Faits sur le scandium

Le scandium est un métal argenté mou et dont la densité est environ trois fois supérieure à celle de l'eau. Le scandium est un métal de transition et est également considéré comme un élément des terres rares en raison de propriétés chimiques similaires (telles que la difficulté d'extraction et de séparation des autres éléments) et de son existence dans les mêmes minerais, selon Chemicool.

Le scandium est le 31e élément le plus abondant sur Terre, selon le tableau périodique, avec environ 22 parties par million en poids dans la croûte terrestre, selon Chemicool.

Le scandium est finement dispersé et a été trouvé dans plus de 800 minéraux. Au sein de ces minéraux, le scandium se trouve sous sa forme d'oxyde (Sc2O3, également connu sous le nom de scandia ou oxyde de scandium), selon Scandium Mining. Il existe de nombreuses utilisations commerciales du scandium, même si son coût est généralement élevé : plusieurs milliers de dollars par kilogramme pour l'oxyde de scandium et jusqu'à quelques centaines de milliers de dollars par kilogramme pour le scandium pur, selon Chemistry Explained.

Le chimiste russe Dmitri Mendeleïev, inventeur du tableau périodique, a prédit l'existence et les propriétés du scandium (qu'il a appelé « ekaboron » — semblable au bore) en 1869, selon la New World Encyclopedia. Lars Fredrick Nilson, un chimiste suédois, en examinant les spectres des minéraux euxénite et gadolinite, a découvert l'élément en 1879. L'élément doit son nom au mot latin désignant la Scandinavie, « Scandia », en raison des minéraux dans lesquels se trouvait à cette époque le scandium. cette époque n'existe que dans la péninsule scandinave, selon Peter van der Krogt, un historien néerlandais. Per Teodor Cleve, un chimiste suédois, a fait le lien selon lequel le nouvel élément découvert par Nilson était le même que l'élément proposé décrit par Mendeleev.

Lors de la première tentative d'isolement du scandium, Nilson et son équipe ont traité 10 kilogrammes d'euxénite et ont pu produire environ deux grammes d'oxyde de scandium. Selon la New World Encyclopedia, le scandium métallique n'a été produit pour la première fois qu'en 1937 par Werner Fischer, Karl Brünger et Hans Grienseisen, des chimistes allemands. En 1960, du scandium pur à 99 pour cent était produit.

La majorité des recherches impliquant le scandium portent sur l'utilisation d'alliages de scandium, en particulier avec l'aluminium. La plupart de ces études discutent des avantages de la combinaison du scandium avec d’autres métaux et des alliages qui pourraient être utilisés. Il existe de nouvelles méthodes pour travailler avec les alliages, comme un brevet déposé en 1997 par William Tack, un inventeur américain, et des études continues sur la récupération du scandium à partir de diverses ressources, comme cette étude de Weiwei Wang et al., un groupe d'experts australiens. chercheurs, publié en 2010 dans Elsevier dans la section Hydrométallurgie.

Le brevet de Tack décrivait une méthode d'utilisation d'alliages aluminium-scandium pour assembler des structures telles que des cadres de bicyclettes par soudage. Les alliages utilisés contenaient diverses quantités de scandium ainsi que d'autres « charges », notamment du silicium, du manganèse, du magnésium, du zirconium, du titane et du cuivre, afin de déterminer la meilleure combinaison de matériaux pour diverses structures en utilisant la technique de soudage de l'auteur.

L'étude de 2010 décrivait plusieurs processus de récupération du scandium à partir de plusieurs ressources. Le scandium est principalement récupéré comme sous-produit de l'extraction d'autres minerais tels que l'uranium, l'aluminium, le titane, le zirconium et d'autres minerais de terres rares. Diverses techniques sont utilisées pour récupérer le scandium dans les minerais restants, notamment la lixiviation, l'extraction par solvant, la précipitation et la calcination.

Une thèse publiée en 2016 par Claire Parker, étudiante en sciences océaniques en Californie, discute de l'importance du scandium dans l'océan. Les métaux traces sont des micronutriments essentiels à la santé de l’environnement océanique, et bien que le fer soit le plus étudié, le scandium est l’un des oligoéléments les moins étudiés que l’on trouve dans l’océan. Il n’existe aucun rôle biologique connu pour le scandium. Par conséquent, selon l’auteur, le scandium dissous dans l’océan pourrait être lié au côté non nutritif du cycle océanique du fer.