SMILES

[Sc]

钪物理化学性质

外观性质：较软的银白色金属，质较软 。化学性质活泼，在空气中易被氧化而变暗，跟热水反应放出氢气，跟酸反应放出氢气。密度：2.989熔点：1541℃沸点：2831℃

熔点 ：1540 °C(lit.)
沸点 ：2836 °C(lit.)
密度 ：2.99 g/mL at 25 °C(lit.)
form ：powder
Merck ：13,8468

钪应用领域

用途一：主要用于大功率金属卤素灯（钪钠灯），太阳能蓄电池，高能辐射用核能屏蔽（γ射线源）和特种合金（如钪铝合金）等，也用于科研实验。
用途二：主要用于大功率金属卤素灯（钪钠灯），太阳能蓄电池，高能辐射用核能屏蔽（γ射线源）和特种合金（如钪铝合金）等，也用于科研实验。用于ICP-AES、AAS、AFS、ICP-MS、离子色谱等。滴定分析用标准溶液。校准仪器和装置；评价方法；工作标准；质量保证/质量控制；其他。

化学性质

钪（Sc），是银色的柔软金属， 被空气氧化时略带浅黄色或粉红色。钪容易风化和大多数稀酸中缓慢溶解。 它不与硝酸 （HNO3）和氢氟酸 （HF）1:1混合物反应，可能是由于形成了一个不渗透的钝化层 。[2]

用途

化合物

钪可以形成Eb2O3形式的化合物，其比重3.5，碱性强于氧化铝，弱于氧化钇和氧化镁；是否能与氯化铵反应还是疑问。

安瓿中的钪

钪土Sc2O3，其比重3.86，碱性强于氧化铝，弱于氧化钇和氧化镁，与氯化铵不反应。
盐类无色，与氢氧化钾和碳酸钠形成胶体沉淀，各种盐类均难以完好结晶。钪盐无色，与氢氧化钾和碳酸钠形成胶体沉淀，硫酸盐极难结晶。
碳酸盐不溶于水，可能形成碱式碳酸盐沉淀。碳酸钪不溶于水，并容易脱掉二氧化碳。
硫酸复盐可能不形成矾。 钪的硫酸复盐不成矾。
无水氯化物ScCl3挥发性低于氯化铝，比氯化镁更容易水解。 ScCl3升华温度850℃，AlCl3则为100℃，在水溶液中水解。

历史发现

历史简介

在1869年，Mendeleev注意到原子质量在钙（40）和钛（48）之间有一个间隙，并预言这里还有一个未被发现的中间级原子质量的元素。他预测其氧化物是X2O3。在1879年发现了它——钪，由瑞典的乌普萨拉大学的Lars Frederik Nilson发现的。他从黑稀金矿中提取了它，一种复杂的矿石，其包含8种金属氧化物。他已经从黑稀金矿中提取了氧化铒，并从这个氧化物中他获得了氧化镱，且还有另一个更轻元素的氧化物，它的光谱显示它是一种未知的金属。这就是Mendeleev预言的金属，其氧化物为Sc2O3。

钪金属自身在1937年才由电解熔化的氯化钪生产出来。

详细内容

在元素化学里，有一系列性质非常接近的金属元素被称为稀土元素。这一系列中包括了十五个镧系元素--镧（La）、铈（Ce）、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)；以及和这些同族而性质相似的两个更轻的元素：钪（Sc）和钇（Y）。这一系列元素最初是从瑞典产的比较稀少的矿物中发现的，"土"是当时对不溶于水的金属氧化物的统称，因此得名稀土（Rare earth）。
在这十七个元素里面，钪的排位是最靠前的，原子序数只有21，不过就发现而言，钪比他在元素周期表上面的左邻右舍都要晚了差不多上百年，即使在稀土里面，钪的发现也不是较早的，排列在钇、铈、镧、铒、铽和镱后面，名列第七。
作为最轻的先锋官，他的出场委实晚了一些。原因很简单，钪在地壳里的含量并不高，只有5*10-6，也就相当于每一吨地壳物质里面有5克（一小块德芙巧克力或者大白兔奶糖），不但和其他轻元素相比要低不少，在整个稀土元素中含量也仅属中等，大概只有他最富裕的兄弟铈的1/10。另外呢，稀土元素感觉很有点集体领导的意思，他们的矿藏仿佛是在开政治局会议一样，只要一开会，这一伙元素就往往要全部列席会议，这样一来，想从混生的矿藏中找到我们的钪，其实并不容易。不过虽然一直没被发现，这个元素的存在却已经有人作出过预言。在门捷列夫1869年给出的第一版元素周期表中，就赫然在钙的后面留有一个原子量45的空位。后来门捷列夫将钙之后的元素暂时命名为类硼（Eka-Boron），并给出了这个元素的一些物理化学性质。不过这个预言就像放在漂流瓶中的信笺一样，暂时被汪洋的学术大海静静湮没了。[3]

门捷列夫的预言没有得到人们的注意，但是在十九世纪晚期，对稀土元素的研究却成为了一股热潮。在钪发现之前一年，瑞士的马利纳克（de Marignac）从玫瑰红色的铒土中，通过局部分解硝酸盐的方式，得到了一种不同于铒土的白色氧化物，他将这种氧化物命名为镱土，这就是稀土元素发现里面的第六名。当时老马手头样品没多少了，就建议手头有充足铒土的科学家多制备一些镱土，以研究它的性质。当时瑞典乌泼撒拉大学的尼尔森手头正好有铒土的样品，他就想按照马利纳克的方法将铒土提纯，并精确测量铒和镱的原子量（因为他这个时候正在专注于精确测量稀土元素的物理与化学常数以期对元素周期律作出验证）。
当他经过13次局部分解之后，得到了3.5g纯净的镱土。但是这时候奇怪的事情发生了，马利纳克给出的镱的原子量是172.5，而尼尔森得到的则只有167.46。
尼尔森敏锐地意识到这里面有可能是什么轻质的元素鱼目混珠进去，才让这个原子量的测定不再准斤足两。于是他将得到的镱土又用相同的流程继续处理，最后当只剩下十分之一样品的时候，测得的原子量更是掉到了134.75；同时光谱中还发现了一些新的吸收线。
尼尔森的判断是正确的，因此也就获得了给孩子起名的权利。他用他的故乡斯堪的纳维亚半岛给钪命名为Scandium。1879年，他正式公布了自己的研究结果，在他的论文中，还提到了钪盐和钪土的很多化学性质。不过在这篇论文中，他没有能给出钪的精确原子量，也还不确定钪在元素周期中的位置。

尼尔森的好友，也是同在乌泼撒拉大学任教的克利夫也在一起做这个工作。他从铒土出发，将铒土作为大量组分排除掉，再分出镱土和钪土之后，又从剩余物中找到了钬和铥这两个新的稀土元素。做为副产物，他提纯了钪土，并进一步了解了钪的物理和化学性质。这样一来，门捷列夫放出的漂流瓶沉睡了十年之后，终于被克利夫捞了起来，他认识到，钪，就是门捷列夫的类硼。我们来看看钪的一些化学性质和瓶中那张古旧的羊皮纸上写过的预言是否吻合吧。

Eb不由光谱发现。 Sc不由光谱发现。

在那个不但对于元素的电子层结构一无所知（连电子都是1899年才发现的），甚至还有权威如杜马这样的化学家对原子论都持怀疑态度。能将一个未发现的元素的性质描述得如此精准，真是让读者后背泛起一层隐隐的凉意。

相关人物

门捷列夫 （1834-1907）预言了钪的存在。
组图(5张)
尼尔森 （1840-1899）和克利夫 （1840-1905）发现了钪。

提取方法

在被发现后相当长一段时间里，因为难于制得，钪的用途一直没有表现出来。随着对稀土元素分离方法的日益改进，如今用于提纯钪的化合物，已经有了相当成熟的工艺流程。因为钪比起钇和镧系元素来，氢氧化物的碱性是最弱的，所以包含了钪的稀土元素混生矿，经过处理转入溶液后用氨处理时，氢氧化钪将首先析出，故应用"分级沉淀"法可比较容易地把它从稀土元素中分离出来。
另一种方法是利用硝酸盐的分极分解进行分离，由于硝酸钪最容易分解，可以达到分离出钪的目的。另外，在铀、钍、钨、锡等矿藏中综合回收伴生的钪也是钪的重要来源之一。

获得了纯净的钪的化合物之后，将其转化为ScCl3，与KCl、LiCl共熔，用熔融的锌作为阴极进行电解，使钪就会在锌极上析出，然后将锌蒸去可以得到金属钪。这是一种轻质的银白色金属，化学性质也非常活泼，可以和热水反应生成氢气。所以图片中大家看到的金属钪被密封在瓶子里，用氩气加以保护，否则钪会很快生成一个暗黄色或者灰色的氧化层，失去那种闪亮的金属光泽。