Jan 10, 2023 ฝากข้อความ

ประวัติโดยย่อของการค้นพบ: สแกนเดียมเป็นโลหะทรานซิชันขั้นสูงสุดที่มีเลขอะตอมเพียง 21

ประวัติโดยย่อของการค้นพบ: Scandium เป็นโลหะทรานซิชันที่ทันสมัยที่สุดโดยมีเลขอะตอมเพียง 21 อย่างไรก็ตาม ในแง่ของการค้นพบ Scandium ช้ากว่าเพื่อนบ้านในตารางธาตุ แม้แต่ในธาตุหายากก็ไม่พบ Scandium ก่อนหน้านี้ เหตุผลของการค้นพบที่ล่าช้านั้นง่ายมาก ปริมาณของ Scandium ในเปลือกโลกมีเพียง 5 กรัมต่อตันของวัสดุเปลือกโลก ซึ่งต่ำกว่าธาตุเบาอื่นๆ มาก นอกจากนี้ การแยกธาตุหายากเป็นเรื่องยากมาก ดังนั้น การหาสแกนเดียมจากแร่ที่ผสมจึงไม่ใช่เรื่องง่าย อย่างไรก็ตามแม้ว่าจะยังไม่ถูกค้นพบ แต่การมีอยู่ขององค์ประกอบนี้ได้รับการทำนายแล้ว ในตารางธาตุรุ่นแรกที่เมนเดเลเยฟมอบให้ในปี พ.ศ. 2412 พื้นที่ว่างของน้ำหนักอะตอม 45 ถูกทิ้งไว้เบื้องหลังแคลเซียม ต่อมา Mendeleev ตั้งชื่อธาตุตามแคลเซียมเป็นการชั่วคราวว่า Eka-Boron และให้คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีบางประการของธาตุนี้

กระบวนการค้นพบ: ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 การวิจัยเกี่ยวกับธาตุหายากได้กลายเป็นกระแสที่ร้อนแรง หนึ่งปีก่อนการค้นพบสแกนเดียม เดอ มาริญักแห่งสวิตเซอร์แลนด์ได้รับออกไซด์สีขาวที่แตกต่างจากดินเออร์เบียมโดยการละลายไนเตรตบางส่วนจากดินเออร์เบียมสีแดงกุหลาบ เขาตั้งชื่อโลกนี้ว่าออกไซด์อิตเทอร์เบียม ซึ่งเป็นแห่งที่หกในการค้นพบธาตุหายาก LF Nilson (1840-1899) แห่งมหาวิทยาลัย Uppsala ในสวีเดนทำให้ดินเออร์เบียมบริสุทธิ์ตามวิธีการของ Malinak และวัดน้ำหนักอะตอมของเออร์เบียมและอิตเทอร์เบียมอย่างแม่นยำ (เพราะในเวลานี้เขากำลังมุ่งเน้นไปที่การวัดค่าคงที่ทางกายภาพและทางเคมีของธาตุหายากอย่างแม่นยำ องค์ประกอบเพื่อตรวจสอบกฎของธาตุ)

หลังจากการสลายตัวบางส่วน 13 ครั้ง จะได้ดินอิตเทอร์เบียมบริสุทธิ์ 3.5 กรัม แต่ในเวลานี้ มีสิ่งแปลกประหลาดเกิดขึ้น Malinak ให้น้ำหนักอะตอมของอิตเทอร์เบียม 172.5 ในขณะที่ Nielsen ได้เพียง 167.46 เนลสันตระหนักดีถึงองค์ประกอบของแสงที่อาจอยู่ภายใน ดังนั้นเขาจึงดำเนินการกับดินอิตเทอร์เบียมที่ได้รับต่อไปด้วยกระบวนการเดียวกัน ในที่สุด เมื่อเหลือตัวอย่างเพียงหนึ่งในสิบ น้ำหนักอะตอมที่วัดได้ก็ลดลงเหลือ 134.75; ในขณะเดียวกันก็พบเส้นการดูดกลืนแสงใหม่บางเส้นในสเปกตรัมด้วย เนลสันตั้งชื่อว่า Scandium ตามชื่อสแกนดิเนเวียของเขา ในปี พ.ศ. 2422 เขาได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยอย่างเป็นทางการ ในบทความของเขา เขายังกล่าวถึงคุณสมบัติทางเคมีหลายอย่างของเกลือสแกนเดียมและดินสแกนเดียม อย่างไรก็ตาม ในบทความนี้ เขาไม่ได้ให้น้ำหนักอะตอมที่แน่นอนของสแกนเดียม และไม่ได้ระบุตำแหน่งของสแกนเดียมในวัฏจักรธาตุ

เพื่อนที่ดีของเนลสัน พีที เคลฟ (พ.ศ. 2383-2448) ผู้สอนที่มหาวิทยาลัยอุปซอลาก็ทำงานนี้ด้วยกัน เริ่มจากดินเออร์เบียม เขากำจัดดินเออร์เบียมที่เป็นองค์ประกอบจำนวนมาก จากนั้นจึงแยกดินอิตเทอร์เบียมและดินสแกนเดียมออก และพบธาตุโฮล์เมียมและทูเลียมซึ่งเป็นธาตุหายากใหม่สองชนิดจากส่วนที่เหลือ เป็นผลพลอยได้ เขาได้ทำให้ดินสแกนเดียมบริสุทธิ์และเข้าใจคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของสแกนเดียมมากขึ้น ด้วยวิธีนี้ ในที่สุดขวดที่ล่องลอยออกไปโดย Mendeleev ก็ถูกเก็บขึ้นมาโดย Cliff หลังจากนอนหลับไปสิบปี

ส่งคำถาม

หน้าหลัก

โทรศัพท์

อีเมล

สอบถาม