Jan 10, 2023 Læg en besked

En kort opdagelseshistorie: Scandium er det mest avancerede overgangsmetal med et atomnummer på kun 21

En kort opdagelseshistorie: Scandium er det mest avancerede overgangsmetal med et atomnummer på kun 21. Med hensyn til opdagelse er Scandium dog senere end sine naboer i grundstoffernes periodiske system. Selv i sjældne jordarter findes Scandium ikke tidligere. Årsagen til den sene opdagelse er enkel. Indholdet af Scandium i skorpen er kun, hvilket svarer til 5 gram pr. ton skorpemateriale, meget lavere end andre lette grundstoffer. Derudover er adskillelsen af ​​sjældne jordarters grundstoffer meget vanskelig, så det er ikke nemt at finde skandium fra blandede mineraler. Men selvom det ikke er blevet opdaget, er eksistensen af ​​dette element blevet forudsagt. I den første udgave af det periodiske system af grundstoffer givet af Mendeleev i 1869 blev en ledig plads på atomvægt 45 efterladt calcium. Senere opkaldte Mendeleev midlertidigt grundstoffet efter calcium som Eka-Boron, og gav nogle fysiske og kemiske egenskaber af dette grundstof.

Opdagelsesproces: I slutningen af ​​det 19. århundrede blev forskningen i sjældne jordarters grundstoffer en hot trend. Et år før opdagelsen af ​​scandium opnåede de Marignac fra Schweiz et hvidt oxid forskelligt fra erbiumjord ved delvist at opløse nitrat fra den rosenrøde erbiumjord. Han navngav dette oxid ytterbiumjord, som er det sjette sted i opdagelsen af ​​sjældne jordarters grundstoffer. LF Nilson (1840-1899) fra Uppsala Universitet i Sverige rensede erbiumjord i henhold til Malinaks metode og målte nøjagtigt atomvægtene af erbium og ytterbium (fordi han på dette tidspunkt fokuserede på nøjagtigt at måle de fysiske og kemiske konstanter af sjældne jordarter elementer for at verificere grundstoffernes periodiske lov).

Efter 13 gange med delvis nedbrydning blev der opnået 3,5 g ren ytterbiumjord. Men på dette tidspunkt skete der noget mærkeligt. Malinak gav ytterbiums atomvægt 172,5, mens Nielsen kun fik 167,46. Nelson var meget opmærksom på, hvilke lette elementer der kunne være indeni. Så han fortsatte med at behandle den opnåede ytterbiumjord med samme proces. Endelig, da kun en tiendedel af prøven var tilbage, faldt den målte atomvægt til 134,75; Samtidig blev der også fundet nogle nye absorptionslinjer i spektrene. Nelson opkaldte Scandium efter sit hjemland Skandinavien. I 1879 offentliggjorde han officielt sine forskningsresultater. I sit papir nævnte han også mange kemiske egenskaber ved scandium salt og scandium earth. Men i dette papir gav han ikke den nøjagtige atomvægt af scandium, og han bestemte heller ikke placeringen af ​​scandium i grundstofkredsløbet.

Nelsons gode ven, PT Cleve (1840~1905), som også underviser ved Uppsala Universitet, udfører også dette arbejde sammen. Med udgangspunkt i Erbiumjord eliminerede han Erbiumjord som et stort antal komponenter, og udskilte derefter ytterbiumjord og scandiumjord og fandt holmium og thulium, to nye sjældne jordarters grundstoffer, fra resten. Som et biprodukt rensede han scandiumjord og forstod yderligere scandiums fysiske og kemiske egenskaber. På denne måde blev den drivende flaske udgivet af Mendeleev endelig samlet op af Cliff efter at have sovet i ti år.

Send forespørgsel

Hjem

Telefon

E-mail

Undersøgelse