| Scandium 21Sc | ||||||
| engl. Scandium (nach dem Fund in Mineralien aus Skandinavien) | ||||||
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 Physikalisch-chemische Eigenschaften |
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Scandium ist ein Leichtmetall mit geringer Dichte. An
der Luft verfärbt sich kompaktes 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 ΔHR = −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 Potenzial. Das Freisetzen und Einatmen von Stäuben ist aber
auf jeden Fall zu vermeiden. Die Stäube sind sehr reaktionsfähig. |
| Vorkommen |
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Häufigkeit selten
Scandiumerze kommen auf der Erde nur selten vor. Das Element tritt in den Seltenen Erden nur in geringen Konzentrationen auf. 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. Dieses Mineral bildet kleine grüne Kugeln aus.
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| Geschichte |
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Der schwedische Chemiker Lars Frederik Nilson (1840–1899)
untersuchte um 1879 in Uppsala die Mineralien der Gadolinit-Gruppe und der Euxenit-Gruppe,
dabei fand
er ein unbekanntes Oxid. Er benannte das neue Element nach
seiner Heimat Skandinavien. Schon einige Jahre zuvor
hatte D.I. Mendelejew die Existenz eines Elements vermutet,
das er „Eka-Bor“ nannte. Mendelejew konnte die Eigenschaften des bis
dahin noch nicht entdeckten Elements aufgrund seiner Stellung im Periodensystem 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. |
| Verwendung |
In der Metalltechnik besitzt das Element nur eine geringe Bedeutung.
Scandium wird in hochwertigen Gabeln oder Rahmen für Rennräder
als Legierungsmetall zusammen mit anderen Metallen wie Titan verwendet.
Aufgrund seiner geringen Dichte und der hohen Schmelztemperatur
eignet es sich auch als Werkstoff für die Raumfahrt. Die
radioaktiven Isotope Sc-44, Sc-46 und Sc-47 werden als
Markierungsmittel zur Beobachtung von Seesandbewegungen bei
Erdöllagerstätten eingesetzt. |
| Scandiumminerale |
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Gefahr
