Escandi

R: Scandium ofereix força transformadora sense necessitat de tractaments tèrmics problemàtics i costosos. Concretament, les addicions d'escandi poden augmentar la resistència a la fluència en una sèrie 5000 a entre 300Mpa i 450Mpa, depenent de la quantitat d'addició, mantenint les xifres d'allargament (ductilitat) de 12-15.

R: La composició química de l'aliatge principal d'alumini-escandi és del 2% d'escandi i el saldo és del 99,7% d'alumini. L'aliatge principal s'utilitza per afegir escandi a aliatges que contenen Al-Mg-Zr, que s'utilitzen en forma de làmina i placa. Aquestes làmines i plaques són utilitzades principalment pels fabricants d'avions.

R: L'escandi elemental es considera no tòxic i s'han fet poques proves amb animals de compostos d'escandi. Els nivells de dosi mitja letal (DL50) per al clorur d'escandi (III) per a rates s'han determinat com a 4 mg/kg per a l'administració intraperitoneal i 755 mg/kg per a l'administració oral.

R: Els principals usos de l'escandi són com a additiu d'aliatge als aliatges a base d'alumini per a articles esportius i en làmpades d'halogenurs metàl·lics d'alta intensitat.

R: Hi ha dues maneres habituals d'extreure l'escandi.

• La primera manera és extreure'l com a subproducte de les restes del molí d'urani.
• El segon mètode mitjançant el qual es pot preparar l'escandi és quan els clorurs d'escandi fosos, el liti i el potassi s'electrolitzen mitjançant elèctrodes de zinc fos i filferro de tungstè.

R: L'element Scandium té unes propietats vastes i s'han discutit els seus usos. Algunes de les propietats es distingeixen molt d'altres elements i defineixen els diferents propòsits i aplicacions de l'element escandi. S'estan realitzant més investigacions en aquest camp per descobrir les característiques i aplicacions recents de l'escandi.

Algunes propietats importants de l'escandi són que el nombre de massa d'aquest element és de 44,96 u. L'escandi pertany al grup 3, al període 4 i al bloc d de la taula periòdica. L'estructura atòmica de l'escandi consta de 21 protons i 24 neutrons. L'escandi també mostra propietats d'electronegativitat ja que és un metall. L'electronegativitat de l'escandi és relativament alta, és a dir, 1,36.

L'escandi es troba habitualment a la Terra en estat d'oxidació +3. L'element escandi, quan està en estat d'oxidació, té una gran semblança amb altres metalls rars de la Terra. A causa del seu radi iònic significativament petit, alguns dels comportaments i característiques de l'escandi són rars d'altres elements terrestres. Per la mateixa raó, l'element escandi, en la seva forma iònica, és un àcid relativament fort i també té una major tendència a formar complexions.

R: L'escandi és un dels elements químics, també un metall rar que es troba a la terra. El 1871, Dmitry Ivanovich Mendeleyev, un químic rus, va predir l'existència d'aquest element. Després va ser descobert per Lars Fredrik Nilson el 1879. Es representa amb el símbol "S". A la taula periòdica, el nombre atòmic de l'escandi és 21. El pes atòmic, en canvi, és de 44,965 g/mol. A la terra, l'escandi o "Sc" es troba habitualment a Escandanàvia. Es presenta com a petites quantitats en moltes espècies minerals que es troben a la terra. Hi ha diverses propietats i usos de l'element escandi.

L'escandi també és un dels elements cars per la seva escassetat i producció limitada. El preu de l'escandi pur pot ser d'aproximadament $ 7000 / per kg fins i tot més alt que això. L'escandi també té una gran abundància còsmica. A més, és el vint-i-tres (23è) element més abundant al sol.

És un element que es considera no tòxic. Tot i que, no hi ha molta investigació extensa en termes de problemes de salut i seguretat amb escandi. El clorur d'escandi és un compost que pot ser d'una dosi letal. Per tant, aquest compost i altres compostos d'escandi s'han de manejar amb cura, ja que es poden considerar per a una toxicitat moderada.

A: Efectes de l'escandi sobre el medi ambient:

L'escandi s'aboca al medi ambient en molts llocs diferents, principalment per les indústries productores de petroli. També pot entrar a l'entorn quan es llença l'equip domèstic. L'escandi s'acumularà gradualment als sòls i als sòls aquàtics i això acabarà comportant un augment de les concentracions en humans, animals i partícules del sòl.

Amb els animals aquàtics, l'escandi causa danys a les membranes cel·lulars, la qual cosa té diverses influències negatives en la reproducció i en les funcions del sistema nerviós.

A: Efectes sobre la salut de l'escandi:

L'escandi no té cap funció biològica. Només arriben a la cadena alimentària petites quantitats, de manera que la ingesta mitjana diària d'una persona és inferior a 0,1 microgram.

L'scadium no és tòxic, tot i que hi ha hagut suggeriments que alguns dels seus compostos podrien ser cancerogènics.

L'escandi és sobretot perillós en l'entorn de treball, a causa del fet que les humitats i els gasos es poden inhalar amb l'aire. Això pot provocar embòlies pulmonars, especialment durant l'exposició a llarg termini. L'escandi pot ser una amenaça per al fetge quan s'acumula al cos humà.

R: L'escandi es distribueix de manera escassa i es troba en petites quantitats en molts minerals. Els minerals rars d'Escandinàvia i Madagascar com la thortveitita, l'euxenita i la gadolinita són les úniques fonts concentrades conegudes d'aquest element. La thortveitita pot contenir fins a un 45% d'escandi en forma d'òxid d'escandi.

R: L'escandi-44 és un isòtop mèdic prometedor per a la tomografia per emissió de positrons (PET). La PET permet als metges mesurar l'activitat de les cèl·lules del cos per ajudar a identificar el càncer, les malalties del cor i altres afeccions. Es pot produir escandi-44 mitjançant la desintegració radioactiva del titani-44. Com que es desintegra molt més lentament que l'escandi-44, el mateix lot de titani-44 pot produir prou escandi-44 per a molts anys d'exploracions PET. El repte és separar de manera fiable l'escandi-44 del titani-44 als hospitals. Ara els investigadors tenen una nova solució. Van utilitzar una molècula orgànica anomenada hidroxamat per immobilitzar el titani-44 sobre una resina. A continuació, van fer passar un líquid dissenyat per eliminar només l'escandi-44 a través de la resina. Aquest procés es pot repetir a mesura que es produeixi més escandi-44 cada dia.

R: Es pot trobar escandi en una sèrie d'aliments com ara butternut, avellana comuna, coco i anacard, cosa que fa que l'escandi sigui un biomarcador potencial per al consum d'aquests productes alimentaris.

R: Mitjançant un procés de microaliatge, l'escandi pot ajudar a augmentar la resistència i la soldabilitat d'una estructura d'alumini alhora que genera un estalvi de combustible important per als operadors de línies aèries. Els aliatges d'alumini-escandi tenen el potencial de reduir els costos directes de fabricació i maximitzar la capacitat de fabricació i reparació.

R: L'escandi s'utilitza en aliatges d'alumini-escandi per a components de la indústria aeroespacial i per a equips esportius com ara marcs de bicicletes, canyes de pescar, eixos de ferro de golf i bates de beisbol. El iodur d'escandi s'utilitza en làmpades de vapor de mercuri, que s'utilitzen per replicar la llum solar als estudis de la indústria cinematogràfica i televisiva.

R: Aquí hi ha alguns possibles avenços futurs en aliatge d'escandi:

● Impressió 3D

Les pols d'aliatge Sc-Al es podrien utilitzar per imprimir en 3D estructures metàl·liques complexes.

● Defensa

Els aliatges d'escandi i alumini podrien substituir l'armadura d'acer d'alta resistència a les plataformes militars i els aliatges de titani de grau aeroespacial als avions de caça.

● Lleugerament

Els aliatges d'escandi podrien reduir el pes dels vehicles, cosa que podria millorar l'economia de combustible.

● Piles de combustible d'òxid sòlid

L'escandi es podria utilitzar en piles de combustible d'òxid sòlid per a aplicacions a escala comercial i d'utilitat.

R: Sí, l'escandi es pot aliar amb altres metalls per formar aliatges d'escandi. L'aliatge més comú és l'aliatge d'alumini-escandi, sovint anomenat "aliatge d'escandi-alumini" o simplement "aliatge d'escandi". Aquest aliatge normalment conté un petit percentatge d'escandi, sovint en el rang de 0,1% a 0,5%. L'addició d'escandi a l'alumini pot millorar certes propietats de l'aliatge.

R: L'escandi pot afectar significativament l'estructura i les propietats dels aliatges d'alumini. Escandi pot:

● Millorar la força

L'escandi pot enfortir l'alumini de tres maneres:

● Millorar la soldabilitat

L'escandi pot reduir l'esquerdament calent a les soldadures i augmentar la resistència de les soldadures.

● Millorar la resistència a la corrosió

L'escandi pot millorar o estabilitzar la ductilitat del material.

● Millorar el comportament de fatiga

L'escandi pot crear aliatges superplàstics que es poden formar a velocitats de tensió de fins a 10−2 s−1.

R: Sí, els aliatges d'escandi són totalment reciclables. Es poden combinar amb altres aliatges sense contaminar els corrents de reciclatge. Tanmateix, pot ser més econòmic separar-los en funció del valor.