Escandi

L'escandi és un element químic de la taula periòdica el símbol del qual és Sc i el seu nombre atòmic és 21. És un metall de transició que es troba en minerals d'Escandinàvia i que es classifica ben sovint entre els lantànids per les seues similituds amb ells.

Taula de continguts

1 Característiques principals
2 Aplicacions
3 Història
4 Abundància i obtenció
5 Isòtops
6 Precaucions
7 Enllaços externs

[edita] Característiques principals

És un metall bla, molt lleuger, resistent l'atac de l'àcid nítric i fluorhídric, de color platejat, exposat a l'aire perd la lluentor adoptant un color lleugerament rosat. El seu estat d'oxidació més comú és +3 i les seves sals són incolores. Les seves propietats són més semblants a les del itri i als lantànids que a les del titani pel que sol incloure's tot sovint entre les terres rares.

[edita] Aplicacions

L'òxid d'escandi (Sc₂O₃), s'utilitza en llums d'alta intensitat i afegint iodur d'escandi en les làmpares de vapor de mercuri s'aconseguix una llum solar artificial de molta qualitat. L'isòtop radioactiu Sc-46 s'usa en el craqueig del petroli com a traçador, i el metall té aplicació en la indústria aeroespacial atès que presenta un punt de fusió molt superior al del alumini.

[edita] Història

L'escandi (del llatí científic scandium, i aquest de Scandi, Escandinàvia) va ser descobert per Lars Fredrick Nilson el 1879 mentres treballava amb el seu equip en la busca de metalls terres rares per mitjà d'anàlisi espectral dels minerals euxenita i gadolinita. Per a aïllar l'element va processar 10 kg d'euxenita amb altres residus de terres rares aconseguint aproximadament 2 grams d'òxid (Sc₂O₃) de gran puresa.

El 1869 Dimitri Mendeléiev va predir, basant-se en les propietats periòdiques, que aquest metall havia de tindre propietats semblants a les del bor pel que va anomenar a l'element encara per descobrir ekabor (símbol Eb). Aproximadament en la mateixa època que Nilson, Per Theodor Cleve va descobrir l'òxid d'escandi i va confirmar que es tractava de l'ekabor.

El 1937 es va aïllar per primera vegada el metall per electròlisi d'una solució eutèctica de potassi, liti i clorurs d'escandi a 700-800 ºC emprant com elèctrodes un filament de wolframi i un bany de zinc líquid en un cresol de grafit. La primera lliura d'escandi del 99% de puresa es va fabricar el 1960.

[edita] Abundància i obtenció

Les úniques fonts concentrades conegudes del metall, que no es troba en estat natiu, són minerals poc abundants d'Escandinàvia i Madagascar com euxenita, gadolinita i thortveitita.

És més abundant en el sol i estrelles semblants (23è en abundància) que en la Terra (50è) on es troba molt repartit, apareixent traces del metall en més de 800 minerals. El color blau de l'aiguamarina, varietat del beril·le, es creu que es deu a la presència d'escandi i apareix entre els residus de la wolframita després de l'extracció del wolframi.

La thortveitita és la principal mena d'escandi sent una altra font important els residus de l'extracció de l'urani on s'obté com a subproducte. El metall s'obté industrialment per reducció del fluorur d'escandi amb calci.

[edita] Isòtops

L'escandi natural té un únic isòtop estable, el Sc-45. Es coneixen 13 isòtops radioactius de què els més estables són el Sc-46 amb 83,79 dies de període de semidesintegració, el Sc-47 (3,3492 dies) i Sc-48 (43,67 hores); els altres isòtops radioactius tenen períodes de semidesintegració inferiors a les 4 hores i la majoria menors de 2 minuts. Es coneixen a més 5 estats metaestables, sent el més estable el Scm-44 (període de semidesintegració de 58,6 hores).

La massa atòmica dels isòtops d'escandi varia des de 39,978 uma del Sc-40 fins a 53,963 uma del Sc-54. El mode de desintegració principal dels isòtops més lleugers que l'estable (Sc-45) és la captura electrònica originant-se isòtops de calci, mentres que els isòtops més pesats que l'estable es desintegren principalment per mitjà de emissió beta donant lloc a isòtops de titani.