स्कैंडियम: Difference between revisions

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=== रासायनिक विशेषताएं ===
=== रासायनिक विशेषताएं ===
स्कैंडियम एक नरम धातु है जिसमें चांदी की उपस्थिति होती है। हवा द्वारा ऑक्सीकृत होने पर यह थोड़ा पीला या गुलाबी रंग का हो जाता है। यह अपक्षय के लिए अतिसंवेदनशील है और अधिकांश तनु अम्लों में धीरे-धीरे घुल जाता है। यह [[नाइट्रिक एसिड]]({{chem2|HNO3}}) और 48.0% [[हाइड्रोफ्लुओरिक अम्ल]] ({{chem2|HF}}) के 1:1 मिश्रण के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है संभवतः एक अभेद्य [[निष्क्रियता (रसायन विज्ञान)]] के गठन के कारण। [[स्कैंडियम ऑक्साइड]] बनाने के लिए एक शानदार पीली लौ के साथ हवा में स्कैंडियम टर्निंग प्रज्वलित होता है।<ref>"[http://periodic.lanl.gov/21.shtml Scandium]." Los Alamos National Laboratory. Retrieved 2013-07-17.</ref>
स्कैंडियम एक नरम धातु है जिसमें चांदी की उपस्थिति होती है। हवा द्वारा ऑक्सीकृत होने पर यह थोड़ा पीला या गुलाबी रंग का हो जाता है। यह अपक्षय के लिए अतिसंवेदनशील है और अधिकांश तनु अम्लों में धीरे-धीरे घुल जाता है। यह [[नाइट्रिक एसिड|नाइट्रिक अम्ल]]({{chem2|HNO3}}) और 48.0% [[हाइड्रोफ्लुओरिक अम्ल]] ({{chem2|HF}}) के 1:1 मिश्रण के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है संभवतः एक अभेद्य [[निष्क्रियता (रसायन विज्ञान)]] के गठन के कारण। [[स्कैंडियम ऑक्साइड]] बनाने के लिए एक शानदार पीली लौ के साथ हवा में स्कैंडियम टर्निंग प्रज्वलित होता है।<ref>"[http://periodic.lanl.gov/21.shtml Scandium]." Los Alamos National Laboratory. Retrieved 2013-07-17.</ref>




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== यौगिक ==
== यौगिक ==
{{Category see also|Scandium compounds|Scandium minerals}}
{{Category see also|Scandium compounds|Scandium minerals}}
स्कैंडियम रसायन विज्ञान लगभग पूरी तरह से त्रिसंयोजक आयन, एससी का प्रभुत्व है<sup>3+</sup>. एम. की त्रिज्या<sup>नीचे दी गई तालिका में 3+</sup> आयन इंगित करते हैं कि स्कैंडियम आयनों के रासायनिक गुणों में एल्यूमीनियम आयनों की तुलना में येट्रियम आयनों के साथ अधिक समानता है। आंशिक रूप से इस समानता के कारण, स्कैंडियम को अक्सर लैंथेनाइड जैसे तत्व के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।<ref>{{Cite book |last=Horovitz |first=Chaim T. |url=https://books.google.com/books?id=xaPaBwAAQBAJ |title=Biochemistry of Scandium and Yttrium, Part 1: Physical and Chemical Fundamentals |date=2012-12-06 |publisher=Springer Science & Business Media |isbn=978-1-4615-4313-8 |language=en}}</ref>
स्कैंडियम रसायन विज्ञान लगभग पूरी तरह से त्रिसंयोजी आयन Sc<sup>3+</sup> का प्रभुत्व रखता है। नीचे दी गई तालिका में M<sup>3+</sup> आयनों की त्रिज्या दर्शाती है कि स्कैंडियम आयनों के रासायनिक गुणों में एल्यूमीनियम आयनों की तुलना में येट्रियम आयनों के साथ अधिक समानता है। आंशिक रूप से इस समानता के कारण, स्कैंडियम को अक्सर लैंथेनाइड जैसे तत्व के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।<ref>{{Cite book |last=Horovitz |first=Chaim T. |url=https://books.google.com/books?id=xaPaBwAAQBAJ |title=Biochemistry of Scandium and Yttrium, Part 1: Physical and Chemical Fundamentals |date=2012-12-06 |publisher=Springer Science & Business Media |isbn=978-1-4615-4313-8 |language=en}}</ref>
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=== ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड ===
=== ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड ===
ऑक्साइड स्कैंडियम ऑक्साइड |{{chem|Sc|2|O|3}} और हाइड्रॉक्साइड {{chem|Sc(OH)|3}} [[उभयधर्मी]] हैं:<ref>{{cite book|author=Cotton, Simon |title=लैंथेनाइड और एक्टिनाइड रसायन|url=https://books.google.com/books?id=lvQpiVHrb78C&pg=PA108|access-date=2011-06-23|date=2006|publisher=John Wiley and Sons|isbn=978-0-470-01006-8|pages=108–}}</ref>
स्कैंडियम ऑक्साइड {{chem|Sc|2|O|3}} और हाइड्रॉक्साइड {{chem|Sc(OH)|3}} [[उभयधर्मी]] हैं:<ref>{{cite book|author=Cotton, Simon |title=लैंथेनाइड और एक्टिनाइड रसायन|url=https://books.google.com/books?id=lvQpiVHrb78C&pg=PA108|access-date=2011-06-23|date=2006|publisher=John Wiley and Sons|isbn=978-0-470-01006-8|pages=108–}}</ref>
:{{chem|Sc(OH)|3}} + 3 {{chem|OH|-}} → {{chem|[Sc(OH)|6|]|3−}} (स्कैंडेट आयन)
:{{chem|Sc(OH)|3}} + 3 {{chem|OH|-}} → {{chem|[Sc(OH)|6|]|3−}} (स्कैंडेट आयन)
:{{chem|Sc(OH)|3}} + 3 {{chem|H|+}} + 3 {{chem|H|2|O}} → {{chem|[Sc(H|2|O)|6|]|3+}}
:{{chem|Sc(OH)|3}} + 3 {{chem|H|+}} + 3 {{chem|H|2|O}} → {{chem|[Sc(H|2|O)|6|]|3+}}


α- और γ-ScOOH उनके [[एल्यूमीनियम हाइड्रोक्साइड ऑक्साइड]] समकक्षों के साथ आइसोस्ट्रक्चरल हैं।<ref>{{cite journal|last=Christensen|first=A. Nørlund|author2=Stig Jorgo Jensen|date=1967|title=Hydrothermal Preparation of α-ScOOH and of γ-ScOOH. Crystal Structure of α-ScOOH|journal= Acta Chemica Scandinavica|volume=21|pages=1121–126|doi= 10.3891/acta.chem.scand.21-0121|doi-access=free}}</ref> के उपाय {{chem|Sc|3+}} पानी में [[हाइड्रोलिसिस]] के कारण अम्लीय होते हैं।
α- और γ-ScOOH उनके [[एल्यूमीनियम हाइड्रोक्साइड ऑक्साइड]] समकक्षों के साथ आइसोस्ट्रक्चरल हैं।<ref>{{cite journal|last=Christensen|first=A. Nørlund|author2=Stig Jorgo Jensen|date=1967|title=Hydrothermal Preparation of α-ScOOH and of γ-ScOOH. Crystal Structure of α-ScOOH|journal= Acta Chemica Scandinavica|volume=21|pages=1121–126|doi= 10.3891/acta.chem.scand.21-0121|doi-access=free}}</ref> {{chem|Sc|3+}} के समाधान [[हाइड्रोलिसिस]] के कारण जल में अम्लीय होते हैं।
 
=== [[ halide ]]्स और स्यूडोहैलाइड्स ===
हालिड्स {{chem2|ScX3}}, जहाँ X = [[स्कैंडियम क्लोराइड]], [[स्कैंडियम ब्रोमाइड]], या [[स्कैंडियम ट्रायोडाइड]], पानी में बहुत घुलनशील होते हैं, लेकिन स्कैंडियम फ्लोराइड|{{chem2|ScF3}} अघुलनशील है। सभी चार हैलाइडों में, स्कैंडियम 6-समन्वित है। हलाइड्स [[लुईस एसिड]] हैं; उदाहरण के लिए, स्कैंडियम फ्लोराइड|{{chem2|ScF3}} बनने के लिए अतिरिक्त फ्लोराइड आयन युक्त घोल में घुल जाता है {{chem2|[ScF6](3−)}}. एससी (III) के लिए समन्वय संख्या 6 विशिष्ट है। बड़े वाई में<sup>3+</sup> और ला<sup>3+</sup> आयन, 8 और 9 की [[समन्वय संख्या]] सामान्य हैं। [[स्कैंडियम ट्राइफलेट]] को कभी-कभी कार्बनिक रसायन शास्त्र में लुईस एसिड उत्प्रेरक के रूप में प्रयोग किया जाता है।<ref>{{cite journal |doi =10.1055/s-1999-5997 |title= SYNLETT Spotlight 12: Scandium Triflate |author= Deborah Longbottom |journal= [[Synlett]] |year= 1999 |issue= 12 |pages= 2023 |volume =1999|doi-access= free }}</ref>
 


=== हालिड्स और स्यूडोहैलाइड्स ===
हालिड्स {{chem2|ScX3}}, जहाँ X = [[स्कैंडियम क्लोराइड]], [[स्कैंडियम ब्रोमाइड]], या [[स्कैंडियम ट्रायोडाइड]], जल में बहुत घुलनशील होते हैं, लेकिन स्कैंडियम फ्लोराइड {{chem2|ScF3}} अघुलनशील है। सभी चार हैलाइडों में, स्कैंडियम 6-समन्वित है। हलाइड्स [[लुईस एसिड|लुईस अम्ल]] हैं; उदाहरण के लिए, स्कैंडियम फ्लोराइड {{chem2|ScF3}} अतिरिक्त फ्लोराइड आयन युक्त घोल में घुल जाता है {{chem2|[ScF6](3−)}} बनाता है| Sc(III) के लिए समन्वय संख्या 6 विशिष्ट है। बड़े Y<sup>3+</sup> और La<sup>3+</sup> आयनों में, 8 और 9 की  [[समन्वय संख्या]] सामान्य हैं। [[स्कैंडियम ट्राइफलेट]] को कभी-कभी कार्बनिक रसायन शास्त्र में लुईस अम्ल उत्प्रेरक के रूप में प्रयोग किया जाता है।<ref>{{cite journal |doi =10.1055/s-1999-5997 |title= SYNLETT Spotlight 12: Scandium Triflate |author= Deborah Longbottom |journal= [[Synlett]] |year= 1999 |issue= 12 |pages= 2023 |volume =1999|doi-access= free }}</ref>
=== जैविक डेरिवेटिव ===
=== जैविक डेरिवेटिव ===
{{Main|Organoscandium chemistry}}
{{Main|Organoscandium chemistry}}
स्कैंडियम लैंथेनाइड्स के व्यवहार के समान [[साइक्लोपेंटैडिएनल कॉम्प्लेक्स]] लिगैंड्स (सीपी) के साथ ऑर्गोनोमेटिक यौगिकों की एक श्रृंखला बनाता है। एक उदाहरण क्लोरीन-ब्रिज्ड डिमर है, {{chem2|[ScCp2Cl]2}} और [[pentamethylcyclopentadienyl]] लिगैंड्स के संबंधित डेरिवेटिव।<ref>{{cite journal|title=Model Ziegler-Natta ''α''-Olefin Polymerization Catalysts Derived from [{(η<sup>5</sup>-C<sub>5</sub>Me<sub>4</sub>)SiMe<sub>2</sub>(η<sup>1</sup>-NCMe<sub>3</sub>)}(PMe<sub>3</sub>)Sc(μ<sub>2</sub>-H)]<sub>2</sub> and [{(η<sup>5</sup>C<sub>5</sub>Me<sub>4</sub>)SiMe<sub>2</sub>(η<sup>1</sup>NCMe<sub>3</sub>)}Sc(μ<sup>1</sup>CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>CH<sub>3</sub>)]<sub>2</sub>. Synthesis, Structures and Kinetic and Equilibrium Investigations of the Catalytically active Species in Solution|last=Shapiro|first=Pamela J.|display-authors=etal|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=116|issue=11|page=4623 |date=1994|doi=10.1021/ja00090a011}}</ref>
स्कैंडियम लैंथेनाइड्स के व्यवहार के समान [[साइक्लोपेंटैडिएनल कॉम्प्लेक्स|साइक्लोपेंटैडिएनल]] लिगैंड्स (सीपी) के साथ ऑर्गोनोमेटिक यौगिकों की एक श्रृंखला बनाता है। एक उदाहरण क्लोरीन-ब्रिज्ड डिमर {{chem2|[ScCp2Cl]2}} और पेंटामेथिलसाइक्लोपेंटाडियनिल लिगैंड्स के संबंधित डेरिवेटिव हैं।<ref>{{cite journal|title=Model Ziegler-Natta ''α''-Olefin Polymerization Catalysts Derived from [{(η<sup>5</sup>-C<sub>5</sub>Me<sub>4</sub>)SiMe<sub>2</sub>(η<sup>1</sup>-NCMe<sub>3</sub>)}(PMe<sub>3</sub>)Sc(μ<sub>2</sub>-H)]<sub>2</sub> and [{(η<sup>5</sup>C<sub>5</sub>Me<sub>4</sub>)SiMe<sub>2</sub>(η<sup>1</sup>NCMe<sub>3</sub>)}Sc(μ<sup>1</sup>CH<sub>2</sub>CH<sub>2</sub>CH<sub>3</sub>)]<sub>2</sub>. Synthesis, Structures and Kinetic and Equilibrium Investigations of the Catalytically active Species in Solution|last=Shapiro|first=Pamela J.|display-authors=etal|journal=Journal of the American Chemical Society|volume=116|issue=11|page=4623 |date=1994|doi=10.1021/ja00090a011}}</ref>
=== असामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाएँ ===


यौगिक जो +3 के अलावा ऑक्सीकरण अवस्थाएँ में स्कैंडियम की विशेषता रखते हैं, वे दुर्लभ हैं, लेकिन अच्छी तरह से विशेषता हैं। नीला-काला यौगिक {{chem2|CsScCl3}} सबसे सरल में से एक है। यह सामग्री एक शीट जैसी संरचना को गोद लेती है जो स्कैंडियम (II) केंद्रों के बीच व्यापक बंधन प्रदर्शित करती है।<ref>{{cite journal|last=Corbett|first=J. D.|date=1981|title=प्रारंभिक संक्रमण धातुओं के हालिड्स में विस्तारित धातु-धातु संबंध|journal=Accounts of Chemical Research|volume=14|pages=239–246|doi= 10.1021/ar00068a003|issue=8}}</ref> स्कैंडियम [[हाइड्राइड]] अच्छी तरह से समझा नहीं गया है, हालांकि ऐसा प्रतीत होता है कि यह Sc(II) का खारा हाइड्राइड नहीं प्रतीत होता है।<ref name="McGuire" />जैसा कि अधिकांश तत्वों के लिए देखा गया है, गैस चरण में उच्च तापमान पर स्पेक्ट्रोस्कोपिक रूप से एक डायटोमिक स्कैंडियम हाइड्राइड देखा गया है।<ref name="Smith" />स्कैंडियम बोराइड्स और कार्बाइड गैर-स्टॉइचियोमेट्रिक यौगिक हैं, जैसा कि पड़ोसी तत्वों के लिए विशिष्ट है।<ref name="Holleman">Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. {{ISBN|0-12-352651-5}}.</ref>


=== असामान्य ऑक्सीकरण राज्य ===
निचले ऑक्सीकरण अवस्था (+2, +1, 0) को ऑर्गेनोस्कैन्डियम यौगिकों में भी देखा गया है।<ref>{{cite journal|author=Polly L. Arnold|author2=F. Geoffrey|author3=N. Cloke|author4=Peter B. Hitchcock|author5=John F. Nixon|name-list-style=amp|date=1996|title=The First Example of a Formal Scandium(I) Complex: Synthesis and Molecular Structure of a 22-Electron Scandium Triple Decker Incorporating the Novel 1,3,5-Triphosphabenzene Ring |journal=Journal of the American Chemical Society|volume=118|issue=32|pages=7630–7631|doi= 10.1021/ja961253o}}</ref><ref>{{cite journal |author=F. Geoffrey N. Cloke|author2=Karl Khan|author3=Robin N. Perutz|name-list-style=amp |date=1991|title=η-Arene complexes of scandium(0) and scandium(II) |journal= Journal of the Chemical Society, Chemical Communications|issue=19|pages=1372–1373|doi= 10.1039/C39910001372}}</ref><ref>{{cite journal|display-authors=5|author=Ana Mirela Neculai|author2=Dante Neculai|author3=Herbert W. Roesky|author4=Jörg Magull|author5=Marc Baldus|author6=Ovidiu Andronesi|author7=Martin Jansen|date=2002|title=Stabilization of a Diamagnetic Sc<sup>I</sup>Br Molecule in a Sandwich-Like Structure |journal=Organometallics|volume=21|pages=2590–2592|doi= 10.1021/om020090b|issue=13}}</ref><ref>{{cite journal|author=Polly L. Arnold|author2=F. Geoffrey|author3=N. Cloke|author4=John F. Nixon|name-list-style=amp |date=1998|title=The first stable scandocene: synthesis and characterisation of bis(η-2,4,5-tri-tert-butyl-1,3-diphosphacyclopentadienyl)scandium(II) |journal= Chemical Communications|issue=7|pages=797–798|doi= 10.1039/A800089A}}</ref>
== इतिहास ==
[[ दिमित्री मेंडेलीव ]], जिन्हें [[आवर्त सारणी]] के जनक के रूप में जाना जाता है, ने 1869 में 40 और 48 के बीच परमाणु द्रव्यमान वाले एक तत्व एकबोरोन के अस्तित्व की भविष्यवाणी की थी। लार्स फ्रेड्रिक निल्सन और उनकी टीम ने खनिजों में इस तत्व का पता लगाया था। 1879 में  निल्सन ने उच्च शुद्धता के 2 ग्राम स्कैंडियम ऑक्साइड तैयार किया।<ref name="Nilsonfr">{{cite journal|title= Ytterbine पर, M. Marignac की नई भूमि|url= http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k30457/f639.table |journal= [[Comptes Rendus]]|author= Nilson, Lars Fredrik|volume= 88 |date= 1879|pages= 642–647|language=fr}}</ref><ref name="Nilsonde">{{cite journal|title= स्कैंडियम के बारे में, एक नई पृथ्वी धातु|journal= [[Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft]]|volume= 12|issue= 1|date= 1879|pages= 554–557|author= Nilson, Lars Fredrik|doi= 10.1002/cber.187901201157|language=de|url= https://zenodo.org/record/1425172}}</ref> उन्होंने [[लैटिन]] स्कैंडिया अर्थ स्कैंडिनेविया से तत्व स्कैंडियम का नाम दिया। निल्सन जाहिर तौर पर मेंडेलीव की भविष्यवाणी से अनभिज्ञ थे, लेकिन [[प्रति टेओडोर क्लेव]] ने पत्राचार को पहचान लिया और मेंडेलीव को सूचित किया।<ref>{{cite journal|title= स्कैंडियम पर|url= http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3046j/f432.table|journal= Comptes Rendus|last= Cleve|first=Per Teodor |volume= 89 |date= 1879|pages=419–422|language=fr}}</ref><ref name="Weeks">{{cite book |last1=Weeks |first1=Mary Elvira |title=तत्वों की खोज|date=1956 |publisher=Journal of Chemical Education |location=Easton, PA |url=https://archive.org/details/discoveryoftheel002045mbp |edition=6th }}</ref>


यौगिक जो +3 के अलावा ऑक्सीकरण राज्यों में स्कैंडियम की विशेषता रखते हैं, वे दुर्लभ हैं, लेकिन अच्छी तरह से विशेषता हैं। नीला-काला यौगिक {{chem2|CsScCl3}} सबसे सरल में से एक है। यह सामग्री एक शीट जैसी संरचना को गोद लेती है जो स्कैंडियम (II) केंद्रों के बीच व्यापक बंधन प्रदर्शित करती है।<ref>{{cite journal|last=Corbett|first=J. D.|date=1981|title=प्रारंभिक संक्रमण धातुओं के हालिड्स में विस्तारित धातु-धातु संबंध|journal=Accounts of Chemical Research|volume=14|pages=239–246|doi= 10.1021/ar00068a003|issue=8}}</ref> [[स्कैंडियम [[हाइड्राइड]]]] अच्छी तरह से समझा नहीं गया है, हालांकि यह एससी (द्वितीय) का हाइड्राइड नहीं प्रतीत होता है।<ref name="McGuire" />जैसा कि अधिकांश तत्वों के लिए देखा गया है, गैस चरण में उच्च तापमान पर स्पेक्ट्रोस्कोपिक रूप से एक डायटोमिक स्कैंडियम हाइड्राइड देखा गया है।<ref name="Smith" />स्कैंडियम बोराइड्स और कार्बाइड गैर-स्टॉइचियोमेट्रिक यौगिक हैं | गैर-स्टोइकियोमेट्रिक, जैसा कि पड़ोसी तत्वों के लिए विशिष्ट है।<ref name="Holleman">Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. {{ISBN|0-12-352651-5}}.</ref>
1937 में पहली बार 700-800 डिग्री [[ सेल्सीयस | सेल्सीयस]] पर [[पोटैशियम]], [[लिथियम]] और स्कैंडियम क्लोराइड के [[ गलनक्रांतिक | गलनक्रांतिक]] मिश्रण के [[इलेक्ट्रोलीज़]] द्वारा धात्विक स्कैंडियम का उत्पादन किया गया था।<ref>{{cite journal|title= Über das metallische Scandium |journal= [[Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie]]|volume= 231 |issue= 1–2 |date= 1937 |pages= 54–62 |first= Werner|last= Fischer |author2= Brünger, Karl |author3= Grieneisen, Hans|doi= 10.1002/zaac.19372310107|language=de}}</ref> 99% शुद्ध स्कैंडियम धातु का पहला पाउंड 1960 में उत्पादित किया गया था। अमेरिकी पेटेंट के बाद 1971 में एल्यूमीनियम मिश्र धातु का उत्पादन शुरू हुआ।<ref>Burrell, A. Willey Lower "Aluminum scandium alloy" {{US patent|3,619,181}} issued on November 9, 1971.</ref> [[ सोवियत संघ | सोवियत संघ]] में एल्यूमीनियम-स्कैंडियम मिश्र भी विकसित किए गए थे।<ref name="Zark">{{cite journal|title= एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की संरचना और गुणों पर स्कैंडियम का प्रभाव|journal= Metal Science and Heat Treatment|volume= 45|date= 2003|page= 246|doi= 10.1023/A:1027368032062|first= V. V.|last= Zakharov|issue= 7/8|bibcode= 2003MSHT...45..246Z|s2cid= 135389572}}</ref>
निचले ऑक्सीकरण राज्यों (+2, +1, 0) को ऑर्गेनोस्कैन्डियम यौगिकों में भी देखा गया है।<ref>{{cite journal|author=Polly L. Arnold|author2=F. Geoffrey|author3=N. Cloke|author4=Peter B. Hitchcock|author5=John F. Nixon|name-list-style=amp|date=1996|title=The First Example of a Formal Scandium(I) Complex: Synthesis and Molecular Structure of a 22-Electron Scandium Triple Decker Incorporating the Novel 1,3,5-Triphosphabenzene Ring |journal=Journal of the American Chemical Society|volume=118|issue=32|pages=7630–7631|doi= 10.1021/ja961253o}}</ref><ref>{{cite journal |author=F. Geoffrey N. Cloke|author2=Karl Khan|author3=Robin N. Perutz|name-list-style=amp |date=1991|title=η-Arene complexes of scandium(0) and scandium(II) |journal= Journal of the Chemical Society, Chemical Communications|issue=19|pages=1372–1373|doi= 10.1039/C39910001372}}</ref><ref>{{cite journal|display-authors=5|author=Ana Mirela Neculai|author2=Dante Neculai|author3=Herbert W. Roesky|author4=Jörg Magull|author5=Marc Baldus|author6=Ovidiu Andronesi|author7=Martin Jansen|date=2002|title=Stabilization of a Diamagnetic Sc<sup>I</sup>Br Molecule in a Sandwich-Like Structure |journal=Organometallics|volume=21|pages=2590–2592|doi= 10.1021/om020090b|issue=13}}</ref><ref>{{cite journal|author=Polly L. Arnold|author2=F. Geoffrey|author3=N. Cloke|author4=John F. Nixon|name-list-style=amp |date=1998|title=The first stable scandocene: synthesis and characterisation of bis(η-2,4,5-tri-tert-butyl-1,3-diphosphacyclopentadienyl)scandium(II) |journal= Chemical Communications|issue=7|pages=797–798|doi= 10.1039/A800089A}}</ref>


1980 और 1990 के दशक में [[सामरिक रक्षा पहल|रणनीतिक रक्षा पहल]] (SDI) के लिए विकसित रणनीतिक रक्षा अनुप्रयोगों में गैडोलीनियम-स्कैंडियम-गैलियम गार्नेट (GSGG) के लेजर क्रिस्टल का उपयोग किया गया था।<ref>{{cite web|last=Hedrick|first=James B.|title=स्कैंडियम|url=http://www.reehandbook.com/scandium.html|work=REEhandbook|publisher=Pro-Edge.com|access-date=2012-05-09|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20120602220148/http://reehandbook.com/scandium.html|archive-date=2012-06-02}}</ref><ref>{{cite journal |url= https://books.google.com/books?id=7cie1S3hpC0C&pg=PA26 |title= स्टार वार्स इंट्रीग्यू ने स्कैंडियम फाइंड का स्वागत किया|journal= New Scientist |date= 1987 |page= 26 |first= Tony |last= Samstag}}</ref>
=== [[गांगेय केंद्र|गैलेक्टिक(गांगेय) केंद्र]] के पास [[लाल विशाल]]काय तारे ===


== इतिहास ==
2018 की शुरुआत में, गैलेक्टिक सेंटर में [[ परमाणु स्टार क्लस्टर | परमाणु स्टार क्लस्टर]] (NSC) में लाल विशाल सितारों में महत्वपूर्ण स्कैंडियम, [[वैनेडियम]] और येट्रियम बहुतायत के [[स्पेक्ट्रोमीटर]] डेटा से साक्ष्य एकत्र किए गए थे। आगे के शोध से पता चला कि यह एक भ्रम था जो इन सितारों के अपेक्षाकृत कम तापमान (3,500 K से नीचे) के कारण बहुतायत संकेतों को ढंकता है, और यह कि यह घटना अन्य लाल दानवों में देखने योग्य थी।<ref name="”">[http://iopscience .iop.org/article/10.3847/1538-4357/aadb97 एविडेंस अगेंस्ट एनोमलस कंपोज़िशन्स फॉर जायंट्स इन द गैलेक्टिक न्यूक्लियर स्टार क्लस्टर], बी. थोर्सब्रो एट अल, [[द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल]], वॉल्यूम 866, नंबर 1, 2018-10-10< / संदर्भ>
[[ दिमित्री मेंडेलीव ]], जिन्हें [[आवर्त सारणी]] के जनक के रूप में जाना जाता है, ने 1869 में 40 और 48 के बीच परमाणु द्रव्यमान के साथ मेंडेलीव के अनुमानित तत्वों#Ekaboron और स्कैंडियम के एक तत्व के अस्तित्व की भविष्यवाणी की थी। [[लार्स फ्रेड्रिक निल्सन]] और उनकी टीम ने रसायन की खोज की 1879 में यूक्सेनाइट और गैडोलिनाइट खनिजों में तत्व। निल्सन ने उच्च शुद्धता के 2 ग्राम स्कैंडियम ऑक्साइड तैयार किया।<ref name="Nilsonfr">{{cite journal|title= Ytterbine पर, M. Marignac की नई भूमि|url= http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k30457/f639.table |journal= [[Comptes Rendus]]|author= Nilson, Lars Fredrik|volume= 88 |date= 1879|pages= 642–647|language=fr}}</ref><ref name="Nilsonde">{{cite journal|title= स्कैंडियम के बारे में, एक नई पृथ्वी धातु|journal= [[Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft]]|volume= 12|issue= 1|date= 1879|pages= 554–557|author= Nilson, Lars Fredrik|doi= 10.1002/cber.187901201157|language=de|url= https://zenodo.org/record/1425172}}</ref> उन्होंने [[लैटिन]] स्कैंडिया अर्थ स्कैंडिनेविया से तत्व स्कैंडियम का नाम दिया। निल्सन जाहिर तौर पर मेंडेलीव की भविष्यवाणी से अनभिज्ञ थे, लेकिन [[प्रति टेओडोर क्लेव]] ने पत्राचार को पहचान लिया और मेंडेलीव को सूचित किया।<ref>{{cite journal|title= स्कैंडियम पर|url= http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k3046j/f432.table|journal= Comptes Rendus|last= Cleve|first=Per Teodor |volume= 89 |date= 1879|pages=419–422|language=fr}}</ref><ref name="Weeks">{{cite book |last1=Weeks |first1=Mary Elvira |title=तत्वों की खोज|date=1956 |publisher=Journal of Chemical Education |location=Easton, PA |url=https://archive.org/details/discoveryoftheel002045mbp |edition=6th }}</ref>
1937 में पहली बार 700-800 डिग्री [[ सेल्सीयस ]] पर [[पोटैशियम]], [[लिथियम]] और स्कैंडियम क्लोराइड के [[ गलनक्रांतिक ]] मिश्रण के [[इलेक्ट्रोलीज़]] द्वारा धात्विक स्कैंडियम का उत्पादन किया गया था।<ref>{{cite journal|title= Über das metallische Scandium |journal= [[Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie]]|volume= 231 |issue= 1–2 |date= 1937 |pages= 54–62 |first= Werner|last= Fischer |author2= Brünger, Karl |author3= Grieneisen, Hans|doi= 10.1002/zaac.19372310107|language=de}}</ref> 99% शुद्ध स्कैंडियम धातु का पहला पाउंड 1960 में उत्पादित किया गया था। अमेरिकी पेटेंट के बाद 1971 में एल्यूमीनियम मिश्र धातु का उत्पादन शुरू हुआ।<ref>Burrell, A. Willey Lower "Aluminum scandium alloy" {{US patent|3,619,181}} issued on November 9, 1971.</ref> [[ सोवियत संघ ]] में एल्यूमीनियम-स्कैंडियम मिश्र भी विकसित किए गए थे।<ref name="Zark">{{cite journal|title= एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की संरचना और गुणों पर स्कैंडियम का प्रभाव|journal= Metal Science and Heat Treatment|volume= 45|date= 2003|page= 246|doi= 10.1023/A:1027368032062|first= V. V.|last= Zakharov|issue= 7/8|bibcode= 2003MSHT...45..246Z|s2cid= 135389572}}</ref>
1980 और 1990 के दशक में [[सामरिक रक्षा पहल]] (एसडीआई) के लिए विकसित रणनीतिक रक्षा अनुप्रयोगों में गैडोलीनियम-स्कैंडियम-गैलियम गार्नेट (जीएसजीजी) के लेजर क्रिस्टल का उपयोग किया गया था।<ref>{{cite web|last=Hedrick|first=James B.|title=स्कैंडियम|url=http://www.reehandbook.com/scandium.html|work=REEhandbook|publisher=Pro-Edge.com|access-date=2012-05-09|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20120602220148/http://reehandbook.com/scandium.html|archive-date=2012-06-02}}</ref><ref>{{cite journal |url= https://books.google.com/books?id=7cie1S3hpC0C&pg=PA26 |title= स्टार वार्स इंट्रीग्यू ने स्कैंडियम फाइंड का स्वागत किया|journal= New Scientist |date= 1987 |page= 26 |first= Tony |last= Samstag}}</ref>


==अनुप्रयोग==
{{Further information|Aluminium–scandium alloys}}[[File:Mig-29 on landing.jpg|thumb|right |[[मिकोयान-गुरेविच मिग-29]]|मिग-29 के पुर्जे अल-एससी अलॉय से बने हैं।<nowiki><ref name="Ahmad2003"></nowiki>{{cite journal|doi=10.1007/s11837-003-0224-6|title=स्कैंडियम-प्रबलित एल्यूमीनियम के गुण और अनुप्रयोग|date=2003|first= Zaki|last= Ahmad|journal=JOM|volume=55|page=35|issue=2|bibcode= 2003JOM....55b..35A|s2cid=8956425}}</ref>


=== [[गांगेय केंद्र]] के पास [[लाल विशाल]]काय तारे ===
'''<big>''अनुप्रयोग''</big>'''


2018 की शुरुआत में, गैलेक्टिक सेंटर में [[ परमाणु स्टार क्लस्टर ]] (NSC) में लाल विशाल सितारों में महत्वपूर्ण स्कैंडियम, [[वैनेडियम]] और येट्रियम बहुतायत के [[स्पेक्ट्रोमीटर]] डेटा से साक्ष्य एकत्र किए गए थे। आगे के शोध से पता चला कि यह इन सितारों के अपेक्षाकृत कम तापमान (3,500 K से नीचे) के कारण हुआ एक भ्रम था जो बहुतायत संकेतों को ढंकता है, और यह कि यह घटना अन्य लाल दानवों में देखने योग्य थी।<ref name= ” >[http://iopscience .iop.org/article/10.3847/1538-4357/aadb97 एविडेंस अगेंस्ट एनोमलस कंपोज़िशन्स फॉर जायंट्स इन द गैलेक्टिक न्यूक्लियर स्टार क्लस्टर], बी. थोर्सब्रो एट अल, [[द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल]], वॉल्यूम 866, नंबर 1, 2018-10-10< / संदर्भ>
स्कैंडियम को एल्यूमीनियम में मिलाने से वेल्डेड एल्यूमीनियम घटकों के ताप क्षेत्र में कण की वृद्धि सीमित हो जाती है। इसके दो लाभकारी प्रभाव हैं: अवक्षेपित {{chem2|Al3Sc}} अन्य एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की तुलना में छोटे क्रिस्टल बनाता है,<ref name="Ahmad2003" />और आयु-सख्त एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की कण की सीमाओं पर वेग-मुक्त क्षेत्रों की मात्रा कम हो जाती है।<ref name="Ahmad2003" />  {{chem2|Al3Sc}} अवक्षेप एक सुसंगत अवक्षेप है जो अव्यवस्था आंदोलन (यानी, प्लास्टिक विरूपण) को बाधित करने वाले लोचदार तनाव क्षेत्रों को लागू करके एल्यूमीनियम मैट्रिक्स को मजबूत करता है। {{chem2|Al3Sc}} में इस प्रणाली के लिए विशेष रूप से एक संतुलन L1<sub>2</sub> सुपरलैटिस संरचना है।<ref>{{Cite journal|last1=Knipling|first1=Keith E.|last2=Dunand|first2=David C.|last3=Seidman|first3=David N.|date=2006-03-01|title=Criteria for developing castable, creep-resistant aluminum-based alloys – A review|url=https://www.hanser-elibrary.com/doi/abs/10.3139/146.101249|journal=Zeitschrift für Metallkunde|volume=97|issue=3|pages=246–265|doi=10.3139/146.101249|s2cid=4681149|issn=0044-3093}}</ref> ताप उपचार के माध्यम से नैनो स्केल अवक्षेप का एक अच्छा फैलाव प्राप्त किया जा सकता है जो ऑर्डर हार्डनिंग के माध्यम से मिश्र धातुओं को भी मजबूत कर सकता है।<ref>{{Cite journal|last1=Knipling|first1=Keith E.|last2=Karnesky|first2=Richard A.|last3=Lee|first3=Constance P.|last4=Dunand|first4=David C.|last5=Seidman|first5=David N.|date=2010-09-01|title=Precipitation evolution in Al–0.1Sc, Al–0.1Zr and Al–0.1Sc–0.1Zr (at.%) alloys during isochronal aging|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645410003393|journal=Acta Materialia|language=en|volume=58|issue=15|pages=5184–5195|doi=10.1016/j.actamat.2010.05.054|bibcode=2010AcMat..58.5184K|issn=1359-6454}}</ref> हाल के घटनाक्रमों में Zr जैसे संक्रमण धातुओं के योग और Er जैसे दुर्लभ पृथ्वी धातु शामिल हैं जो गोलाकार {{chem2|Al3Sc}} अवक्षेप के आसपास के गोले का उत्पादन करते हैं जो मोटेपन को कम करता है।<ref>{{Cite journal|last1=Booth-Morrison|first1=Christopher|last2=Dunand|first2=David C.|last3=Seidman|first3=David N.|date=2011-10-01|title=Coarsening resistance at 400°C of precipitation-strengthened Al–Zr–Sc–Er alloys|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S135964541100543X|journal=Acta Materialia|language=en|volume=59|issue=18|pages=7029–7042|doi=10.1016/j.actamat.2011.07.057|bibcode=2011AcMat..59.7029B|issn=1359-6454}}</ref> इन खोलों को मिश्र धातु तत्व की विसारकता द्वारा निर्धारित किया जाता है और मिश्र धातु की लागत कम होती है क्योंकि कम Sc को आंशिक रूप से Zr द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है जबकि स्थिरता बनाए रखते हुए और अवक्षेप बनाने के लिए कम  Sc की आवश्यकता होती है।<ref>{{Cite journal|last1=De Luca|first1=Anthony|last2=Dunand|first2=David C.|last3=Seidman|first3=David N.|date=2016-10-15|title=Mechanical properties and optimization of the aging of a dilute Al-Sc-Er-Zr-Si alloy with a high Zr/Sc ratio|journal=Acta Materialia|language=en|volume=119|pages=35–42|doi=10.1016/j.actamat.2016.08.018|bibcode=2016AcMat.119...35D|issn=1359-6454|doi-access=free}}</ref> इसने अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ-साथ [[टाइटेनियम मिश्र धातु]]ओं के साथ {{chem2|Al3Sc}} को कुछ हद तक प्रतिस्पर्धी बना दिया है। हालांकि, टाइटेनियम मिश्रधातु, जो हल्केपन और ताकत में समान हैं, सस्ती हैं और अधिक व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।<ref name="Schwarz2004">{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=aveTxwZm40UC&pg=PA2274|page=2274|author=Schwarz, James A.|author2=Contescu, Cristian I.|author3=Putyera, Karol |publisher=CRC Press|date= 2004|isbn=978-0-8247-5049-7|title=Dekker encyclopédia of nanoscience and nanotechnology|volume=3}}</ref>


== अनुप्रयोग ==
{{Further information|Aluminium–scandium alloys}}[[File:Mig-29 on landing.jpg|thumb|right |[[मिकोयान-गुरेविच मिग-29]]|मिग-29 के पुर्जे अल-एससी अलॉय से बने हैं।<ref name="Ahmad2003">{{cite journal|doi=10.1007/s11837-003-0224-6|title=स्कैंडियम-प्रबलित एल्यूमीनियम के गुण और अनुप्रयोग|date=2003|first= Zaki|last= Ahmad|journal=JOM|volume=55|page=35|issue=2|bibcode= 2003JOM....55b..35A|s2cid=8956425}}</ref>]]स्कैंडियम को एल्यूमीनियम में मिलाने से वेल्डेड एल्यूमीनियम घटकों के ताप क्षेत्र में अनाज की वृद्धि सीमित हो जाती है। इसके दो लाभकारी प्रभाव हैं: अवक्षेपित {{chem2|Al3Sc}} अन्य एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की तुलना में छोटे क्रिस्टल बनाता है,<ref name="Ahmad2003" />और आयु-सख्त एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की अनाज की सीमाओं पर वेग-मुक्त क्षेत्रों की मात्रा कम हो जाती है।<ref name="Ahmad2003" />  {{chem2|Al3Sc}Sc}} अवक्षेप एक सुसंगत अवक्षेप है जो अव्यवस्था आंदोलन (यानी, प्लास्टिक विरूपण) को बाधित करने वाले लोचदार तनाव क्षेत्रों को लागू करके एल्यूमीनियम मैट्रिक्स को मजबूत करता है। {{chem2|Al3Sc}} का संतुलन L1 है<sub>2</sub> सुपरलैटिस संरचना इस प्रणाली के लिए अनन्य है।<ref>{{Cite journal|last1=Knipling|first1=Keith E.|last2=Dunand|first2=David C.|last3=Seidman|first3=David N.|date=2006-03-01|title=Criteria for developing castable, creep-resistant aluminum-based alloys – A review|url=https://www.hanser-elibrary.com/doi/abs/10.3139/146.101249|journal=Zeitschrift für Metallkunde|volume=97|issue=3|pages=246–265|doi=10.3139/146.101249|s2cid=4681149|issn=0044-3093}}</ref> ताप उपचार के माध्यम से नैनो स्केल अवक्षेप का एक अच्छा फैलाव प्राप्त किया जा सकता है जो ऑर्डर हार्डनिंग के माध्यम से मिश्र धातुओं को भी मजबूत कर सकता है।<ref>{{Cite journal|last1=Knipling|first1=Keith E.|last2=Karnesky|first2=Richard A.|last3=Lee|first3=Constance P.|last4=Dunand|first4=David C.|last5=Seidman|first5=David N.|date=2010-09-01|title=Precipitation evolution in Al–0.1Sc, Al–0.1Zr and Al–0.1Sc–0.1Zr (at.%) alloys during isochronal aging|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359645410003393|journal=Acta Materialia|language=en|volume=58|issue=15|pages=5184–5195|doi=10.1016/j.actamat.2010.05.054|bibcode=2010AcMat..58.5184K|issn=1359-6454}}</ref> हाल के घटनाक्रमों में Zr जैसे संक्रमण धातुओं के योग और Er जैसे दुर्लभ पृथ्वी धातु शामिल हैं जो गोलाकार के आसपास के गोले का उत्पादन करते हैं। {{chem2|Al3Sc}} अवक्षेपित करें जो मोटेपन को कम करता है।<ref>{{Cite journal|last1=Booth-Morrison|first1=Christopher|last2=Dunand|first2=David C.|last3=Seidman|first3=David N.|date=2011-10-01|title=Coarsening resistance at 400°C of precipitation-strengthened Al–Zr–Sc–Er alloys|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S135964541100543X|journal=Acta Materialia|language=en|volume=59|issue=18|pages=7029–7042|doi=10.1016/j.actamat.2011.07.057|bibcode=2011AcMat..59.7029B|issn=1359-6454}}</ref> इन खोलों को मिश्र धातु तत्व की विसारकता द्वारा निर्धारित किया जाता है और मिश्र धातु की लागत कम होने के कारण Zr द्वारा कम Sc को प्रतिस्थापित किया जाता है जबकि स्थिरता बनाए रखते हुए और अवक्षेप बनाने के लिए कम Sc की आवश्यकता होती है।<ref>{{Cite journal|last1=De Luca|first1=Anthony|last2=Dunand|first2=David C.|last3=Seidman|first3=David N.|date=2016-10-15|title=Mechanical properties and optimization of the aging of a dilute Al-Sc-Er-Zr-Si alloy with a high Zr/Sc ratio|journal=Acta Materialia|language=en|volume=119|pages=35–42|doi=10.1016/j.actamat.2016.08.018|bibcode=2016AcMat.119...35D|issn=1359-6454|doi-access=free}}</ref> ये बना चुके हैं {{chem2|Al3Sc}} अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ [[टाइटेनियम मिश्र धातु]]ओं के साथ कुछ हद तक प्रतिस्पर्धी। हालांकि, टाइटेनियम मिश्र धातु, जो हल्कापन और ताकत में समान हैं, सस्ता और अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।<ref name="Schwarz2004">{{cite book|url=https://books.google.com/books?id=aveTxwZm40UC&pg=PA2274|page=2274|author=Schwarz, James A.|author2=Contescu, Cristian I.|author3=Putyera, Karol |publisher=CRC Press|date= 2004|isbn=978-0-8247-5049-7|title=Dekker encyclopédia of nanoscience and nanotechnology|volume=3}}</ref>
मिश्रधातु {{chem2|Al20Li20Mg10Sc20Ti30}} टाइटेनियम की तरह मजबूत, एल्युमीनियम की तरह हल्का और कुछ चीनी मिट्टी की तरह कठोर है।<ref>{{Cite journal |doi = 10.1080/21663831.2014.985855|title = क्लोज-पैक्ड सिंगल-फेज नैनोक्रिस्टलाइन स्ट्रक्चर्स के साथ एक नया लो-डेंसिटी, हाई-हार्डनेस, हाई-एन्ट्रापी एलॉय|journal = Materials Research Letters|volume = 3|issue = 2|pages = 95–99|year = 2015|last1 = Youssef|first1 = Khaled M.|last2 = Zaddach|first2 = Alexander J.|last3 = Niu|first3 = Changning|last4 = Irving|first4 = Douglas L.|last5 = Koch|first5 = Carl C.|doi-access = free}}</ref>
मिश्रधातु {{chem2|Al20Li20Mg10Sc20Ti30}} टाइटेनियम की तरह मजबूत, एल्युमीनियम की तरह हल्का और कुछ चीनी मिट्टी की तरह कठोर है।<ref>{{Cite journal |doi = 10.1080/21663831.2014.985855|title = क्लोज-पैक्ड सिंगल-फेज नैनोक्रिस्टलाइन स्ट्रक्चर्स के साथ एक नया लो-डेंसिटी, हाई-हार्डनेस, हाई-एन्ट्रापी एलॉय|journal = Materials Research Letters|volume = 3|issue = 2|pages = 95–99|year = 2015|last1 = Youssef|first1 = Khaled M.|last2 = Zaddach|first2 = Alexander J.|last3 = Niu|first3 = Changning|last4 = Irving|first4 = Douglas L.|last5 = Koch|first5 = Carl C.|doi-access = free}}</ref>
वजन के हिसाब से स्कैंडियम का मुख्य अनुप्रयोग छोटे एयरोस्पेस उद्योग के घटकों के लिए एल्यूमीनियम-स्कैंडियम मिश्र धातुओं में है। इन मिश्र धातुओं में 0.1% से 0.5% स्कैंडियम होता है। उनका उपयोग रूसी सैन्य विमानों में किया गया था, विशेष रूप से [[मिकोयान-गुरेविच मिग-21]] और [[मिकोयान मिग-29]]|मिग-29।<ref name="Ahmad2003" />


खेल उपकरण के कुछ सामान, जो हल्के उच्च-प्रदर्शन सामग्री पर निर्भर करते हैं, स्कैंडियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातु के साथ बेसबॉल चमगादड़ सहित बनाए गए हैं,<ref name="bat">{{cite journal|title= A batty business: Anodized metal bats have revolutionized baseball. But are finishers losing the sweet spot?|journal= Metal Finishing|volume= 104 |page= 61|doi= 10.1016/S0026-0576(06)80099-1|date= 2006|first= Steve|last= Bjerklie|issue= 4}}</ref> तम्बू के खंभे और [[साइकिल फ्रेम]] और [[साइकिल भागों की सूची]]।<ref>{{cite web|url= http://www.eastonbike.com/downloadable_files_unprotected/r&d_files/R&D-03%20Scandium.pdf|title= Easton Technology Report: Materials / Scandium|publisher= EastonBike.com|access-date= 2009-04-03}}</ref> स्कैंडियम से [[लैक्रोस की छड़ें]] भी बनाई जाती हैं। अमेरिकी आग्नेयास्त्र निर्माण कंपनी स्मिथ एंड वेसन स्कैंडियम मिश्र धातु के फ्रेम और टाइटेनियम या कार्बन स्टील के सिलेंडरों के साथ अर्ध-स्वचालित पिस्तौल और रिवॉल्वर का उत्पादन करती है।<ref name="James2004">{{cite book|author=James, Frank |title=प्रभावी हैंडगन रक्षा|url=https://books.google.com/books?id=XT5TRli0OdcC&pg=PA207|access-date=2011-06-08|date=15 December 2004|publisher=Krause Publications|isbn=978-0-87349-899-9|pages=207–}}</ref><ref name="Sweeney2004">{{cite book|author=Sweeney, Patrick |title=स्मिथ एंड वेसन की गन डाइजेस्ट बुक|url=https://books.google.com/books?id=eBxEBgJBG0MC&pg=PA34|access-date=2011-06-08|date=13 December 2004|publisher=Gun Digest Books|isbn=978-0-87349-792-3|pages=34–}}</ref>
वजन के हिसाब से स्कैंडियम का मुख्य अनुप्रयोग छोटे एयरोस्पेस उद्योग के घटकों के लिए एल्यूमीनियम-स्कैंडियम मिश्र धातुओं में है। इन मिश्र धातुओं में 0.1% से 0.5% स्कैंडियम होता है। उनका उपयोग रूसी सैन्य विमानों में किया गया था, विशेष रूप से [[मिकोयान-गुरेविच मिग-21]] और [[मिकोयान मिग-29|मिकोयान मिग-29 में किया गया था]] |<ref name="Ahmad2003" />
दंत चिकित्सक एरबियम-क्रोमियम-डोप्ड येट्रियम-स्कैंडियम-गैलियम गार्नेट का उपयोग करते हैं ({{chem2|Er,Cr:YSGG}}) कैविटी तैयार करने और एंडोडोंटिक्स के लिए लेजर।<ref>{{cite book|chapter-url= https://books.google.com/books?id=vkVY3JwqvrgC&pg=PA464 |pages= 464–465 |chapter= History of Laser Dentistry|title= त्वचा विज्ञान और चिकित्सा में लेजर|isbn= 978-0-85729-280-3|last1= Nouri|first1= Keyvan|date= 2011-11-09}}</ref>
पहले स्कैंडियम-आधारित मेटल-हैलाइड लैंप को [[ सामान्य विद्युतीय ]] द्वारा पेटेंट कराया गया था और उत्तरी अमेरिका में बनाया गया था, हालांकि अब वे सभी प्रमुख औद्योगिक देशों में उत्पादित होते हैं। लगभग 20 किग्रा स्कैंडियम (as {{chem2|Sc2[[O]]3}}) [[संयुक्त राज्य अमेरिका]] में उच्च तीव्रता वाले डिस्चार्ज लैंप के लिए प्रतिवर्ष उपयोग किया जाता है।<ref name="CRC">Hammond, C. R. in ''CRC Handbook of Chemistry and Physics'' 85th ed., Section 4; The Elements.</ref> पारा-वाष्प लैंप के समान एक प्रकार का [[मेटल हलिडे दीपक]] स्कैंडियम ट्रायोडाइड और [[सोडियम आयोडाइड]] से बनाया जाता है। यह लैंप उच्च [[रंग प्रतिपादन सूचकांक]] वाला एक सफेद-प्रकाश स्रोत है जो [[टेलीविजन]] कैमरों के साथ अच्छे रंग-प्रजनन की अनुमति देने के लिए पर्याप्त रूप से सूर्य के प्रकाश जैसा दिखता है।<ref>{{cite book|title= Lighting Control: Technology and Applications|first= Robert S.|last= Simpson|publisher= Focal Press|date= 2003|isbn= 978-0-240-51566-3|url= https://books.google.com/books?id=GEIhCl2T-2EC&pg=PT147|pages= 108}}</ref> प्रति वर्ष विश्व स्तर पर मेटल-हैलाइड लैंप/लाइट बल्ब में लगभग 80 किलोग्राम स्कैंडियम का उपयोग किया जाता है।{{citation needed|reason=80kg? That's got to be wrong - too small a number to track|date=January 2017}}<ref>{{Cite journal |title=स्कैंडियम इंटरनेशनल माइनिंग|url=https://scandiummining.com/site/assets/files/3650/file1.pdf |journal=Hallgarten & Company}}</ref>
[[रेडियोधर्मी आइसोटोप]] <sup>46</sup>Sc का उपयोग [[तेल शोधशाला]] में ट्रेसिंग एजेंट के रूप में किया जाता है।<ref name="CRC" />स्कैंडियम ट्राइफलेट एक उत्प्रेरक लुईस एसिड है जिसका उपयोग कार्बनिक रसायन विज्ञान में किया जाता है।<ref>{{cite journal|journal= [[Pure and Applied Chemistry]]|volume= 72|issue= 7|pages= 1373–1380|date= 2000|title= कार्बनिक संश्लेषण में ग्रीन लुईस एसिड कटैलिसीस|first= Shu|last= Kobayashi|author2=Manabe, Kei |url= http://www.iupac.org/publications/pac/2000/7207/7207pdf/7207kobayashi_1373.pdf|doi= 10.1351/pac200072071373|s2cid= 16770637}}</ref>


खेल उपकरण के कुछ सामान, जो हल्के उच्च-प्रदर्शन सामग्री पर निर्भर करते हैं, स्कैंडियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातु के साथ बनाए गए हैं, जिनमें बेसबॉल बैट,<ref name="bat">{{cite journal|title= A batty business: Anodized metal bats have revolutionized baseball. But are finishers losing the sweet spot?|journal= Metal Finishing|volume= 104 |page= 61|doi= 10.1016/S0026-0576(06)80099-1|date= 2006|first= Steve|last= Bjerklie|issue= 4}}</ref> तम्बू के खंभे और [[साइकिल फ्रेम]] और [[साइकिल भागों की सूची]]।<ref>{{cite web|url= http://www.eastonbike.com/downloadable_files_unprotected/r&d_files/R&D-03%20Scandium.pdf|title= Easton Technology Report: Materials / Scandium|publisher= EastonBike.com|access-date= 2009-04-03}}</ref> स्कैंडियम से [[लैक्रोस की छड़ें]] भी बनाई जाती हैं। अमेरिकी आग्नेयास्त्र निर्माण कंपनी स्मिथ एंड वेसन स्कैंडियम मिश्र धातु के फ्रेम और टाइटेनियम या कार्बन स्टील के सिलेंडरों के साथ अर्ध-स्वचालित पिस्तौल और रिवॉल्वर का उत्पादन करती है।<ref name="James2004">{{cite book|author=James, Frank |title=प्रभावी हैंडगन रक्षा|url=https://books.google.com/books?id=XT5TRli0OdcC&pg=PA207|access-date=2011-06-08|date=15 December 2004|publisher=Krause Publications|isbn=978-0-87349-899-9|pages=207–}}</ref><ref name="Sweeney2004">{{cite book|author=Sweeney, Patrick |title=स्मिथ एंड वेसन की गन डाइजेस्ट बुक|url=https://books.google.com/books?id=eBxEBgJBG0MC&pg=PA34|access-date=2011-06-08|date=13 December 2004|publisher=Gun Digest Books|isbn=978-0-87349-792-3|pages=34–}}</ref>
दंत चिकित्सक एरबियम-क्रोमियम-डोप्ड येट्रियम-स्कैंडियम-गैलियम गार्नेट (एर, सीआर:वाईएसजीजी) लेज़रों का उपयोग कैविटी तैयार करने और एंडोडोंटिक्स में करते है।<ref>{{cite book|chapter-url= https://books.google.com/books?id=vkVY3JwqvrgC&pg=PA464 |pages= 464–465 |chapter= History of Laser Dentistry|title= त्वचा विज्ञान और चिकित्सा में लेजर|isbn= 978-0-85729-280-3|last1= Nouri|first1= Keyvan|date= 2011-11-09}}</ref>
पहले स्कैंडियम-आधारित मेटल-हैलाइड लैंप को[[ सामान्य विद्युतीय | सामान्य विद्युतीय]] द्वारा पेटेंट कराया गया था और उत्तरी अमेरिका में बनाया गया था, हालांकि अब वे सभी प्रमुख औद्योगिक देशों में उत्पादित होते हैं। लगभग 20 किग्रा स्कैंडियम (as {{chem2|Sc2[[O]]3}}) [[संयुक्त राज्य अमेरिका]] में उच्च तीव्रता वाले डिस्चार्ज लैंप के लिए प्रतिवर्ष उपयोग किया जाता है।<ref name="CRC">Hammond, C. R. in ''CRC Handbook of Chemistry and Physics'' 85th ed., Section 4; The Elements.</ref> पारा-वाष्प लैंप के समान एक प्रकार का [[मेटल हलिडे दीपक|मेटल हलिडे दीपक(लैंप)]] स्कैंडियम ट्रायोडाइड और [[सोडियम आयोडाइड]] से बनाया जाता है। यह लैंप उच्च [[रंग प्रतिपादन सूचकांक]] वाला एक सफेद-प्रकाश स्रोत है जो [[टेलीविजन]] कैमरों के साथ अच्छे रंग-प्रजनन की अनुमति देने के लिए पर्याप्त रूप से सूर्य के प्रकाश जैसा दिखता है।<ref>{{cite book|title= Lighting Control: Technology and Applications|first= Robert S.|last= Simpson|publisher= Focal Press|date= 2003|isbn= 978-0-240-51566-3|url= https://books.google.com/books?id=GEIhCl2T-2EC&pg=PT147|pages= 108}}</ref> प्रति वर्ष विश्व स्तर पर मेटल-हैलाइड लैंप/लाइट बल्ब में लगभग 80 किलोग्राम स्कैंडियम का उपयोग किया जाता है।<sup><small>[उद्धरण वांछित]</small></sup><ref>{{Cite journal |title=स्कैंडियम इंटरनेशनल माइनिंग|url=https://scandiummining.com/site/assets/files/3650/file1.pdf |journal=Hallgarten & Company}}</ref>
[[रेडियोधर्मी आइसोटोप]] <sup>46</sup>Sc का उपयोग [[तेल शोधशाला]] में ट्रेसिंग एजेंट के रूप में किया जाता है।<ref name="CRC" />स्कैंडियम ट्राइफलेट एक उत्प्रेरक लुईस अम्ल है जिसका उपयोग कार्बनिक रसायन विज्ञान में किया जाता है।<ref>{{cite journal|journal= [[Pure and Applied Chemistry]]|volume= 72|issue= 7|pages= 1373–1380|date= 2000|title= कार्बनिक संश्लेषण में ग्रीन लुईस एसिड कटैलिसीस|first= Shu|last= Kobayashi|author2=Manabe, Kei |url= http://www.iupac.org/publications/pac/2000/7207/7207pdf/7207kobayashi_1373.pdf|doi= 10.1351/pac200072071373|s2cid= 16770637}}</ref>


== स्वास्थ्य और सुरक्षा ==
एलिमेंटल स्कैंडियम को गैर विषैले माना जाता है, हालांकि स्कैंडियम यौगिकों का व्यापक पशु परीक्षण नहीं किया गया है।<ref>{{cite book|title= स्कैंडियम और येट्रियम की जैव रसायन|first= Chaim T.|last= Horovitz|author2=Birmingham, Scott D. |publisher= Springer|date= 1999|isbn= 978-0-306-45657-2|url= https://books.google.com/books?id=1ZTQlCWKjmgC}}</ref> [[औसत घातक खुराक]] (LD<sub>50</sub>) चूहों के लिए स्कैंडियम क्लोराइड का स्तर [[इंट्रापेरिटोनियल इंजेक्शन]] के लिए 755 मिलीग्राम/किग्रा और मौखिक प्रशासन के लिए 4 ग्राम/किलो के रूप में निर्धारित किया गया है।<ref>{{cite journal|title= स्कैंडियम क्लोराइड का औषध विज्ञान और विष विज्ञान|volume= 51|journal= Journal of Pharmaceutical Sciences|first= Thomas J.|last= Haley|author2= Komesu, L.|author3= Mavis, N.|author4= Cawthorne, J.|author5= Upham, H. C.|doi= 10.1002/jps.2600511107|date= 1962|pmid=13952089|issue= 11|pages= 1043–5}}</ref> इन परिणामों के आलोक में, स्कैंडियम के यौगिकों को मध्यम विषाक्तता के यौगिकों के रूप में संभाला जाना चाहिए। स्कैंडियम को [[गैलियम]] के समान तरीके से शरीर द्वारा नियंत्रित किया जाता है, इसके खराब घुलनशील [[स्कैंडियम (III) हाइड्रॉक्साइड]] से जुड़े समान खतरों के साथ।<ref>{{Cite journal |last=Ganrot |first=P. O. |date=1986 |title=चयापचय और एल्यूमीनियम के संभावित स्वास्थ्य प्रभाव|journal=Environmental Health Perspectives |volume=65 |pages=363–441 |doi=10.2307/3430204 |jstor=3430204 |pmid=2940082 |pmc=1474689 |issn=0091-6765}}</ref>




== स्वास्थ्य और सुरक्षा ==
एलिमेंटल स्कैंडियम को गैर विषैले माना जाता है, हालांकि स्कैंडियम यौगिकों का व्यापक पशु परीक्षण नहीं किया गया है।<ref>{{cite book|title= स्कैंडियम और येट्रियम की जैव रसायन|first= Chaim T.|last= Horovitz|author2=Birmingham, Scott D. |publisher= Springer|date= 1999|isbn= 978-0-306-45657-2|url= https://books.google.com/books?id=1ZTQlCWKjmgC}}</ref> चूहों के लिए स्कैंडियम क्लोराइड के लिए [[औसत घातक खुराक]] (LD<sub>50</sub>) का स्तर [[इंट्रापेरिटोनियल इंजेक्शन|इंट्रापेरिटोनियल]] के लिए 755 मिलीग्राम/किलोग्राम और मौखिक प्रशासन के लिए 4 ग्राम/किलो के रूप में निर्धारित किया गया है।<ref>{{cite journal|title= स्कैंडियम क्लोराइड का औषध विज्ञान और विष विज्ञान|volume= 51|journal= Journal of Pharmaceutical Sciences|first= Thomas J.|last= Haley|author2= Komesu, L.|author3= Mavis, N.|author4= Cawthorne, J.|author5= Upham, H. C.|doi= 10.1002/jps.2600511107|date= 1962|pmid=13952089|issue= 11|pages= 1043–5}}</ref> इन परिणामों के आलोक में, स्कैंडियम के यौगिकों को मध्यम विषाक्तता के यौगिकों के रूप में संभाला जाना चाहिए।    ऐसा प्रतीत होता है कि [[स्कैंडियम (III) हाइड्रॉक्साइड|स्कैंडियम]] को [[गैलियम]] के समान तरीके से शरीर द्वारा संभाला जाता है, इसके खराब घुलनशील [[स्कैंडियम (III) हाइड्रॉक्साइड|हाइड्रॉक्साइड]] से जुड़े समान खतरों के साथ।<ref>{{Cite journal |last=Ganrot |first=P. O. |date=1986 |title=चयापचय और एल्यूमीनियम के संभावित स्वास्थ्य प्रभाव|journal=Environmental Health Perspectives |volume=65 |pages=363–441 |doi=10.2307/3430204 |jstor=3430204 |pmid=2940082 |pmc=1474689 |issn=0091-6765}}</ref>
== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
* दुर्लभ-पृथ्वी तत्व
* दुर्लभ-पृथ्वी तत्व

Revision as of 00:34, 22 March 2023

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Scandium, 21Sc
File:Scandium sublimed dendritic and 1cm3 cube.jpg
Scandium
उच्चारण/ˈskændiəm/ ​(SKAN-dee-əm)
दिखावटsilvery white
Standard atomic weight Ar°(Sc)
  • 44.955907±0.000004
  • 44.956±0.001 (abridged)[1]
Scandium in the periodic table
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
–
↑
Sc
↓
Y
calcium ← scandium → titanium
Atomic number (Z)21
समूहgroup 3
अवधिperiod 4
ब्लॉक  d-block
ऋणावेशित सूक्ष्म अणु का विन्यास[Ar] 3d1 4s2
प्रति शेल इलेक्ट्रॉन2, 8, 9, 2
भौतिक गुण
Phase at STPsolid
गलनांक1814 K ​(1541 °C, ​2806 °F)
क्वथनांक3109 K ​(2836 °C, ​5136 °F)
Density (near r.t.)2.985 g/cm3
when liquid (at m.p.)2.80 g/cm3
संलयन की गर्मी14.1 kJ/mol
Heat of vaporization332.7 kJ/mol
दाढ़ गर्मी क्षमता25.52 J/(mol·K)
Vapor pressure
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 1645 1804 (2006) (2266) (2613) (3101)
परमाणु गुण
ऑक्सीकरण राज्य0,[2] +1,[3] +2,[4] +3 (an amphoteric oxide)
इलेक्ट्रोनगेटिविटीPauling scale: 1.36
Ionization energies
  • 1st: 633.1 kJ/mol
  • 2nd: 1235.0 kJ/mol
  • 3rd: 2388.6 kJ/mol
  • (more)
परमाणु का आधा घेराempirical: 162 pm
सहसंयोजक त्रिज्या170±7 pm
[वैन डेर वाल्स रेडियस]]211 pm
File:Scandium spectrum visible.png
Spectral lines of scandium
अन्य गुण
प्राकृतिक घटनाprimordial
क्रिस्टल की संरचना ​hexagonal close-packed (hcp)
थर्मल विस्तारα, poly: 10.2 µm/(m⋅K) (at r.t.)
ऊष्मीय चालकता15.8 W/(m⋅K)
विद्युत प्रतिरोधकताα, poly: 562 nΩ⋅m (at r.t., calculated)
चुंबकीय आदेशparamagnetic
दाढ़ चुंबकीय संवेदनशीलता+315.0×10−6 cm3/mol (292 K)[5]
यंग मापांक74.4 GPa
कतरनी मापांक29.1 GPa
थोक मापांक56.6 GPa
पॉइसन अनुपात0.279
ब्रिनेल हार्डनेस736–1200 MPa
CAS नंबर7440-20-2
History
नामीafter Scandinavia
भविष्यवाणीDmitri Mendeleev (1871)
खोज और पहला अलगावLars Fredrik Nilson (1879)
Main isotopes of scandium
Iso­tope Abun­dance Half-life (t1/2) Decay mode Pro­duct
44m2Sc syn 58.61 h IT 44Sc
γ 44Sc
ε 44Ca
45Sc 100% stable
46Sc syn 83.79 d β− 46Ti
γ –
47Sc syn 80.38 d β− 47Ti
γ –
48Sc syn 43.67 h β− 48Ti
γ –
 Category: Scandium
| references

स्कैंडियम एक रासायनिक तत्व है जिसका प्रतीक Sc और परमाणु संख्या 21 है। यह एक चांदी-सफेद धात्विक डी-ब्लॉक तत्व है। ऐतिहासिक रूप से, इसे एक दुर्लभ-पृथ्वी तत्व के रूप में वर्गीकृत किया गया है,[6] येट्रियम और लैंथेनाइड्स के साथ। इसकी खोज 1879 में स्कैंडेनेविया के यूक्सेनाइट और गैडोलीनियम खनिजों के वर्णक्रमीय विश्लेषण द्वारा खोजा गया था।[7]

स्कैंडियम दुर्लभ-पृथ्वी और यूरेनियम यौगिकों के अधिकांश जमा में मौजूद है, लेकिन दुनिया भर में केवल कुछ खानों में इन अयस्कों से इसे निकाला जाता है। धात्विक स्कैंडियम की तैयारी में कम उपलब्धता और कठिनाइयों के कारण, जो पहली बार 1937 में किया गया था, 1970 के दशक तक स्कैंडियम के लिए आवेदन विकसित नहीं किए गए थे, जब एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं पर स्कैंडियम के सकारात्मक प्रभावों की खोज की गई थी। आज तक, इस तरह की मिश्र धातुओं में इसका उपयोग इसका एकमात्र प्रमुख अनुप्रयोग है। स्कैंडियम ऑक्साइड का वैश्विक व्यापार प्रति वर्ष 15-20 टन है।[8]

स्कैंडियम यौगिकों के गुण अल्युमीनियम और येट्रियम के बीच मध्यवर्ती हैं। बेरिलियम और एल्युमिनियम की तरह मैगनीशियम और स्कैंडियम के व्यवहार के बीच एक विकर्ण संबंध मौजूद है। समूह 3 में तत्वों के रासायनिक यौगिकों में प्रमुख ऑक्सीकरण अवस्था +3 है।

गुण

रासायनिक विशेषताएं

स्कैंडियम एक नरम धातु है जिसमें चांदी की उपस्थिति होती है। हवा द्वारा ऑक्सीकृत होने पर यह थोड़ा पीला या गुलाबी रंग का हो जाता है। यह अपक्षय के लिए अतिसंवेदनशील है और अधिकांश तनु अम्लों में धीरे-धीरे घुल जाता है। यह नाइट्रिक अम्ल(HNO3) और 48.0% हाइड्रोफ्लुओरिक अम्ल (HF) के 1:1 मिश्रण के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है संभवतः एक अभेद्य निष्क्रियता (रसायन विज्ञान) के गठन के कारण। स्कैंडियम ऑक्साइड बनाने के लिए एक शानदार पीली लौ के साथ हवा में स्कैंडियम टर्निंग प्रज्वलित होता है।[9]


समस्थानिक

Main article: Isotopes of scandium

प्रकृति में, स्कैंडियम विशेष रूप से आइसोटोप 45Sc के रूप में पाया जाता है, जिसमें 7/2 का परमाणु स्पिन होता है; यह इसका एकमात्र स्थिर समस्थानिक है। पच्चीस रेडियो आइसोटोप को सबसे स्थिर 46Sc होने के साथ चित्रित किया गया है , जिसकी अर्ध-आयु 83.8 दिन है; 47Sc, 3.35 दिन; पोजीट्रान उत्सर्जक 44Sc, 4 घंटे; और 48Sc, 43.7 घंटे। शेष सभी रेडियोधर्मिता समस्थानिकों का आधा जीवन 4 घंटे से कम है, और इनमें से अधिकांश का आधा जीवन 2 मिनट से कम है। इस तत्व में पाँच परमाणु समावयव भी हैं, जिनमें सबसे स्थिर 44m2Sc (T1/2 = 58.6 घंटे) है।[10]

स्कैंडियम रेंज के ज्ञात समस्थानिक 36Sc से 60Sc तक होते हैं। एकमात्र स्थिर समस्थानिक 45Sc से कम द्रव्यमान पर प्राथमिक क्षय विधा(मोड), इलेक्ट्रॉन कैप्चर है, और इसके ऊपर द्रव्यमान का प्राथमिक विधा(मोड) बीटा उत्सर्जन है। नीचे परमाणु भार पर 45Sc से कम परमाणु भार वाले प्राथमिक क्षय उत्पाद कैल्शियम समस्थानिक हैं और उच्च परमाणु भार वाले प्राथमिक उत्पाद टाइटेनियम समस्थानिक हैं।[10]


घटना

पृथ्वी की पपड़ी में स्कैंडियम दुर्लभ नहीं है। अनुमान 18 से 25 ppm के बीच है, जो कोबाल्ट (20-30 ppm) की प्रचुरता के बराबर है। स्कैंडियम पृथ्वी पर केवल 50वां सबसे आम तत्व है (क्रस्ट में 35वां सबसे प्रचुर मात्रा में), लेकिन यह सूर्य में 23वां सबसे आम तत्व है।[11] हालांकि, स्कैंडियम दुर्लभ रूप से वितरित किया जाता है और कई खनिजों में ट्रेस मात्रा में होता है।[12] स्कैंडिनेविया[13] और मेडागास्कर[14] से दुर्लभ खनिज जैसे कि थोरवेटाइट, यूक्सेनाइट और गैडोलिनिट इस तत्व के एकमात्र ज्ञात केंद्रित स्रोत हैं। थोरवेटाइट में स्कैंडियम ऑक्साइड के रूप में 45% तक स्कैंडियम हो सकता है।[13]

स्कैंडियम का स्थिर रूप R-प्रक्रिया के माध्यम से सुपरनोवा सुपरनोवा में बनाया जाता है।[15] इसके अलावा, स्कैंडियम अधिक प्रचुर मात्रा में लौह नाभिक के ब्रह्मांडीय किरण स्पेलेशन द्वारा बनाया गया है।

उत्पादन

स्कैंडियम ऑक्साइड के रूप में स्कैंडियम का विश्व उत्पादन प्रति वर्ष 15-20 टन के क्रम में है। मांग लगभग 50% अधिक है, और उत्पादन और मांग दोनों बढ़ते रहते हैं। 2003 में, केवल तीन खानों ने स्कैंडियम का उत्पादन किया: यूक्रेन में झोवती वोडी में यूरेनियम और लोहे की खदानें, चीन के बायन ओबो में दुर्लभ-पृथ्वी की खदानें और रूस के कोला प्रायद्वीप में एपेटाइट की खदानें। तब से कई अन्य देशों ने फिलीपींस में निकेल एशिया कॉर्पोरेशन और सुमितोमो धातु खनन द्वारा 5 टन/वर्ष (7.5 टन/वर्ष Sc2O3) सहित स्कैंडियम-उत्पादक सुविधाओं का निर्माण किया है।[16][17] संयुक्त राज्य अमेरिका में, NioCorp विकास की उम्मीद है[कब?] $1 बिलियन जुटाने के लिए[18] दक्षिण पूर्व नेब्रास्का में एल्क क्रीक साइट पर एक नाइओबियम खदान खोलने की दिशा में,[19] जो सालाना 95 टन स्कैंडियम ऑक्साइड का उत्पादन करने में सक्षम हो सकता है।[20] प्रत्येक कारक में, स्कैंडियम अन्य तत्वों के निष्कर्षण का उप-उत्पाद है और स्कैंडियम ऑक्साइड के रूप में बेचा जाता है।[21][22][23]

धात्विक स्कैंडियम का उत्पादन करने के लिए, ऑक्साइड को स्कैंडियम फ्लोराइड में परिवर्तित किया जाता है और फिर धात्विक कैल्शियम के साथ रेडॉक्स किया जाता है।[24]

  • Sc2O3 + 6HF → 2ScF3 + 3H2O
  • 2ScF3 + 3Ca → 3CaF2 + 2Sc

नॉर्वे में मेडागास्कर और इवेलैंड-एवजे क्षेत्र में उच्च स्कैंडियम सामग्री, थोरवेटाइट(Sc,Y)2(Si2O7) के साथ खनिजों का एकमात्र भंडार है, लेकिन इनका दोहन नहीं किया जा रहा है।[22] कोलबेकाइट खनिज ScPO4·2H2O में स्कैंडियम की मात्रा बहुत अधिक होती है, लेकिन यह किसी बड़े निक्षेप में उपलब्ध नहीं है।[22]

विश्वसनीय, सुरक्षित, स्थिर, दीर्घकालिक उत्पादन की अनुपस्थिति ने स्कैंडियम के व्यावसायिक अनुप्रयोगों को सीमित कर दिया है। इस निम्न स्तर के उपयोग के बावजूद, स्कैंडियम महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है। कम से कम 0.5% स्कैंडियम के साथ एल्युमीनियम मिश्र धातुओं को मजबूत करना विशेष रूप से आशाजनक है।[25] स्कैंडियम-स्थिर जिरकोनिया ठोस ऑक्साइड ईंधन कोशिकाओं में उच्च दक्षता वाले इलेक्ट्रोलाइट के रूप में उपयोग के लिए बढ़ती बाजार मांग का आनंद लेता है।

USGS की रिपोर्ट है कि, अमेरिका में 2015 से 2019 तक, स्कैंडियम पिंड की छोटी मात्रा की कीमत $107 से $134 प्रति ग्राम रही है, और स्कैंडियम ऑक्साइड की कीमत $4 से $5 प्रति ग्राम रही है।[26]


यौगिक

See also the categories Scandium compounds and Scandium minerals

स्कैंडियम रसायन विज्ञान लगभग पूरी तरह से त्रिसंयोजी आयन Sc3+ का प्रभुत्व रखता है। नीचे दी गई तालिका में M3+ आयनों की त्रिज्या दर्शाती है कि स्कैंडियम आयनों के रासायनिक गुणों में एल्यूमीनियम आयनों की तुलना में येट्रियम आयनों के साथ अधिक समानता है। आंशिक रूप से इस समानता के कारण, स्कैंडियम को अक्सर लैंथेनाइड जैसे तत्व के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।[27]

Ionic radii (pm)
Al Sc Y La Lu
53.5 74.5 90.0 103.2 86.1

ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड

स्कैंडियम ऑक्साइड Sc
2O
3 और हाइड्रॉक्साइड Sc(OH)
3 उभयधर्मी हैं:[28]

Sc(OH)
3 + 3 OH−
 → [Sc(OH)
6]3−
 (स्कैंडेट आयन)
Sc(OH)
3 + 3 H+
 + 3 H
2O → [Sc(H
2O)
6]3+

α- और γ-ScOOH उनके एल्यूमीनियम हाइड्रोक्साइड ऑक्साइड समकक्षों के साथ आइसोस्ट्रक्चरल हैं।[29] Sc3+
 के समाधान हाइड्रोलिसिस के कारण जल में अम्लीय होते हैं।

हालिड्स और स्यूडोहैलाइड्स

हालिड्स ScX3, जहाँ X = स्कैंडियम क्लोराइड, स्कैंडियम ब्रोमाइड, या स्कैंडियम ट्रायोडाइड, जल में बहुत घुलनशील होते हैं, लेकिन स्कैंडियम फ्लोराइड ScF3 अघुलनशील है। सभी चार हैलाइडों में, स्कैंडियम 6-समन्वित है। हलाइड्स लुईस अम्ल हैं; उदाहरण के लिए, स्कैंडियम फ्लोराइड ScF3 अतिरिक्त फ्लोराइड आयन युक्त घोल में घुल जाता है [ScF6]3− बनाता है| Sc(III) के लिए समन्वय संख्या 6 विशिष्ट है। बड़े Y3+ और La3+ आयनों में, 8 और 9 की समन्वय संख्या सामान्य हैं। स्कैंडियम ट्राइफलेट को कभी-कभी कार्बनिक रसायन शास्त्र में लुईस अम्ल उत्प्रेरक के रूप में प्रयोग किया जाता है।[30]

जैविक डेरिवेटिव

Main article: Organoscandium chemistry

स्कैंडियम लैंथेनाइड्स के व्यवहार के समान साइक्लोपेंटैडिएनल लिगैंड्स (सीपी) के साथ ऑर्गोनोमेटिक यौगिकों की एक श्रृंखला बनाता है। एक उदाहरण क्लोरीन-ब्रिज्ड डिमर [ScCp2Cl]2 और पेंटामेथिलसाइक्लोपेंटाडियनिल लिगैंड्स के संबंधित डेरिवेटिव हैं।[31]

असामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाएँ

यौगिक जो +3 के अलावा ऑक्सीकरण अवस्थाएँ में स्कैंडियम की विशेषता रखते हैं, वे दुर्लभ हैं, लेकिन अच्छी तरह से विशेषता हैं। नीला-काला यौगिक CsScCl3 सबसे सरल में से एक है। यह सामग्री एक शीट जैसी संरचना को गोद लेती है जो स्कैंडियम (II) केंद्रों के बीच व्यापक बंधन प्रदर्शित करती है।[32] स्कैंडियम हाइड्राइड अच्छी तरह से समझा नहीं गया है, हालांकि ऐसा प्रतीत होता है कि यह Sc(II) का खारा हाइड्राइड नहीं प्रतीत होता है।[4]जैसा कि अधिकांश तत्वों के लिए देखा गया है, गैस चरण में उच्च तापमान पर स्पेक्ट्रोस्कोपिक रूप से एक डायटोमिक स्कैंडियम हाइड्राइड देखा गया है।[3]स्कैंडियम बोराइड्स और कार्बाइड गैर-स्टॉइचियोमेट्रिक यौगिक हैं, जैसा कि पड़ोसी तत्वों के लिए विशिष्ट है।[33]

निचले ऑक्सीकरण अवस्था (+2, +1, 0) को ऑर्गेनोस्कैन्डियम यौगिकों में भी देखा गया है।[34][35][36][37]

इतिहास

दिमित्री मेंडेलीव , जिन्हें आवर्त सारणी के जनक के रूप में जाना जाता है, ने 1869 में 40 और 48 के बीच परमाणु द्रव्यमान वाले एक तत्व एकबोरोन के अस्तित्व की भविष्यवाणी की थी। लार्स फ्रेड्रिक निल्सन और उनकी टीम ने खनिजों में इस तत्व का पता लगाया था। 1879 में निल्सन ने उच्च शुद्धता के 2 ग्राम स्कैंडियम ऑक्साइड तैयार किया।[38][39] उन्होंने लैटिन स्कैंडिया अर्थ स्कैंडिनेविया से तत्व स्कैंडियम का नाम दिया। निल्सन जाहिर तौर पर मेंडेलीव की भविष्यवाणी से अनभिज्ञ थे, लेकिन प्रति टेओडोर क्लेव ने पत्राचार को पहचान लिया और मेंडेलीव को सूचित किया।[40][41]

1937 में पहली बार 700-800 डिग्री सेल्सीयस पर पोटैशियम, लिथियम और स्कैंडियम क्लोराइड के गलनक्रांतिक मिश्रण के इलेक्ट्रोलीज़ द्वारा धात्विक स्कैंडियम का उत्पादन किया गया था।[42] 99% शुद्ध स्कैंडियम धातु का पहला पाउंड 1960 में उत्पादित किया गया था। अमेरिकी पेटेंट के बाद 1971 में एल्यूमीनियम मिश्र धातु का उत्पादन शुरू हुआ।[43] सोवियत संघ में एल्यूमीनियम-स्कैंडियम मिश्र भी विकसित किए गए थे।[44]

1980 और 1990 के दशक में रणनीतिक रक्षा पहल (SDI) के लिए विकसित रणनीतिक रक्षा अनुप्रयोगों में गैडोलीनियम-स्कैंडियम-गैलियम गार्नेट (GSGG) के लेजर क्रिस्टल का उपयोग किया गया था।[45][46]

गैलेक्टिक(गांगेय) केंद्र के पास लाल विशालकाय तारे

2018 की शुरुआत में, गैलेक्टिक सेंटर में परमाणु स्टार क्लस्टर (NSC) में लाल विशाल सितारों में महत्वपूर्ण स्कैंडियम, वैनेडियम और येट्रियम बहुतायत के स्पेक्ट्रोमीटर डेटा से साक्ष्य एकत्र किए गए थे। आगे के शोध से पता चला कि यह एक भ्रम था जो इन सितारों के अपेक्षाकृत कम तापमान (3,500 K से नीचे) के कारण बहुतायत संकेतों को ढंकता है, और यह कि यह घटना अन्य लाल दानवों में देखने योग्य थी।[47]

अनुप्रयोग

स्कैंडियम को एल्यूमीनियम में मिलाने से वेल्डेड एल्यूमीनियम घटकों के ताप क्षेत्र में कण की वृद्धि सीमित हो जाती है। इसके दो लाभकारी प्रभाव हैं: अवक्षेपित Al3Sc अन्य एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की तुलना में छोटे क्रिस्टल बनाता है,[48]और आयु-सख्त एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की कण की सीमाओं पर वेग-मुक्त क्षेत्रों की मात्रा कम हो जाती है।[48] Al3Sc अवक्षेप एक सुसंगत अवक्षेप है जो अव्यवस्था आंदोलन (यानी, प्लास्टिक विरूपण) को बाधित करने वाले लोचदार तनाव क्षेत्रों को लागू करके एल्यूमीनियम मैट्रिक्स को मजबूत करता है। Al3Sc में इस प्रणाली के लिए विशेष रूप से एक संतुलन L12 सुपरलैटिस संरचना है।[49] ताप उपचार के माध्यम से नैनो स्केल अवक्षेप का एक अच्छा फैलाव प्राप्त किया जा सकता है जो ऑर्डर हार्डनिंग के माध्यम से मिश्र धातुओं को भी मजबूत कर सकता है।[50] हाल के घटनाक्रमों में Zr जैसे संक्रमण धातुओं के योग और Er जैसे दुर्लभ पृथ्वी धातु शामिल हैं जो गोलाकार Al3Sc अवक्षेप के आसपास के गोले का उत्पादन करते हैं जो मोटेपन को कम करता है।[51] इन खोलों को मिश्र धातु तत्व की विसारकता द्वारा निर्धारित किया जाता है और मिश्र धातु की लागत कम होती है क्योंकि कम Sc को आंशिक रूप से Zr द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है जबकि स्थिरता बनाए रखते हुए और अवक्षेप बनाने के लिए कम Sc की आवश्यकता होती है।[52] इसने अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ-साथ टाइटेनियम मिश्र धातुओं के साथ Al3Sc को कुछ हद तक प्रतिस्पर्धी बना दिया है। हालांकि, टाइटेनियम मिश्रधातु, जो हल्केपन और ताकत में समान हैं, सस्ती हैं और अधिक व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।[53]

मिश्रधातु Al20Li20Mg10Sc20Ti30 टाइटेनियम की तरह मजबूत, एल्युमीनियम की तरह हल्का और कुछ चीनी मिट्टी की तरह कठोर है।[54]

वजन के हिसाब से स्कैंडियम का मुख्य अनुप्रयोग छोटे एयरोस्पेस उद्योग के घटकों के लिए एल्यूमीनियम-स्कैंडियम मिश्र धातुओं में है। इन मिश्र धातुओं में 0.1% से 0.5% स्कैंडियम होता है। उनका उपयोग रूसी सैन्य विमानों में किया गया था, विशेष रूप से मिकोयान-गुरेविच मिग-21 और मिकोयान मिग-29 में किया गया था |[48]

खेल उपकरण के कुछ सामान, जो हल्के उच्च-प्रदर्शन सामग्री पर निर्भर करते हैं, स्कैंडियम-एल्यूमीनियम मिश्र धातु के साथ बनाए गए हैं, जिनमें बेसबॉल बैट,[55] तम्बू के खंभे और साइकिल फ्रेम और साइकिल भागों की सूची।[56] स्कैंडियम से लैक्रोस की छड़ें भी बनाई जाती हैं। अमेरिकी आग्नेयास्त्र निर्माण कंपनी स्मिथ एंड वेसन स्कैंडियम मिश्र धातु के फ्रेम और टाइटेनियम या कार्बन स्टील के सिलेंडरों के साथ अर्ध-स्वचालित पिस्तौल और रिवॉल्वर का उत्पादन करती है।[57][58]

दंत चिकित्सक एरबियम-क्रोमियम-डोप्ड येट्रियम-स्कैंडियम-गैलियम गार्नेट (एर, सीआर:वाईएसजीजी) लेज़रों का उपयोग कैविटी तैयार करने और एंडोडोंटिक्स में करते है।[59]

पहले स्कैंडियम-आधारित मेटल-हैलाइड लैंप को सामान्य विद्युतीय द्वारा पेटेंट कराया गया था और उत्तरी अमेरिका में बनाया गया था, हालांकि अब वे सभी प्रमुख औद्योगिक देशों में उत्पादित होते हैं। लगभग 20 किग्रा स्कैंडियम (as Sc2O3) संयुक्त राज्य अमेरिका में उच्च तीव्रता वाले डिस्चार्ज लैंप के लिए प्रतिवर्ष उपयोग किया जाता है।[60] पारा-वाष्प लैंप के समान एक प्रकार का मेटल हलिडे दीपक(लैंप) स्कैंडियम ट्रायोडाइड और सोडियम आयोडाइड से बनाया जाता है। यह लैंप उच्च रंग प्रतिपादन सूचकांक वाला एक सफेद-प्रकाश स्रोत है जो टेलीविजन कैमरों के साथ अच्छे रंग-प्रजनन की अनुमति देने के लिए पर्याप्त रूप से सूर्य के प्रकाश जैसा दिखता है।[61] प्रति वर्ष विश्व स्तर पर मेटल-हैलाइड लैंप/लाइट बल्ब में लगभग 80 किलोग्राम स्कैंडियम का उपयोग किया जाता है।[उद्धरण वांछित][62]

रेडियोधर्मी आइसोटोप 46Sc का उपयोग तेल शोधशाला में ट्रेसिंग एजेंट के रूप में किया जाता है।[60]स्कैंडियम ट्राइफलेट एक उत्प्रेरक लुईस अम्ल है जिसका उपयोग कार्बनिक रसायन विज्ञान में किया जाता है।[63]


स्वास्थ्य और सुरक्षा

एलिमेंटल स्कैंडियम को गैर विषैले माना जाता है, हालांकि स्कैंडियम यौगिकों का व्यापक पशु परीक्षण नहीं किया गया है।[64] चूहों के लिए स्कैंडियम क्लोराइड के लिए औसत घातक खुराक (LD50) का स्तर इंट्रापेरिटोनियल के लिए 755 मिलीग्राम/किलोग्राम और मौखिक प्रशासन के लिए 4 ग्राम/किलो के रूप में निर्धारित किया गया है।[65] इन परिणामों के आलोक में, स्कैंडियम के यौगिकों को मध्यम विषाक्तता के यौगिकों के रूप में संभाला जाना चाहिए। ऐसा प्रतीत होता है कि स्कैंडियम को गैलियम के समान तरीके से शरीर द्वारा संभाला जाता है, इसके खराब घुलनशील हाइड्रॉक्साइड से जुड़े समान खतरों के साथ।[66]

यह भी देखें

  • दुर्लभ-पृथ्वी तत्व

संदर्भ

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    अनुप्रयोग

    Further information: Aluminium–scandium alloys
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