Skandium

Skandium (scandium) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Sc a protónové číslo 21. Skandium je silne elektropozívny, strieborne biely, mäkký kov. Oxidačný stav skandia je vo väčšine zlúčenín +3. Priemyslové uplatnenie skandia je pomerne malé, hlavné využitie nachádza pri výrobe svetelných zdrojov.

História objavu 
Skandium patrí medzi prvky, ktorých existenciu predpovedal ruský chemik a tvorca periodickej tabuľky prvkov Dmitrij Ivanovič Mendelejev. V roku 1869 publikoval článok o predkladaných vlastnostiach dovtedy neobjaveného prvku, ktorý naznal ekabor.

Objav skandia učinil švédsky chemik Lars Fredrick Nilson v roku 1879 pomocou spektrálnej analýzy, keď v spektre zmesi prvkov vzácnych zemín z minerálov euxtenitu a gadolinitu objavil dovtedy neznáme spektrálne línie. Rozkladom týchto minerálov a chemickým delením vzniknutej zmesi sa mu podarilo získať 2 g vysoko čistého oxidu skanditého Sc2O3.

Čisté kovové elementárne skandium bolo pripravené až v roku 1937 elektrolýzou taveniny zmesi draslíka, lítia a chloridu skanditého ScCl3 pri teplote 700800 °C na volfrámovej elektróde.

Základne fyzikálno-chemické vlastnosti 
Skandium je strieborne biely, mäkký a výrazne ľahký kovový prvok, podobný svojimi vlastnosťami hliníku, titánu a lantanoidom.

Chemicky je pomerne stály, na vzduchu sa pomaly pokrýva vrstvičkou nažltlého oxidu, ktorý ho chráni pred ďalšou koróziou. Je odolný voči pôsobeniu vlhkosti a vody, rovnako odoláva aj pôsobeniu oxidačných kyselín.

Výskyt v prírode 
Skandium sa vyskytuje v prírode v relatívne veľkom množstve. Jeho priemerný obsah v zemskej kôre sa pohybuje v rozmedzí 522 mg Sc/kg. V morskej vode je jeho obsah pomerne nízky, približne 0,000 04 mg/l. Vo vesmíre pripadá jeden atóm skandia na približne na 1 miliardu atómov vodíka.

Hoci neexistujú žiadne veľké ložiská rúd s vysokým obsahom skandia, značné množstvo sa získava pri spracovaní uránových rúd. Existuje len jeden nerast obsahujúci väčšie množstvo skandia – tortveitit Sc2Si2O7, ktorého najväčšie náleziská sa nachádzajú v Nórsku.

Výroba a použitie 
Vzhľadom na to, že skandium nemá žiadny veľký technický význam, vyrába sa iba v malom množstve. Z väčšej časti sa získava z odpadu pri spracovaní uránových rúd, ďalším zdrojom je tortveitit, ktorý obsahuje 3540% oxidu skanditého.

Skandium sa používa pri výrobe vysoko intenzívnych zdrojov svetla, rádioaktívny izotop 46Sc sa používa pri rafinácii ropy. Najväčšie využitie nachádza v zliatinách s hliníkom, ktoré sa používajú v leteckom priemysle a pri výrobe športového vybavenia (bicykle, bejzbalové pálky, ...). Používa sa tiež ako konštrukčný kov v kozmonautike.

Izotopy 
Prírodné skandium obsahuje len jeden stabilný izotop 45Sc. Ďalej je známych dohromady 13 rádioizotopov, z ktorých najstabilnejším je 46Sc (polčas rozpadu je 83,79 dní). 47Sc má polčas rozpadu 3.3492 dní a 48Sc len 43,67 hodín. Ostatné izotopy majú polčas rozpadu kratší ako 4 hodiny a väčšina z nich dokonca menej ako 2 minúty. Tento prvok má tiež päť metastavov, z ktorých najpodstatnejší je 44mSc (polčas rozpadu 58,6 hod.).

Atómová hmotnosť izotopov skandia sa pohybuje od 39,978 amu (40Sc) do 53,963 amu (54Sc).

Iné projekty 

 
Kovy
Prechodné prvky