تاریخ کشف اسکاندیوم

قبلاً در فصل مربوط به عناصر خاکهای کمیاب راجع به کشف اسکاندیوم به اختصار سخن گفتیم. اگر چه بسیاری از خواص اسکاندیوم مشابه با خواص خاکهای کمیاب است،‌ مندلیف پیش‌بینی کرد که عنصر یاد شده مشابه با عنصر بور در گروه سوم جدول تناوبی است. ثابت شد که پیش‌بینی مندلیف تا حد قابل ملاحظه‌ای درست بوده است. اسکاندیوم توسط شیمیدان سوئدی، نیلسون، کشف شد. مقاله‌ی این دانشمند در 12 مارس 1879 با عنوان «درباره‌ی اسکاندیوم، فلز کمیاب جدید» منتشر گردید و در 24 مارس این مقاله در جلسه‌ی آکادمی علوم پاریس مورد بحث قرار گرفت.
به هر حال، نتایج نیلسون در بسیاری از موارد توأم با اشتباه بود. وی اسکاندیوم را چهار ظرفیتی می‌دانست و، به همین سبب، برای اکسید آن فرمول ScO2 را پیش‌بینی کرد. نیلسون جرم اتمی این عنصر را اندازه‌گیری نکرد و تنها اشاره کرد که این مقدار بین 160-180 است. وی پیشنهاد کرد اسکاندیوم در جدول تناوبی بین قلع و توریوم قرار گیرد که مخالف با پیش‌بینی مندلیف بود.
کشف اسکاندیوم انگیزه‌ای شد تا مجامع علمی و هموطن نیلسون، کلوه، به مطالعه‌ی عنصر جدید کشف شده بپردازند. کلوه، اسکاندیوم را بدقت طی پنجاه ماه مورد پژوهش قرار داد و دریافت که بسیاری از نتایج به دست آمده توسط نیلسون اشتباه بوده است. کلوه در 18 اوت گزارشی به آکادمی علوم پاریس عرضه کرد که موجب افزایش آگاهیهای اعضای آکادمی در مورد اسکاندیوم شد. ثابت شد که این عنصر سه ظرفیتی است؛ فرمول اکسید آن به صورت Sc2O3 است؛ و خواص آن تا حدی با آنچه نیلسون تعیین کرده بود متفاوت است. طبق نظریه‌ی کلوه (که اهمیت ویژه‌ای داشت) اسکاندیوم همان اکا- بور پیش‌بینی شده توسط مندلیف بود. کلوه جدولی ترتیب داد که در ستون سمت چپ آن خواص اکا- بور و در ستون سمت راست آن خواص اسکاندیوم نوشته شده بود. روز بعد، کلوه نامه‌ای برای مندلیف فرستاد و در آن نوشت: «افتخار دارم به اطلاع شما برسانم که عنصر شما، اکا- بور، به دست آمده است. این عنصر اسکاندیوم است که توسط نیلسون در بهار امسال کشف گردید.»

سرانجام، کلوه در 10 سپتامبر مقاله‌ی مفصلی درباره‌ی اسکاندیوم منتشر کرد. مقاله نشان می‌داد که این شیمیدان، در مقایسه با نیلسون، درک روشنتری نسبت به عنصر جدید داشته است. بنابراین، حق با تاریخ‌نویسانی است که کلوه و نیلسون را کاشف مشترک اسکاندیوم می‌دانند.

مدتها نیلسون در مورد بعضی از خواص اسکاندیوم به بیراهه می‌رفت و تشابه اکا-بور و این عنصر را انکار می‌کرد. به هر حال، پژوهشهای کلوه، نیلسون را تحت تأثیر قرار داد. سرانجام، در دراز مدت، نیلسون به اشتباه خود پی برد و به قدرت پیش‌بینی در جدول تناوبی اعتراف کرد.
تمام پیش‌بینهای مندلیف در دراز مدت تأیید شد. آخرین پیش‌بینی از این دست که مورد تأیید قرار گرفت عبارت بود از چگالی اسکاندیوم فلزی. در سال 1937، شیمیدان آلمانی، فیشر (1)، موفق به تهیه‌ی اسکاندیوم با درجه‌ی خلوص 98 در صد شد. چگالی این عنصر 3/0 گرم بر سانتی‌متر مکعب بود، که دقیقاً همان عددی است که مندلیف پیشنهاد کرده بود.

پی‌نوشت‌:

1. Fischer.

منبع مقاله :
تریفونوف، دیمیتری نیکولایویچ؛ تریفونوف، ولادیمیر؛ (1390)، تاریخچه‌ی کشف عناصر شیمیایی، برگردان: عبدالله زرافشان، تهران: شرکت انتشارات علمی و فرهنگی، چاپ چهارم