Escandio
El escandio és un element químic de la taula periòdica el símbol de la qual és Sc i la seua número atómico és 21. És un metal de transició que es troba en mineralés descoberts en Escandinavia en el sigle XIX, pero que pot ser localisat per tota la corfa terrestre en chicotetes cantitats i que es classifica en freqüència entre els lantànits per les seues similituts en ells.[1][2]
És un element de bloc D metàlic de color blanc plateado; històricament s'ha classificat com un element de terres rares,[3] junt en l'itri i els lantànits. Va ser descobert en 1879 per mig d'anàlisis espectral dels minerals euxenita i gadolinita d'Escandinavia.
El escandio està present en la majoria dels depòsits de composts de terres rares i d'urani, pero s'extrau d'estos minerals només en unes poques mines en tot lo món. Per la baixa disponibilitat i les dificultats en la preparació del escandio metàlic, que es va realisar per primera volta en 1937, les aplicacions del escandio no es varen desenrollar fins a la década de 1970, quan es varen descobrir els efectes positius del escandio en les aleacions d'alumini i el seu us en dites aleacions. Seguix sent la seua única aplicació important. El comerç mundial d'òxit de escandio és de 15 a 20 tonellades per any.[4]
Les propietats dels composts de escandio són intermiges entre les de l'alumini i l'itri. Existix una relació diagonal entre el comportament del magnesi i el escandio, de la mateixa manera que existix entre el berili i l'alumini. En els composts químics dels elements del grup 3, l'estat d'oxidació predominant és +3.
Característiques principals
[editar | editar còdic]Característiques químiques
[editar | editar còdic]El escandio és un metal bla d'apariència plateada. Desenrolla un to llaugerament groguenc o rosat quan es oxida en l'aire. És susceptible al ras i es dissol llentament en la majoria dels àcit diluïts . No reacciona en una mescla 1:1 d'àcit nítric (Plantilla:Chem2) i àcit fluorhídric (Plantilla:Chem2) al 48,0 % , possiblement per la formació d'una capa passiva impermeable. Les borumballes de escandio s'encenen en l'aire en una flama groga lluenta per a formar òxit de escandio.[5]
És un metal bla, molt llauger, resistent a l'atac del àcit nítric i fluorhídric, el color del qual plateado deslustra expost a l'aire adoptant un color llaugerament rosat. El seu estat d'oxidació més comuna és +3 i les seues sals són incoloras. Les seues propietats són més paregudes a les del itri i els lantànits que a les del titani per lo que sol incloure's en freqüència entre les terres rares.
Aplicacions
[editar | editar còdic]L'òxit de escandio Sc2O3, s'utilisa en llums d'alta intensitat i afegint yodur de escandio en les llànties de vapor de mercuri es conseguix una llum solar artificial de molt alta calitat. L'isòtop radiactiu Sc-46 s'usa en l'indústria petrolífera com trazador.
L'aplicació principal del escandio en pes és en les aleacions d'alumini-escandio per a components menors de l'indústria aeroespacial. Estes aleacions contenen entre 0,1 % i 0,5 % del escandio. Estes varen ser utilisades en els avions militars russos Mig 21 i Mig 29. No obstant, les aleacions de titani, que són similars en llaugerea i resistència, són més barates i molt més àmpliament utilisades.
L'adició de escandio a l'alumini llimita el creiximent de grans en la zona de calor dels components d'alumini soldats. Açò té dos efectes beneficiosos: el Plantilla:Chem2 precipitat forma cristals més menuts que en atres aleacions d'alumini,[6] i es reduïx el volum de les zones lliures de precipitats en els llímits de gra de les aleacions d'alumini endurecibles per envelliment.[6] Abdós efectes aumenten l'utilitat de l'aleació. El precipitat de Plantilla:Chem2 és coherent i enfortix la matriu d'alumini per mig de l'aplicació de camps de deformació elàstics que inhibixen el moviment de recalcada (és dir, deformació plàstica).El Plantilla:Chem2 té un equilibri L12 d'estructura de superrejilla exclusiva d'este sistema.[7] Es pot conseguir una fina dispersió de precipitat a nanoescala per mig d'un tractament tèrmic que també pot enfortir les aleacions per mig de l'enduriment de l'orde.[8]
Els desenrolls recents inclouen l'adició de metals de transició com el Zr i de metals de terres rares com el Er, que produïxen clafolls que rodegen el precipitat esfèric Plantilla:Chem2 que reduïxen el engrosamiento.[9] Estes envoltura estan dictades per la difusividad de l'element d'aleació i reduïxen el cost de l'aleació degut a que se substituïx menys Sc en part per Zr mantenint l'estabilitat i es necessita menys Sc per a formar el precipitat.[10] Estos han fet que Plantilla:Chem2 siga alguna cosa competitiu en les aleacions de titani junt en una àmplia gama d'aplicacions. No obstant, les aleacions de titani, que són similars en llaugerea i resistència, són més barates i s'utilisen molt més.[11]
L'aleació Plantilla:Chem2 és tan fort com el titani, llaugera com l'alumini i dura com algunes ceràmiques.[12]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Garritz, Andoni (1998). Química, Pearson Educació, pp. 856. ISBN 978-9-68444-318-1.
- ↑ Parry, Robert W. (1973). Química: fonaments experimentals, Reverte, pp. 703. ISBN 978-8-42917-466-3.
- ↑ IUPAC Recommendations, Nomenclature of Inorganic Chemistry
- ↑ «Mineral Commodity Summaries 2020». US Geological Survey.
- ↑ "Scandium." Els Alamos National Laboratory. Retrieved 2013-07-17.
- ↑ 6,0 6,1 Ahmad, Zaki. “The properties and application of scandium-reinforced aluminum”. JOM 55 (2). Bibcode: 2003JOM....55b..35A.
- ↑ “Criteria for developing castable, creep-resistant aluminum-based alloys – A review” . Zeitschrift für Metallkunde 97 (3): 246–265. ISSN 0044-3093.
- ↑ “Precipitation evolution in A el–0.1Sc, A el–0.1Zr and A el–0.1Sc–0.1Zr (at.%) alloys during isochronal aging” (en) . Acta Materialia 58 (15): 5184–5195. ISSN 1359-6454. Bibcode: 2010AcMat..58.5184K.
- ↑ “Resistència al engrosamiento a 400°C d'aleacions Al-Zr-Sc-Er reforçades per precipitació” (en) . Acta Materialia 59 (18): 7029-7042. ISSN 1359-6454. Bibcode: 2011AcMat..59.7029B.
- ↑ “Propietats mecàniques i optimisació de l'envelliment d'una aleació diluïda del-Sc-Er-Zr-Si en una alta relació Zr/Sc” (en) . Acta Materialia 119: 35-42. ISSN 1359-6454. Bibcode: 2016AcMat.119...35D.
- ↑ Schwarz, James A. (2004). Enciclopèdia Dekker de nanociencia i nanotecnología, CRC Press, p. 2274. ISBN 978-0-8247-5049-7.
- ↑ “A Novell Low-Density, High-Hardness, High-entropy Alloy with Close-packed Single-phase Nanocrystalline Structures” (2015). Materials Research Letters 3 (2): 95-99.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Escandio» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.