स्कैंडियम ऑक्साइड

उ: स्कैंडियम का ऑक्साइड पानी में घुलनशील नहीं है लेकिन यह गर्म एसिड में घुलनशील हो सकता है लेकिन कभी-कभी यह प्रतिक्रिया भी करता है। लेकिन स्कैंडियम ऑक्साइड उभयधर्मी है क्योंकि यदि यौगिक अम्ल के साथ-साथ क्षार के साथ भी प्रतिक्रिया कर सकता है तो यौगिक को उभयधर्मी कहा जाता है।

ए: स्कैंडियम के भौतिक गुण:

• यह एक चांदी जैसी सफेद धातु प्रतीत होती है।
• इसकी बनावट मध्यम नरम है।
• स्कैंडियम हवा में धूमिल हो जाता है।
• यह आसानी से जल भी जाता है.
• स्कैंडियम पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है।
• स्कैंडियम का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास [Ar]3d14s2 है।
• धातु का गलनांक 1541oC है।
• धातु का क्वथनांक 2836oC है।

ए: स्कैंडियम ऑक्साइड (Sc2O3) के कई उपयोग हैं:

• उच्च तापमान प्रणाली: स्कैंडियम ऑक्साइड गर्मी और थर्मल शॉक प्रतिरोधी है।
• इलेक्ट्रॉनिक सिरेमिक: स्कैंडियम ऑक्साइड में अद्वितीय गुण होते हैं जो इलेक्ट्रॉनिक सामग्री में उपयोगी होते हैं।
• कांच की संरचना: स्कैंडियम ऑक्साइड का उपयोग कांच में सहायक सामग्री के रूप में किया जाता है।
• ठोस ऑक्साइड ईंधन कोशिकाएं: स्कैंडियम ऑक्साइड इन ईंधन कोशिकाओं के प्रदर्शन में सुधार करता है, जिनका उपयोग डेटा केंद्रों और अस्पतालों में किया जाता है।
• लेजर और प्रकाश व्यवस्था: स्कैंडियम ऑक्साइड का उपयोग स्टेडियमों या स्टूडियो के लिए लेजर और प्रकाश व्यवस्था जैसे विशिष्ट उत्पादों में किया जाता है।
• अल-एससी मिश्र धातु: स्कैंडियम ऑक्साइड अल-एससी मिश्र धातु के लिए एक कच्चा माल है, जिसका उपयोग वाहनों, जहाजों और एयरोस्पेस में किया जाता है।
• टाइटेनियम डाइऑक्साइड फीडस्टॉक: स्कैंडियम ऑक्साइड का उपयोग उच्च गुणवत्ता वाले टाइटेनियम डाइऑक्साइड फीडस्टॉक का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।
• ऑप्टिकल कोटिंग: स्कैंडियम ऑक्साइड उच्च-सूचकांक फिल्म परतों का उत्पादन करता है जो यूवी क्षेत्र में 225 एनएम जितनी छोटी तरंग दैर्ध्य के लिए पारदर्शी होते हैं।

ए: क्योंकि स्कैंडियम एक ट्रेस तत्व है, वर्तमान में यह आमतौर पर धातुकर्म उत्पादन, यूरेनियम युक्त फॉस्फोराइट्स, हाइड्रोलाइटिक सल्फ्यूरिक एसिड, स्कैंडियम-वैनेडियम अयस्कों, खदान के पानी और एल्यूमीनियम-स्कैंडियम मिश्र धातुओं के अपशिष्ट और मध्य से निष्कर्षण के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।

ए: स्कैंडियम ऑक्साइड का उपयोग इसके उच्च अपवर्तक सूचकांक, यूवी और स्पेक्ट्रम के दृश्य क्षेत्रों में मजबूत अवशोषण और उच्च पिघलने बिंदु के कारण लेजर सामग्री के रूप में भी किया जाता है। इसके अतिरिक्त, स्कैंडियम ऑक्साइड कैपेसिटर, रेसिस्टर और ट्रांजिस्टर जैसे इलेक्ट्रॉनिक घटकों में एक प्रमुख घटक है।

उत्तर: स्कैंडियम ऑक्साइड का बाजार में विभिन्न अनुप्रयोग होता है। इसका उपयोग एल्यूमीनियम-स्कैंडियम मिश्र धातुओं के उत्पादन में किया जाता है, जो एयरोस्पेस और रक्षा उद्योगों में उपयोग किए जाने वाले एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं की ताकत और गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाता है। इसके उत्कृष्ट विद्युत और तापीय गुणों के कारण इसका उपयोग उच्च तीव्रता वाले धातु हैलाइड लैंप, लेजर और ठोस ऑक्साइड ईंधन कोशिकाओं (एसओएफसी) में भी किया जाता है। इसके अतिरिक्त, अपने अद्वितीय गुणों और क्षमताओं के कारण, स्कैंडियम ऑक्साइड का इलेक्ट्रॉनिक्स, सिरेमिक और कैटेलिसिस जैसे अन्य उद्योगों में भी संभावित अनुप्रयोग है।

ए: स्कैंडियम ऑक्साइड उच्च गलनांक वाला एक दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड है। इसका उपयोग सिरेमिक में कई कारणों से किया जाता है, जिनमें शामिल हैं:

● ताप प्रतिरोध

स्कैंडियम ऑक्साइड गर्मी और थर्मल शॉक के प्रति प्रतिरोधी है, जो इसे उच्च तापमान प्रणालियों में उपयोगी बनाता है।

● विद्युत इन्सुलेशन

स्कैंडियम ऑक्साइड सिरेमिक को निर्माण और विद्युत इन्सुलेशन के लिए अनुकूल माना जाता है।

● ऑप्टिकल घटक

स्कैंडियम ऑक्साइड सिरेमिक ऑप्टिकल घटकों और ठोस अवस्था लेजर में उपयोग के लिए आशाजनक हैं।

ए: स्कैंडियम ऑक्साइड सामग्री के संक्षारण प्रतिरोध में सुधार कर सकता है।

• एल्यूमीनियम मिश्र धातु: स्कैंडियम एल्यूमीनियम मिश्र धातु में एक प्रमुख मिश्र धातु सामग्री है। यह मिश्र धातु के संक्षारण प्रतिरोध, तन्य शक्ति और वेल्डेबिलिटी में सुधार कर सकता है। स्कैंडियम एक मजबूत अनाज रिफाइनर और पुन: क्रिस्टलीकरण अवरोधक भी है।
• स्टील: स्कैंडियम ध्रुवीकरण प्रतिरोध को बढ़ा सकता है, संक्षारण दर को कम कर सकता है और संक्षारण उत्पादों को रोक सकता है। यह तन्य शक्ति को भी बढ़ा सकता है और तनाव क्षरण की संवेदनशीलता को कम कर सकता है।
• कॉपर: स्कैंडियम डोपिंग कोटिंग्स के संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ा सकता है।

ए: स्कैंडियम ऑक्साइड (एससी2ओ3) एक सफेद ठोस है जिसका उच्च गलनांक लगभग 2430 डिग्री है। इसमें 17 W*mK-' की उच्च तापीय चालकता है। स्कैंडियम ऑक्साइड का उपयोग उच्च तापमान प्रणालियों में किया जाता है क्योंकि यह गर्मी और थर्मल झटके का प्रतिरोध करता है। इसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक सिरेमिक और ग्लास संरचना में भी किया जाता है।

उत्तर: स्कैंडियम ऑक्साइड का सबसे बड़ा बाजार एसओएफसी है, जिसका 2020 में वैश्विक मांग में 90% हिस्सा था। ब्लूम एनर्जी के एसओएफसी स्कैंडियम ऑक्साइड के मुख्य उपभोक्ता हैं, जो वैश्विक खपत का 74% है।

वैश्विक स्कैंडियम बाज़ार निम्नलिखित अंतिम-उपयोगकर्ता उद्योगों में विभाजित है:

• एयरोस्पेस और रक्षा
• ठोस ऑक्साइड ईंधन सेल (एसओएफसी)
• मिट्टी के पात्र
• प्रकाश
• इलेक्ट्रानिक्स
• 3 डी प्रिंटिग
• खेल के सामान

उत्तर: हां, स्कैंडियम ऑक्साइड का उपयोग औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार में किया जा सकता है। स्कैंडियम ऑक्साइड का उपयोग इसमें भी किया जा सकता है: ईंधन सेल, सौर अनुप्रयोग, उच्च तापमान प्रणाली, इलेक्ट्रॉनिक सिरेमिक, ग्लास संरचना।

स्कैंडियम ऑक्साइड पानी में अघुलनशील है। हालाँकि, स्कैंडियम ऑक्साइड को जल-उत्प्रेरण विधि का उपयोग करके उत्कृष्ट विद्युत गुणों के साथ टीएफटी ढांकता हुआ के रूप में निर्मित किया जा सकता है।

उत्तर: हां, नए कंपोजिट बनाने के लिए स्कैंडियम ऑक्साइड को अन्य सामग्रियों के साथ जोड़ा जा सकता है:

● टाइटेनियम नाइट्राइड

एक सिरेमिक कोटिंग सामग्री जो कठोर, पहनने के लिए प्रतिरोधी और संक्षारण प्रतिरोधी है।

● लेड ऑक्साइड और टैंटलम ऑक्साइड

स्कैंडियम ऑक्साइड के साथ संयुक्त होने पर, ये सामग्रियां एक सिरेमिक का उत्पादन करती हैं जो गर्मी का पता लगा सकती है।

● एल्युमीनियम

जब स्कैंडियम के साथ मिश्रित किया जाता है, तो एल्यूमीनियम मजबूत, अधिक लचीला और गर्मी और संक्षारण के प्रति अधिक प्रतिरोधी हो जाता है।

● धातु ऑक्साइड फिल्म प्रतिरोधक

इन प्रतिरोधों की स्थिरता और विश्वसनीयता में सुधार के लिए स्कैंडियम ऑक्साइड का उपयोग डोपेंट के रूप में किया जा सकता है

उत्तर: प्रस्तावित वैश्विक स्कैंडियम ऑक्साइड आपूर्ति परियोजनाओं के परिणामस्वरूप 2030 में 1,800 टन की आपूर्ति होगी। स्कैंडियम ऑक्साइड की मांग 2030 में सामान्य व्यवसाय परिदृश्य में 38 टन तक पहुंच जाती है। 2030 में अनुमानित अतिरिक्त 10% परिदृश्य में मांग 5,500 टन तक पहुंच जाती है।

ए: स्कैंडियम में तीन रेडियोआइसोटोप हैं जिनका उपयोग परमाणु चिकित्सा में किया जाता है:

• 43एससी: इमेजिंग के लिए एक पॉज़िट्रॉन (+) उत्सर्जित आइसोटोप
• 44एससी: इमेजिंग के लिए एक पॉज़िट्रॉन (+) उत्सर्जित आइसोटोप
• 47Sc: एक बीटा कण (-) रेडियोन्यूक्लाइड उत्सर्जित करता है

उत्तर: हां, स्कैंडियम ऑक्साइड को कृत्रिम तरीकों से संश्लेषित किया जा सकता है।

1.कुछ तरीकों में शामिल हैं:

• सोल-जेल मार्ग
• हाइड्रोथर्मल प्रतिक्रियाएं
• ठोस-अवस्था प्रतिक्रियाएँ
• जल-उत्प्रेरण विधि

2. अन्य तरीकों में शामिल हैं:

• Sc(OH)3 का सांद्रित कोलाइडल सॉल बनाना
• 4 घंटे के लिए 1100 डिग्री पर सल्फेट प्रीकर्सर को कैल्सीन करना

3. स्कैंडियम ऑक्साइड को इसके द्वारा भी संश्लेषित किया जा सकता है:

• एक अग्रदूत के रूप में ScCl3, xH2O का उपयोग करके समाधान में ScOOH नैनोकण तैयार करना
• सुखाने वाला स्कूओएच सोल
• 48 घंटे के लिए 1100 डिग्री पर ठोस अवस्था प्रतिक्रिया द्वारा एक ऑक्साइड मिश्रण Sc2TiO5:Eu2Ti2O7:Sc2O3 को संतुलन चरण में संश्लेषित करना