硝酸钪是白色或无色块状结晶体,易溶于水和乙醇,有潮解性,密闭保存。化学式Sc(NO3)3,是一种离子化合物。和所有的硝酸盐一样,它是一种氧化剂。氧化钪溶于硝酸,再用五氧化二磷干燥可得Sc(NO3)3·4H2O。 氯化钪与无水四氧化二氮或五氧化二氮反应得无水硝酸钪。硝酸钪可溶于水生成水合硝酸钪,并随温度增加,溶解度加大。加热分解出氧,氧化氮,转化为Sc₂O₃的最低温度为510℃。
硝酸钪的性质
硝酸钪的制备方法
硝酸钪可由金属钪与四氧化二氮反应制得,反应方程式:
Sc + 3 N2O4 → Sc(NO3)3 + 3 NO
无水物也可由氯化钪与五氧化二氮反应制得。四水合物可由氢氧化钪与硝酸反应制得。
硝酸钪的用途
1.用于制造钪化合物中间体、化学试剂等工业。
2.用于制备铝钪合金:硝酸钪用作生产铝钪合金的前驱体。 铝钪合金以其轻质和高强度的特性而闻名,用于航空航天、运动器材和其他需要轻质和高强度材料的应用领域。
3.用于催化行业:研究表明钪的化合物(包括硝酸钪)在化学反应中具有催化特性。 它们可在各种有机转化和工业过程中用作催化剂或助催化剂。
4.固体氧化物燃料电池(SOFC):硝酸钪用于生产固体氧化物燃料电池的氧化钪稳定氧化锆(ScSZ)电解质。 ScSZ 在这些高温燃料电池中用作电解质,可有效地将化学能转化为电能。
5.核反应堆:硝酸钪已被研究证明具有作为核反应堆中可燃中子毒物的潜在用途。 它有助于调节反应堆的中子通量并通过控制反应堆的反应性来增强安全性。
6.材料科学:硝酸钪因其独特的性质而被用于材料科学研究和开发。 它可以融入各种材料中以研究它们的行为和特性。
7.电解质和离子导体:钪掺杂材料,包括钪掺杂硝酸盐化合物,正在研究其在先进储能装置和电池中用作固态电解质和离子导体的用途。
8.稀土提取:硝酸钪可用于从矿石和工业材料中纯化和提取稀土元素。
9.用于生产金属钪:硝酸钪用于某些生产纯金属钪的工艺中。 它用作钪的提取和精炼的中间化合物。
10.用于制药:钪化合物(包括硝酸钪)已被探索用于潜在的制药应用,例如用于药物输送系统和作为医学成像中的造影剂。
11.化学研究:硝酸钪用于各种化学研究应用,包括分析化学和新化合物的合成。