SKANDİYUM NEDİR

Skandiyum, Sc sembolü ve atom numarası 21 olan kimyasal bir elementtir. Gadolinit ve öksenit dahil olmak üzere belirli minerallerde küçük miktarlarda bulunan nadir, gümüşi beyaz bir metaldir. Adını, ilk kez 1879’da keşfedildiği İsveç’in Latince adından almıştır.

Skandiyum’un bir dizi önemli endüstriyel kullanımı vardır. En yaygın olanlardan biri, sokak lambaları, projektörler ve yüksek yoğunluklu bir ışık kaynağı gerektiren diğer uygulamalarda kullanılan yüksek yoğunluklu deşarj lambalarının imalatıdır. Lambanın deşarj tüpüne skandiyum eklenmesi, lambanın daha parlak, daha verimli bir ışık üretmesini sağlar.

SKANDİYUM TARİHÇESİ 

Skandiyum, 1879 yılında İsveçli bilim adamı Lars Fredrik Nilson tarafından keşfedilmiştir. Nilson, İskandinavya’dan gelen öksenit ve gadolinit minerallerinde yaptığı spektral analizler sonucunda skandiyumu tespit etmiştir. Bu element, periyodik tablonun mucidi Dimitri Mendeleyev tarafından 1869 yılında öngörülmüş ve “ekaboron” adı verilmiştir. Nilson, bu elementi sekiz farklı metal içeren 10 kilogram öksenit mineralinden ayrıştırarak yüksek saflıkta 2 gram skandiyum oksit elde etmiştir. Nilson, bulduğu elementin minerallerinin bulunduğu İskandinavya’nın Latince anlamı olan “Scandia” sözcüğünden esinlenerek “scandium” adını vermiştir. Mendeleyev, Nilson’un bulduğu element hakkında haberdar olunca, skandiyumun keşfi onun tahminine uygun olmuştur.

Skandiyumun metal formu ilk olarak 1937 yılında elde edilmiştir. Bu, potasyum, lityum ve skandiyum klorür karışımının elektrolizi yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Yüzde 99 saflıkta metal skandiyum ise, ilk olarak 1960 yılında elde edilebilmiştir. Bu elementin az elde edilmesi ve kullanım alanının sınırlı olması nedeniyle, 1970’li yıllara kadar uygulamaları geliştirilememiştir. 1971 yılında ilk olarak alüminyum alaşımlarında kullanılmaya başlanmıştır. 1980 ve 1990’lı yıllarda ise, alanları genişletilerek savunma uygulamalarında kullanılmaya başlanmıştır. İlk stratejik savunma uygulaması, gadolinyum, skandiyum ve galyum granat lazer kristalleridir.

SKANDİYUM ÖZELLİKLERİ 

Skandiyumun bir diğer önemli kullanımı, alüminyum alaşımlarının imalatındadır. Alüminyuma eklendiğinde skandiyum, mukavemetini, sünekliğini ve korozyon direncini artırarak onu uçak parçaları ve spor malzemeleri gibi uygulamalar için ideal bir malzeme haline getirir.

Skandiyum ayrıca havacılık ve savunma sanayinde kullanılan titanyum içeren diğer alaşımların üretiminde de kullanılmaktadır. Bu alaşımlar, ağırlığın kritik bir faktör olduğu uygulamalar için ideal hale getiren yüksek bir ağırlık-ağırlık oranına sahiptir.

Pek çok faydalı özelliğine rağmen, skandiyum nadir ve pahalı bir metaldir ve kullanımı tipik olarak özel uygulamalarla sınırlıdır. Büyük miktarlarda solunması veya yutulması halinde de toksik olabilir ve maruz kalmamak için uygun önlemler alınmalıdır.

SKANDİNYUM ERİME SICAKLIĞI NEDİR?

Scandium’un erime sıcaklığı 1541 °C, kaynama sıcaklığı ise 2836 °C’dir.

Skandiyum, gümüş rengine sahip yumuşak bir metal olup, hava ile temas etmesi durumunda hafif sarımsı veya pembemsi renklerde bir döküm oluşturur. Bu metal, hava koşullarına karşı duyarlıdır ve seyreltik asitlerin çoğunda yavaşça çözünür. Ancak, hidroflorik asit (HF) dışında seyreltilmiş asitlerde yavaşça çözünür ve bu da içinde koruyucu bir triflorür tabakası oluşturur. Skandiyum, 0 K (-273 °C veya -460 °F) ile erime noktasına (1,541 °C veya 2,806 °F) kadar paramanyetiktir ve 186 kilobarı aşan basınçlarda -273,1 °C (-459,6 °F) de süper iletken hale geçer. Bu metal kolayca yanar ve hava ile temas etmesi durumunda yüksek bir ısı üretir.

SAKANDİYUM NERELERDE KULLANILIR

Skandiyum, uzun vadeli üretimi olmayan ve kullanımı da sınırlı olan bir elementtir. Ancak her yıl skandiyum talebi artmaktadır. Skandiyumun en önemli kullanım alanı alüminyum gibi metallerin alaşımlarıdır. Alüminyum alaşımlarına yüzde 0,5 oranında skandiyum katıldığında alaşımın güçlük derecesi artmaktadır. Skandiyum ayrıca zirkonyum ile alaşımı olarak da yakıt pillerinde yüksek verimli elektrolit olarak kullanılmaktadır. Bu alandaki kullanımı da giderek artmaktadır. Savaş uçaklarının parçalarında da kullanılan alaşımların bazılarında skandiyum bulunur. Ancak titanyum alaşımları daha ucuzdur ve daha yaygın kullanılmaktadır. Skandiyum, alüminyum, magnezyum, lityum ve titanyum karışımı alaşımı ise titanyum kadar dayanıklı ve güçlü, alüminyum kadar hafif ve seramik kadar sert bir alaşımdır.

Yüksek renk oluşturma indeksi olan beyaz ışık kaynağı metal halide lambalarda da yaygın olarak skandiyum kullanılmaktadır. Bu element, iyodür ve cıva buharlı lambalara çok az miktarda eklendiğinde güneş ışığına benzer ışık kaynağı oluşturur. Bu özelliğine “suni doğal ışık kaynağı” nitelemesi yapılır. Skandiyum, yüksek yoğunluklu stadyum lambaları gibi ışık kaynaklarında da kullanılır. Radyoaktif Sc-46 izotopu ise petrol rafinerilerinde izleme ajanı olarak kullanılır. Skandiyum oksit ise seramik yapımında katalizör görevi görür. Bileşikleri ve alaşımları da organik kimyada yaygın olarak kullanılır.