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返回ChemicalBook首頁>CAS數(shù)據(jù)庫(kù)列表>7440-20-2

7440-20-2

中文名稱
英文名稱 SCANDIUM
CAS 7440-20-2
EINECS 編號(hào) 231-129-2
分子式 Sc
MDL 編號(hào) MFCD00016323
分子量 44.96
MOL 文件 7440-20-2.mol
更新日期 2024/12/16 15:19:43
7440-20-2 結(jié)構(gòu)式 7440-20-2 結(jié)構(gòu)式

基本信息

英文別名
SCANDIUM
所屬類別
無機(jī)化工:?jiǎn)钨|(zhì)

物理化學(xué)性質(zhì)

外觀性質(zhì)較軟的銀白色金屬,質(zhì)較軟 。化學(xué)性質(zhì)活潑,在空氣中易被氧化而變暗,跟熱水反應(yīng)放出氫氣,跟酸反應(yīng)放出氫氣。密度:2.989熔點(diǎn):1541℃沸點(diǎn):2831℃
熔點(diǎn)1540 °C(lit.)
沸點(diǎn)2836 °C(lit.)
密度2.99 g/mL at 25 °C(lit.)
溶解度緩慢溶于稀酸。
形態(tài)powder
比重3
顏色銀灰
電阻率 (resistivity)50.5 μΩ-cm, 0°C
水溶解性Reacts with water.
敏感性空氣敏感
Merck13,8468
暴露限值ACGIH: TWA 2 ppm; STEL 4 ppm
OSHA: TWA 2 ppm(5 mg/m3)
NIOSH: IDLH 25 ppm; TWA 2 ppm(5 mg/m3); STEL 4 ppm(10 mg/m3)
InChIKeySIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N
CAS 數(shù)據(jù)庫(kù)7440-20-2(CAS DataBase Reference)
EPA化學(xué)物質(zhì)信息Scandium (7440-20-2)

安全數(shù)據(jù)

危險(xiǎn)性符號(hào)(GHS)GHS hazard pictograms
GHS02
警示詞危險(xiǎn)
危險(xiǎn)性描述H228
危險(xiǎn)品標(biāo)志F,T,Xi
危險(xiǎn)類別碼R5-R11-R34-R23/24/25-R36/37/38
危險(xiǎn)品運(yùn)輸編號(hào)UN 3089 4.1/PG 2
WGK Germany1
TSCAYes
危險(xiǎn)等級(jí)8
包裝類別III
海關(guān)編碼2805304000

應(yīng)用領(lǐng)域

用途一
主要用于大功率金屬鹵素?zé)簦ㄢ傗c燈),太陽能蓄電池,高能輻射用核能屏蔽(γ射線源)和特種合金(如鈧鋁合金)等,也用于科研實(shí)驗(yàn)。
用途二
主要用于大功率金屬鹵素?zé)簦ㄢ傗c燈),太陽能蓄電池,高能輻射用核能屏蔽(γ射線源)和特種合金(如鈧鋁合金)等,也用于科研實(shí)驗(yàn)。用于ICP-AES、AAS、AFS、ICP-MS、離子色譜等。滴定分析用標(biāo)準(zhǔn)溶液。校準(zhǔn)儀器和裝置;評(píng)價(jià)方法;工作標(biāo)準(zhǔn);質(zhì)量保證/質(zhì)量控制;其他。

制備方法

方法1

1.主要化合物有氧化物(氧化鈧)、鹵化物(氟化鈧、氯化鈧等)、配位化合物[六氟合鈧離子)(ScF 6 3-)、三氯鈧銫(CsScCl 3 ]等。主要礦物有鈧釔石。鈧在太陽和其他星體中的豐度遠(yuǎn)大于地殼中。以金屬鈣還原氟化鈧可制得金屬鈧。

2.常壓氬氣保護(hù)下,將ScCl3和金屬Ca在鉭坩堝中,用高頻電爐加熱,在700~800℃溫度下開始反應(yīng),在850℃反應(yīng)最激烈,反應(yīng)完畢后,在氬氣保護(hù)下冷卻,再用機(jī)械分離熔渣CaCl2,然后在10-3~10-4Pa真空中和1500~1600℃升華提純,制得純度約99%的金屬鈧。

常見問題列表

簡(jiǎn)介

鈧(Sc, Scandium)在元素周期表中第四周期第Ⅲ副族,原子序數(shù)為21,原子量為44.956。鈧的原子半徑較小(1.6641× 10-10 m),沒有4 f電子,其鑭系收縮未能使原子尺寸減小到相應(yīng)尺寸,從而導(dǎo)致了鈧與稀土元素性質(zhì)有著顯著的差別,這個(gè)差別幾乎不能使鈧進(jìn)入稀土家族,但由于它在自然界與稀土元素伴生并且有些性質(zhì)相似,因此,習(xí)慣上將鈧列入稀土元素。因?yàn)殁偸状伟l(fā)現(xiàn)于斯堪的納維亞(Scandinavia)半島的礦物中,所以取名為鈧(Scandium)。鈧共有28種同位素,范圍從鈧 36到to 57。鈧45是唯一穩(wěn)定的同位素,其含量約占地殼中天然資源的100%。 剩余的同位素具有放射性,其半衰期從納秒到幾分鐘到幾小時(shí)到幾天不等,因此,它們自然不在地殼中發(fā)現(xiàn)。 通過核反應(yīng)堆中會(huì)產(chǎn)生鈧的放射性同位素。

鈧的電子模型

理化性質(zhì)

純金屬鈧為銀白而微帶黃色,具有金屬光澤,相當(dāng)柔軟可不經(jīng)退火而軋成薄片,金屬鈧是一種很活潑的金屬,很容易與酸作用,易與空氣中的氧、二氧化碳和水等化合,很快失去像鉛一樣的光澤,但與水侵蝕較慢。氧化鈧(Sc2O3)是最常見的鈧的化合物,外觀為白色粉末,經(jīng)高溫灼燒的氧化鈧不易溶于稀酸,但溶于沸的濃硝酸中,氟化鈧(ScF3)為白色粉末,不溶于水,是制備金屬鈧的重要化合物。

鈧的性狀圖

發(fā)現(xiàn)歷史
根據(jù)元素周期表系統(tǒng),門捷列夫預(yù)測(cè)葉卡波龍的存在,其原子量介于鈣40和鈦48之間。1878年尼爾森(Nilson)在蘇木和輝長(zhǎng)巖礦物中發(fā)現(xiàn)了鈧,除了在斯堪的納維亞半島以外,其他地方都未發(fā)現(xiàn)。通過處理10千克的蘇木和其他稀土礦物殘留物,尼爾森能夠制備約2克的高純度氧化鈧??死蚝髞碇赋觯釥柹拟偱c門捷列夫的葉卡賓龍是相同的。
來源

鈧顯然在太陽和某些恒星上的資源比地球上更豐富的元素。它是太陽中第23最豐富的元素,而在地球上第50最豐富的元素。它廣泛分布在地球上,極少量地存在于800多種礦物質(zhì)中。綠柱石(海藍(lán)寶石品種)的藍(lán)色據(jù)說是由于鈧引起的。它是在斯堪的那維亞和馬達(dá)加斯加發(fā)現(xiàn)的稀有礦物蘇鐵礦中的主要成分。從辛瓦爾德黑鎢礦中提取鎢后殘留的殘留物中以及wiikite和bazzite中也發(fā)現(xiàn)了鈧。目前大多數(shù)鈧是從蘇鐵礦中回收的,或者是從鈾廠尾礦中提取的副產(chǎn)品。鈧是典型的稀散親石元素,在地殼中的平均豐度為36 ppm,已知含鈧的礦物多達(dá)800多種。目前在我國(guó)江西稀土礦中發(fā)現(xiàn)了規(guī)模較大的富鈧礦床。鈧廣泛分布于其它礦物中,例如:鈦鐵礦,鋯鐵礦,鋯英石,鋁土礦,稀土礦,鈦輝石,釩鈦磁鐵礦,鎢礦,錫礦,鈾礦和煤等礦物中。全世界鈧的儲(chǔ)量23約為200萬t,擁有鈧資源較多的國(guó)家依次為中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯。鈧主要以類質(zhì)同象的形式,存在于其他礦物中。

 

應(yīng)用

鈧主要用于陶瓷,激光,磷光體和晶體。氧化鈧因其高折射率值,透明性和層硬度而適用于UV,AR和帶通涂料的高折射率組分,因此已報(bào)道將氧化硅與氟化硅或氟化鎂組合用于AR中具有較高的破壞閾值。 鈧金屬被應(yīng)用于各種超合金中,它們具有輕質(zhì)的金屬性能。按重量計(jì)鈧的主要應(yīng)用是用于航空航天小型零件的鈧鋁合金。它們被用于俄羅斯軍用飛機(jī),特別是MiG-21和MiG-29。某些運(yùn)動(dòng)器材依靠高性能材料制成,是用鈧鋁合金制成的。

制備

八十年代,隨著世界市場(chǎng)鈧價(jià)格的狂漲,國(guó)內(nèi)掀起了分離鈧的研究熱潮,提取主要集中于含鈦原料—生產(chǎn)鈦白粉的硫酸廢液、鈦生產(chǎn)過程中的氯化煙塵以及選鈦尾礦。從鈦白水解母液中提取鈧的原則流程如圖1所示。

鈦白水解母液中提取鈧
圖1為鈦白水解母液中提取鈧的流程。
從赤泥中回收鈧的方法有: ①還原熔煉法處理赤泥。②硫酸化焙燒處理赤泥。③廢酸洗液浸出處理赤泥。④用碳酸鈉溶液浸取。⑤直接用濃度50%的硫酸浸出。⑥用濃鹽酸浸取。從赤泥中回收鈧的原則流程如圖2所示。

赤泥中回收鈧
圖2為赤泥中回收鈧的流程。
利用選礦的方法可以先將原料中的鈧進(jìn)行富集,提高鈧的品位,然后采用浸出,萃取,草酸沉淀,灼燒提純等濕法冶金的工藝獲得Sc2O3。目前在這方面研究的較多的有昆明理工大學(xué)張宗華教授,較成功的項(xiàng)目有從攀枝花尾礦中提鈧和從長(zhǎng)江三峽淤泥中提鈧等。從長(zhǎng)江三峽淤砂中提鈧的工藝流程如圖3所示。

淤砂中提鈧的工藝
圖3為長(zhǎng)江三峽淤砂中提鈧的工藝流程。

提取技術(shù)展望
隨著電子科技的飛速發(fā)展,高性能的電子元件的需求量越來越大,另外高性能的鈧合金的廣泛應(yīng)用等,對(duì)鈧的需求會(huì)越來越大,因此鈧的市場(chǎng)前景會(huì)越來越廣闊。目前鈧的提取技術(shù)存在的問題是成本太高,回收率低,解決成本問題是鈧提取技術(shù)的關(guān)鍵所在,解決成本問題的關(guān)鍵又在于尋找高效、廉價(jià)的提取工藝。從目前的濕法冶金工藝中取得突破的關(guān)鍵是在于尋找高效的萃取劑,提高鈧的回收率和純度。我國(guó)具有鈧的資源、生產(chǎn)優(yōu)勢(shì),可以預(yù)測(cè),隨著高科技的發(fā)展,鈧的應(yīng)用市場(chǎng)將不斷開拓,需求量將逐步增加,各鈧進(jìn)口國(guó)之間的競(jìng)爭(zhēng)也勢(shì)必加劇。我國(guó)稀土界應(yīng)把握有利時(shí)機(jī),將鈧的資源轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益。
用途
鈧及其化合物具有多種優(yōu)異性能。鈧廣泛應(yīng)用于國(guó)防、冶金、化工、玻璃、航天、核技術(shù)、激光、電子、計(jì)算機(jī)電源、超導(dǎo)以及醫(yī)療科學(xué)等領(lǐng)域。高純氧化鈧可用于電子發(fā)射材料、超導(dǎo)材料、太陽能電池材料等。美日等西方國(guó)家多用作體育器械,如棒球棒、壘球棒、自行車橫梁,也用于新型光源鈧鈉燈。俄羅斯對(duì)鈧及含鈧合金的研究,始于20世紀(jì)60年代。當(dāng)時(shí)美蘇兩國(guó)進(jìn)行核軍備競(jìng)賽,計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下的蘇聯(lián),大量生產(chǎn)鈾,并對(duì)其副產(chǎn)物鈧也進(jìn)行了軍事開發(fā)研究,工作一直到現(xiàn)在。就鋁鈧合金而言,俄羅斯一直處于領(lǐng)先位置,
危害性

與其他金屬一樣,過渡金屬及其許多化合物是有毒的,不應(yīng)吸入或吸入其粉末或氣態(tài)形式。 此外,鈧的同位素中,除一種同位素外,都是放射性的,應(yīng)由有經(jīng)驗(yàn)的人員處理。

參考文獻(xiàn)
[1]董方,高利坤,陳龍,王鵬,馬方通. 鈧的資源及回收提取技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 礦產(chǎn)綜合利用,2016,(04):21-26.  
[2]楊海瓊,董海剛,趙家春,李博捷,范興祥,吳躍東,吳曉峰,童偉鋒. 鈧的回收技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 有色金屬(冶煉部分),2014,(03):29-33.  
[3]張忠寶,張宗華. 鈧的資源與提取技術(shù)[J]. 云南冶金,2006,(05):23-25+42.
鈧價(jià)格(試劑級(jí))
報(bào)價(jià)日期產(chǎn)品編號(hào)產(chǎn)品名稱CAS號(hào)包裝價(jià)格
2024/11/11XW744020201金屬鈧7440-20-225G5131元
2024/11/08045118鈧拱形鑄球, 15.9mm (0.63in) 直徑
Scandium arc-cast pellet, 15.9mm (0.63in) dia
7440-20-21pc5670元
2024/11/08043499鈧棒, 12.7mm (0.5in) 直徑, 99.6% (metals basis 去除Ta)
Scandium rod, 12.7mm (0.5in) dia, 99.6% (metals basis excluding Ta), Thermo Scientific Chemicals
7440-20-210mm15574元
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