|  | ||||||
2,2.10-3 % van de aardkost (tot 16 km diepte) bestaat uit scandium; het is het 31e element in rangorde van voorkomen.
Er zijn twee (zeldzame) scandiummineralen, thortveïtiet {(Sc,Y)2Si2O7} en kolbeckiet of sterrettiet (ScPO4.2H2O). Men treft scandium, dat tot de zeldzame aardmetalen wordt gerekend, bovendien - in zeer kleine hoeveelheden - aan in een aantal mineralen, zoals:
allaniet-(Y) (Ca,Ce,Y)2(Al,Fe+3)3(SiO4)3OH bastnaesiet-(Y) (Y,La)FCO3 euxeniet-(Y) (Y,Ca,Ce,U,Th)(Nb,Ti,Ta)2O6 gadoliniet-(Y) Y,Fe+2,Be2Si2O10 monaziet-(Ce) (Ce,La,Th,Nd)PO4
Scandium komt ook voor in tin-, wolfraam en uraanertsen. De blauwe kleur van aquamarijn (een vorm van beril) wordt veroorzaakt door sporen scandium.
De belangrijkste wingebieden liggen in Australië, China, Mongolië, India, Brazilië, de Verenigde Staten van Amerika, Maleisië, Rusland, Tanzania, Burundi, Zambia, Madagaskar, Noorwegen, Zweden, Canada en Roemenië.
De naam is afgeleid van Scandia, de Latijnse benaming voor Scandinavië. Hier werd het mineraal waarin dit element is ontdekt, aangetroffen.
Scandium was één van de elementen die gevonden werden in de 'aarde' yttria. Deze aarde werd door J. Gadolin en A.G. Ekeberg uit gadoliniet en euxeniet verkregen (zie ook 58 - Cerium).
Scandium(oxide) werd in 1879 door L.F. Nilson voor het eerst geïsoleerd uit yttria. P.T. Cleve toonde een paar jaar later - nadat voldoende zouten waren bereid en onderzocht - aan, dat dit element het door Mendelejev in 1871 voorspelde ekaboron moest zijn.
Pas in 1937 slaagde men er in het metaal te verkrijgen door elektrolyse van een eutectisch mengsel van gesmolten scandium-, kalium- en lithiumchloride.
Oorspronkelijk werden de zeldzame aarden gescheiden op grond van (uiterst kleine) verschillen in de oplosbaarheid van (hydr)oxiden, oxalaten of sulfaten in loog. Het belangrijkste verschil in de oplosbaarheid treedt op bij het dubbelzout Ln2(SO4)3.Na2SO4.xH2O, waarin Ln één van de zeldzame aardmetalen voorstelt. De oplosbaarheid neemt licht toe naarmate de atoommassa van het lanthanide toeneemt. De verschillen zijn zo klein dat vele malen herkristalliseren (1.000 x was geen uitzondering) noodzakelijk was voor een redelijke scheiding.
Scandium werd bereid door reductie van het chloride met natrium.
Scandiumverbindingen worden geïsoleerd bij de zuivering van uraanverbindingen, ten behoeve van de productie van splijtstofstaven voor kernreactoren. Hierbij wordt gebruik gemaakt van ionenwisseling en vloeistofextractie. Uraanertsen bevatten ongeveer 0,02 - 0,08 % scandium.
Redelijk zuiver scandium wordt bereid door reductie van het fluoride met calcium of door elektrolyse van een mengsel van gesmolten scandium-, kalium- en lithiumchloride.
In 1960 werd voor het eerst zeer zuiver scandium bereid via het Van Arkel-de Boer-proces. Hierbij wordt scandiumjodide ontleed door verhitten, waarbij het gevormde metaal zich afzet op de gloeidraad (zie ook 22 - Titaan).
De wereldproductie bedraagt ongeveer 50 kg per jaar.
Lekdetector
Om lekken op te sporen in pijpen bij raffinaderijen wordt een 44Sc-verbinding toegevoegd. De halveringstijd van 44Sc bedraagt slechts 3 uur en 54 minuten.
Ruimtevaartmateriaal
Scandium is een bijzonder licht metaal en heeft een zeer hoog smeltpunt (hoger dan dat van aluminium). Deze eigenschappen maken het uitermate geschikt voor toepassingen in lucht- en ruimtevaart, zowel in omstandigheden waar met zeer lichte constructies gewerkt moet worden, als in situaties waarbij het materiaal aan extreem hoge temperaturen wordt blootgesteld. De ontwikkeling van de productie van scandium op grote schaal is destijds sterk gestimuleerd door de US-Airforce en de NASA, onder andere ten behoeve van het Spaceshuttle-programma.
Zaadontkiemer
Scandiumsulfaat {Sc2(SO4)3} stimuleert zowel het ontkiemen van zaden als de groei van jonge planten. Het heeft een positief effect op de ontwikkeling van de wortels. Ook scandiumoxide kan hiervoor worden gebruikt.
Lampen voor TV-producties
Hoogrendement lampen, die gebruikt worden bij opnamen voor film en TV, bevatten scandiumjodide (en kwikdamp). Deze lampen geven licht met een kleurtemperatuur die vrijwel overeenkomt met daglicht en zijn daardoor uitermate geschikt voor TV- en filmopnamen binnen. Voor de productie van één lamp is slechts 3 à 5 mg scandium nodig.
Toepassingen als niet-ontleedbare stof (element) of als legering:
metallurgie: kleine toevoegingen aan titaan-nikkel- of magnesium-tantaallegeringen verhogen de sterkte.
Toepassingen als ontleedbare stof (verbinding):
radiotherapie (experimenteel bij diverse tumoren) 44Sc- en 45Sc-verbindingen tracer bij het bestuderen van onderzeese zandstromingen 44Sc-verbindingen tracer bij het bestuderen van de ontwikkeling van planten, beenweefsel en tandemail 44Sc-verbindingen