根据软硬酸碱理论(HSAB),体积小、正电荷数高、可极化性低的中心原子称作硬酸,如 Sc
3+
等阳离子;电负性高,可极化性低、难被氧化的配位原子称为硬碱,如OH
-
,F
-
,
及Cl
-
等阴离子,酸碱反应规律为:硬酸优先于硬碱结合,软酸优先与软碱结合。因此,Sc易与OH
-
和F
-
等形成稳定的络合物,其络合常数如表 1.6 所示。Sc
3+
与 OH
+
的络合常数随温度增加略有增加。目前,缺少 Sc
3+
与F
+
络合的高温数据,同时,钪与其他阴离子络合的数据也比较缺乏。
表1.6 Sc的OH - 和F - 络合常数
рH值对Sc离子在水溶液中的溶解度有重要影响,随着рH值的增加,Sc在溶液中的溶解度极大降低,在рH值为5时,水溶液中Sc的溶解度约为1×10 -6 ,当рH值增加到7时,Sc的溶解度仅为0.01×10 -6 ,降低了100倍。由于天然水具有弱酸性、中性或者弱碱性,因此,Sc在表生水溶液中或呈络离子形式搬运,或呈吸附状态。
Sc的盐基性较Al的强,因此Sc(OH) 3 从水溶液中沉淀晚于Al(OH) 3 。与Sc相近的元素在表生带的活动顺序为Al>Sc>Y>Ce,因此在碱性环境中常有Ce、La等元素沉淀,而少有Sc存在。