Fatti sullo scandio

Lo scandio è un metallo argentato, morbido e con una densità pari a circa tre volte quella dell'acqua. Lo scandio è un metallo di transizione ed è anche considerato un elemento delle terre rare a causa delle proprietà chimiche simili (come la difficoltà di estrazione e di separazione da altri elementi) e dell'esistenza negli stessi minerali, secondo Chemicool.

Lo scandio è il 31esimo elemento più abbondante sulla Terra, secondo la tavola periodica, con circa 22 parti per milione in abbondanza in peso nella crosta terrestre, secondo Chemicool.

Lo scandio è sparso in modo sottile ed è stato trovato in oltre 800 minerali. All'interno di questi minerali, lo scandio si trova nella sua forma di ossido (Sc2O3, noto anche come scandia o ossido di scandio), secondo Scandium Mining. Esistono molti usi commerciali per lo scandio, anche se il costo dello scandio è generalmente elevato: diverse migliaia di dollari al chilogrammo per l'ossido di scandio e fino a poche centinaia di migliaia di dollari al chilogrammo per lo scandio puro, secondo Chemistry Explained.

Il chimico russo Dmitri Mendeleev, inventore della tavola periodica, predisse l'esistenza e le proprietà dello scandio (che chiamò "ekaboron" - simile al boro) nel 1869, secondo la New World Encyclopedia. Lars Fredrick Nilson, un chimico svedese, esaminando gli spettri dei minerali euxenite e gadolinite, scoprì l'elemento nel 1879. L'elemento prese il nome dalla parola latina per Scandinavia, "Scandia", a causa dei minerali in cui si trovava lo scandio secondo Peter van der Krogt, uno storico olandese, il tempo esiste solo nella penisola scandinava. Per Teodor Cleve, un chimico svedese, stabilì che il nuovo elemento scoperto da Nilson era lo stesso dell'elemento proposto descritto da Mendeleev.

Nel primo tentativo di isolare lo scandio, Nilson e il suo team hanno processato 10 chilogrammi di euxenite e sono stati in grado di produrre circa due grammi di ossido di scandio. Secondo la New World Encyclopedia, lo scandio metallico non fu prodotto per la prima volta fino al 1937 da Werner Fischer, Karl Brünger e Hans Grienseisen, chimici tedeschi. Nel 1960 fu prodotto scandio puro al 99%.

La maggior parte della ricerca che coinvolge lo scandio riguarda l'uso di leghe di scandio, in particolare con l'alluminio. La maggior parte di questi studi discutono i vantaggi della combinazione dello scandio con altri metalli e per quali leghe potrebbero essere utilizzate. Esistono nuovi metodi per lavorare con le leghe, come un brevetto depositato nel 1997 da William Tack, un inventore americano, e studi continui sul recupero dello scandio da varie risorse, come questo studio di Weiwei Wang et al., un gruppo di ricercatori australiani ricercatori, pubblicato nel 2010 su Elsevier nella sezione Hydrometallurgy.

Il brevetto di Tack descriveva un metodo per utilizzare leghe di alluminio-scandio per assemblare strutture come telai di biciclette mediante saldatura. Le leghe utilizzate contenevano varie quantità di scandio insieme ad altri "riempitivi" tra cui silicio, manganese, magnesio, zirconio, titanio e rame per determinare la migliore combinazione di materiali per varie strutture utilizzando la tecnica di saldatura dell'autore.

Lo studio del 2010 ha descritto diversi processi per il recupero dello scandio da diverse risorse. Lo scandio viene recuperato principalmente come sottoprodotto dell'estrazione di altri minerali come uranio, alluminio, titanio, zirconio e altri minerali delle terre rare. Varie tecniche vengono utilizzate per recuperare lo scandio nei minerali rimasti, tra cui la lisciviazione, l'estrazione con solvente, la precipitazione e la calcinazione.

Uno studio di tesi pubblicato nel 2016 da Claire Parker, una studentessa di scienze oceaniche in California, discute l'importanza dello scandio nell'oceano. I metalli in traccia sono micronutrienti essenziali per la salute dell'ambiente oceanico e, mentre il ferro è il più studiato, lo scandio è stato uno degli oligoelementi meno studiati presenti nell'oceano. Non sono noti ruoli biologici per lo scandio. Pertanto, secondo l’autore, lo scandio disciolto nell’oceano potrebbe riguardare il lato non nutriente del ciclo del ferro oceanico.