Scàndio.

(da Scandinavia, Paese natale dello scopritore). Chim. - Elemento chimico di numero atomico 21 e peso atomico 44,956; simbolo: Sc. Nella tavola periodica degli elementi si colloca nel III gruppo, sottogruppo B, del quale costituisce il capostipite, avendo ittrio, lantanio ed attinio come omologhi superiori. Presenta un solo isotopo stabile, il ⁴⁵₂₁Sc. La sua esistenza era stata prevista da D. Mendeleev in base alla proprietà degli altri elementi, basandosi sulla tavola periodica che egli aveva per primo costruito; da lui fu detto ekaboro. La scoperta risale al 1859 e fu opera di L.F. Nilson, che gli diede il nome poi accettato come ufficiale. ║ Stato naturale e preparazione: lo s. è un elemento assai raro nella crosta terrestre, della quale costituisce solo il 5,1 x 10^-4 % in peso: è comunque più abbondante di altri elementi considerati di solito più comuni come oro, argento, platino, mercurio, cadmio e bismuto. È abbastanza diffuso in associazione con altri elementi nei minerali di ferro bivalente, magnesio, stagno e zirconio nei quali, data la similitudine di raggio atomico, può sostituire quei metalli. Il suo unico minerale degno di rilievo è thorvetite, un silicato di scandio ed ittrio di formula (SC,Y)₂Si₂O₇, alquanto raro, che si trova soprattutto nella località di Sätersdalen (Norvegia) e nel Madagascar. Esso ha un titolo in Sc₂O₃ del 36-42%; altri minerali di altri elementi come la wolframite, la euxenite, ecc. hanno dei titoli dello 1-2% in Sc₂O₃. Lo s. viene preparato a partire dal suo ossido Sc₂O₃, ottenuto dai minerali attraverso un processo lungo che lo garantisce ad una purezza del 99,9% o superiore che viene trasformato poi nel fluoruro ScF₃. Da questo si ottiene il metallo per riduzione con calcio metallico, operando in un recipiente di tantalio sotto vuoto o con gas inerti. Si opera quindi una decalcificazione facendo volatilizzare il calcio sotto vuoto e si purifica lo s. metallico a 1.750 °C per distillazione e condensazione su una parete fredda. Successivamente se ne opera la fusione e colata in lingotti sempre sotto protezione di un'atmosfera inerte di argon. Per la conservazione e il trasporto si ricorre a recipienti ermetici, sempre sotto argon. Le difficoltà di questo processo consistono sia nel fatto di dover operare sempre sotto ambiente inerte sia nel fatto che il processo di produzione dell'ossido puro è complicato dalla grande similitudine che esiste fra lo s., l'ittrio ed i lantanidi. ║ Proprietà: lo s. si presenta come un metallo cristallizzato in condizioni ambiente nel sistema esagonale, con peso specifico 3,016. Le sue proprietà fisiche sono incerte; fonde verso i 1.540 °C e bolle verso i 2.836 °C. Le sue caratteristiche fisiche e meccaniche sono alquanto simili a quelle dell'ittrio e del titanio, mentre le sue proprietà chimiche sono vicine a quelle dei lantanidi, soprattutto i più pesanti. È il primo degli elementi di transizione e la sua unica valenza ben stabile è la +3, in perfetto accordo con la sua struttura elettronica. ║ Composti: i suoi composti hanno una formula facilmente definibile, data la costanza della sua valenza. Sono stati preparati l'ossido Sc₂O₃, il solfuro Sc₂S₃, il cloruro ScCl₃, il fluoruro ScF₃, il bromuro ScBr₃, il nitrato Sc(NO₃)₂, il solfato Sc₂(SO₄)₃ e così via. Questi sali hanno le proprietà previste da Mendeleev secondo i ragionamenti di analogia con altri elementi. L'idrato Sc(OH) è una base forte, ottenibile in forma di precipitato bianco gelatinoso. Il comportamento chimicamente più interessante dello s. si ha nella formazione di ioni complessi con coordinamento di sei molecole di acqua, cioè del tipo:

[Sc (H₂O)₆]³⁺

in luogo dello ione Sc³ puro e semplice. Altra sua caratteristica interessante è la formazione di numerosi complessi organici, alcuni dei quali colorati; il suo composto con l'acetilacetone è perfettamente isolabile e ben stabile. ║ Usi: lo s. non ha per ora alcuna applicazione industriale degna di nota. Le sue proprietà fino ad oggi conosciute lo rendono però un metallo interessante per la produzione di leghe speciali, adatte per le alte temperature, e come elemento alligante della ghisa nodulare in sostituzione del magnesio. Tutte le sue possibili applicazioni sono però frenate dall'elevato costo che è pari a quasi 1.000 volte quello del suo omologo superiore, l'ittrio, in alternativa al quale potrebbe essere impiegato.