Scandium

Kategorie: Übergangsmetall

Ordnungszahl: 21

Periode: 4 | Gruppe: 3

Block: d-Block

21
Sc
44,956

Beschreibung

Ein Metall aus der Nähe der Seltenen Erden, das Aluminiumlegierungen deutlich stärker macht — zu einem Preis, der es exotisch hält.

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft Wert
Phase bei STP fest
Dichte Nicht verfügbar
Schmelzpunkt 1814,00 K (1540,85 °C)
Siedepunkt 3109,00 K (2835,85 °C)
Wärmekapazität Nicht verfügbar

Atomare Eigenschaften

Eigenschaft Wert
Atommasse 44,9559 u
Elektronegativität (Pauling) Nicht verfügbar
Oxidationsstufen +3
Elektronenkonfiguration

Entdeckung und Geschichte

Entdeckt von Unbekannt
Entdeckungsjahr 1879
Benannt nach Lateinisch Scandia, Skandinavien

Mendelejews Eka-Bor (1871)

Als Dmitri Mendelejew sein Periodensystem entwickelte, ließ er zwischen Calcium und Titan eine Lücke und sagte ein Element voraus, das er Eka-Bor nannte, mit einer Atommasse zwischen denen der beiden und einem Oxid der Formel Eb₂O₃.

Nilson findet Scandium (1879)

1879 fand der schwedische Chemiker Lars Fredrik Nilson bei der Analyse der seltenen Minerale Euxenit und Gadolinit aus Skandinavien ein neues Oxid, dessen Spektrum zu keinem bekannten Element passte. Er benannte das Element nach Skandinavien Scandium.

Die Vorhersage bestätigt

Noch 1879 zeigte Per Teodor Cleve, dass Scandium die Eigenschaften besaß, die Mendelejew für Eka-Bor vorhergesagt hatte. Zusammen mit Gallium (1875) und Germanium (1886) war es eine der ersten Bestätigungen des Periodensystems.

Das Metall (1937)

Metallisches Scandium wurde erstmals 1937 hergestellt, durch Elektrolyse einer Schmelze aus Kalium-, Lithium- und Scandiumchlorid. Die industrielle Nutzung begann erst in den 1970er- und 1980er-Jahren, als seine Wirkung auf Aluminiumlegierungen entdeckt wurde.

Isotope

ISOTOP Neutronen Natürliche Häufigkeit Halbwertszeit Zerfallsart
Sc-45 24 100 % Stabil -

Daten: IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, Bewertungen der Grundzustände, abgerufen am 10. Oktober 2026. Die Häufigkeit ist der Anteil der Atome im natürlichen Element; ein Strich bedeutet, dass das Isotop keine natürliche Standardhäufigkeit hat.

Anwendungen und Verwendung

Aluminium-Scandium-Legierungen

Scandiummetall wird hauptsächlich in Aluminiumlegierungen verwendet. Ein Zusatz von wenigen Zehntelprozent Scandium macht das Gefüge des Aluminiums feinkörniger, wodurch es fester und besser schweißbar wird. Diese Legierungen werden in Luft- und Raumfahrtbauteilen und in hochwertigen Sportgeräten wie Fahrradrahmen und Baseballschlägern eingesetzt. Wegen des hohen Scandiumpreises bleiben sie ein Spezialwerkstoff.

Brennstoffzellen und Elektronik

Festoxid-Brennstoffzellen: Scandiumoxid stabilisiert Zirconiumdioxid-Elektrolyte, die Sauerstoffionen schon bei niedrigeren Betriebstemperaturen gut leiten als andere Elektrolyte.

Elektronik: Dünne Schichten aus Aluminiumscandiumnitrid werden in Hochfrequenzfiltern für Mobiltelefone verwendet.

Beleuchtung und Markierung

Halogen-Metalldampflampen: Scandiumiodid in Hochdruck-Entladungslampen erzeugt tageslichtähnliches Licht, das für Stadien sowie für Film- und Fernsehbeleuchtung genutzt wird.

Tracer: Mit Scandium-46 lässt sich der Materialfluss in Erdölraffinerien verfolgen.

Häufigkeit

Erdkruste Nicht verfügbar
Universum Nicht verfügbar