Escândio

R: O escândio oferece força transformadora sem a necessidade de tratamentos térmicos problemáticos e dispendiosos. Especificamente, as adições de escândio podem aumentar o limite de escoamento em uma Série 5000 para entre 300Mpa e 450Mpa, dependendo da quantidade de adição, enquanto mantêm valores de alongamento (ductilidade) de 12-15.

R: A composição química da liga mestre de alumínio-escândio é de 2% de escândio e o restante é de 99,7% de alumínio. A liga mestre é usada para adicionar escândio às ligas contendo Al-Mg-Zr, que são usadas na forma de folhas e placas. Essas folhas e placas são utilizadas principalmente por fabricantes de aeronaves.

R: O escândio elementar é considerado não tóxico e poucos testes de compostos de escândio em animais foram realizados. Os níveis de meia dose letal (LD50) para cloreto de escândio (III) para ratos foram determinados como 4 mg/kg para administração intraperitoneal e 755 mg/kg para administração oral.

R: Os principais usos do escândio são como aditivo de ligas à base de alumínio para artigos esportivos e em lâmpadas de iodetos metálicos de alta intensidade.

R: Existem duas maneiras comuns pelas quais o escândio pode ser extraído.

• A primeira forma é extraí-lo como subproduto do rejeito de urânio.
• O segundo método através do qual o escândio pode ser preparado é quando cloretos de escândio fundidos, lítio e potássio são eletrolisados ​​usando eletrodos de zinco fundido e fio de tungstênio.

R: O elemento Escândio possui vastas propriedades e seus usos foram discutidos. Algumas das propriedades são altamente distinguíveis de outros elementos e definem as diversas finalidades e aplicações do elemento escândio. Mais pesquisas estão em andamento neste campo para descobrir características e aplicações recentes do escândio.

Algumas propriedades importantes do escândio são que o número de massa deste elemento é 44,96 u. O escândio pertence ao Grupo 3, Período 4 e bloco d da tabela periódica. A estrutura atômica do escândio consiste em 21 prótons e 24 nêutrons. O escândio também apresenta propriedades de eletronegatividade por ser um metal. A eletronegatividade do escândio é relativamente alta, ou seja, 1,36.

O escândio é comumente encontrado na Terra no estado de oxidação +3. O elemento escândio, quando em estado de oxidação, apresenta uma grande semelhança com outros metais raros na Terra. Devido ao seu raio iônico significativamente pequeno, alguns dos comportamentos e características do escândio são raros em outros elementos terrestres. Pelo mesmo motivo, o elemento escândio, em sua forma iônica, é um ácido relativamente forte e também tem maior tendência a formar tez.

R: O escândio é um dos elementos químicos, também um metal raro encontrado na terra. Em 1871, Dmitry Ivanovich Mendeleyev, um químico russo, previu a existência deste elemento. Mais tarde foi descoberto por Lars Fredrik Nilson em 1879. É representado pelo símbolo "S". Na tabela periódica, o número atômico do escândio é 21. O peso atômico, por outro lado, é 44,965 g/mol. Na Terra, o escândio ou "Sc" é comumente encontrado na Escandinávia. Ocorre em quantidades mínimas em muitas espécies minerais encontradas na terra. Existem várias propriedades e usos do elemento escândio.

O escândio também é um dos elementos caros devido à sua escassez e produção limitada. O preço do escândio puro pode ser de aproximadamente US$ 7.000/kg ou ainda mais alto. O escândio também tem uma grande abundância cósmica. Além disso, é o vigésimo terceiro (23º) elemento mais abundante no sol.

É um elemento considerado atóxico. Embora não haja muita pesquisa extensa em termos de questões de saúde e segurança com o escândio. O cloreto de escândio é um composto que pode ter dose letal. Portanto, este composto e outros compostos de escândio devem ser manuseados com cuidado, pois podem ser considerados de toxicidade moderada.

R: Efeitos do escândio no meio ambiente:

O escândio é despejado no meio ambiente em diversos lugares, principalmente pelas indústrias produtoras de petróleo. Também pode entrar no meio ambiente quando equipamentos domésticos são jogados fora. O escândio acumular-se-á gradualmente nos solos e nos solos aquáticos e isto acabará por levar a concentrações crescentes em humanos, animais e partículas do solo.

Nos animais aquáticos, o escândio causa danos às membranas celulares, o que tem diversas influências negativas na reprodução e nas funções do sistema nervoso.

R: Efeitos do escândio na saúde:

O escândio não tem papel biológico. Apenas pequenas quantidades chegam à cadeia alimentar, portanto a ingestão diária média de uma pessoa é inferior a 0,1 micrograma.

O escadio não é tóxico, embora tenha havido sugestões de que alguns dos seus compostos possam ser cancerígenos.

O escândio é principalmente perigoso no ambiente de trabalho, devido ao fato de que umidade e gases podem ser inalados com o ar. Isso pode causar embolias pulmonares, especialmente durante exposição prolongada. O escândio pode ser uma ameaça ao fígado quando se acumula no corpo humano.

R: O escândio é distribuído de forma esparsa e ocorre em pequenas quantidades em muitos minerais. Minerais raros da Escandinávia e Madagascar, como tortveitita, euxenita e gadolinita, são as únicas fontes concentradas conhecidas deste elemento. A tortveitita pode conter até 45% de escândio na forma de óxido de escândio.

R: O escândio-44 é um isótopo médico promissor para imagens de tomografia por emissão de pósitrons (PET). PET permite que os médicos meçam a atividade das células do corpo para ajudar a identificar câncer, doenças cardíacas e outras condições. O escândio-44 pode ser produzido através do decaimento radioativo do titânio-44. Como ele se decompõe muito mais lentamente que o escândio-44, o mesmo lote de titânio-44 pode produzir escândio suficiente-44 para muitos anos de exames PET. O desafio é separar de forma confiável o escândio-44 do titânio-44 nos hospitais. Agora os pesquisadores têm uma nova solução. Eles usaram uma molécula orgânica chamada hidroxamato para imobilizar o titânio-44 em uma resina. Em seguida, passaram um líquido destinado a remover apenas o escândio-44 através da resina. Este processo pode ser repetido à medida que mais escândio-44 é produzido a cada dia.

R: O escândio pode ser encontrado em vários alimentos, como nozes, avelãs comuns, coco e castanha de caju, o que torna o escândio um potencial biomarcador para o consumo desses produtos alimentícios.

R: Através de um processo de microliga, o escândio pode ajudar a aumentar a resistência e a soldabilidade de uma fuselagem de alumínio, ao mesmo tempo que gera economias significativas de combustível para as operadoras aéreas. As ligas de alumínio-escândio têm o potencial de reduzir os custos diretos de fabricação e maximizar a capacidade de fabricação e reparo.

R: O escândio é usado em ligas de alumínio-escândio para componentes da indústria aeroespacial e para equipamentos esportivos, como quadros de bicicletas, varas de pesca, eixos de ferro de golfe e tacos de beisebol. O iodeto de escândio é usado em lâmpadas de vapor de mercúrio, que são usadas para replicar a luz solar em estúdios da indústria cinematográfica e televisiva.

R: Aqui estão alguns possíveis avanços futuros na liga de escândio:

● Impressão 3D

Pós de liga Sc-Al podem ser usados ​​para imprimir estruturas metálicas complexas em 3D.

● Defesa

As ligas de escândio-alumínio poderiam substituir armaduras de aço de alta resistência em plataformas militares e ligas de titânio de grau aeroespacial em jatos de combate.

● Leveza

As ligas de escândio poderiam reduzir o peso dos veículos, o que poderia melhorar a economia de combustível.

● Células a combustível de óxido sólido

O escândio pode ser usado em células de combustível de óxido sólido para aplicações em escala comercial e utilitária.

R: Sim, o escândio pode ser ligado a outros metais para formar ligas de escândio. A liga mais comum é a liga de alumínio-escândio, muitas vezes referida como "liga de escândio-alumínio" ou simplesmente "liga de escândio". Esta liga normalmente contém uma pequena porcentagem de escândio, geralmente na faixa de 0,1% a 0,5%. A adição de escândio ao alumínio pode melhorar certas propriedades da liga.

R: O escândio pode afetar significativamente a estrutura e as propriedades das ligas de alumínio. O escândio pode:

● Melhorar a força

O escândio pode fortalecer o alumínio de três maneiras:

● Melhorar a soldabilidade

O escândio pode reduzir trincas a quente em soldas e aumentar a resistência das soldas.

● Melhorar a resistência à corrosão

O escândio pode melhorar ou estabilizar a ductilidade do material.

● Melhorar o comportamento de fadiga

O escândio pode criar ligas superplásticas que podem se formar em taxas de deformação de até 10−2 s−1.

R: Sim, as ligas de escândio são totalmente recicláveis. Eles podem ser combinados com outras ligas sem poluir os fluxos de reciclagem. No entanto, pode ser mais económico separá-los com base no valor.