Skand (Sc, łac. scandium) – pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych w układzie okresowym, leżący w bloku d.

Izotopy

Znanych jest jego 25 izotopów z zakresu mas 36–61^[5]. Trwały jest tylko izotop 45, który stanowi 100% naturalnego składu izotopowego tego pierwiastka. Izotopy 59, 60 i 61 rozpadają się po co najmniej 360 nanosekundach, izotop 39 w mniej niż 300 nanosekund. Czas rozpadu pozostałych izotopów wynosi od 83,79 dnia (izotop 46) po 12 milisekund (izotop 58)^[6].

Występowanie

Występuje w skorupie ziemskiej w ilości ok. 16 ppm w postaci minerału tortweitytu (Sc₂Si₂O₇). W jego skład wchodzić może do 45% skandu^[7].

W wodzie występuje w ilości 0,000004 ppm, w zwierzętach lądowych 0,00006 ppm, u ssaków głównie w kościach i sercu. Jest niezbędny do rozwoju dwóch organizmów, kropidlaka czarnego (Aspergillus niger) oraz Cercospora granati. U pacjentów z rakiem stwierdzono niższe stężenie skandu we włosach (0.006 ± 0.004 mcg/g, u zdrowych ludzi było to 0.07 ± 0.07 mcg/g)^[8].

Został odkryty w roku 1879 przez Larsa Fredrika Nilsona, w Uppsali, w Szwecji. Wcześniej (1869) jego istnienie przewidział Dymitr Mendelejew na podstawie luki jaka istniała w jego układzie okresowym. Oszacował masę atomową na do 45 u^[7].

Charakterystyka

Skand jest srebrzystobiałym metalem^[9] o gęstości ok. 2,99 g/cm³^[1].

Związki

W naturze występuje tlenek skandu(III), główny składnik tortweitytu. Oprócz tego znane są proste sole i wodorki tego związku. W temperaturze około 500 °C reaguje z azotem, tworząc azotek skandu (ScN). Naturalne złoża skandu znajdują się w Australii, Chinach, Kazachstanie, Rosji, na Ukrainie, w USA i na Madagaskarze^[9].

Otrzymywanie

Skand otrzymywany jest w następującej reakcji:

2 ScF₃ + 3 Ca → 3 CaF₂ + 2 Sc

Początkowo pozyskany tlenek skandu jest podgrzewany do temperatury 600 °C wraz z fluorowodorem, w wyniku którego powstaje fluorek skandu oraz tlen i wodór. Dodaje się wapń, czterokrotnie oczyszczany w temperaturze 1350 °C. Powstały fluorek skandu podgrzewany jest do 850 °C, następnie do 1600 °C, kiedy to oddziela się od fluoru. Następnie ma miejsce oczyszczanie skandu z domieszek innych pierwiastków w warunkach próżniowych w temperaturze 1650-2000 °C. W temperaturze 700-800 °C usuwane są halogenki sodu, potasu i pozostałe halogenki skandu. Po tych czynnościach uzyskuje się czysty skand^[9].

Uwagi