Jan 10, 2023 Jätä viesti

Lyhyt löytöhistoria: Scandium on edistynein siirtymämetalli, jonka atomimäärä on vain 21

Lyhyt löytöhistoria: Scandium on edistynein siirtymämetalli, jonka atomiluku on vain 21. Löydön suhteen Scandium on kuitenkin myöhempi kuin naapurit alkuaineiden jaksollisessa taulukossa. Edes harvinaisissa maametallissa Scandiumia ei löydy aikaisemmin. Syy sen myöhäiseen löytämiseen on yksinkertainen. Skandiumin pitoisuus kuoressa on vain, mikä vastaa 5 grammaa kuorimateriaalitonnia kohden, paljon pienempi kuin muiden kevytelementtien. Lisäksi harvinaisten maametallien erottaminen on erittäin vaikeaa, joten skandiumin löytäminen sekoitetuista mineraaleista ei ole helppoa. Vaikka sitä ei ole löydetty, tämän elementin olemassaolo on kuitenkin ennustettu. Mendelejevin vuonna 1869 antaman alkuaineiden jaksollisen taulukon ensimmäisessä painoksessa kalsiumin taakse jäi atomipainoltaan 45 tyhjä paikka. Myöhemmin Mendelejev nimesi alkuaineen väliaikaisesti kalsiumin mukaan Eka-Boroniksi ja antoi joitain tämän alkuaineen fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia.

Löytöprosessi: 1800-luvun lopulla harvinaisten maametallien tutkimuksesta tuli kuuma trendi. Vuosi ennen skandiumin löytämistä sveitsiläinen de Marignac sai erbiummaasta poikkeavan valkoisen oksidin liuottamalla osittain nitraattia ruusunpunaisesta erbiummaasta. Hän nimesi tämän oksidin ytterbiummaaksi, joka on kuudes paikka harvinaisten maametallien löytämisessä. LF Nilson (1840-1899) Uppsalan yliopistosta Ruotsista puhdisti erbiummaata Malinakin menetelmällä ja mittasi tarkasti erbiumin ja ytterbiumin atomipainot (koska tällä hetkellä hän keskittyi harvinaisten maametallien fysikaalisten ja kemiallisten vakioiden tarkkaan mittaamiseen elementtien jaksollisen lain tarkistamiseksi).

13 kertaa osittaisen hajoamisen jälkeen saatiin 3,5 g puhdasta ytterbiummaata. Mutta tällä kertaa tapahtui outo asia. Malinak antoi ytterbiumin atomipainoksi 172,5, kun taas Nielsen sai vain 167,46. Nelson oli erittäin tietoinen siitä, mitä valoelementtejä sisällä saattaa olla. Joten hän jatkoi saadun ytterbiummaan käsittelyä samalla menetelmällä. Lopulta, kun vain kymmenesosa näytteestä oli jäljellä, mitattu atomipaino putosi arvoon 134,75; Samaan aikaan spektristä löydettiin myös uusia absorptioviivoja. Nelson nimesi Scandiumin kotimaansa Skandinavian mukaan. Vuonna 1879 hän julkaisi virallisesti tutkimustuloksensa. Kirjoituksessaan hän mainitsi myös monia skandiumsuolan ja skandiummaan kemiallisia ominaisuuksia. Tässä artikkelissa hän ei kuitenkaan antanut skandiumin tarkkaa atomipainoa eikä määrittänyt skandiumin paikkaa alkuainekierrossa.

Myös Nelsonin hyvä ystävä PT Cleve (1840-1905), joka myös opettaa Uppsalan yliopistossa, tekee tätä työtä yhdessä. Erbiummaasta lähtien hän eliminoi erbiummaan suurena määränä komponentteja ja erotti sitten ytterbiummaan ja skandiummaan ja löysi jäännöksestä holmiumin ja tuliumin, kaksi uutta harvinaista maametallia. Sivutuotteena hän puhdisti skandiummaata ja ymmärsi skandiumin fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia. Tällä tavalla Mendelejevin vapauttaman ajelehtivan pullon nappasi lopulta Cliff kyytiin kymmenen vuoden nukkumisen jälkeen.

Lähetä kysely

Etusivu

Puhelin

Sähköposti

Tutkimus