スカンジウムに関する事実

スカンジウムは銀色の金属で、柔らかく、密度は水の約 3 倍です。 Chemicool によれば、スカンジウムは遷移金属であり、同様の化学的性質 (抽出や他の元素からの分離の難しさなど) と同じ鉱石内に存在することから、希土類元素とも考えられています。

ケミクールによると、周期表によれば、スカンジウムは地球上で 31 番目に豊富な元素であり、地球の地殻には重量で約 22 ppm 存在します。

スカンジウムは薄く散在しており、800 以上の鉱物に含まれています。 Scandium Mining によると、これらの鉱物の中では、スカンジウムは酸化物の形 (Sc2O3、スカンジアまたは酸化スカンジウムとも呼ばれる) で見つかります。 Chemistry Explained によると、スカンジウムの価格は一般的に高いにもかかわらず、スカンジウムには多くの商業用途があります。酸化スカンジウムの場合は 1 キログラムあたり数千ドル、純粋なスカンジウムの場合は 1 キログラムあたり最大数十万ドルとなります。

新世界百科事典によると、周期表の発明者であるロシアの化学者ドミトリ・メンデレーエフは、1869年にスカンジウム（ホウ素に似た「エカボロン」と呼んだ）の存在と性質を予言した。 スウェーデンの化学者ラース・フレドリック・ニルソンは、鉱物ユーキセナイトとガドリナイトのスペクトルを調べていたときに、1879年にこの元素を発見しました。この元素は、スカンジウムが含まれていた鉱物にちなんで、スカンジナビアを意味するラテン語の「スカンディア」にちなんで命名されました。オランダの歴史家ピーター・ファン・デル・クログトによると、時間はスカンジナビア半島にのみ存在することが判明したという。 スウェーデンの化学者パー・テオドール・クレーベは、ニルソンが発見した新元素はメンデレーエフが説明した提案元素と同じであると主張した。

スカンジウムを分離する最初の試みで、ニルソンと彼のチームは 10 キログラムのユーキセナイトを処理し、約 2 グラムの酸化スカンジウムを生成することができました。 新世界大百科事典によると、金属スカンジウムはドイツの化学者ヴェルナー・フィッシャー、カール・ブリュンガー、ハンス・グリーンザイゼンによって1937年まで初めて製造されました。 1960 年には、純度 99% のスカンジウムが生産されました。

スカンジウムに関する研究の大部分は、スカンジウム合金、特にアルミニウムとの使用です。 これらの研究のほとんどは、スカンジウムと他の金属を組み合わせる利点と、合金がどのような用途に使用される可能性があるかについて議論しています。 アメリカの発明家であるウィリアム・タックが1997年に出願した特許や、オーストラリアのグループであるウェイウェイ・ワンらによるこの研究など、さまざまな資源からスカンジウムを回収する継続的な研究など、合金を扱う新しい方法がある。研究者らによる論文で、2010 年に Elsevier の湿式冶金セクションに掲載されました。

Tack の特許には、アルミニウムとスカンジウムの合金を使用して、溶接によって自転車のフレームなどの構造を組み立てる方法が記載されています。 使用された合金には、著者の溶接技術を使用してさまざまな構造に最適な材料の組み合わせを決定するために、シリコン、マンガン、マグネシウム、ジルコニウム、チタン、銅などの他の「フィラー」とともにさまざまな量のスカンジウムが含まれていました。

2010 年の研究では、いくつかの資源からスカンジウムを回収するためのいくつかのプロセスが説明されました。 スカンジウムは主に、ウラン、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、その他の希土類鉱石などの他の鉱石の採掘の副産物として回収されます。 残った鉱石中のスカンジウムを回収するには、浸出、溶媒抽出、沈殿、焼成などのさまざまな技術が使用されます。

カリフォルニアの海洋科学学生クレア・パーカーが2016年に発表した論文研究では、海洋におけるスカンジウムの重要性について論じている。 微量金属は海洋環境の健全性に必須の微量栄養素であり、鉄が最も研究されている一方で、スカンジウムは海洋に存在する微量元素の中で最も研究が進んでいないものの 1 つです。 スカンジウムの生物学的役割は知られていません。 したがって、著者によれば、海洋に溶解したスカンジウムは海洋鉄循環の非栄養面に関係している可能性があるという。