钪 Sc

发现历史

德米特里·门捷列夫 在1869—1871年发表元素周期表时，为那些理应存在但尚未被发现的元素留下了空位。其中位于硼下方的一种，他称之为 类硼（eka-boron），并预言其原子量约为44，还预言了其氧化物的性质。

1879年，瑞典化学家 拉尔斯·弗雷德里克·尼尔松 在分析来自斯堪的纳维亚的稀有矿物黑稀金矿和硅铍钇矿、希望分离出稀土元素时，发现了一种光谱独特的新氧化物，并将其中的元素命名为scandium。不久，他的同事 佩尔·特奥多尔·克莱夫 证明钪与门捷列夫预言的类硼惊人地吻合，这是元素周期律最早得到的重大验证之一。

金属钪直到1937年才被制得：德国化学家电解了钾、锂和钪的氯化物熔融混合物。钪合金直到20世纪70年代才引起实际应用方面的兴趣。

名称由来

尼尔松以矿物的产地斯堪的纳维亚的拉丁名 Scandia 为这种元素命名。元素符号为 Sc。由于钪与稀土元素共存于相同的矿物中，性质也相似，它常被归入稀土元素。

主要用途

• 铝合金：添加不到百分之一的钪就能细化铝的晶粒，使其更坚固、更易焊接。这类合金曾用于苏联时代某些军用飞机的部件，也用于高端自行车车架、棒球棒和枪械框架。
• 照明：在金属卤化物灯中加入碘化钪，可以发出接近自然日光的明亮光线，用于体育场馆和影视拍摄。
• 燃料电池：钪稳定氧化锆是固体氧化物燃料电池中导电性很高的电解质。
• 研究：钪的化合物用于激光器，也用作有机合成的催化剂。

同位素

钪只有一种稳定同位素 钪-45。放射性的 钪-46 半衰期约84天，曾在炼油厂中用作示踪剂以追踪物料的流动。在核医学领域，钪-44（正电子发射体，半衰期约4小时）和 钪-47（β发射体，半衰期约3.3天）正作为一对化学性质相同的“诊疗配对”被研究，用于肿瘤的成像和治疗。

日常生活中

目前尚不知道钪有任何生物学作用，它在日常生活中也不构成任何问题。公众与钪的接触主要是间接的：体育场馆明亮的白色灯光，偶尔还有高档体育用品。

全球钪产量很小，每年只有数十吨氧化钪的量级，大多是加工铀、钛和稀土等其他矿石时的副产品，这使得钪价一直居高不下。