Jan 10, 2023 Αφήστε ένα μήνυμα

Μια σύντομη ιστορία της ανακάλυψης: Το σκάνδιο είναι το πιο προηγμένο μέταλλο μετάβασης με ατομικό αριθμό μόνο 21

Μια σύντομη ιστορία ανακάλυψης: Το σκάνδιο είναι το πιο προηγμένο μέταλλο μετάπτωσης με ατομικό αριθμό μόνο 21. Ωστόσο, όσον αφορά την ανακάλυψη, το Σκάνδιο είναι μεταγενέστερο από τους γείτονές του στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων. Ακόμη και σε σπάνιες γαίες, το Scandium δεν βρέθηκε νωρίτερα. Ο λόγος για την καθυστερημένη ανακάλυψή του είναι απλός. Η περιεκτικότητα του σκανδίου στον φλοιό είναι μόνο, που ισοδυναμεί με 5 γραμμάρια ανά τόνο υλικού κρούστας, πολύ χαμηλότερη από άλλα ελαφρά στοιχεία. Επιπλέον, ο διαχωρισμός των στοιχείων σπάνιων γαιών είναι πολύ δύσκολος, επομένως δεν είναι εύκολο να βρεθεί σκάνδιο από μικτά ορυκτά. Ωστόσο, αν και δεν έχει ανακαλυφθεί, η ύπαρξη αυτού του στοιχείου έχει προβλεφθεί. Στην πρώτη έκδοση του περιοδικού πίνακα στοιχείων που δόθηκε από τον Mendeleev το 1869, μια κενή θέση ατομικού βάρους 45 έμεινε πίσω από το ασβέστιο. Αργότερα, ο Mendeleev ονόμασε προσωρινά το στοιχείο από το ασβέστιο ως Eka-Boron και έδωσε ορισμένες φυσικές και χημικές ιδιότητες αυτού του στοιχείου.

Διαδικασία ανακάλυψης: Στα τέλη του 19ου αιώνα, η έρευνα για στοιχεία σπάνιων γαιών έγινε hot trend. Ένα χρόνο πριν από την ανακάλυψη του σκανδίου, ο de Marignac της Ελβετίας έλαβε ένα λευκό οξείδιο διαφορετικό από τη γη του ερβίου διαλύοντας εν μέρει το νιτρικό άλας από τη γη του ερβίου κόκκινου τριαντάφυλλου. Ονόμασε αυτό το οξείδιο υττέρβιο γη, το οποίο είναι η έκτη θέση στην ανακάλυψη στοιχείων σπάνιων γαιών. Ο LF Nilson (1840-1899) του Πανεπιστημίου της Ουψάλα στη Σουηδία καθάρισε το έρβιο γη σύμφωνα με τη μέθοδο του Malinak και μέτρησε με ακρίβεια τα ατομικά βάρη του ερβίου και του υττερβίου (επειδή εκείνη τη στιγμή επικεντρωνόταν στην ακριβή μέτρηση των φυσικών και χημικών σταθερών των σπάνιων γαιών στοιχεία για την επαλήθευση του περιοδικού νόμου των στοιχείων).

Μετά από 13 φορές μερικής αποσύνθεσης, ελήφθησαν 3,5 g καθαρής γης υττερβίου. Αυτή τη στιγμή όμως συνέβη ένα περίεργο πράγμα. Ο Malinak έδωσε το ατομικό βάρος του υττερβίου 172,5, ενώ ο Nielsen πήρε μόνο 167,46. Ο Νέλσον γνώριζε πολύ καλά ποια φωτεινά στοιχεία μπορεί να υπήρχαν μέσα. Έτσι συνέχισε να επεξεργάζεται την ληφθέντα υττερβιογη με την ίδια διαδικασία. Τέλος, όταν έμεινε μόνο το ένα δέκατο του δείγματος, το μετρούμενο ατομικό βάρος έπεσε στο 134,75. Ταυτόχρονα, ορισμένες νέες γραμμές απορρόφησης βρέθηκαν επίσης στα φάσματα. Ο Νέλσον ονόμασε Scandium από την πατρίδα του τη Σκανδιναβία. Το 1879 δημοσίευσε επίσημα τα ερευνητικά του αποτελέσματα. Στην εργασία του, ανέφερε επίσης πολλές χημικές ιδιότητες του άλατος του σκανδίου και της γης του σκανδίου. Ωστόσο, σε αυτό το έγγραφο, δεν έδωσε το ακριβές ατομικό βάρος του σκανδίου, ούτε προσδιόρισε τη θέση του σκανδίου στον κύκλο των στοιχείων.

Ο καλός φίλος του Nelson, PT Cleve (1840~1905), ο οποίος επίσης διδάσκει στο Πανεπιστήμιο της Ουψάλα, κάνει επίσης αυτή τη δουλειά μαζί. Ξεκινώντας από το Erbium Earth, εξάλειψε την Erbium Earth ως μεγάλο αριθμό συστατικών, και στη συνέχεια διαχώρισε την ytterbium earth και τη scandium earth, και βρήκε χόλμιο και θούλιο, δύο νέα στοιχεία σπάνιων γαιών, από το υπόλειμμα. Ως υποπροϊόν, καθάρισε τη γη του σκανδίου και κατανόησε περαιτέρω τις φυσικές και χημικές ιδιότητες του σκανδίου. Με αυτόν τον τρόπο, το παρασυρόμενο μπουκάλι που κυκλοφόρησε ο Mendeleev τελικά το πήρε ο Cliff μετά από δέκα χρόνια ύπνου.

Αποστολή ερώτησής

Σπίτι

Τηλέφωνο

Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο

Εξεταστική