Výskyt Skandia v Přírodě

24.11.2025

Chemický prvek skandium je tažný, bílý, neušlechtilý kov s charakteristickým žlutým nádechem. Skandium (Sc) je chemický prvek s protonovým číslem 21, nacházející se ve 3. skupině periodické tabulky. Patří mezi přechodné kovy, přičemž je prvním prvkem d-bloku. V čistém stavu se jedná o měkký, lehký a stříbřitě bílý kov, který na vzduchu postupně získává nažloutlý či narůžovělý nádech v důsledku tvorby povrchové vrstvy oxidu.

Skadium je značně reaktivní prvek. Vysoká reaktivita je způsobena nestabilní elektronovou konfigurací, skandium je prvním prvkem 4. periody, který má obsazen orbital d a velice ochotně tedy uvolňuje 3 elektrony za tvorby bezbarvého, diamagnetického kationu Sc3+. S vodou reaguje za vzniku oxidu skanditého. Při zahřátí na teplotu 200°C hoří na vzduchu za vzniku oxidu Sc2O3, s chlorem se přímo slučuje na chlorid ScCl3 při teplotě 400°C, s dusíkem reaguje za vzniku nitridu ScN až za teplot okolo 800°C. Dobře se rozpouští v běžných minerálních i některých organických kyselinách za vzniku skandité soli a vývoje vodíku.

Ve sloučeninách, kterých tvoří celou řadu, vystupuje skandium téměř výhradně v oxidačním stavu +III jako kation skanditý Sc3+, za určitých podmínek tvoří také skanditany [ScO2]- nebo diskanditany [Sc2O4]2-. Většina rozpustných sloučenin skandia snadno podléhá hydrolýze. Sloučeniny skandia v jiných oxidačních stavech jsou vzácné a nemají zvláštní praktický význam, v ox. stavu I se vyskytuje ve formě chloridu skandného ScCl, v ox. Díky malému iontovému poloměru má ze všech prvků III.B skupiny nejsilnější sklon k tvorbě komplexních sloučenin, ve kterých se vyskytuje s koordinačním číslem 6, běžné jsou např.

Od ostatních kovů skupiny III.B se skandium odlišuje několika vlastnostmi. Hydroxid skanditý Sc(OH)3 vykazuje amfoterní vlastnosti, na rozdíl od hydroxidů ostatních prvků téže skupiny, které jsou alkalické. S některými nekovy tvoří skandium vedle běžných valenčních sloučenin také sloučeniny nestechiometrického složení, např. s křemíkem tvoří skandium silicid ScSi2, který se více podobá intermetalickým sloučeninám. Také s chlorem tvoří řadu sloučenin nestechiometrického složení, např. Sc7Cl10 nebo Sc5Cl8.

Výskyt Skandia v Přírodě

V přírodě se skandium vyskytuje velmi vzácně v monazitových píscích, většinou v doprovodu lanthanu a yttria. Největší zásoby skandia se nacházejí v ložiscích niklových a kobaltových rud v oblasti Syerston a Lake Innes, Nový jižní Wales, Austrálie, v ložiscích wolframu, cínu a železa v čínských provinciích Fujian, Guangdong, Guangxi, Jiangxi a Zhejian, v apatitu na ruském poloostrově Kola, v uranových rudách v Kazachstánu, v pegmatitech regionu Befanomo na Madagaskaru a v thortveititem bohatých pegmatitech v norských regionech Iveland-Evje a Finmark.

Čtěte také: Přírodní zdroje soli

Značné zásoby skandia ukrývají odvaly hlušiny po těžbě fluoritu, která probíhala v letech 1952-1971 na ložisku Crystal Mountain poblíž Darby (Montana, USA) a hlušina po těžbě rud tantalu v Muskogee (Oklahoma, USA). Mezi známé minerály skandia patří např. bazzit Be3(Sc,Al)2Si6O, kolbeckit ScPO4·2H2O nebo juonniit CaMgSc(PO4)2(OH)·4H2O. Nejvyšší obsah skandia (32,13 % Sc) má nerost pretulit ScPO4.

Výroba Skandia

Výroba skandia se provádí elektrolýzou taveniny ScCl3. V minulosti se používala i přímá chlorace působením plynného chloru na směs oxidu skanditého a koksu. Zajímavostí je český příspěvek ke zvládnutí výroby kovového skandia. Čisté kovové skandium bylo poté izolováno vakuovou sublimací při tlaku 10-4 torr.

Využití Skandia

Světová roční výroba skandia pro nevojenské účely dosahuje hodnoty pouhých 10 t. Praktické využití skandia je doposud velmi omezené. Skandium se používá jako mikrolegovací přísada do vysoce pevných a lehkých slitin pro úzce specializované (vojenské, kosmické) účely. Slitiny legované skandiem se vyznačují nízkou hustotou, dobrou svařitelností a definovanými pevnostními i únavovými vlastnostmi. Obvyklými typy slitin jsou Al-Li-Sc, Al-Mg-Sc nebo Al-Zr-Sc. Největší podíl skandia ve formě lehké slitiny byl použit při konstrukci sovětské stíhačky MIG-29.

Na světových trzích se skandium obchoduje zejména ve formě svého oxidu, jeho cena se liší podle stupně dosažené čistoty. Oxid skanditý o čistotě 99,0 % se v roce 2012 obchodoval za 900 USD/kg, oxid o čistotě 99,9995 % se prodával za průměrnou cenu 5900 USD/kg. Sloučeniny skandia se využívají k výrobě speciálních skel a žáruvzdorných materiálů. Jodid skanditý ScI3 se přidává do rtuťových výbojek pro úpravu barvy jejich světla.

Některé binární sloučeniny skandia vykazují zajímavé fyzikální vlastnosti. Např. karbid Sc15C19, který se vyznačuje mimořádnou tvrdostí (56 GPa), která ho řadí na třetí místo mezi nejtvrdší materiály, hned za diamant a kubický nitrid boru. Karbid skandia velmi snadno hydrolyzuje za vzniku vodíku a allylenu (propin), což jeho praktické využití značně komplikuje.

Čtěte také: Výskyt rtuti v přírodě

Čtěte také: Recyklace kyseliny tereftalové

tags: #vyskyt #skandia #v #prirode