है, जो भविष्य में स्कैंडियम का एक आशाजनक स्रोत है।

धातु संबंधी कमी

स्कैंडियम के निष्कर्षण के आसपास की जबरदस्त कठिनाइयां, जो देशी या धातु राज्य में प्राप्त करने के लिए बहुत समय लेती थीं, इस तथ्य के कारण थीं कि Sc ₂ O ₃ को कम करना मुश्किल है; तिवारी ₂ से भी अधिक, चूंकि स्क ³⁺ O ^{2- की} ओर Ti ⁴⁺ की तुलना में अधिक आत्मीयता ^{दिखाता} है (अपने संबंधित आक्साइड में 100% आयनिक वर्ण मानकर)।

यही है, एक अच्छा कम करने वाले एजेंट (आमतौर पर कार्बन या क्षार या क्षारीय पृथ्वी धातुओं) के साथ स्कै ₂ ओ _{3 की} तुलना में डी-ऑक्सीजन टीआई ₂ को करना आसान है । यही कारण है कि एससी ₂ ओ ₃ पहले एक यौगिक में बदल जाता है जिसकी कमी कम समस्याग्रस्त है; जैसे स्कैंडियम फ्लोराइड, एससीएफ ₃ । अगला, धातु कैल्शियम के साथ ScF ₃ को कम किया जाता है:

2ScF ₃ (s) + 3Ca (s) => 2Sc (s) + 3CaF ₂ (s)

एससी ₂ ओ ₃ या तो पहले से उल्लिखित खनिजों से आता है, या यह अन्य तत्वों (जैसे यूरेनियम और लोहे) के अर्क का उपोत्पाद है। यह स्कैंडियम का व्यावसायिक रूप है, और इसका कम वार्षिक उत्पादन (15 टन) चट्टानों से इसके निष्कर्षण के अलावा, प्रसंस्करण की उच्च लागत को दर्शाता है।

इलेक्ट्रोलीज़

स्कैंडियम का उत्पादन करने के लिए एक और तरीका है कि पहले अपने क्लोराइड नमक, स्कैल _{3 को प्राप्त करें}, और फिर इसे इलेक्ट्रोलिसिस के अधीन करें। इस प्रकार, धातु स्कैंडियम का उत्पादन एक इलेक्ट्रोड (स्पंज की तरह) में होता है, और दूसरे में क्लोरीन गैस का उत्पादन होता है।

प्रतिक्रियाओं

Amphotericism

स्कैंडियम न केवल एल्यूमीनियम के साथ प्रकाश धातु होने की विशेषताओं को साझा करता है, बल्कि वे एम्फ़ोटेरिक भी हैं; यही है, वे अम्ल और क्षार की तरह व्यवहार करते हैं।

उदाहरण के लिए, यह कई अन्य संक्रमण धातुओं की तरह प्रतिक्रिया करता है, जिसमें लवण और हाइड्रोजन गैस पैदा करने के लिए मजबूत अम्ल होते हैं:

2Sc (s) + 6HCl (aq) => 2ScCl ₃ (aq) + 3H ₂ (g)

ऐसा करने में, यह एक आधार की तरह व्यवहार करता है (एचसीएल के साथ प्रतिक्रिया करता है)। लेकिन, उसी तरह यह मजबूत आधारों के साथ प्रतिक्रिया करता है, जैसे कि सोडियम हाइड्रॉक्साइड:

2Sc (s) + 6NOH (aq) + 6H ₂ O (l) => 2Na ₃ Sc (OH) ₆ (aq) + 3H ₂ (g)

और अब यह एक एसिड की तरह व्यवहार करता है (NaOH के साथ प्रतिक्रिया करता है), एक स्कैंडेट नमक बनाने के लिए; सोडियम की, Na ₃ Sc (OH) ₆, स्कैंडेट आयन के साथ, Sc (OH) ₆ ^3- ।

ऑक्सीकरण

हवा के संपर्क में आने पर, स्कैंडियम अपने संबंधित ऑक्साइड को ऑक्सीकरण करना शुरू कर देता है। यदि गर्मी स्रोत का उपयोग किया जाता है, तो प्रतिक्रिया त्वरित और स्वपोषी होती है। इस प्रतिक्रिया को निम्नलिखित रासायनिक समीकरण द्वारा दर्शाया गया है:

4Sc (s) + 3O ₂ (g) => 2Sc ₂ O ₃ (s)

halides

स्कैंडियम सामान्य रासायनिक सूत्र ScX ₃ (X = F, Cl, Br, आदि) के हलोजन बनाने के लिए सभी हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है ।

उदाहरण के लिए, यह निम्नलिखित समीकरण के अनुसार आयोडीन के साथ प्रतिक्रिया करता है:

2Sc (s) + 3I ₂ (g) => 2ScI ₃ (s)

उसी तरह यह क्लोरीन, ब्रोमीन और फ्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है।

हाइड्रोक्साइड का निर्माण

धातुई स्कैंडियम अपने संबंधित हाइड्रोक्साइड और हाइड्रोजन गैस के उत्पादन के लिए पानी में घुल सकता है:

2Sc (s) + 6H ₂ O (l) => 2Sc (OH) ₃ (s) + H ₂ (g)

एसिड हाइड्रोलिसिस

जलीय ³⁺ परिसरों को इस तरह से हाइड्रोलाइज़ किया जा सकता है कि वे Sc- (OH) -Sc पुलों का निर्माण करते हैं, जब तक कि वे तीन स्कैंडियम परमाणुओं के साथ एक क्लस्टर को परिभाषित नहीं करते हैं।

जोखिम

इसकी जैविक भूमिका के अलावा, स्कैंडियम के सटीक शारीरिक और विषाक्त प्रभाव अज्ञात हैं।

अपने मौलिक रूप में इसे गैर विषैले माना जाता है, जब तक कि इसका बारीक विभाजन ठोस न हो, जिससे फेफड़ों को नुकसान होता है। इसी तरह, इसके यौगिकों को शून्य विषाक्तता के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है, इसलिए सिद्धांत में उनके लवणों का अंतर्ग्रहण किसी भी जोखिम का प्रतिनिधित्व नहीं करना चाहिए; जब तक खुराक अधिक नहीं है (चूहों में परीक्षण किया गया)।

हालांकि, इन पहलुओं के बारे में डेटा बहुत सीमित है। इसलिए, यह नहीं माना जा सकता है कि घोटालों में से कोई भी यौगिक वास्तव में गैर विषैले हैं; इससे भी कम अगर धातु मिट्टी और पानी में जमा हो सकती है, तो पौधों को पारित करना, और कुछ हद तक, जानवरों को।

फिलहाल, स्कैंडियम अभी भी भारी धातुओं की तुलना में एक जोखिमपूर्ण जोखिम का प्रतिनिधित्व नहीं करता है; जैसे कैडमियम, मरकरी और लेड।

अनुप्रयोग

मिश्र

यद्यपि स्कैंडियम की कीमत अन्य धातुओं जैसे कि टाइटेनियम या यट्रियम की तुलना में अधिक है, इसके अनुप्रयोग प्रयासों और निवेश के लायक हैं। उनमें से एक एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के लिए एक योजक के रूप में इसका उपयोग करना है।

इस तरह, एससी-अल मिश्र (और अन्य धातु) अपनी लपट को बनाए रखते हैं, लेकिन संक्षारण के लिए और भी अधिक प्रतिरोधी हो जाते हैं, उच्च तापमान पर (वे दरार नहीं करते हैं), और टाइटेनियम के रूप में मजबूत होते हैं।

इतना प्रभाव है कि स्कैंडियम का इन मिश्र धातुओं पर प्रभाव है कि यह अपने वजन में एक सराहनीय वृद्धि का अवलोकन किए बिना अपने गुणों में सुधार करने के लिए अपने गुणों के लिए ट्रेस मात्रा (द्रव्यमान से 0.5% से कम) में इसे जोड़ने के लिए पर्याप्त है। ऐसा कहा जाता है कि अगर एक दिन बड़े पैमाने पर इस्तेमाल किया जाए, तो यह विमान के वजन को 15-20% तक कम कर सकता है।

इसी तरह, स्कैंडियम मिश्र धातुओं का उपयोग रिवाल्वर के फ्रेम के लिए, या खेल लेखों के निर्माण के लिए किया गया है, जैसे बेसबॉल चमगादड़, विशेष साइकिल, मछली पकड़ने की छड़, गोल्फ क्लब, आदि। हालांकि टाइटेनियम मिश्र धातुओं की जगह उन्हें सस्ता लगता है क्योंकि वे सस्ते होते हैं।

इन मिश्र धातुओं का सबसे अच्छा ज्ञात अल ₂₀ ली ₂₀ एमजी ₁₀ एससी ₂₀ टीआई _{30 है}, जो टाइटेनियम जितना मजबूत है, एल्यूमीनियम जितना हल्का है और सिरेमिक जैसा कठोर है।

3 डी प्रिंटिग

स्कै-अल मिश्र धातु का उपयोग 3 डी प्रिंट बनाने के लिए किया गया है, ताकि पूर्व-चयनित ठोस पर उनकी परतों को जगह या जोड़ सकें।

स्टेडियम रोशन

स्टेडियमों में प्रकाशस्तंभ सूरज की रोशनी की नकल करते हैं जो स्कैंडियम आयोडाइड की क्रिया के साथ-साथ पारा लैपर्स के लिए धन्यवाद करते हैं। स्रोत: Pexels

स्कैंडियम आयोडाइड, एससीआई ₃, (सोडियम आयोडाइड के साथ) पारा वाष्प लैंप को कृत्रिम रोशनी बनाने के लिए जोड़ा जाता है जो सूरज की नकल करते हैं। यही कारण है कि रात में भी स्टेडियम या कुछ खेल मैदानों में, उनके अंदर प्रकाश व्यवस्था ऐसी होती है कि वे दिन के उजाले में खेल देखने की अनुभूति प्रदान करते हैं।

इसी तरह के प्रभावों का उपयोग विद्युत उपकरणों जैसे डिजिटल कैमरा, टेलीविजन स्क्रीन, या कंप्यूटर मॉनिटर के लिए किया गया है। इसी तरह, ऐसे _3- एचजी एसआई लैंप के साथ हेडलाइट्स फिल्म और टेलीविजन स्टूडियो में स्थित हैं।

ठोस ऑक्साइड ईंधन सेल

एसओएफसी, अंग्रेजी में इसके संक्षिप्त (ठोस ऑक्साइड ईंधन सेल) के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक माध्यम के रूप में एक ऑक्साइड या सिरेमिक का उपयोग करता है; इस मामले में, एक ठोस जिसमें स्कैंडियम आयन होते हैं। इन उपकरणों में इसका उपयोग इसकी महान विद्युत चालकता और तापमान में वृद्धि को स्थिर करने की क्षमता के कारण है; इसलिए वे बिना गर्मजोशी के काम करते हैं।

इस तरह के एक ठोस ऑक्साइड का एक उदाहरण स्कैंडियम स्थिर जिरकोनाइट है (एससी ₂ ओ _{3 के रूप में}, फिर से)।

मिट्टी के पात्र

स्कैंडियम कार्बाइड और टाइटेनियम असाधारण कठोरता का एक सिरेमिक बनाते हैं, जो हीरे के बाद दूसरा है। हालांकि, इसका उपयोग बहुत ही उन्नत अनुप्रयोगों के साथ सामग्री तक सीमित है।

कार्बनिक समन्वय क्रिस्टल

एससी ³⁺ आयन कई कार्बनिक लिगेंड के साथ समन्वय कर सकते हैं, खासकर अगर वे ऑक्सीजन युक्त अणु हैं।

इसका कारण यह है कि गठित एससी-ओ बॉन्ड बहुत स्थिर हैं, और इसलिए अद्भुत संरचनाओं के साथ क्रिस्टल का निर्माण करते हैं, जिनके छिद्रों में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर किया जा सकता है, जो विषम उत्प्रेरक की तरह व्यवहार करते हैं; या घर में तटस्थ अणुओं, एक ठोस भंडारण की तरह व्यवहार करना।

इसी तरह, ऐसे कार्बनिक स्कैंडियम समन्वय क्रिस्टल का उपयोग संवेदी सामग्री, आणविक sieves, या आयन कंडक्टरों को डिजाइन करने के लिए किया जा सकता है।

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