İskandyum Nitrat, İskandyum Trinitrat, İskandyum Nitrat Hidrat, Scandium Nitrate, Scandium Trinitrate, Scandium Nitrate Hydrate, 13465‑60‑6

İskandyum Nitrat, İskandyum Trinitrat, İskandyum Nitrat Hidrat, Scandium Nitrate, Scandium Trinitrate, Scandium Nitrate Hydrate, 13465‑60‑6

SKANDİYUM(III) NİTRAT (HİDRAT)

Kimyasal Adı: Skandiyum(III) Nitrat / Skandiyum Trinitrat
CAS Numarası: 13465-60-6
EC Numarası: 236-809-4
HS Kodu: 283429

1. ÜRÜN TANIMI VE KİMYASAL KİMLİK

2. KİMYASAL YAPI VE AÇIKLAMASI

Kimyasal Yapı ve Bağlanma:

Skandiyum(III) Nitrat, bir adet Skandiyum (Sc³⁺) katyonu ve üç adet Nitrat (NO₃⁻) anyonundan oluşan iyonik bir bileşiktir. Skandiyum, bu bileşikte +3 oksidasyon seviyesinde (trivalent) bulunur. Molekül, değişken sayıda kristal suyu içerir (tipik olarak 4-6 molekül). Nadir toprak benzeri bir metal olarak skandiyum, diğer üç değerlikli nadir toprak elementlerine benzer kimyasal davranış sergiler.

Moleküler Formülün Gösterimi:

Sc(NO₃)₃·xH₂O (tipik olarak Sc(NO₃)₃·4H₂O veya Sc(NO₃)₃·6H₂O)

Bu formül, molekülün şu şekilde yapılandığını gösterir:

• 1 adet Skandiyum iyonu (Sc³⁺): Merkezi metal atomu.

• 3 adet Nitrat grubu (NO₃⁻): Düzlemsel trigonal anyonlar.

• x adet Kristal Suyu (H₂O): Kristal kafese bağlı su molekülleri (değişken).

Kristal Yapı ve İyonik Düzen:

Kristal yapıda, Sc³⁺ iyonu, nitrat gruplarının oksijen atomları ve su molekülleri tarafından koordine edilir. Skandiyumun nispeten küçük iyon yarıçapı (lantanitlere kıyasla) nedeniyle, tipik olarak daha düşük koordinasyon sayıları (6-8) sergiler. Nitrat iyonları, skandiyum merkezleri arasında köprü görevi görür. Su molekülleri, kristal yapının bir parçasıdır ve bileşiğe belirli bir termal kararlılık ve çözünürlük profili kazandırır. Isıtıldığında, bu su molekülleri sırayla uzaklaşır (dehidratasyon) ve sonunda anhidr forma dönüşür.

Basitleştirilmiş İyonik Gösterim:

        Sc³⁺   NO₃⁻   H₂O
          \     /       /
           Sc(NO₃)₃ · xH₂O
          /     \       \
        NO₃⁻   NO₃⁻   H₂O

(1 adet Sc³⁺ iyonu, 3 adet NO₃⁻ iyonu ve x adet kristal su molekülünden oluşan iyonik bir kristal kafes)

Yapısal Özellikler:

Dehidratasyon (Isıtma ile Su Kaybı):

Skandiyum Nitrat Hidrat, ısıtıldığında sırayla su kaybeder:

Sc(NO₃)₃·xH₂O → Sc(NO₃)₃·yH₂O → Sc(NO₃)₃ (anhidr)

Daha yüksek sıcaklıklarda, nitrat grupları ayrışarak skandiyum oksit (Sc₂O₃) ve azot oksitlerine (NOx) dönüşür.

3. FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLER

Önemli Fiziksel Notlar:

• Skandiyum Nitrat, yüksek derecede higroskopiktir ve havadaki nemi hızla absorbe eder. Bu nedenle özel ambalajlama ve depolama gerektirir.

• Düşük erime noktasına sahiptir (~60°C); ısıtıldığında kendi kristal suyunda çözünerek berrak bir sıvı oluşturur.

• Suda ve etanolde yüksek çözünürlüğe sahiptir, bu da onu çeşitli uygulamalar için uygun kılar.

• Nitrat iyonları nedeniyle oksitleyici özellik gösterir. Organik maddelerle temasından kaçınılmalıdır.

• Kesin hidrat durumu (xH₂O), hazırlama yöntemine ve depolama koşullarına bağlı olarak değişebilir.

• Yüksek saflık dereceleri (≥ %99,9) temin edilebilir.

4. KİMYASAL ÖZELLİKLER VE REAKSİYONLAR

Önemli Reaksiyonlar:

1. Termal Bozunma (Ayrışma):

Bu reaksiyon, skandiyum oksit üretiminde kullanılan temel yöntemdir.

Önce dehidratasyon:
Sc(NO₃)₃·xH₂O → Sc(NO₃)₃ + xH₂O (yaklaşık 60-200°C)

Sonra termal ayrışma:
4 Sc(NO₃)₃ → 2 Sc₂O₃ + 12 NO₂ + 3 O₂ (yüksek sıcaklık, >600°C)

2. Bazlarla Reaksiyon (Çöktürme):

Skandiyum hidroksit çökeltisi oluşur ve bu çökelti skandiyum oksit üretiminde ara ürün olarak kullanılabilir.

Sc(NO₃)₃ + 3 NaOH → Sc(OH)₃ ↓ + 3 NaNO₃

3. Suda Çözünme ve Hidroliz:

Skandiyum iyonlarının hidrolizi, çözeltinin asidik olmasına neden olur.

Sc³⁺ + H₂O ⇌ Sc(OH)²⁺ + H⁺

4. Amonyak ile Çöktürme:

Sc(NO₃)₃ + 3 NH₃ + 3 H₂O → Sc(OH)₃ ↓ + 3 NH₄NO₃

5. Oksalat ile Çöktürme:

2 Sc(NO₃)₃ + 3 (NH₄)₂C₂O₄ → Sc₂(C₂O₄)₃ ↓ + 6 NH₄NO₃

5. KULLANIM ALANLARI VE ENDÜSTRİYEL UYGULAMALAR

5.1. Havacılık ve Yüksek Performanslı Alaşımlar (En Önemli Uygulama)

Skandiyum Nitrat, Alüminyum-Skandiyum (Al-Sc) alaşımlarının üretiminde kullanılan bir öncü maddedir. Bu alaşımlar, havacılık ve uzay endüstrisinde kritik öneme sahiptir. Skandiyum Nitrat, çözelti bazlı sentez yöntemleri için suda çözünür bir skandiyum kaynağı olarak özellikle değerlidir.

5.2. Optik ve Özel Cam

5.3. İleri Seramik ve Malzemeler

5.4. Katalizör Uygulamaları

5.5. Laboratuvar ve Araştırma

5.6. Elektronik

6. SEKTÖREL UYGUNLUK TABLOSU

7. GÜVENLİK VE TOKSİKOLOJİ

Güvenlik Önlemleri:

• Isı, kıvılcım ve açık alevden uzak tutun.

• Yanıcı maddelerden ayrı saklayın.

• Toz oluşumundan kaçının.

• İyi havalandırılmış alanlarda çalışın.

• Koruyucu eldiven, koruyucu gözlük ve toz maskesi kullanın.

• Çalışma sonrası ellerinizi iyice yıkayın.

• Göz temasında en az 15 dakika bol su ile durulayın ve tıbbi yardım alın.

• Organik maddelerle temasından kaçının.

8. DEPOLAMA VE KULLANIM

9. TAŞIMA VE MEVZUAT BİLGİLERİ

10. KALİTE VE SAFLIK

11. HAM MADDELER VE ALT ÜRÜNLER

11.1. Hammaddeler (Yukarı Akış)

11.2. Alt Ürünler (Aşağı Akış)

12. İLK YARDIM ÖNLEMLERİ

13. YANGINLA MÜCADELE ÖNLEMLERİ

14. KAZARA DÖKÜLME ÖNLEMLERİ

15. ÖZET VE ÖNEMLİ UYARILAR

ÖZET:

Skandiyum(III) Nitrat (Sc(NO₃)₃·xH₂O, CAS 13465-60-6), bir adet Skandiyum (Sc³⁺) ve üç adet Nitrat (NO₃⁻) iyonundan oluşan, değişken sayıda kristal suyu içeren inorganik bir tuzdur. Beyaz kristal katı formunda olup, suda ve etanolde yüksek çözünürlüğe sahiptir ve higroskopiktir (nem çekici). Nadir toprak benzeri bir metal olarak skandiyum, diğer üç değerlikli nadir toprak elementlerine benzer kimyasal davranış sergiler.

En kritik uygulama alanı, havacılık ve savunma sanayinde kullanılan Alüminyum-Skandiyum (Al-Sc) alaşımlarının üretiminde öncü madde olarak kullanılmasıdır. Ayrıca özel camlar, optik kaplamalar, ileri seramikler, katalizör ve skandiyum kimyası araştırmalarında laboratuvar reaktifi olarak da kullanılmaktadır.

GHS sınıflandırmasına göre oksitleyici ve zararlıdır (H272, H302, H315, H319). Nitrat iyonları nedeniyle oksitleyici özellik gösterir ve organik/indirgen maddelerden uzak tutulmalıdır. Higroskopik yapısı nedeniyle nemden korunarak, serin ve kuru ortamda, sıkıca kapalı ambalajlarda saklanmalıdır. Kullanım sırasında tozunun solunmaması ve cilt/göz temasından kaçınılması için uygun Kişisel Koruyucu Donanım (KKD) kullanılması zorunludur.

Temel Özellikler:

KRİTİK UYARILAR:

1. Oksitleyici Özellik: Nitrat iyonları nedeniyle oksitleyici özellik gösterir. Organik maddeler, indirgen maddeler ve yanıcı maddelerle temasından kaçınılmalıdır. Yangını şiddetlendirebilir (H272). Bu nedenle, yanıcı ve indirgen malzemelerden ayrı ve uzakta saklanmalıdır.

2. Higroskopik Özellik ve Nem Hassasiyeti: Yüksek derecede higroskopiktir ve havadaki nemi hızla absorbe eder. Depolama ve tartım işlemleri nemli ortamlarda yapılmamalıdır. Açıldıktan sonra hemen kapatılmalı ve inert atmosfer (azot, argon) altında saklanması tercih edilir. Nem absorpsiyonu, ürünün tartım doğruluğunu ve stokiyometrisini bozar.

3. Düşük Erime Noktası ve Termal Kararsızlık: Yaklaşık 60°C'de kendi kristal suyunda çözünerek erir. Bu, ısıl işlemler sırasında dikkat edilmesi gereken önemli bir özelliktir. Yüksek sıcaklıklarda nitrat grupları ayrışarak toksik azot oksitler (NO, NO₂) yayar. Termal işlemler iyi havalandırılmış alanlarda veya çeker ocak altında yapılmalıdır.

4. Değişken Hidrat Durumu: Ürün, değişken sayıda kristal suyu molekülü içerebilir. Farklı hidrat formları farklı moleküler ağırlıklara sahiptir. Kesin hidrat durumu tedarikçi ile teyit edilmelidir. Stokiyometrik hesaplamalarda su içeriği hesaba katılmalıdır.

5. Yapı ve Saflık: Metalurjik, optik ve elektronik uygulamalar için yüksek saflık (≥ %99,9) kritiktir. Eser miktardaki diğer metaller bile alaşım özelliklerini veya optik performansı olumsuz etkileyebilir.

6. Toz Kontrolü: Toz formu, solunum yoluyla alındığında akciğerleri tahriş edebilir. Çalışma alanında toz kontrolü sağlanmalı (kapalı sistemler, yerel egzoz havalandırması) ve uygun solunum koruması (toz maskesi veya N95/FFP2) kullanılmalıdır.

7. Su Çözeltisi Asiditesi: Sulu çözeltileri hidroliz nedeniyle asidiktir. Asidik çözeltilerle çalışırken uygun koruyucu ekipman kullanılmalı ve nötralizasyon için baz çözeltileri hazır bulundurulmalıdır.

8. Çevresel Önlemler: Suda çözünür tuz olması nedeniyle, çevreye yayılımı (özellikle su kaynaklarına) önlenmelidir. Skandiyum bileşikleri su ortamında toksik etki gösterebilir. Atık çözeltileri kanalizasyona verilmemeli ve yerel düzenlemelere göre bertaraf edilmelidir.

9. Yasal Uyumluluk: REACH ve KKDİK kapsamında kayıt ve bildirim zorunluluklarına dikkat edilmelidir. ADR/IMDG/IATA'ya göre Sınıf 5.1 (Oksitleyici madde) olarak sınıflandırıldığından, taşıma sırasında özel etiketleme ve dokümantasyon gereklidir. Gıda, kozmetik ve tekstil sektörlerinde kullanımı kesinlikle yasaktır.

10. Al-Sc Alaşım Uygulamaları İçin Özel Uyarı: Al-Sc alaşımı üretimi için skandiyum nitratın saflığı kritiktir. Demir, silikon ve diğer geçiş metalleri gibi safsızlıklar alaşım özelliklerini önemli ölçüde düşürebilir. Ayrıca, nitrat ayrışma sıcaklığı ve işlem sonrası kalan karbon/oksijen içeriği, nihai alaşımın kontaminasyonunu önlemek için dikkatle kontrol edilmelidir.

11. Optik Uygulamalar İçin Özel Uyarı: Optik uygulamalar için, nitrat içeriği ışık absorpsiyonunu veya saçılmasını önlemek için tamamen ayrıştırılmalıdır. Termal işlem protokolleri, diğer kusurları ortaya çıkarmadan tam nitrat gidermeyi sağlayacak şekilde optimize edilmelidir.

12. Skandiyum Tedarik Zinciri Hususları: Skandiyum, kıt ve pahalı bir metaldir. Skandiyum içeren malzemelerin verimli kullanımı, geri kazanımı ve geri dönüşümü düşünülmelidir. Nitrat formu, çözelti bazlı işleme ve geri kazanım yöntemleri için özellikle kullanışlıdır.

Önemli Beyan (Disclaimer): Bu Teknik Veri Sayfası (TDS) yalnızca bilgilendirme amaçlıdır. Sağlanan bilgiler mevcut verilere dayanmaktadır ve doğru olduğuna inanılmaktadır. Ancak, kullanıcı ürünün kendi özel uygulamaları için uygunluğunu belirleme ve tüm geçerli düzenlemelere ve güvenlik gerekliliklerine uyma konusunda tek başına sorumludur. Tam güvenlik, kullanım, depolama ve mevzuat uyumluluğu bilgileri için her zaman üretici/tedarikçi tarafından sağlanan resmi Güvenlik Bilgi Formu'na (SDS/MSDS) başvurun. Skandiyum(III) Nitrat ile çalışırken tüm yerel, ulusal ve uluslararası düzenlemelere uyulmalıdır.