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2009-07-01T10:34:38Z

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新規ページ

{| class="wikitable" style="width: 20em; float: right; margin-left: 0.5em; background: white; font-size: 95%"
|- style="background-color: white"
| colspan="2" style="text-align: center" |
{|
| || style="border-style: none; text-align: center" | [[カルシウム]] - '''スカンジウム''' - [[チタン]]
|-
| style="border-style: none; text-align: center; vertical-align: middle" | '''Sc''' [[イットリウム|Y]]
| style="border-style: none" | [[画像:Sc-TableImage.png|250px]]<div style="text-align: right">[[周期表]]</div>
|}
|-
! colspan="2" style="background: #ffc0c0" | 一般特性
|-
| style="width: 43%" | [[元素の名前順一覧|名称]], [[元素の記号順一覧|記号]], [[元素の番号順一覧|番号]] || スカンジウム, Sc, 21
|-
| [[元素の分類|分類]] || [[遷移金属]]
|-
| [[元素の族|族]], [[元素の周期|周期]], [[元素のブロック|ブロック]] || [[第3族元素|3 (IIIA)]], [[第4周期元素|4]] , [[dブロック元素|d]]
|-
| [[密度]], [[モース硬度|硬度]] || 2985 kg·m−3, no data
|-
| 単体の[[色]] || style="text-align: center" | 銀白色 [[Image:Scandium.jpg|120px|スカンジウム]]
|-
! colspan="2" style="background: #ffc0c0" | 原子特性
|-
| [[原子量]] || 44.955912 [[原子質量単位|u]]
|-
| [[原子半径]] （計測値） || 160 (184) [[ピコメートル|pm]]
|-
| [[共有結合半径]] || 144 pm
|-
| [[ファンデルワールス半径|VDW半径]] || no data
|-
| [[電子配置]] || <nowiki>[</nowiki>[[アルゴン|Ar]]<nowiki>]</nowiki>3[[d軌道|d]]1 4[[s軌道|s]]2
|-
| [[電子殻]] || 2, 8, 9, 2,
|-
| [[酸化数]]（[[酸化物]]） || 3（[[酸化物|弱塩基性酸化物]]）
|-
| [[結晶構造]] || [[六方最密構造]]
|-
! colspan="2" style="background-color: #ffc0c0" | 物理特性
|-
| [[相]] || 固体
|-
| [[融点]] || 1814 [[ケルビン|K]] (1541 [[摂氏|℃]], 2806 °[[華氏|F]])
|-
| [[沸点]] || 3109 K (2836 ℃, 5136 °F)
|-
| [[モル体積]] || 15.00 × 10−3 m3·mol−1
|-
| [[気化熱]] || 314.2 kJ·mol−1
|-
| [[融解熱]] || 14.1 kJ·mol−1
|-
| [[蒸気圧]] || 22.1 [[パスカル|Pa]] (1812 K)
|-
| [[音速|音の伝わる速さ]] || no data
|-
! colspan="2" style="background: #ffc0c0" | その他
|-
| [[クラーク数]] || 0.0005[[パーセント|%]]
|-
| [[電気陰性度]] || 1.36 （[[ライナス・ポーリング|ポーリング]]）
|-
| [[比熱容量]] || 568 J·kg−1·K−1
|-
| [[導電率]] || 1.77 × 106 m−1·[[オーム|Ω]]−1
|-
| [[熱伝導率]] || 15.8 W·m−1·K−1
|-
| rowspan="10" | [[イオン化エネルギー]] || 第1: 633.1 kJ·mol−1
|-
| 第2: 1235.0 kJ·mol−1
|-
| 第3: 2388.6 kJ·mol−1
|-
| 第4: 7090.6 kJ·mol−1
|-
| 第5: 8843 kJ·mol−1
|-
| 第6: 10679 kJ·mol-1
|-
| 第7: 13310 kJ·mol-1
|-
| 第8: 15250 kJ·mol-1
|-
| 第9: 17370 kJ·mol-1
|-
| 第10: 21726 kJ·mol-1
|-
! colspan="2" style="background: #ffc0c0" | （比較的）安定同位体
|-
| colspan="2" |
{| class="wikitable" style="width: 98%; margin: 0; background: white"
|- style="font-size: 85%; text-align: center; font-weight: bold"
| [[同位体]] || [[天然存在比|NA]] || [[半減期]] || [[崩壊モード|DM]] || [[崩壊エネルギー|DE]]/[[メガ|M]][[電子ボルト|eV]] || [[崩壊生成物|DP]]
|-
| 45Sc || ''' 100% ''' || colspan="4" | [[中性子]]24個で[[安定同位体|安定]]
|-
| 46Sc || [[放射性同位体|{syn.}]] || 83.79 [[日]] || [[ベータ崩壊|β- ]] || 2.367|| [[チタン|46Ti]]
|}
|-
! colspan="2" style="background: #ffc0c0; font-size: 85%" | 注記がない限り[[国際単位系]]使用及び[[標準状態]]下。
|}

'''スカンジウム''' (Scandium) は、[[原子番号]] 21 の[[元素]]。[[元素記号]]は'''Sc'''。

== 概要 ==
[[イットリウム]]と共に[[希土類元素]]に分類される。[[第3族元素]]のひとつ、[[スカンジウム族元素]]のひとつでもある（遷移金属にも含まれる場合あり）。銀白色の[[金属]]で、比重は、2.99、[[融点]]は 1541℃、[[沸点]]は 2831℃（融点、沸点とも異なる実験値あり）。常温、常圧で安定な結晶構造は、六方最密充填構造（HCP、α-Sc）。

水にはゆっくり溶ける。熱水や[[酸]]には易溶。常温において空気中で酸化され、[[ハロゲン元素]]と反応する。安定な原子価は 3価。比較的希少な金属である。トルトベイト石などに含まれる。

== 歴史 ==
1879年に[[スウェーデン]]の分析学者ラルス・ニルソンにより[[ガドリン石]]から発見され、[[スカンジナビア]]にちなんで名付けられた。ほぼ同時にこれを発見したクレーヴェにより、1870年に[[ドミトリ・メンデレーエフ|メンデレーエフ]]によって存在が予言された'''エカホウ素'''と同一であることが明らかにされた。

== スカンジウムの化合物 ==
*[[酸化スカンジウム]] (Sc2O3)
*塩化スカンジウム (ScCl3)
*硝酸スカンジウム (ScNO3)

== 同位体 ==
{{main|スカンジウムの同位体}}

== 用途 ==
スカンジウムは反応性と価格が共に高いため、[[化合物]]の応用法の研究開発はあまり進まなかった。このため以前は[[有機化学]]の限られた分野で[[触媒]]としてわずかに用いられるにとどまっていたが、現在は用途の拡大に伴い新素材として注目されている。その筆頭格が照明での利用で、ヨウ化スカンジウム（ScI3）を[[水銀灯]]の一種の[[メタルハライドランプ]]として使用することでより強い光を得るものである。ほかの用途としては、[[アルミニウム合金]]への添加、ニッケル・アルカリ[[蓄電池]]の[[陽極]]にスカンジウムを加えることで[[電圧]]を安定させて寿命を延ばすことや、[[ジルコニア磁器]]に[[酸化スカンジウム]]を添加することで、ひび割れを防ぐ効果があるなどの用途がある。

スカンジウムの重量比でみた主要な用途は、高機能素材であるアルミニウム－スカンジウム合金の形での、一部の航空宇宙用部品、スポーツ用品 ([[自転車]]、[[野球]]の[[バット (野球)|バット]]、[[射撃]]、[[ラクロス]]など) の材料である。しかしこれらの分野では、軽さや強度が近い[[チタン]]の方がはるかに多く利用されている。

スカンジウムをアルミニウムに添加すると、溶接における加熱部分での再結晶化や結晶粒成長が、大幅に抑制される。アルミニウムは面心立方構造の金属であり、粒径の縮小はそれほど強度に対する効果がない。しかし、Al3Sc が細かく分散することによって、合金中にいろいろな析出相が有るにもかかわらず、ミクロな単位で強度が増大する。本来の添加の目的は、溶接可能な構造材用合金の、加熱時の過度な結晶粒成長の抑制であるが、添加によって二つの効果が促進される。一つは他の相がより細かく析出することによる、強度の大幅な増大で、もう一つは時効硬化型合金における、粒界の非析出帯の減少である。

最初にアルミニウム-スカンジウム合金が使用されたのは、旧[[ソビエト連邦]]の一部の[[潜水艦発射弾道ミサイル]]のノーズ・コーンである。海氷を貫通しても[[ミサイル]]本体が壊れないほどの強度を確保できたため、北極海での、海氷下に潜行中のミサイル発射が可能になった。

[[トリフルオロメタンスルホン酸]]スカンジウム([[:en:Scandium triflate]])は、[[有機化学]]において[[ギルバート・ルイス|ルイス]][[酸]][[触媒]]として用いられる。

1990年代半ばに、[[ジルコニア]]に[[酸化スカンジウム]]を4~11mol%固溶させたスカンジア安定化ジルコニアが[[固体酸化物燃料電池]]（SOFC) の[[電解質]]として[[東邦瓦斯|東邦ガス]]の水谷らにより見出され、2000年になって[[第一稀元素化学工業]]の柿田らによって世界で初めて工業生産された。これまで高価と思われていたスカンジウムが市場に安価に供給されつつある。

== 関連項目 ==
{{Commons|Scandium}}
* [[イットリウム]]
* [[希土類元素]]

{{元素周期表}}
{{DEFAULTSORT:すかんしうむ}}
[[Category:元素]]
[[Category:スカンジウムの化合物|*]]

[[en:Scandium]]

スカンジウム - 変更履歴

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