جادویی نادر ځمکې عناصر سکینډیم

Scandiumد عنصر سمبول Sc او د 21 اټومي شمیرې سره، په اسانۍ سره په اوبو کې حل کیږي، کولی شي د ګرمو اوبو سره اړیکه ونیسي، او په اسانۍ سره په هوا کې تیاره کیږي. اصلي والینس یې +3 دی. دا ډیری وختونه د ګدولینیم، ایربیوم او نورو عناصرو سره مخلوط کیږي، د ټیټ حاصل سره او په کرسټ کې نږدې 0.0005٪ مواد لري. سکینډیم اکثرا د ځانګړي شیشې او سپک وزن لوړ تودوخې الیاژ جوړولو لپاره کارول کیږي.

دا مهال په نړۍ کې د سکینډیم ثابتې ذخیرې یوازې 2 ملیون ټنه دي چې 90-95٪ یې په بوکسایټ، فاسفورایټ او اوسپنې ټایټانیوم معدن کې او لږه برخه یې په یورانیم، توریوم، ټنګسټن او نادره ځمکني معدن کې شتون لري. په روسیه، چین، تاجکستان، ماداګاسکر، ناروې او نورو هیوادونو کې ویشل شوي. چین د سکینډیم زیرمو خورا بډایه دی ، د سکینډیم پورې اړوند لوی معدني زیرمې لري. د نيمګړو شمېرو له مخې، په چين کې د سکنډيم ذخيرې څه د پاسه ۶۰۰۰۰ ټنه دي، چې په جنوبي چين کې د بوکسايټ او فاسفورايټ په زېرمو کې، د پورفيري او کوارټز رګ ټنګسټن زيرمې، په جنوبي چين کې د نادره ځمکې زيرمې، د بايان اوبو په نادره ځمکه کې د اوسپنې په زيرمو کې شته. داخلي منګولیا، او په سیچوان کې د Panzhihua vanadium titanium magnetite زیرمې.

د سکینډیم د کمښت له امله، د سکینډیم بیه هم ډیره لوړه ده، او په خپل اوج کې، د سکینډیم بیه د سرو زرو قیمت 10 ځله لوړ شوی. که څه هم د سکینډیم بیه راټیټه شوې، دا لاهم د سرو زرو بیه څلور چنده ده!

د تاریخ کشف

په 1869 کې، مینډیلیف د کلسیم (40) او ټایټانیوم (48) تر مینځ په اټومي ډله کې خلا ولیدله، او وړاندوینه یې وکړه چې دلته یو ناڅرګند منځنی اټومي ډله ایز عنصر هم شتون لري. هغه وړاندوینه وکړه چې د دې اکساید X ₂ O Å دی. سکینډیم په 1879 کې د سویډن د اپسالا پوهنتون لارس فریډریک نیلسن لخوا کشف شو. هغه دا د تور نادر سرو زرو کان څخه استخراج کړ، یو پیچلی ایسک چې 8 ډوله فلزي اکسایډونه لري. هغه استخراج کړی دیایربیوم (III) اکسایدد تور نادر سرو زرو څخه، او ترلاسه شويYtterbium(III) اکسایدله دې اکسایډ څخه، او د سپک عنصر یو بل اکسایډ شتون لري، چې طیف یې ښیي چې دا یو نامعلوم فلز دی. دا هغه فلز دی چې د مینډیلیف لخوا وړاندوینه شوی، چې اکسایډ دیSc₂O₃. د سکینډیم فلز پخپله تولید شویسکینډیم کلورایډپه 1937 کې د الکترولیټیک خټکي لخوا.

مینډیلیف

د الکترون ترتیب

د الکترون ترتیب: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d1

سکینډیم فلز

سکینډیم یو نرم، د سپینو زرو سپین انتقالي فلز دی چې د خټکي نقطه 1541 ℃ او د جوش نقطه 2831 ℃ لري.

د دې کشف وروسته د پام وړ مودې لپاره، د سکینډیم کارول د تولید په برخه کې د ستونزو له امله نه و ښودل شوي. د نادر ځمکې عنصر جلا کولو میتودونو د ډیریدونکي پرمختګ سره ، اوس د سکینډیم مرکبونو پاکولو لپاره د بالغ پروسې جریان شتون لري. ځکه چې سکینډیم د yttrium او Lanthanide په پرتله لږ الکلین دی، هایدروکسایډ خورا ضعیف دی، نو د ځمکې نادر عنصر مخلوط منرال چې سکینډیم لري د "قدم ورښت" میتود په واسطه به د نادر ځمکې عنصر څخه جلا شي کله چې سکینډیم (III) هایدروکسایډ د امونیا سره درملنه کیږي. حل ته لیږدول کیږي. بله طريقه د نايټريټ د قطبي تخريب په واسطه د سکنډيم نايټريټ جلا کول دي. ځکه چې سکینډیم نایټریټ د تخریب لپاره ترټولو اسانه دی، سکینډیم جلا کیدی شي. برسېره پردې، د یورانیم، توریوم، ټنګسټن، ټین او نورو معدني زیرمو څخه د سکینډیم سره جامع بیا رغونه هم د سکینډیم یوه مهمه سرچینه ده.

د خالص سکینډیم مرکب ترلاسه کولو وروسته، دا په ScCl Å بدلیږي او د KCl او LiCl سره مخلوط کیږي. پړسیدلي زنک د الکترولوز لپاره د کیتوډ په توګه کارول کیږي، چې سکینډیم د زنک الکترود ته د اوریدو لامل کیږي. بیا، زنک د فلزي سکینډیم ترلاسه کولو لپاره تبخیر کیږي. دا د سپک وزن سپین سپین فلز دی چې خورا فعال کیمیاوي ملکیتونه لري، کوم چې کولی شي د ګرمو اوبو سره غبرګون وکړي ترڅو هایدروجن ګاز تولید کړي. نو هغه فلزي سکینډیم چې تاسو یې په عکس کې ګورئ په بوتل کې مهر شوی او د ارګون ګاز سره خوندي شوی ، که نه نو سکینډیم به ژر تر ژره یو تیاره ژیړ یا خړ آکسایډ طبقه رامینځته کړي ، خپل روښانه فلزي چمک له لاسه ورکوي.

غوښتنلیکونه

د رڼا صنعت

د سکینډیم کارول په خورا روښانه لارښوونو متمرکز دي، او دا مبالغه نده چې دا د رڼا زوی ووایی. د سکینډیم لومړنۍ جادو وسله د سکینډیم سوډیم څراغ په نوم یادیږي چې د زرګونو کورنیو لپاره د رڼا راوستلو لپاره کارول کیدی شي. دا د فلزي هالایډ بریښنایی څراغ دی: بلب د سوډیم آیوډیډ او سکینډیم ټرایایډایډ څخه ډک شوی ، او سکینډیم او سوډیم ورق په ورته وخت کې اضافه کیږي. د لوړ ولتاژ خارجیدو په جریان کې ، سکینډیم آئنونه او سوډیم آئنونه په ترتیب سره د دوی د ځانګړتیاو اخراج موجونو رڼا خپروي. د سوډیم طیفې کرښې 589.0 او 589.6 nm دي، دوه مشهور ژیړ څراغونه، پداسې حال کې چې د سکینډیم طیفې کرښې 361.3 ~ 424.7 nm دي، د نږدې الټرا وایلیټ او نیلي رڼا د اخراج لړۍ. ځکه چې دوی یو بل بشپړوي، په ټوله کې تولید شوي رڼا رنګ سپینه رڼا ده. دا دقیقا د دې لپاره دی چې د سکینډیم سوډیم څراغونه د لوړ روښانه موثریت ، ښه ر lightا رنګ ، د بریښنا سپمولو ، اوږد خدمت ژوند ، او قوي فوګ ماتولو وړتیا ځانګړتیاوې لري چې دوی په پراخه کچه د تلویزیون کیمرې ، چوکیو ، سپورت ځایونو او د سړک روښانتیا لپاره کارول کیدی شي ، او د دریم نسل د رڼا سرچینې په توګه پیژندل کیږي. په چین کې، دا ډول څراغ په تدریجي ډول د یوې نوې ټیکنالوژۍ په توګه وده کوي، په داسې حال کې چې په ځینو پرمختللو هیوادونو کې، دا ډول څراغ د 1980 لسیزې په لومړیو کې په پراخه توګه کارول کیده.

د سکینډیم دوهم جادو وسله د لمر فوټوولټیک حجرې دي، کوم چې کولی شي په ځمکه کې خپاره شوي رڼا راټول کړي او د بشري ټولنې د چلولو لپاره په بریښنا بدل کړي. سکینډیم د فلزي انسولر سیمیکمډکټر سیلیکون سولر سیلونو او سولر سیلونو کې غوره خنډ فلز دی.

دریمه جادويي وسله یې د γ A ray source په نوم یادیږي، دا جادويي وسله کولای شي په خپل ځان روښانه شي، خو دا ډول رڼا د لوڅې سترګې نه ترلاسه کیږي، دا د فوټون د لوړ انرژي جریان دی. موږ معمولا د منرالونو څخه 45Sc استخراج کوو، کوم چې د سکینډیم یوازینی طبیعي آاسوټوپ دی. هر 45Sc نیوکلیوس 21 پروتونونه او 24 نیوټرون لري. 46Sc، یو مصنوعي رادیو اکټیو آاسوټوپ، د γ وړانګو سرچینو په توګه کارول کیدی شي یا د ټرسر اتومونه د وژونکي تومورونو د راډیوتراپی لپاره هم کارول کیدی شي. دلته غوښتنلیکونه هم شتون لري لکه یوټریم ګالیم سکینډیم ګارنټ لیزر،سکینډیم فلورایډد شیشې انفراریډ اپټیکل فایبر، او په تلویزیون کې د سکینډیم لیپت کیتوډ ری ټیوب. داسې ښکاري چې سکینډیم د روښانتیا سره زیږیدلی.

د الماس صنعت

سکینډیم په خپل لومړني شکل کې په پراخه کچه د المونیم الیاژ د ډوپینګ لپاره کارول شوی. هرڅومره چې څو زره سکینډیم په المونیم کې اضافه شي ، نو د Al3Sc نوی مرحله به رامینځته شي ، کوم چې به د المونیم په مصر کې د میټامورفیزم رول ولوبوي او د المونیم جوړښت او ملکیتونه به د پام وړ بدل کړي. د 0.2% ~ 0.4% Sc اضافه کول (کوم چې واقعیا په کور کې د پخو سبزیجاتو د مینځلو لپاره د مالګې اضافه کولو تناسب سره ورته دی ، یوازې یو څه لږ څه ته اړتیا ده) کولی شي د الماس د بیا تنظیم کولو تودوخه 150-200 ℃ لوړه کړي ، او د پام وړ لوړوالی ته وده ورکړي. - د تودوخې ځواک، ساختماني ثبات، د ویلډینګ فعالیت، او د اوریدو مقاومت. دا کولی شي د ککړتیا پیښې څخه هم مخنیوی وکړي چې په لوړه تودوخه کې د اوږدې مودې کار په جریان کې رامینځته کیدل اسانه دي. د لوړ ځواک او لوړ سختۍ المونیم الیاژ، نوی لوړ ځواک د زنګ په وړاندې مقاومت لرونکی ویلډ ایبل المونیم الیاژ، نوی د لوړ تودوخې المونیم الیاژ، د لوړ ځواک نیوټرون شعاع مقاومت لرونکی المونیم الیاژ، او داسې نور په فضا، هوايي چلند، بېړیو کې د پام وړ پرمختګ امکانات لري. اټومي ریکټورونه، سپک موټرونه او د تیز رفتار ریل ګاډي.

سکینډیم هم د اوسپنې لپاره یو غوره ترمیم کونکی دی، او د سکینډیم لږ مقدار کولی شي د کاسټ اوسپنې ځواک او سختۍ ته د پام وړ وده ورکړي. برسېره پردې، سکینډیم د لوړ تودوخې ټنګسټن او کرومیم الیاژ لپاره د اضافه کولو په توګه هم کارول کیدی شي. البته، د نورو لپاره د واده جامو جوړولو سربیره، سکینډیم د لوړ خټکي نقطه لري او د هغې کثافت المونیم ته ورته دی، او همدارنګه د لوړ خټکي ټکي په سپک وزن کې کارول کیږي لکه سکینډیم ټایټینیم مصر او سکینډیم میګنیشیم مصر. په هرصورت، د دې لوړ قیمت له امله، دا عموما یوازې د لوړ پای تولیدي صنعتونو کې کارول کیږي لکه د فضا بیړۍ او راکټونه.

د سیرامیک مواد

سکینډیم، یو واحد ماده، په ټولیزه توګه په مصر کې کارول کیږي، او اکسایډونه په ورته ډول د سیرامیک موادو کې مهم رول لوبوي. د تیتراګونل زیرکونیا سیرامیک مواد، کوم چې د جامد اکسایډ سونګ حجرو لپاره د الکترود موادو په توګه کارول کیدی شي، یو ځانګړی ملکیت لري چیرې چې د دې الکترولیت چلول په چاپیریال کې د تودوخې او اکسیجن غلظت سره زیاتیږي. په هرصورت، د دې سیرامیک موادو کرسټال جوړښت پخپله په ثابت ډول شتون نلري او هیڅ صنعتي ارزښت نلري؛ دا اړینه ده چې ځینې مادې ډوپ کړئ چې کولی شي دا جوړښت تنظیم کړي ترڅو خپل اصلي ملکیتونه وساتي. د 6 ~ 10% سکینډیم اکسایډ اضافه کول د کانکریټ جوړښت په څیر دی، ترڅو زرکونیا په مربع جال کې ثبات ومومي.

د انجینرۍ سیرامیک مواد هم شتون لري لکه د لوړ ځواک او لوړ تودوخې مقاومت لرونکي سیلیکون نایټریډ د کثافاتو او ثبات کونکي په توګه.

د کثافاتو په توګه،سکینډیم آکسایډکولی شي د ښی ذراتو په څنډه کې د انعکاس مرحله Sc2Si2O7 رامینځته کړي ، پدې توګه د انجینرۍ سیرامیکونو لوړ تودوخې خرابوالی کموي. د نورو آکسایډونو په پرتله، دا کولی شي د سیلیکون نایټریډ لوړ حرارت میخانیکي ملکیتونو ته وده ورکړي.

کتلیتیک کیمیا

په کیمیاوي انجینرۍ کې، سکینډیم اکثرا د کتلست په توګه کارول کیږي، پداسې حال کې چې Sc2O3 د ایتانول یا اسوپروپانول د ډیهایډریشن او ډیهایډریشن لپاره کارول کیدی شي، د اسټیک اسید تخریب، او د CO او H2 څخه د ایتیلین تولید. د Pt Al کتلست چې Sc2O3 لري د پیټرو کیمیکل صنعت کې د درنو تیلو هایدروجنیشن پاکولو او تصفیه کولو پروسو لپاره هم مهم کتلست دی. د کټالیټیک کریکینګ تعاملاتو لکه Cumene کې، د Sc-Y zeolite کتلست فعالیت د المونیم سیلیکیټ کتلست په پرتله 1000 ځله لوړ دی؛ د ځینو دودیزو کتلستونو په پرتله، د سکینډیم کتلستونو پراختیا امکانات به خورا روښانه وي.

د اټومي انرژۍ صنعت

د لوړې تودوخې ریکټور اټومي تیلو کې UO2 ته د Sc2O3 لږ مقدار اضافه کول کولی شي د جال بدلون، حجم زیاتوالي، او د UO2 څخه U3O8 تبادلې له امله رامینځته شوي درز څخه مخنیوی وکړي.

د تیلو حجره

په ورته ډول، د نکل الکلي بیټرۍ ته د 2.5٪ څخه تر 25٪ سکینډیم اضافه کول به د دوی خدمت ژوند زیات کړي.

د کرنې نسل پالنه

په کرنه کې، تخمونه لکه جوار، چوغندر، نخود، غنم او لمر ګل د سکینډیم سلفیټ سره درملنه کیدی شي (د غلظت عموما 10-3 ~ 10-8mol/L وي، مختلف نباتات به توپیر ولري) او د ټوکیدنې د هڅولو اصلي اغیزه ترلاسه شوی دی. د 8 ساعتونو وروسته، د ریښو او جواني وچ وزن د تخمونو په پرتله په ترتیب سره 37٪ او 78٪ ډیر شوی، مګر میکانیزم لاهم د مطالعې لاندې دی.

د اتومي ډله ایزو معلوماتو پور ته د نیلسن له پاملرنې څخه تر نن ورځې پورې، سکینډیم یوازې د سلو یا شلو کلونو لپاره د خلکو لید ته ننوتلی، مګر دا نږدې سل کاله په بنچ کې ناست دی. دا د تیرې پیړۍ په وروستیو کې د مادي ساینس قوي پرمختګ پورې نه و چې دا هغه ته حیاتي ځواک راوړی. نن ورځ، د ځمکې نادر عناصر، د سکینډیم په شمول، د موادو په ساینس کې ګرم ستوري شوي، په زرګونو سیسټمونو کې تل بدلیدونکي رول لوبوي، هره ورځ زموږ ژوند ته ډیرې اسانتیاوې راوړي، او اقتصادي ارزښت رامینځته کوي چې اندازه کول یې خورا ستونزمن دي.