Ска́ндий (химический символ — Sc; лат.Scandium) — элемент третьей группы (по старой классификации — побочной подгруппы третьей группы), четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 21. Простое вещество скандий — лёгкий металл серебристого цвета с характерным жёлтым отливом. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Sc с гексагональной решёткой типа магния, β-Sc с кубической объёмноцентрированной решёткой, температура перехода α↔β 1336 °C. Относится к редкоземельным элементам.
Применение
Скандий — моноизотопный элемент, в природе встречается только один стабильный изотоп скандий-45.
Применение скандия в виде микролегирующей примеси оказывает значительное влияние на ряд практически важных сплавов, так, например, прибавление 0,4 % скандия к сплавам алюминий-магний повышает временное сопротивление разрыву на 35 %, а предел текучести на 65—84 %, и при этом относительное удлинение остаётся на уровне 20—27 %.
Главным по объёму применением скандия является его применение в алюминиево-скандиевых сплавах, применяемых в спортивной экипировке (мотоциклы, велосипеды, бейсбольные биты и т. п.) — везде, где требуются высокопрочные материалы. В сплаве с алюминием скандий обеспечивает дополнительную прочность и ковкость.
Скандий используется для получения сверхтвёрдых материалов. Так, например, легирование карбида титана карбидом скандия весьма резко поднимает микротвёрдость (в 2 раза), что делает этот новый материал четвёртым по твёрдости после алмаза (около 98,7—120 ГПа), нитрида бора (боразона), (около 77—87 ГПа), сплава бор-углерод-кремний (около 68—77 ГПа), и существенно больше, чем у карбида бора (43,2—52 ГПа), карбида кремния (37 ГПа).
Оксид скандия (температура плавления 2450 °C) имел важнейшую роль в производстве супер-ЭВМ: ферриты с малой индукцией при использовании в устройствах хранения информации позволяют увеличить скорость обмена данными в несколько раз из-за снижения остаточной индукции с 2—3 кГаусс до 0,8—1 кГаусс.
Порядка 80 кг скандия (в составе Sc2O3) в год используется для производства осветительных элементов высокой интенсивности. Иодид скандия добавляется в ртутно-газовые лампы, производящие очень правдоподобные источники искусственного света, близкого к солнечному, которые обеспечивают хорошую цветопередачу при съёмке на телекамеру.
В атомной промышленности с успехом применяется гидрид и дейтерид скандия — прекрасные замедлители нейтронов и мишень (бустер) в мощных и компактных нейтронных генераторах.
Важную роль оксид скандия может сыграть в медицине (высококачественные зубные протезы).
Скандий используется в устройствах высокотемпературной сверхпроводимости, производстве лазерных материалов (ГСГГ)
Хромит скандия используется как один из лучших и наиболее долговечных материалов для изготовления электродов МГД-генераторов, к основной керамической массе добавляют предварительно окисленный хром и спекают, что придаёт материалу повышенную прочность и электропроводность.
Скандий широко применяется для производства многослойных рентгеновских зеркал (композиции: скандий-вольфрам, скандий-хром, скандий-молибден).
Важную роль в качестве огнеупорного материала специального назначения оксид скандия (температура плавления 2450 °C) играет в производстве сталеразливочных стаканов для разливки высоколегированных сталей, по стойкости в потоке жидкого металла оксид скандия превосходит все известные и применяемые материалы (так, например, наиболее устойчивый оксид иттрия уступает в 8,5 раза оксиду скандия) и в этой области, можно сказать, незаменим.
Важную роль играет оксид скандия для производства фианитов, где он является самым лучшим стабилизатором.
Борат скандия, равно как и борат иттрия, применяется в радиоэлектронной промышленности в качестве матрицы для люминофоров.
Скандий – как герой из сказок,
Нильсон, швед его открыл,
А до этого предсказан
Менделеевым он был.
В очень редкостной команде
На Земле приятель Скандий.
Сей металл чуть желтоват,
Он магнитен, мягковат,
Растворяется с охотой
Он в разбавленных кислотах.
Скандий, о, великолепный!
Ты великий! Ты желанный!
Редкий! Новый! Безмятежный!
У тебя другой состав!
Электрона два непарных,
Но он третий, что ты скажешь?
У него период третий
Не закончен до конца.
И поэтому имеет
Он в себе d-орбиталь,
Что период такой славный
До конца закончить должно.
В биологии неверен.
Нету роли никакой.
А встречается в природе
Лишь стабильным изотопом.
В минералах его много.
На планете тоже много.
Сам металл полезный очень.
Он используется везде.
А металл сам серебристый,
Легкий очень и пластичный.
Скандий, ведь твое название
Говорит о многом нам.
Скандинавия — Норвегия,
Где запасов мировых,
Очень много на Земле.
Но в России, Украине,
Странам, где металл не назван,
Его больше, да в разы!
Вот такой для нас он, Скандий.
Вроде очень он простой.
Приглядись к нему получше.
Лучше ты его поймешь.
