Скандий Sc

Открытие

Опубликовав в 1869–1871 годах свою периодическую систему, Дмитрий Менделеев оставил в ней пустые места для элементов, которые должны существовать, но ещё не открыты. Один из них, расположенный под бором, он назвал экабором и предсказал его атомный вес около 44 и свойства его оксида.

В 1879 году шведский химик Ларс Фредрик Нильсон анализировал редкие скандинавские минералы эвксенит и гадолинит, надеясь выделить редкоземельные элементы. Он обнаружил новый оксид с характерным спектром и назвал его элемент скандием. Вскоре его коллега Пер Теодор Клеве показал, что скандий удивительно точно совпадает с менделеевским экабором, — это было одно из первых великих подтверждений периодического закона.

Металлический скандий получили лишь в 1937 году, когда немецкие химики провели электролиз расплавленной смеси хлоридов калия, лития и скандия. Практический интерес к сплавам скандия возник только в 1970-х годах.

Происхождение названия

Нильсон назвал элемент в честь Скандии — латинского названия Скандинавии, откуда происходили минералы. Символ — Sc. Скандий часто относят к редкоземельным элементам, поскольку он встречается в тех же минералах и ведёт себя сходно.

Основные применения

• Алюминиевые сплавы: добавка долей процента скандия измельчает зерно алюминия, делая его прочнее и лучше свариваемым. Такие сплавы применялись в некоторых деталях советских военных самолётов, а также в дорогих велосипедных рамах, бейсбольных битах и рамках огнестрельного оружия.
• Освещение: иодид скандия добавляют в металлогалогенные лампы, чтобы получить яркий свет, близкий к естественному дневному, — их используют на стадионах и в кинопроизводстве.
• Топливные элементы: диоксид циркония, стабилизированный скандием, — высокопроводящий электролит для твердооксидных топливных элементов.
• Исследования: соединения скандия применяются в лазерах и как катализаторы органического синтеза.

Изотопы

У скандия только один стабильный изотоп — скандий-45. Радиоактивный скандий-46 с периодом полураспада около 84 дней использовался как индикатор на нефтеперерабатывающих заводах для отслеживания движения материалов. В ядерной медицине скандий-44 (позитронный излучатель с периодом полураспада около 4 часов) и скандий-47 (бета-излучатель с периодом полураспада около 3,3 дня) изучаются как согласованная пара для визуализации и лечения опухолей с одинаковой химией.

В повседневной жизни

Известной биологической роли у скандия нет, и в повседневной жизни он не вызывает беспокойства. С публикой он соприкасается в основном косвенно — через яркий белый свет спортивных арен и изредка через дорогие спортивные товары.

Мировое производство невелико — порядка десятков тонн оксида в год, в основном как побочный продукт переработки других руд, например урановых, титановых и редкоземельных, что поддерживает его высокую цену.