سكانديوم

	كالسيوم → سكانديوم ← تيتانيوم
المظهر
	أبيض فضي;
الخصائص العامة
الاسم، الرمز، الرقم	سكانديوم, Sc, 21
النطق	//
تصنيف العنصر	فلز انتنطقي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي	3, 4, d
الوزن الذري القياسي	44.955912(6)
التوزيع الإلكتروني	[Ar] 3d1 4s2; 2, 8, 9, 2
الخصائص الطبيعية
الطور	صلب
الكثافة (بالقرب من د.ح.غ.)	2.985 g·cm−3
الكثافة السائلة عند ن.إ.	2.80 گ·سم−3
نقطة الانصهار	1814 ك, 1541 °C, 2806 °F
نقطة الغليان	3109 ك, 2836 °س, 5136 °ف
حرارة الانصهار	14.1
حرارة التبخر	332.7 ك‌ج·مول−1
السعة الحرارية المولية	25.52 ج·مول−1·ك−1
ضغط البخار
الخصائص الذرية
حالات الأكسدة	3, 2, 1 ; (أكسيد أمفوتيري)
سالبية كهربية	1.36 (مقياس پولنگ)
طاقات التأين; (المزيد)	الأولى: 633.1 ك‌ج·مول−1
	الثانية: 1235.0 ك‌ج·مول−1
	الثالثة: 2388.6 ك‌ج·مول−1
نصف القطر الذري	162 پ‌م
نصف قطر تساهمي	170±7 pm
نصف قطر ڤان در ڤالز	211 pm
متفرقات
البنية البلورية	hexagonal
الترتيب المغناطيسي	paramagnetic
المقاومية الكهربائية	(د.ح.غ.) (α, poly); calc. 562 nΩ·m
ناقلية حرارية	15.8 W·m−1·K−1
التمدد الحراري	(د.ح.غ.) (α, poly); 10.2 µm/(m·K)
معامل ينگ	74.4 گ‌پا
معامل القص	29.1 گ‌پا
معامل الحجم	56.6 گ‌پا
نسبة پواسون	0.279
صلادة برينل	750 م‌پا
رقم تسجيل كاس	7440-20-2
أكثر النظائر استقراراً
	الموضوعة الرئيسية: نظائر سكانديوم
	·

سكانديوم scandium عنصر معدني انتنطقي، وهوأول عناصر المجموعة الانتنطقية الأولى. رمزه الكيمياوي Sc وعدده الذري (21) ووزنه الذري (44.956). تنبأ ديمتري مندليِڤ Dimitri Mendeleev بوجوده عام 1871 وفقاً لقانونه الدوري، وعزله نلسون L.F.Nilson عام 1897 من عينات الفلز الموجودة في اسكندنافيا لذلك سمّي بالاسكانديوم.

الخواص

الخواص الكيميائية

النظائر

التواجد

الإنتاج

المركبات

انظر أيضا التصنيفات: مركبات السكانديوم ومعادن السكانديوم

أنصاف الأقطار الأيونية (pm)
Al	Sc	Y	La	Lu
53.5	74.5	90.0	103.2	86.1

أكاسيد وهيدروكسيدات

الهاليدات والهاليدات الكاذبة

المشتقات العضوية

أكاسيد غير شائعة

التاريخ

الاستخدامات

أجزاء من ميگ-29 تُصنع من سبيكة Al-Sc.

اضافة السكانديوم إلى الألومنيوم يحد من التخرز grain growth المضطرد الذي يحدث في المنطقة المتأثرة بالحرارة الأجزاء الألومنيومية الملحومة. وللاضافة أثران إيجابيان: الأشكال المرسـَّبة من Al₃Sc تشكل بلورات أصغر من تلك المشكـَّلة من سبائك الألومنيوم الأخرى ويخفض من حجم المناطق الخالية من الترسيب المتواجدة في المعتاد على حدود الحبيبات في سبائك الألومنيوم المقسى زمنياً. كلا التأثيرين يزيد من نفعية السبيكة. إلا حتى سبائك التيتانيوم المشابهة في الخفة والقوة تكون أرخص وتُستخدم على نطاق أوسع بكثير.

الاستخدام الرئيسي للسكانديوم، بالوزن، هوفي سبائك الألومنيوم-سكانديوم للأجزاء الصغيرة في صناعة الطائرات. تلك السبائك تحتوي على ما بين 0.1% و0.5% من السكانديوم. وقد اُستُخدموا في الطائرات المقاتلة الروسية، وبالذات ميگ-21 وميگ-29.

Some items of sports equipment, which rely on high performance materials, have been made with scandium-aluminium alloys, including baseball bats, and bicycle frames and components. عصي اللاكروس تُصنع أيضاً من سبائك سكانديوم-تيتانيوم للاستفادة من قوة التيتانيوم. منتج المسدسات الأمريكي سميث آند وسون ينتج مسدسات ذات هيكل مكون من سبيكة سكانديوم وساقية من التيتانيوم أوصلب كربوني.

حوالي 20 كيلوگرام (في صيغة Sc₂O₃) من السكانديوم تُتخدم سنوياً في الولايات المتحدة لصناعة مصابيح تفريغ عالية الشدة.يوديد السكانديوم، مع يوديد الصوديوم، حين يضافا إلى شكل معدل من مصباح بخار الزئبق، ينتج شكل من مصباح الهاليد الفلزي. هذا المصباحقد يكون مصدر ضوء أبيض ذوcolor rendering index عالي يشبه لحد كافٍ ضوء الشمس ليسمح باعادة انتاج الألوان بشكل جيد بكاميرات التلفزيون. ويُستخدم حوالي 80 كگ من السكانديوم في مصابيح الهاليد الفلزية في أراتى العالم جميع سنة. وكان أول مصباح هاليد فلزي يستخدم السكانديوم قد صدرت براءة اختراعه لصالح جنرال إلكتريك وصُنع في البداية في أمريكا الشمالية، إلا أنه يُصنع الآن في جميع الدول الصناعية الكبرى. النظير المشع ⁴⁶Sc يُستخدم في مصافي النفط كعامل تعقب.تريفلات السكانديوم هوحمض لويس محفز يُستخدم في الكيمياء العضوية.

الصحة والأمان

الإسكنديوم من المعادن النادرة، ونجده متمثلاً في الأجهزة المنزلية مثل التلفزيونات الملونة، المصابيح الفلوروسنت، الزجاج والمصابيح التى توفر الطاقة. يتواجد الإسكنديوم في الطبيعة ولكن بكميات ضئيلة، يوجد في نوعين مختلفين فقط. مازالت استخداماته في تطور مستمر مثل تلميع الزجاج. يعتبر الإسكنديوم من المعادن الخطيرة في بيئة العمل للأدخنة المتصاعدة منه في الهواء مسبباً الصمامة الرئوية وخاصة عند التعرض على المدى الطويل له. يهدد الإسكنديوم الكبد إذا تراكم في جسم الإنسان.

انظر أيضا

عنصر أرضي نادر

المصادر

^ McGuire, Joseph C. (1960). "Preparation and Properties of Scandium Dihydride". Journal of Chemical Physics. 33: 1584–1585. doi:10.1063/1.1731452. Unknown parameter |coauthor= ignored (|author= suggested) (help)
^ Smith, R. E. (1973). "Diatomic Hydride and Deuteride Spectra of the Second Row Transition Metals". Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. 332 (1588): 113–127. doi:10.1098/rspa.1973.0015.
^ "الاسكنديوم". الموسوعة العربية. Retrieved 2012-04-01.
^ Ahmad, Zaki (2003). "The properties and application of scandium-reinforced aluminum". JOM. 55 (2): 35. Bibcode:2003JOM....55b..35A. doi:10.1007/s11837-003-0224-6.
^ Schwarz, James A.; Contescu, Cristian I.; Putyera, Karol (2004). . CRC Press. p. 2274. ISBN .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
^ Bjerklie, Steve (2006). "A batty business: Anodized metal bats have revolutionized baseball. But are finishers losing the sweet spot?". Metal Finishing. 104 (4): 61. doi:10.1016/S0026-0576(06)80099-1.
^ "Easton Technology Report : Materials / Scandium" (PDF). EastonBike.com. Retrieved 2009-04-03.
^ James, Frank (15 December 2004). . Krause Publications. pp. 207–. ISBN . Retrieved 8 June 2011.
^ Sweeney, Patrick (13 December 2004). . Gun Digest Books. pp. 34–. ISBN . Retrieved 8 June 2011.
^ Hammond, C.R. in CRC Handbook of Chemistry and Physics 85th ed., Section 4; The Elements
^ Simpson, Robert S. (2003). . Focal Press. p. 108. ISBN .
^ Kobayashi, Shu (2000). "Green Lewis acid catalysis in organic synthesis" (PDF). Pure Appl. Chem. 72 (7): 1373–1380. doi:10.1351/pac200072071373. Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (help)
^ المعادن الثقيلة.. سموم بيئية، فيدو