Anorganische Chemie ist eine frei verfügbare Einführung in die anorganische Chemie. Details zum Buch finden Sie im Editorial....


Scandium

Autor: H. Lohninger

Ordnungszahl 21
Symbol Sc
CAS-Nr. 7440-20-2
Atomgewicht 44.955912 amu
Elektronenkonfiguration [Ar] 3d1 4s2
Schmelzpunkt 1541 °C
Siedepunkt 2831 °C
Dichte 2.989 g/cm3
Quellen: Enghag 2004 , Wieser 2011
Geschichte
Scandium wurde von D. Mendelejew 1871 aufgrund seines Periodensystems vorausgesagt und 1879 von L.F. Nilson im Mineral Gadolinit als Scandiumoxid entdeckt. Elementares Scandium konnte erst 1937 auf elektrolytischem Weg dargestellt werden.
Vorkommen und Gewinnung
Obwohl Scandium gar nicht so selten vorkommt (vergleichbar in der Häufigkeit mit Blei), gibt es nur ganz wenige Scandium-reiche Mineralien, z.B. Thortveitit (ein Scandium-Yttrium-Silikat) und Kolbeckit (ein Scandium-Aluminium-Phosphat). Meist ist Scandium so fein verteilt, so dass es nur schwer gewonnen werden kann. Scandium kommt in niedrigen Konzentrationen in Mineralien die Seltene Erden enthalten vor (Bastnäsit, Monazit, Gadolinit). Weiters fällt Scandium als Nebenprodukt bei der Produktion von Uran an.

Sublimiertes Scandium, hochrein. Foto: Wikimedia Commons, User Alchemist-hp.
Metallisches Scandium wurde erstmals 1937 durch Schmelzflusselektrolyse einer eutektischen Mischung aus Kaliumchlorid, Lithiumchlorid und Scandiumchlorid bei 800°C dargestellt. Reines Scandium wird heute durch die Reduktion von Scandiumfluorid mit Calcium in Gegenwart von Zink und Lithiumfluorid bei 1100°C dargestellt oder durch die historische Schmelzflusselektrolyse mit einer flüssigen Zink-Kathode. Bei beiden Verfahren erhält man eine Zink-Scandium-Legierung aus der das Zink abdestilliert werden kann (der Siedepunkt von Zink ist niedriger als der Schmelzpunkt von Scandium).

Eigenschaften
Scandium ist ein silbrig-weißes Metall, das an der Luft gelblich anläuft. Im Vergleich zu Aluminium hat Scandium einen außergewöhnlich hohen Schmelzpunkt. Scandium ist ein starkes Reduktionsmittel und verbrennt bei höheren Temperaturen zu Sc2O3. Scandium löst sich in verdünnten Säuren unter Wasserstoffentwicklung.
Verwendung
Scandium hat nur wenige Anwendungen. Aufgrund der geringen Dichte und des hohen Schmelzpunkts, ist Scandium als Bestandteil von Aluminiumlegierungen für die Raumfahrtindustrie interessant. Weiters wird Scandium in Quecksilber-Hochdrucklampen zusammen mit Dysprosium und Holmium eingesetzt, um ein tageslichtähnliches Licht zu erzeugen (z.B. für die Beleuchtung von Stadien).



Last Update: 2013-08-08