Scandio - Sc

Scandio: caratteristiche, composti, utilizzo e metodo di produzione dello Scandio

Lo scandio, la cui esistenza era stata già prevista da Mendeleev, fu scoperto nel 1879 dallo svedese L.F. Nilson che lo separò dai lantanidi e dall'ittrio e gli diede il nome da quello latino della Scandinavia. È un elemento relativamente raro in natura, essendo presente nella crosta terrestre (mai libero, ma in composti corrispondenti al suo stato di ossidazione +3) in concentrazione pari a circa lo 0,002%. Sebbene piccole quantità di scandio siano contenute in moltissimi minerali, in particolare in quelli contenenti lantanidi e ittrio, il solo minerale praticamente utilizzabile per la sua estrazione è la thortveitite, silicato corrispondente approssimativamente alla formula Sc2Si2O7, contenente anche ittrio, lantanio e lantanidi, nonché alluminio e ferro. Chimicamente lo scandio è molto reattivo. Essendo molto elettropositivo, si comporta da forte riducente: mentre a freddo si ossida solo in superficie, all'aria brucia a temperature elevate formando Sc2O3. Reagisce inoltre in opportune condizioni con quasi tutti i non-metalli, con gli acidi e con gli ossidanti, formando sempre composti corrispondenti al suo stato di ossidazione +3.

Scandio: composti

Tra i composti dello scandio, il più importante è il triossido di scandio, Sc2O3, un ossido anfotero, solubile sia negli acidi, con formazione dei corrispondenti sali, sia negli alcali concentrati con formazione di ioni esacoordinati. In acqua il triossido di scandio origina l'idrossido di scandio Sc(OH)3, base abbastanza forte.

Scandio: utilizzo

L'unico utilizzo dello scandio è nella produzione di alcune leghe altofondenti.

Scandio: metodo di produzione

Per l'estrazione dello scandio, la thortveitite può essere inizialmente decomposta con l'acido solforico e l'acido fluoridrico, e quindi sottoposta a vari procedimenti per portare in soluzione tutti gli elementi metallici. Dalla soluzione acquosa lo scandio può essere estratto con tributilfosfato (mentre ferro e alluminio in particolare rimangono in soluzione), e successivamente separato dall'ittrio e dai lantanidi tramite procedimenti di scambio ionico in presenza di acido etilendiamminotetracetico o altri chelanti selettivi. Il metallo può quindi essere ottenuto per elettrolisi del cloruro fuso in miscela con cloruri alcalini, o per riduzione del fluoruro con calcio a circa 800 °C, e successivamente purificato per distillazione sotto vuoto.