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Übergangsmetalle: Scandium

Symbol: Sc
Kategorie: Übergangsmetalle
Ordnungszahl: 21
Relative Atommasse: 44,95591
Schmelzpunkt: 1812 K
Siedepunkt: 3105 K
Dichte: 2,99 g cm-3
Elektronegativität: 1,2
Ionisierungsenergie: 6,54 eV
Konfiguration: [Ar] 3d 4s²
Oxidationszahlen: 3
Atomradius: 160,6 pm
Ionenradius: 83 pm (+3)

Der nachfolgende Artikel ist dem Lexikon der Chemie entnommen.

Scandium ist ein silberweißes, relativ weiches, walzbares Metall. Es entsteht im Universum in explodierenden Riesensternen und zu einem geringen Anteil in Supernovae des Typs Ia. Es gilt als das leichteste der Seltenerdelemente, weil es in den gleichen Lagerstätten vorkommt und sich chemisch ähnlich verhält wie die Lanthanoide, die klassischen seltenen Erden. Wie diese ist Scandium trotz der Bezeichnung in der Erdkruste nicht selten, es ist nur meist fein verteilt und abbauwürdige Erze sind rar. Es gibt nur ein Mineral, das Scandium in prozentual nennenswerten Mengen enthält, und zwar das Silikat Thortveitit, das neben Scandium auch Yttrium beherbergt.

Deswegen ist Scandium überwiegend ein Nebenprodukt beim Abbau anderer Metalle wie Uran. Scandium ist eines der teuersten Metalle, weil nur sehr wenig davon produziert wird – entsprechend gibt es auch in Deutschland Versuche, das Element aus bisher nicht wirtschaftlich verwertbaren Abfällen industrieller Prozesse zu gewinnen. Man gewinnt es als reines Metall, indem man es zu Scandiumfluorid umsetzt und dann mit elementarem Kalzium reduziert.

Das meiste Scandium verwendet man als Legierungsbestandteil für Aluminium, das durch diesen Zusatz kleinere, stabilere Kristalle bildet. Allerdings sind diese Legierungen nur für Spezialanwendungen interessant, zum Beispiel für sehr stark belastete Bauteile in Kampfflugzeugen – für allgemeinere Anwendungen nutzt man die billigeren Titanlegierungen. Die zweitwichtigste Anwendung sind Halogen-Metalldampflampen mit Scandium, weil diese eine besonders günstige Lichtcharakteristik haben; das Licht ähnelt dem Sonnenlicht sehr und ermöglicht eine sehr gute Farbwiedergabe mit Fernsehkameras. Flutlichter in Sportstadien sind deswegen oft mit solchen Lampen bestückt. Einige Lasertypen verwenden scandiumhaltige Granate als Lasermedium; in der Kerntechnik verwendet man Neutronenfilter aus Magnesium-Scandium-Legierungen. für viele industrielle Anwendungen kommt Scandium bisher allerdings nicht in Frage, weil die Produktion zu gering und zu unsicher ist.

© Spektrum Akademischer Verlag

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