من هو مكتشف عنصر الإسكانديوم Sc ومتى وأين

1 إجابة واحدة
طالب
الإعلام, Syrian virtual university

بدأ اكتشاف عنصر السكانديوم (Scandium) لأول مرّة في عام 1879 ميلادي من قِبل الكيميائي السويدي لارس فريدرك نيلسون (Lars Fredrik Nilson)، عندما استخرجه من معدن الجادولينيت (gadolinite) واليوكسينيت (Euxenite) الذي احتوى على ثمانية أكاسيد مُعقّدة.

ففي البداية استخرج من اليوكسينيت أوكسيد الإربيوم (erbium oxide) ومنه استخرج أوكسيد الإيتيربيوم (ytterbium oxide) ومنه إلى أوكسيد أخف ظهر طيفه الذري من معدن غير مُكتشَف بعد، وبالفعل كان هذا الأوكسيد هو أوكسيد السكانديوم (Scandium oxide) الذي حمل الصيغة (SC2O3).

كان الكيميائي لارس فريدرك نيلسون يعمل ويُقيم أغلب تجاربه الكيميائية في جامعة أوبسالا في السويد (Uppsala University) عندما اكتشف هذا العنصر الكيميائي، وهو أول المعادن الانتقالية يوجد في المجموعة الثالثة بالجدول الدوري الكيميائي ورمزه (Sc)، عدده الذري 21 وكتلته الذرية 44 وكثافته الكتلية 2.99 غرام/سم3، أمّا عن درجة انصهاره فهي 1541 درجة مئوية أو 1814 كلفن، ودرجة غليانه 2836 درجة مئوية أو 3109 كلفن.

يصعب الحصول على عنصر السكانديوم من خاماته الأساسية، بسبب ندرة وجوده بشكل حر في الطبيعة فهو يوجد بشكل رئيسي في المعادن النادرة جدًا في الدول الاسكندنافية ومدغشقر مثل “الثورتيفتيت أو اليوكسينيت أو الجادولينيت”، ولم يتم إنتاج السكانديوم كمعدن حتى عام 1938 وذلك عن طريق التحليل الكهربائي لكلوريد البوتاسيوم والليثيوم والكلانديوم باستخدام أقطاب من سلك التنغستن والزنك المنصهر في درجات حرارة عالية، كما من الممكن استخراجه كمنتج ثانوي من مخلفات طاحونة اليورانيوم –مواد النفايات الرملية-، أو استعادته من أحد المعادن الحاوية عليه.

يُقال أنّ لفظ السكانديوم اشتُقَّ من اسم سكانديا (Scandia) وهي الاسم اللاتيني لإسكندنافيا –بسبب تواجده فيها-.

والآن سأستعرض لك بعض الاستخدامات الصناعية للسكانديوم:

  1. يُضاف يوديد السكانديوم بكميات صغيرة جدًا إلى مصباح بخار الزئبق لإنتاج ضوء ذو كثافة عالية مُشابِه لضوء الشمس الطبيعي، لتُستخدَم فيما بعد في مجالات صناعية عديدة.
  2. يُضاف السكانديوم إلى الألومنيوم بكميات صغيرة لإنتاج سبائك خفيفة وقويّة في الوقت ذاته، اُستخدمت لفترات طويلة في صناعة إطارات الدراجات العادية والجبلية، كما تُستخدم هذه السبائك أيضًا لصناعة مضارب البيسبول وفي الطائرات العسكرية المقاتلة وتحديدًا طائرات (MIG) الروسية.
  3. تُستخدم كميات كبيرة من السكانديوم بغرض البحث والدراسات العلمية.
  4. من الممكن استخدام نظائر السكانديوم كمتَتبّع في عمليات تكرير النفط وللكشف عن التسريبات الحاصلة في الأنابيب الموجودة تحت الأرض.
  5. السكانديوم هو المكوّن الأساسي لمعدن الثورتيفتيت (thortveitite).

ليس للسكانديوم أي دور بيولوجي أو طبيعي يُذكر، ويُشَك أنه مادة مُسرطِنة -يُسبّب السرطان بأنواعه المتعدّدة-.

والآن بعد أن تعرّفنا على معدن السكانديوم من الجدير بالذكر أنّ هذا المعدن كان قد تنبأَ به العالم الكيميائي الروسي ديمتري مندليف (Dmitri Mendeleev) قبل اكتشافه بعدّة سنوات وتحديدًا في ستينات القرن التاسع عشر في عام (1869)، عندما لاحظ تفاوت الكتل الذرية بين الكالسيوم (Ca) ذو الكتلة الذرية 40 والتيتانيوم (Ti) ذو الكتلة الذرية 48 تقريبًا، وعندها توقّع اكتشاف عشرة عناصر جديدة موضّحًا خصائصها، وكان أحد هذه العناصر المتوقّعة مشابهًا بخصائصه خصائص البورون وعندها أطلق عليه اسمًا بدائيًا هو إيكابورون (ekaboron) بمعنى المشابه للبورون.

وتوقّع أن هذا العنصر سيكون بالوزن الجزيئي 44 وسيشكّل أوكسيدًا بالصيغة الكيميائية (X2O3) –بالطبع هذه التوقعات لم تكن تكهّنات بل استند على الجدول الدوري وخصائص عناصره لوضعها-، كما توقّع أيضًا أنّ كربونات الإيكابورون لن تذوب في الماء ولعلّه التوقّع الأبرز الذي لم يُصِب بخصوص هذا المعدن فكربونات السكانديوم تذوب في الماء.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "من هو مكتشف عنصر الإسكانديوم Sc ومتى وأين"؟