Большаков - Химия и технология редких и рассеянных элементов (т.2) (1108617), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Такое резкое возрастание твердости фазы на основе Т1С вЂ” следствие высокой незаполненности с[-электронной оболочки скапдия, являющегося наиболее акцепторноспособпым среди переходных металлов. Зти сплавы характеризуются также высокимн температурами плавления. С и л и ц и д с к а н д н я 5с51 получен при взаимодействии окиси скандия с кремнием в вакууме в интервале температур от 1000'до 1900'. 2ЗссОв+ 7Я = 42сЯ + ЗЯОз — 1З— Получить Бс5(з не удалось. Г и д р и д с к а н д и я БсНз получается при нагревании металла в атмосфере водорода. Это твердое кристаллическое вещество, обладающее при повышенной температуре заметным давлением пара.
При 800, 500, 600, 900" давление его паров равно соответственно 6,80; 20,80; 55,10; 262,20 мм рт. ст, 1241. Комплексные соединения скандия см. гл. П. литкрдтурд 1. Г. С и б о р г, И. П е р л м а н. Таблицы изотопов, ИЛ, 1956. 2. А. Н. Несмеянов, А, В, Лапицкий, Н. П Руденко. Получение радиоактивных изотопов.
Госхимиздат, 1954. 3. Ф. К о т т о н, Д ж. У и л к и н с о н. Современная неорганическая химия. «Мира, 1968, 4. й. С. Ч 1 с 1«е г у. СЬетыйу о( Бап1апопз . ).опдоп, !953. 5. Б. И. Коган, В. А. Названова. Скандий. АН СССР, 1963. 6. Успехи в химии и технологии редкоземельных элементов. Под ред.
Лероя Айринга. «Металлургия», 1970, с. 197. 7. В. М. Ш а ц к и й, Л. Н. К о м и с с а р о в а, В. И. С п и ц ы и. ЖНХ, 7. 2294 (1962). 8. й. С. У ! с й е г у. Л СЛеп. Зос., 251 (1955). 9. Скандий. Сборник переводов под ред. Л. Н. Комиссаровой, ИЛ. 1958, с. 5— 17 1О.
И. В. Архангельский,Л. Н. Комиссарова идр,ЖНХ 12, 1756 (1967). 11. Л. Н. К о м и с с а р о в а и др. )КНХ, 13„ 978, 1507 (1970). 12. Л. Н. Комиссарова, Г. Я. Пушкина, ЖНХ, 12, 1365 (1967); 12, 2852 (1967). 13, Н, П. А н о ш и н а и др. ЖНХ, 14, 3199 (1969). 14, В, К. Т р у н о в и др. ЖНХ, 12, 2856 (1967). 15. Т. М. С а с и др. ЖНХ, 12, 2072 (!967). 16. В. Т. Г у л и а и др. ЖНХ, 15, 966 (1970). 17. Краткая химическая энциклопедия т. 4, 1963, с.
894. 18. Р. Р е 1 г ц, Р. К и 1е )с Со!(ей( Схесьозе Сйеш. Сопппппз, 25, 1143 (1960) 19. В. В. С е р е б р е н н и к о в. Химия редкоземельных элементов, т. 1. Томск, 1959. 20. В.В.Серебренников иЛ, А. Алексеенко.Курсхимии редкоземельных элементов. Томск, 1963. 21, Г. В. С а и с о н о в и др. )КПХ, 36, 2108 (1963). 22. Г. В. С а м с о н о в и др. Редкоземельные элементы. АН СССР, 1963, с. 8, 22, 23. Г. В.
С а м с о н о в и др. ДАП, СССР, 144, 1062 (1962). 24. Л С. Мс. Си!ге, СЬ, Р. Кешр1ег. Л Сйеш. Рйуз. ЗЗ, 1584 (1960). 25. Л. Н, К о м и с с а р о- в а и др. ДАН СССР, 181, 881 (!968). 26. Б. И. П о к р о в с к и й и др. ДАН СССР, 190, 1117 (1970). 27. Л. Н, Комиссарова идр. ЖНХ, 16, 7, 1985(1971). 28. Л. Н. Комиссарова идр. ЖНХ, !6,8,2091(1971). 29, В. Н. Иванов-Эмин идр. ЖНХ, 5, !168(1969) ТЕХНОЛОГИЯ СКАНЛИЯ Важнейшие области применения. До настоящего времени известны очень немногие области применения скандия н его соединений. Большинство областей применения, известных из литературы, относятся к возможным и пока не реализованным. Объясняется зто рядом при- чнн. Вот некоторые из ннх: недостаточная изученность свойств соединений скандия и самого металла из-за того, что выделить их в чистом риде весьма сложно; высокая стоимость в силу малых масштабов производства.
В настоящее время скандий используется в двух различных областях техники — в производстве феррнтов и как «меченый атом» в различных исследованиях. Применение скандия в качестве добавок к феррнтам на основе окислов марганца, магния и железа, широко используемых в вычислительной технике, чрезвычайно перспективно (1). Заслуживает внимания применение радиоактивного изотопа «5с в качестве <метки», позволяющей с большой точностью производить контроль в ряде химических, металлчргическнх, океанографических н друтих процессах и исследованиях (2). За рубежом с помощью «Ьс лечат раковые опухоли 13!.
Скандий н его соединения применяют также для получения некоторых практически важных искусственных радиоактивных изотопов калия, кальция и титана 131: Зс+)а -< !»К+с »»с+и -+ д>»+З В последние годы резко увеличились исследования по изысканию областей применения скандия и его соединений, возможностей их использования в различных, в том числе и новейших, областях техники. Обращено внимание на скандий как на возможный конструкцнонный материал для ракето- и самолетостроения, астрояавтики, производства снарядов и т.
д., поскольку скандий, обладая в 2,5 раза более высокой температурой плавления, чем алюминий, имеет почти ту же плотность (2,7 г/см» у А), 3,0 г!см» у Бс). Особый интерес в этом отношении представляют сплавы Ьс-Мц и ЯсзП 131. Исследовательские работы с введеяием скандия в сплавы, чугуны и стали показали существенное улучшение их свойств, в частности, жаропрочности и твердости. Установлено, что скандий -- хороший модификатор железа и алюминия 141. Практическое применение в металлургии может получить и карбид скандия, резко повышающий твердость карбидов титана !51. Скандий рассматривается также как материал, который можно использовать в качестве добавок в кваптовомеханических усилителях — лазерах. Проводятся работы по изысканию возможностей применения соединений скандия в полупроводниковой технике, Радиотехнике, электронике и светотехнике (в качестве активаторов фосфбров), а также в стекольной промышленности для создания новых видов оптических с~скол 161.
Известны исследования о возможности применения скандня в ядерной технике для термоионных преобразователей, высокотемпературных нейтронных замедлителей, конструкционных материалов, специальных огнеупорных материалов и т. д. Возможно использование его в качестве активатора в портативных источниках жесткой радиации (7).
Имеются сообщения о применении скандия в качестве добавки к медному катализатору в производстве хлора из НС! 121, а также о пРименении его в качестве катализатора при дегидрогенизации и де- — 15— гидратации [8[. Во многих странах проводятся обширные исследования не только по выявлению новых областей применения скапдия, но и по привлечению новых сырьевых источников, по разработке способов получения чистых соединений скандия, что, безусловно, оказывает и будет оказывать в дальнейшем влияние на масштабы производства и понижение цен на скапдиевые соединения.
Интересно, что до 1959 г. окись скандия продавалась граммами и цены на нее не публиковались. В настоящее время окись скандия продается по цене 1000 — 1500 долларов за фунт. Опубликованы цены и на металлический скандий. В зависимости от чистоты в 1969 г. фунт скандия стоил 2000 — 6800 долларов [9). До последнего времени скандий остается одним из самых дорогих металлов. Вместе с тем следует ожидать, что цены на него должны резко понизиться в связи с попутным извлечением его из шлаков уранового производства ИО). Минералы, руды и месторождения скандия.
Скандий — типичный рассеянный литофильный элемент. Содержание его в земной коре 6 10 '% (по данным А, П. Виноградова). Несмотря на то что скандий более широко распространен в природе, чем ЗЬ, В1, Ац и Ан, значительных концентраций он не образует, Основная его масса, рассеяна в изверженных горных породах; содержание Яс,О, в них 0,0002— 0,0003'.4 [11[.
Собственные минералы скандия — тортвейтит, стереттит и их разновидности (бефаномит и кольбекит соответственно) — большая редкость, найдены лишь в нескольких местах земного шара в ограниченном количестве. Намного более распространены минералы, в которых скандий присутствует в виде изоморфной примеси. Известно более 100 минералов такого типа, содержащих 0,005 — 0,3'.4 ЯсаО, [12]. Это галогениды, окислы, вольфраматы и молибдаты, карбонаты, фосфаты, силикаты.
Больше всего минералов принадлежит к окислам и силикатам. Для подавляющего количества скандийсодержащих минералов характерно присутствие ионов [.п', Ве", Мп", Мд ", Са'+ и Хг"+. Большинство этих ионов имеет близкий радиус при одинаковом координационном числе (шесть), близкие значения ряда констант, в том числе электроотрицательность [12). В этой связи становится понятньпи замещение скандием в природных условиях указанных элементов и наличие не только изовалентного, но и гетеровалентного изоморфизма (табл. 6) [12).
Скандий широко распространен в магнезиально-железистых минералах (пироксены, роговые обманки, слюды, гранаты) в крайне рассеянном состоянии. Большая степень рассеяния скандия в иих становится понятной, если учесть резкую разницу в распространенности Ре" и Мд по сравнению со Зс (содержание Ре' в 7000 раз, Мд в 4000 раз больше). В редких случаях при отсутствии Мй и при незначительных количествах Ре" образуется собственно скандиевый минерал тортвейтит.
В гранитных пегматитах скандий накапливается вместе с редкоземельными элементами иттриевой подгруппы, входя в состав титано-тантало-ниобатов (эвксенит, самарскит, хлопинит и др.) и силикатов (иттриалит, гадолинит) РЗЭ. В пневматолито-гидротермальных процессах, связанных с гранитными магмами, Яс концентрируетсп — 16— Таблица 6 Основные кристаллохимические константы сканави и близких к нему элементов (12) и о м в.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
