Scandium

1 skal 2
2 skal 8
3 skal 9
4 skal 2
5 skal  
6 skal  
7 skal  
Navn på Engelsk
Scandium
Navn på Tysk
Scandium
Navn på Fransk
Scandium
Navn
Scandium
Symbol
Sc
Atomnummer
21
Atommasse
44,96
Smeltepunkt
1539°C
Kogepunkt
2800°C
Massefylde
2,99 g/cm3
Elektronnegativitet
1,3
Oxidationstrin
+3
Isotopmasseområde
38 - 60
Klassifikation
Metal
 

Opdagelse
I 1879 arbejdede den svenske kemiker L. F. Nilson med de to mineraler euxenit og gadolinit fra henholdsvis Arendal i Norge og Ytterby i Sverige. Det lykkedes for ham at udtrække 63 gram af jordarten erbia fra de to mineraler, og heri fandt han et oxid af et nyt grundstof, hvilket hurtigt blev bekræftet af den svenske fysiker og atstronom T. R. Thalén, da han i et spektrum fra erbia fandt nogle hidtil ukendte linier. Iflg. den svenske kemiker og geolog P. T. Cleve passede fundet af grundstoffet næsten nøjagtigt med den russiske kemiker D. I. Mendeleevs forudsagte eka-bor. 'Eka' er sanskrit og betyder 'én'. Mendeleev havde således forudsagt, at der én plads efter grundstoffet bor i dettes gruppe i Det Periodiske System med tiden ville findes et grundstof med en række egenskaber, som han nøje beskrev, og som det altså viste sig passede så godt som fuldstændigt med egenskaberne hos Nilsons nye grundstof. Bor står således i 3.hovedgruppe og scandium i 3.undergruppe i Det Periodiske System.
Mendeleev havde eksempelvis forudsagt, at eka-bor ville have atommassen 44, at dets salte ville være farveløse, carbonatet vil være uopløseligt i vand, dets oxid (Sc
2O3) ville have massefylde 3,5 g/mL, og at grundstoffet formentlig ville blive opdaget spektralanalytisk. Alle disse forudsigelser (og flere til) viste sig stort set at være korrekte, idet atommassen dog nu regnes for at være 44,96, og massefylden for Sc2O3 er bestemt til 3,86 g/mL.

Navn
Nilson kaldte grundstoffet for scandium for at understrege, at det var fundet i mineraler fra den skandinaviske halvø. Det latinske navn for Skandinavien er 'Scandia'.

Egenskaber
Scandium er et sølvhvidt, blødt grundstof, som tilhører letmetallerne. Ved moderate temperaturer overtrækkes det i luften efterhånden af en gul eller blegrød hinde. Ved opvarmning til ca. 500°C. oxideres det hurtigt til scandiumoxid, Sc2O3. Mange syrer angriber scandium under udvikling af hydrogen. I Det Periodiske System tilhører scandium de 'Sjældne Jordarters Metaller'.

Forekomst
I naturen forekommer scandium hyppigere end mere velkendte metaller som tin, sølv og guld. I små mængder findes det i lanthanoidholdige mineraler samt i nogle wolfram-, tin-, zirconium- og uranmineraler. Rene scandiummineraler er relativt få og sjældne; nogle af disse er: thortveitit, (Sc,Y)2(Si2O7) , bazzit, Be3(Sc,Al)2Si6O18 og sterretit (kolbeckit), ScPO4 • 2H2O. For få år siden fandt norske geologer store malmforekomster indeholdende scandium i Finnmarken, hvilket var meget belejliget, idet grundstoffet efterhånden tiltrækker sig større og større opmærksomhed.

Udvinding
Det er vanskeligt at isolere scandium fra dets mineralforekomster. Ved anvendelse af ionbytningsteknik adskilles det eksempelvis fra lanthanoider, og man ender ofte med oxidet Sc2O3 eller fluoridet ScF3, som så under vandfrie forhold reduceres til metallisk scandium med calcium:

2ScF
3 + 3Ca —> 2Sc + 3CaF2.

Først i 1937 blev metallisk scandium fremstillet ved elektrolyse af en smelte indeholdende scandiumchlorid, ScCl
3, kaliumchlorid, KCl og lithiumchlorid, LiCl.

Anvendelse
Indtil for få år siden havde scandium og dets kemiske forbindelser ikke den store praktiske anvendelse. Metallets lave massefylde og høje smeltepunkt har dog skabt interesse for det inden for f.eks. rumfartsteknologien. I kviksølvdamplamper øger tilstedeværelsen af lidt scandiumiodid lysintensiteten så meget, at sådant kunstigt lys i kvalitet nærmer sig sollys. Visse typer lasere indeholder nu scandium, og i fremstillingen af superledere stilles der store forventninger til grundstoffet. Nogle legeringers hårdhed øges betydelig med et indhold af scandium.

Miljø og Helse
Der vides kun lidt om scandiums giftvirkning på dyr og planter, men visse kemiske forbindelser af grundstoffet er muligvis kræftfremkaldende.