لائٹنگ انڈسٹری
دلچسپ بات یہ ہے کہ اسکینڈیم کا استعمال (بطور اہم کام کرنے والے مواد کے طور پر، ڈوپنگ کے لیے نہیں) روشن سمت پر مرکوز ہے، اس لیے اسے روشنی کا بیٹا کہنا بہت زیادہ نہیں ہے۔
اسکینڈیم کا پہلا جادوئی ہتھیار اسکینڈیم سوڈیم لیمپ کہلاتا ہے جسے ہزاروں گھرانوں میں روشنی لانے کے لیے استعمال کیا جاسکتا ہے۔ یہ ایک دھاتی ہالائڈ برقی روشنی کا ذریعہ ہے: بلب سوڈیم آئوڈائڈ اور اسکینڈیم آئوڈائڈ سے بھرا ہوا ہے، اور اسکینڈیم اور سوڈیم فوائل ایک ہی وقت میں شامل کیے جاتے ہیں۔ ہائی وولٹیج ڈسچارج کے دوران، اسکینڈیم آئن اور سوڈیم آئن بالترتیب اپنی خصوصیت کے اخراج کی طول موج کی روشنی خارج کرتے ہیں۔ سوڈیم کی سپیکٹرل لائنیں 589۔{2}} اور 589.6 nm ہیں، دو مشہور پیلی روشنیاں، جبکہ سکینڈیم کی سپیکٹرل لائنیں 361.3~424.7 nm ہیں، جو قریب الٹرا وایلیٹ اور نیلی روشنی کے اخراج کا ایک سلسلہ ہے۔ چونکہ وہ ایک دوسرے کی تکمیل کرتے ہیں، مجموعی طور پر پیدا ہونے والا ہلکا رنگ سفید روشنی ہے۔ یہ خاص طور پر اس وجہ سے ہے کہ اسکینڈیم سوڈیم لیمپ میں اعلی چمکیلی کارکردگی، اچھا روشنی کا رنگ، بجلی کی بچت، طویل سروس لائف اور مضبوط دھند کو توڑنے کی صلاحیت ہے کہ اسے ٹیلی ویژن کیمرہ اور اسکوائر، اسٹیڈیم اور روڈ لائٹنگ میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جا سکتا ہے، اور کہا جاتا ہے۔ تیسری نسل کی روشنی کا ذریعہ۔ چین میں، اس قسم کے لیمپ کو آہستہ آہستہ ایک نئی ٹیکنالوجی کے طور پر فروغ دیا جاتا ہے، جبکہ کچھ ترقی یافتہ ممالک میں، اس قسم کے لیمپ کو 1980 کی دہائی کے اوائل میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا تھا۔
اسکینڈیم کا دوسرا جادوئی ہتھیار سولر فوٹو وولٹک سیلز ہیں، جو زمین پر بکھری ہوئی روشنی کو جمع کر کے اسے بجلی میں تبدیل کر کے انسانی معاشرے کو ترقی دے سکتے ہیں۔ سکینڈیم دھاتی انسولیٹر سیمی کنڈکٹر سلکان فوٹو سیلز اور سولر سیلز میں بہترین رکاوٹ دھات ہے۔
اس کا تیسرا جادوئی ہتھیار رے سورس کہلاتا ہے، یہ جادوئی ہتھیار بذات خود چمک سکتا ہے، لیکن اس قسم کی روشنی کو ننگی آنکھ سے حاصل نہیں کیا جا سکتا، یہ ہائی انرجی فوٹون فلو ہے۔ ہم عام طور پر معدنیات سے 45Sc نکالتے ہیں، جو اسکینڈیم کا واحد قدرتی آاسوٹوپ ہے۔ ہر 45Sc نیوکلئس میں 21 پروٹون اور 24 نیوٹران ہوتے ہیں۔ اگر ہم نیوکلیئر ری ایکٹر میں اسکینڈیم کو اس طرح ڈالیں جیسے ہم بندروں کو سپریم لارڈ لاؤ زو کی کیمیا کی بھٹی میں سترہتر انتالیس دن کے لیے رکھیں اور انہیں نیوٹران ریڈی ایشن جذب کرنے دیں تو ایٹم نیوکلئس میں ایک اور نیوٹران کا 46Sc پیدا ہوگا۔ 46Sc، ایک مصنوعی ریڈیوآئسوٹوپ، تابکاری کے ذرائع کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے یا ٹریسر ایٹموں کو مہلک ٹیومر کی ریڈیو تھراپی کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ٹیلی ویژن پر یٹریئم گیلیم اسکینڈیم گارنیٹ لیزر، اسکینڈیم فلورائیڈ گلاس انفراریڈ آپٹیکل فائبر، اور اسکینڈیم کوٹیڈ کیتھوڈ رے ٹیوب جیسی ایپلی کیشنز بھی موجود ہیں۔ ایسا لگتا ہے کہ اسکینڈیم روشنی کے ساتھ پیدا ہوا تھا۔
کھوٹ کی صنعت
سادہ مادے کی شکل میں اسکینڈیم کو ایلومینیم کے مرکب کی ڈوپنگ میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے۔ جب تک ایلومینیم میں اسکینڈیم کے چند ہزارویں حصے کو شامل کیا جائے گا، ایک نیا Al3Sc مرحلہ تشکیل پائے گا، جو ایلومینیم کے مرکب کو تبدیل کرنے میں کردار ادا کرے گا اور مرکب کی ساخت اور خصوصیات کو نمایاں طور پر تبدیل کرے گا۔ 0.2 فیصد ~0.4 فیصد Sc کا اضافہ (جو واقعی گھر میں کھانا پکانے والے نمک کے تناسب کے برابر ہے، تھوڑا سا) مرکب کے دوبارہ استعمال کے درجہ حرارت کو 150~ تک بڑھا سکتا ہے۔ 200 ڈگری، اور اعلی درجہ حرارت کی طاقت، ساختی استحکام، ویلڈنگ کی کارکردگی اور سنکنرن کے خلاف مزاحمت کو نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے، اور اعلی درجہ حرارت پر طویل مدتی کام کے دوران آسانی سے پیدا ہونے والے جھنجھٹ کے رجحان سے بچ سکتا ہے۔ اعلی طاقت اور اعلی جفاکشی ایلومینیم مرکب، نیا اعلی طاقت سنکنرن مزاحم ویلڈ ایبل ایلومینیم مرکب، نیا اعلی درجہ حرارت ایلومینیم مرکب، اعلی طاقت نیوٹران شعاع ریزی مزاحم ایلومینیم مرکب، وغیرہ، ایرو اسپیس، ہوا بازی، جہازوں میں ترقی کے بہت پرکشش امکانات رکھتے ہیں۔ جوہری ری ایکٹر، ہلکی گاڑیاں اور تیز رفتار ٹرینیں
اسکینڈیم لوہے کا ایک بہترین ترمیم کنندہ بھی ہے۔ اسکینڈیم کی تھوڑی سی مقدار کاسٹ آئرن کی طاقت اور سختی کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتی ہے۔ اس کے علاوہ، سکینڈیم کو اعلی درجہ حرارت والے ٹنگسٹن اور کرومیم مرکبات کے لیے ایک اضافی کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ بلاشبہ، دوسروں کے لیے شادی کے کپڑے بنانے کے علاوہ، کیوں کہ اسکینڈیم میں پگھلنے کا نقطہ زیادہ ہوتا ہے اور اس کی کثافت ایلومینیم کے قریب ہوتی ہے، اس لیے اسے ہائی پگھلنے والے پوائنٹ لائٹ الائے جیسے اسکینڈیم ٹائٹینیم الائے اور اسکینڈیم میگنیشیم الائے میں بھی استعمال کیا جاتا ہے۔ لیکن اعلی قیمت کی وجہ سے، یہ عام طور پر صرف اعلی درجے کی مینوفیکچرنگ صنعتوں جیسے خلائی شٹل اور راکٹ میں استعمال ہوتا ہے۔
سیرامک مواد
سکینڈیم، ایک سادہ مادہ، عام طور پر مرکب دھاتوں میں استعمال کیا جاتا ہے، اور سکینڈیم آکسائڈ سیرامک مواد میں ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں. مثال کے طور پر، ٹیٹراگونل زرکونیا سیرامک مواد، جو ٹھوس آکسائیڈ ایندھن کے خلیوں کے لیے الیکٹروڈ مواد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، ایک بہت ہی خاص خاصیت رکھتا ہے۔ اس الیکٹرولائٹ کی چالکتا ماحول میں درجہ حرارت اور آکسیجن کے ارتکاز میں اضافے کے ساتھ بڑھے گی۔ تاہم، اس سیرامک مواد کا کرسٹل ڈھانچہ خود مستحکم طور پر موجود نہیں ہوسکتا ہے اور اس کی کوئی صنعتی قیمت نہیں ہے۔ اصل خصوصیات کو برقرار رکھنے کے لیے، اس ڈھانچے کو ٹھیک کرنے والے کچھ مواد کو اس میں ڈوپ کرنا چاہیے۔ 6 ~ 10 فیصد سکینڈیم آکسائیڈ کا اضافہ کنکریٹ کی ساخت کی طرح ہے، تاکہ زرکونیا کو مربع جالی پر مستحکم کیا جا سکے۔
یہاں انجینئرنگ سیرامک مواد بھی ہیں جیسے سلکان نائٹرائڈ اعلی طاقت اور اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت کے ساتھ ڈینسفائر اور سٹیبلائزر کے طور پر۔
سکینڈیم آکسائیڈ، ایک کثافت کار کے طور پر، باریک ذرات کے کنارے پر ایک ریفریکٹری فیز Sc2Si2O7 تشکیل دے سکتا ہے، اس طرح انجینئرنگ سیرامکس کی اعلی درجہ حرارت کی خرابی کو کم کر سکتا ہے۔ دیگر آکسائڈز کے مقابلے میں، سکینڈیم آکسائیڈ سلکان نائٹرائڈ کی اعلی درجہ حرارت میکانی خصوصیات کو بہتر بنا سکتا ہے۔
کیٹلیٹک کیمسٹری
کیمیکل انجینئرنگ میں، اسکینڈیم کو اکثر اتپریرک کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ Sc2O3 کو پانی کی کمی اور ایتھنول یا آئسوپروپینول کی ڈی آکسیڈیشن، ایسٹک ایسڈ کے گلنے، اور CO اور H2 سے ایتھیلین کی پیداوار کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ Sc2O3 پر مشتمل Pt Al اتپریرک پیٹرو کیمیکل صنعت میں بھاری تیل صاف کرنے اور صاف کرنے کے عمل کے لیے ایک اہم اتپریرک ہے۔ کیومین کی کیٹلیٹک کریکنگ میں، مثال کے طور پر، Sc-Y zeolite اتپریرک کی سرگرمی ایلومینیم سلیکیٹ کیٹالسٹ سے 1000 گنا زیادہ ہے۔ کچھ روایتی اتپریرک کے مقابلے میں، اسکینڈیم کیٹیلیسٹ کی ترقی کا امکان بہت روشن ہوگا۔
جوہری توانائی کی صنعت
اعلی درجہ حرارت کے ری ایکٹر کے جوہری ایندھن میں Sc2O3 کی تھوڑی سی مقدار UO2 میں شامل کرنے سے UO2 کو U3O8 میں تبدیل کرنے کی وجہ سے جالی کی تبدیلی، حجم میں اضافے اور دراڑ سے بچایا جا سکتا ہے۔
ایندھن سیل
اسی طرح، نکل الکالی بیٹری میں 2.5 فیصد ~ 25 فیصد اسکینڈیم شامل کرنے سے سروس کی زندگی میں اضافہ ہوگا۔
زرعی افزائش
زراعت میں مکئی، چقندر، مٹر، گندم، سورج مکھی اور دیگر کے بیجوں کا علاج اسکینڈیم سلفیٹ سے کیا جا سکتا ہے (ارتکاز عام طور پر 10-3~10-8mol/L ہے، مختلف پودے مختلف ہوں گے) اور انکرن کو فروغ دینے کا اصل اثر حاصل کیا گیا ہے۔ 8 گھنٹے کے بعد، جڑوں اور کلیوں کے خشک وزن میں بیجوں کے مقابلے میں بالترتیب 37 فیصد اور 78 فیصد اضافہ ہوا، لیکن طریقہ کار ابھی زیر مطالعہ ہے۔
