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Physikalisch-chemische Eigenschaften |
| An
der Luft verfärbt sich das gewöhnliche Scandium allmählich
gelblich bis rosa. Als fein verteiltes Pulver ist es pyrophor, es kann
sich von selbst entzünden. Scandium ist ein relativ unedles Metall.
Wasser und Salzsäure greifen es unter Wasserstoffentwicklung an. Mit
Salzsäure bildet sich Scandiumchlorid:
2 Sc + 6 HCl 
2 ScCl3 + 3 H2
Bei hohen Temperaturen reagiert es auch mit Sauerstoff zu Scandiumoxid: 4 Sc + 3 O2
2 Sc2O3
DHR
= -3820 kJ/mol
Mit den Halogenen reagiert Scandium zu den entsprechenden Halogeniden. Scandium wird zu den Seltenerdenmetallen gezählt, zu denen auch Yttrium und sämtliche auf Lanthan folgende Lanthanide gerechnet werden. Im Gegensatz zu den Lanthaniden unterscheidet sich Scandium in seinen chemischen Eigenschaften jedoch deutlich. |
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Toxikologie |
| Das elementare Scandium und auch das Scandiumoxid haben wohl nur ein geringes toxisches Potential. Das Freisetzen und Einatmen von Stäuben ist aber auf jeden Fall zu vermeiden. Die Stäube sind sehr reaktionsfähig. |
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Vorkommen |
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Scandium
ist ein relativ seltenes Element und steht mit einem Anteil von 5,1 x 10-4%
an 50. Stelle der Elementhäufigkeit zwischen
Beryllium und Praseodym. Scandiummineralien sind sehr selten. Das Element
kommt in den Seltenerden-Mineralien
nur in geringen Konzentrationen vor. Das bedeutendste Scandiummineral stellt
der Thortveitit dar, der in Norwegen
und auf Madagaskar vorkommt. Es handelt sich dabei um ein Yttrium-Scandium-Silicat.
Ein anderes, aber äußerst seltenes Scandiummineral ist der Kolbeckit
(Scandiumphosphat). Dieses Mineral bildet kleine grüne Kugeln aus.
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Geschichte |
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Das
Element wurde von dem schwedischen Chemiker Lars Frederik Nilson (1840-1899)
im Jahre 1879 in Uppsala entdeckt. Er untersuchte die Mineralien Gadolinit
und Euxenit und fand dabei ein unbekanntes Oxid. Er benannte dann das vermutete
Element nach den in seiner Heimat Skandinavien gefundenen Mineralien. Schon
8 Jahre zuvor hatte D.I.Mendelejew die Existenz eines Elements vorausgesagt,
das er "Eka-Bor" nannte. Er konnte die Eigenschaften des bis dahin noch
nicht entdeckten Elements aufgrund seiner Stellung im PSE ziemlich genau
vorhersagen.
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Herstellung |
| Die Scandiumerze werden durch Erzaufbereitung angereichert und danach chemisch aufgeschlossen. Durch die Zugabe von Natriumhydroxid erhält man aus den Schmelzen oder den wässrigen Lösungen die entsprechenden Hydroxide, die durch Behandlung mit Salzsäure in die entsprechenden Chloride umgewandelt werden können. Das Scandiumchlorid lässt sich relativ leicht von seinen Begleitelementen abtrennen. Danach erhält man das Element durch eine Schmelzflusselektrolyse an der Zinkkathode unter Zugabe von Lithiumchlorid und Kaliumchlorid zur Senkung des Schmelzpunktes. Ein erheblicher Anteil von Scandium fällt auch bei der Uranaufbereitung als Rückstand an. |
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Verwendung |
| In der Technik besitzt das Element kaum eine Bedeutung. Es war jedoch schon in der Diskussion, ob es sich als Legierungsmetall in Nickel- oder Titanstählen eignet. Aufgrund seiner geringen Dichte und der hohen Schmelztemperatur könnte es sich auch als Werkstoff für die Raumfahrt eignen. Die radioaktiven Isotope Sc-44, Sc-46 und Sc-47 wurden als Markierungsmittel zur Beobachtung von Seesandbewegungen bei Erdöllagerstätten eingesetzt. |
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