Òxid d'escandi

R: L'òxid d'escandi no és soluble en aigua, però pot ser soluble en àcids calents, però de vegades també reacciona. Però l'òxid d'escandi és anfòter com si el compost pogués reaccionar amb un àcid i una base, llavors es diu que el compost és anfòter.

A: Propietats físiques de l'escandi:

• Sembla ser un metall de color blanc platejat.
• Té una textura moderadament suau.
• L'escandi s'embruta a l'aire.
• També es crema fàcilment.
• L'escandi reacciona amb l'aigua.
• La configuració electrònica d'Scandium és [Ar]3d14s2.
• El punt de fusió del metall és de 1541oC.
• El punt d'ebullició del metall és de 2836oC.

R: L'òxid d'escandi (Sc2O3) té molts usos:

• Sistemes d'alta temperatura: l'òxid d'escandi és resistent a la calor i als xocs tèrmics.
• Ceràmica electrònica: l'òxid d'escandi té propietats úniques que són útils en materials electrònics.
• Composició del vidre: l'òxid d'escandi s'utilitza com a material auxiliar en el vidre.
• Piles de combustible d'òxid sòlid: l'òxid d'escandi millora el rendiment d'aquestes piles de combustible, que s'utilitzen en centres de dades i hospitals.
• Làsers i il·luminació: l'òxid d'escandi s'utilitza en productes de nínxol com ara làsers i il·luminació per a estadis o estudis.
• Aliatges Al-Sc: l'òxid d'escandi és una matèria primera per als aliatges Al-Sc, que s'utilitzen en vehicles, vaixells i aeroespacial.
• Matèria principal de diòxid de titani: l'òxid d'escandi s'utilitza per produir matèries primeres de diòxid de titani d'alta qualitat.
• Recobriment òptic: l'òxid d'escandi produeix capes de pel·lícula d'alt índex que són transparents a longituds d'ona tan curtes com 225 nm a la regió UV.

R: Com que l'escandi és un oligoelement, actualment s'acostuma a obtenir mitjançant l'extracció de residus i mitjan producció metal·lúrgica, fosforits que contenen urani, àcid sulfúric hidrolític, minerals d'escandi-vanadi, aigües de mines i aliatges d'alumini-escandi.

R: L'òxid d'escandi també s'utilitza com a material làser a causa del seu alt índex de refracció, una forta absorció a les regions UV i visibles de l'espectre i un alt punt de fusió. A més, l'òxid d'escandi és un component clau en components electrònics com ara condensadors, resistències i transistors.

R: L'òxid d'escandi troba diverses aplicacions al mercat. S'utilitza en la producció d'aliatges d'alumini-escandi, que milloren la força i la resistència a la calor dels aliatges d'alumini utilitzats en les indústries aeroespacials i de defensa. També s'utilitza en làmpades d'halogenurs metàl·lics d'alta intensitat, làsers i piles de combustible d'òxid sòlid (SOFC) a causa de les seves excel·lents propietats elèctriques i tèrmiques. A més, l'òxid d'escandi té aplicacions potencials en altres indústries, com ara l'electrònica, la ceràmica i la catàlisi, a causa de les seves propietats i habilitats úniques.

R: L'òxid d'escandi és un òxid de terres rares amb un punt de fusió elevat. S'utilitza en ceràmica per diversos motius, entre ells:

● Resistència a la calor

L'òxid d'escandi és resistent a la calor i al xoc tèrmic, el que el fa útil en sistemes d'alta temperatura.

● Aïllament elèctric

La ceràmica d'òxid d'escandi es considera favorable per a la construcció i l'aïllament elèctric.

● Components òptics

Les ceràmiques d'òxid d'escandi són prometedores per al seu ús en components òptics i làsers d'estat sòlid.

R: L'òxid d'escandi pot millorar la resistència a la corrosió dels materials.

• Aliatges d'alumini: l'escandi és un material d'aliatge clau en aliatges d'alumini. Pot millorar la resistència a la corrosió, la resistència a la tracció i la soldabilitat de l'aliatge. L'escandi també és un potent refinador de gra i inhibidor de la recristal·lització.
• Acer: l'escandi pot augmentar la resistència a la polarització, reduir la taxa de corrosió i inhibir els productes de corrosió. També pot millorar la resistència a la tracció i reduir la susceptibilitat a la corrosió per estrès.
• Coure: el dopatge d'escandi pot augmentar la resistència a la corrosió dels recobriments.

R: L'òxid d'escandi (Sc2O3) és un sòlid blanc amb un alt punt de fusió d'uns 2430 graus. Té una alta conductivitat tèrmica de 17 W*mK-'. L'òxid d'escandi s'utilitza en sistemes d'alta temperatura perquè resisteix la calor i el xoc tèrmic. També s'utilitza en ceràmica electrònica i composició de vidre.

R: El mercat més gran d'òxid d'escandi són els SOFC, que van representar el 90% de la demanda mundial el 2020. Els SOFC de Bloom Energy són els principals consumidors d'òxid d'escandi, i representen el 74% del consum mundial.

El mercat global d'escandi es divideix en les següents indústries d'usuaris finals:

• Aeroespacial i defensa
• Piles de combustible d'òxid sòlid (SOFC)
• Ceràmica
• Il·luminació
• Electrònica
• Impressió 3D
• Articles esportius

R: Sí, l'òxid d'escandi es pot utilitzar en el tractament d'aigües residuals industrials. L'òxid d'escandi també es pot utilitzar en: Piles de combustible, Aplicacions solars, Sistemes d'alta temperatura, Ceràmica electrònica, Composició de vidre.

L'òxid d'escandi és insoluble en aigua. Tanmateix, l'òxid d'escandi es pot fabricar com a dielèctric TFT amb excel·lents propietats elèctriques mitjançant un mètode d'inducció d'aigua.

R: Sí, l'òxid d'escandi es pot combinar amb altres materials per crear nous compostos:

● Nitrur de titani

Un material de recobriment ceràmic que és dur, resistent al desgast i resistent a la corrosió.

● Òxid de plom i òxid de tàntal

Quan es combinen amb òxid d'escandi, aquests materials produeixen una ceràmica que pot detectar la calor.

● Alumini

Quan s'alia amb escandi, l'alumini es torna més fort, més flexible i més resistent a la calor i la corrosió.

● Resistències de pel·lícula d'òxid metàl·lic

L'òxid d'escandi es pot utilitzar com a dopant per millorar l'estabilitat i la fiabilitat d'aquestes resistències

R: Els projectes globals de subministrament d'òxid d'escandi proposats donen lloc a 1.800 tones el 2030. La demanda d'òxid d'escandi arriba a les 38 tones en l'escenari habitual el 2030. La demanda arriba a les 5.500 tones en l'escenari addicional del 10% suposat el 2030.

R: L'escandi té tres radioisòtops que s'utilitzen en medicina nuclear:

• 43Sc: Un isòtop que emet positrons (+) per a la imatge
• 44Sc: un isòtop que emet positrons (+) per a la imatge
• 47Sc: Partícula beta ( −) que emet radionúclid

R: Sí, l'òxid d'escandi es pot sintetitzar per mitjans artificials.

1. Alguns mètodes inclouen:

• Ruta sol-gel
• Reaccions hidrotermals
• Reaccions en estat sòlid
• Mètode d'inducció de l'aigua

2. Altres mètodes inclouen:

• Formant un sol col·loïdal concentrat de Sc(OH)3
• Calcinar un precursor de sulfat a 1100 graus durant 4 h

3. L'òxid d'escandi també es pot sintetitzar mitjançant:

• Preparació de nanopartícules ScOOH en solució utilitzant ScCl3, xH2O com a precursor
• Assecat ScOOH sol
• Sintetització d'una barreja d'òxids Sc2TiO5:Eu2Ti2O7:Sc2O3 en fase d'equilibri mitjançant reacció en estat sòlid a 1100 graus durant 48 h