Del:
10 mærkelige historier fra den tidlige undersøgelse af elementer
Kemi som vi lærer det i skolen kan være et temmelig tørt emne, der involverer at huske mange tal og kemiske reaktioner. Men det behøver ikke at være tilfældet, og det viser sig, at der er mange fascinerende historier om, hvordan vi først lærte om elementerne på det periodiske bord. Kemi har mange fine ting begravet i sin historie.
10 syv elementer fra et min
Ytterbium, yttrium, terbium og erbium-de er en mundfuld at sige, og der er en grund til, at de er opført sammen. Alle fire blev fundet på en temmelig usandsynlig måde, idet de tog navn fra kvartsbruddet i Ytterby, Sverige, hvor de blev gennemsøgt. Gruvebruget er kendt som noget af en guldmine, når det kommer til at dokumentere nye elementer. Gadolinium, holmium, lutetium, scandium, tantal og thulium blev også fundet der. Hvis det ser ud som det kan forårsage forvirring, gjorde det absolut.
I 1843 tog en svensk kemiker ved navn Carl Gustaf Mosander sig gadolinit og adskilt den i de sjældne jordmaterialer yttria, erbia og terbia. Når han først delte sine resultater, blev der noget gået tabt i oversættelse, og erbia blev kendt som terbia, mens terbia blev kaldt erbia. I 1878 blev den nyopkaldte erbia yderligere opdelt i to komponenter - ytterbia og en anden erbia. Det blev overbevist om, at ytterbia var en forbindelse, der indeholdt et nyt element, der hedder ytterbium. Denne forbindelse blev adskilt i to elementer, neoytterbium og lutecium. Er du forvirret endnu? Ville det hjælpe, at neoytterbium fik en anden navneændring og blev bare ren gammel ytterbium igen, og lutecium blev luteium?
Slutresultatet af, hvad der kom ud af Ytterby-stenbruddet, var en hel håndfuld elementer, der blev fundet af et par grunde. Minen var moden til plukningen takket være gletscheraktiviteten i den sidste istid. Der var også en temmelig mærkelig tilfældighed, der foregik omkring samme tid: Minen blev oprindeligt åbnet for min feldspar, som for nylig var blevet fremhævet som en nøgle komponent i skabelsen af porcelæn. At lave porcelæn havde været en nøje bevogtet hemmelighed i Fjernøsten, indtil nogle alkymister blev involveret. Minen i Ytterby havde åbnet for at hjælpe med efterspørgslen efter porcelæn, og kemiker Johan Gadolin (som gav navn til nogle af klipperne) arbejdede på minen på grund af hans venskab med en engelsk porcelænfabrikant.
9 Barium blev forkert for hekseri
I dag er barium et ret almindeligt element, der bruges til at gøre papir hvidere, maler lysere og som farvestof til at blokere røntgenstråler og gøre problemer med fordøjelsessystemet mere mærkbart i scanninger. I middelalderen var det et velkendt stof, men ikke som vi tænker på det i dag. Glatte sten, der hovedsageligt findes omkring Bologna, Italien, var populære hos hekse og alkymister på grund af deres tendens til at gløde i mørket efter kun at blive udsat for lys i en kort periode.
I 1600'erne blev det endda foreslået, at de såkaldte Bologna-sten faktisk var filosofens sten. De havde mystiske egenskaber: Opvarmning dem ville få dem til at lyse en mærkelig rød farve. Udsæt dem til sollys for endnu et par minutter, og de ville lyse i timevis. En skomager og deltids alkymiker ved navn Vincentius Casciorolus eksperimenterede på stenen og prøvede alt fra at bruge den til at gøre andre metaller til guld for at skabe en eliksir, der ville gøre ham udødelig. Han mislykkedes desværre og i næsten 200 år var rocken ikke mere end en underlig nysgerrighed, der var forbundet med hekseriets mysterier.
Det var først i 1774, da Carl Scheele (af Scheleels grønne berømmelse) eksperimenterede med jordmetaller, at barium blev anerkendt som noget uafhængigt. Oprindelig kalder det terra ponderosa, eller "tung jord", ville det ikke være i yderligere få årtier, indtil en engelsk kemiker endelig ville isolere og identificere det element, der gjorde heksernes sten strålende.
8 Tilfældig Helium
Videnskabelig historie er fyldt med tilfælde, hvor folk kører for at være den første til at dokumentere eller forklare noget, men at finde helium sluttede i en bizar slips.
Det videnskabelige samfund var nyt til at studere udsendelserne fra solen i slutningen af det 19. århundrede, og de troede, at den bedste (og måske eneste) måde at gøre det på var at se på det under en formørkelse. I 1868 etablerede Pierre Jules Cesar Janssen butik i Indien, hvor han så solfornemmelsen og så noget nyt - et gult lys, der tidligere var ukendt. Han vidste, at han havde brug for at studere mere for at bestemme, hvad dette gule lys var, så han endte med at opbygge spektrohelioskopet for at se på solens udslip i løbet af dagen.
I en usædvanlig tilfældighed var en engelsk astronom den samme præcise ting på samme præcise tid, en halv verden væk. Joseph Norman Lockyer arbejdede også på at se på Solens udslip også i løbet af dagen, og han så også det gule lys.
Begge mænd skrev papirer om deres resultater og sendte dem til det franske videnskabsakademi. Papirerne ankom den samme dag, og selv om de først blev fortalt for deres arbejde, blev det senere bekræftet, og de to astronomer delte kredit for funden.
7 The Great Name Debate
Mange af navnene og symbolerne på elementerne synes ikke at matche, men det er normalt fordi symbolet kommer fra en latinsk oversættelse som gulds "Au." Undtagelsen er wolfram, hvis symbol er "W."
Forskellen kommer, fordi elementet havde to navne i lang tid.Den engelsktalende verden kaldte det "wolfram", mens andre kaldte det "wolfram" for en meget kølig grund: Wolfram blev først isoleret fra mineralvolframiten og i nogle kredse beholdt den sit gamle navn indtil 2005. Selv da, Det gav ikke op uden en kamp, og især spanske kemikere hævdede, at "wolfram" ikke burde være blevet slået fra den officielle information for wolfram.
Faktisk blev der på de fleste andre sprog end engelsk stadig brugt "wolfram", og det er navnet, som de mænd, der fandt det, de Delhuyar-brødre, ønskede, blev brugt. Ordet kommer fra det tyske ord for "ulvens skum", og brugen dateres tilbage til de tidlige dage af tin smeltning. Før vi vidste noget om elementer, anerkendte folk, der arbejdede smelterne, et bestemt mineral på den måde, det skumede, da de smeltede det. De kaldte mineralsk "ulvens skum", fordi de troede på, at dets nærværelse forbrugte den dåse, de forsøgte at udvinde fra mineralet på samme måde som en ulv ville fortære sit bytte. I dag ved vi, at det er det høje wolframindhold i malmen, men kemikere kæmpede længe og svært for at holde deres navn. De tabte, men symbolet for wolfram forbliver stadig en "W."
6 Neon Lights Predate Neon
Broadway og Las Vegas ville helt sikkert ikke være det samme uden de lyse neonlamper, der har gjort dem berømte, men mærkeligt er oprettelsen af neonlys en gammel en, der forudgående kender elementet.
Neon er en af de ædle gasser og en af kun seks elementer, der er inerte. Lugtfri, farveløs og næsten fuldstændig ikke-reaktiv, neon blev fundet sammen med andre ædle gasser argon og krypton. I 1898 eksperimenterede kemikere Morris Travers og William Ramsay med fordampningen af flydende luft, da de dokumenterede de nye gasser. Neon blev først brugt i 1902 til at fylde forseglede glasrør og skabe de klare, umiskendelige reklame tegn, som vi nu ser overalt.
De var dog ikke de første; Det, vi nu ved som neonskilt, går tilbage til 1850'erne, da Johann Heinrich Wilhelm Geissler lavede de første neonlys. Søn af en glasmager, Geissler pionerer vakuumrøret sammen med vakuumpumpen og metoden til montering af elektroder inde i glasrørene. Han eksperimenterede med en række forskellige gasser og producerede mange forskellige slags farver, mens neon er kun rødlig-orange. Neons popularitet skyldtes delvist på grund af den farve, den giver af, og også fordi den er utroligt langvarig, de resterende farverige i årtier.
5 Aluminium var mere værdifuldt end guld
Kemister vidste, at aluminium var omkring i cirka 40 år, før de havde teknologien til at isolere den. Da de endelig gjorde det i 1825, blev det sindssygt værdifuldt. Oprindeligt udviklede en dansk kemiker metoden til at udvinde kun den mindste bit, og det var først i 1845, at tyskerne regnede ud, hvordan man skabte nok af det, at de kunne studere selv de mest grundlæggende egenskaber. I 1852 var gennemsnitsprisen for aluminium ca. 1.200 dollar pr. Kg. I dag svarer det til omkring $ 33.650.
Det var først i 1880'erne, at der blev udviklet en anden proces, der ville muliggøre en mere udbredt anvendelse af aluminium, og indtil da forblev det utroligt værdifuldt. Den Franske Republiks første præsident, Napoleon III, brugte aluminiumindstillinger for kun sine mest værdsatte gæster. De regelmæssige gæste gæster sad med guld eller sølvservise. Kongen af Danmark havde en aluminiumskrone, og da den blev valgt som hovedstenen i Washington Monumentet, var det det samme som at vælge ren sølv i dag. Opskalere parisiske damer brugte aluminiums smykker og brugte aluminium opera glas for at demonstrere, hvor rige de var.
Aluminium dannede også ryggen af visioner for fremtiden. Det var den største attraktion ved den parisiske udstilling af 1878, og det blev det materiale, der blev valgt for forfattere som Jules Verne, da de byggede deres store visioner af fremtiden. Aluminium skulle bruges til alt fra hele byens strukturer til raketskibe.
Selvfølgelig tog værdien af aluminium et stejl dykke, da nye måder blev udviklet til at skabe det, og det var pludselig overalt.
4 Fluores døde udfordring
De første observationer af fluor kom fra 1500'erne, med en tysk mineralogist, der beskrev det som et materiale, der tjente til at sænke malmens smeltepunkt. I 1670 fandt en glassarbejder ved et uheld, at fluorspar og syrer ville reagere og brugt reaktionen til at ætse glas. Isolerende fluor viste sig at være meget vanskeligere og dødelig.
Det var vores gamle ven Carl Scheele, der fastslog, at det var noget i fluorspar, der forårsagede reaktionen, og i 1771 begyndte jagten på fluor alvorligt. Før den blev isoleret af Ferdinand Frederic Henri Moissan i 1886 (tjente ham en nobelpris), gik processen tilbage et stykke af sygdom og skade. Moissan selv blev tvunget til at stoppe sit arbejde fire gange, som han led af, og langsomt genvundet fra fluorforgiftning. Skaden i hans krop var så stor, at det generelt blev antaget, at hans liv ville have været utroligt forkortet, hvis han ikke var død af appendicitis kun et par måneder efter at have accepteret Nobelprisen.
Humphry Davys forsøg ville forlade ham med permanent skade på hans øjne og fingre. Et par irske kemikere, Thomas og George Knox, arbejdede også udførligt på at forsøge at isolere fluor, med en døende og den anden venstre sengede i årevis. En belgisk kemiker døde også i sine forsøg, og en lignende skæbne var den franske kemiker Jerome Nickels.I 1860'erne resulterede George Gores arbejde i nogle få eksplosioner, og det var først, da Moissan snuble på ideen om at sænke temperaturen af sin prøve til -23 grader Celsius (-9 ° F) og derefter forsøge at isolere den meget flygtige væske at fluor blev dokumenteret for første gang.
3 Elementet betegnet til djævelen
Nikkel er utroligt almindeligt i dag, bruges som en legering og udlåner sit navn til en amerikansk mønt (det er faktisk kun omkring 25 procent faktisk nikkel). Navnet er dog noget underligt. Mens mange elementer er opkaldt efter guder og gudinder, eller deres mest ønskelige karakteristiske, er nikkel navngivet for djævelen.
Ordet "nikkel" er kort for det tyske ord kupfernickel. Dens brug går tilbage til en æra, da kobber var utroligt nyttigt, men nikkel var ikke mindst ønskeligt. Minearbejdere, altid et overtroisk parti, ville ofte finde malmåre, der lignede kobber, men det var ikke. De værdiløse malmåre kom til at blive kaldt kupfernickel, som oversætter til "Old Nicks kobber." Old Nick var et navn for Djævelen, og han var meget mere end det for minearbejderne, der arbejdede dybt under jorden. Troen var, at Old Nick satte de falske kobberåre med det formål, dels for at få minearbejderne til at spilde deres tid og også lede dem i en retning, der kunne være dødbringende. Hver dag var potentielt dødbringende og minearbejdere har længe troet på tilstedeværelsen af jordens ånder, som enten kan hjælpe eller dræbe de interlopers, der sendes til deres underjordiske domæne.
Ren nikkel blev først isoleret i 1751 af svensk kemiker og mineralogist Axel Fredrik Cronstedt, og navnet, som minearbejderne havde ringet til værdiløse malm i århundreder fast.
2 The Bizarre Unveiling Of Palladium
Palladium blev dokumenteret af et utroligt understudieret geni ved navn William Hyde Wollaston. Wollaston, som havde en medicinsk grad fra Cambridge og kun vendte sig til kemi efter en lang karriere som læge og opfinder af optiske instrumenter, isoleret palladium og rhodium og skabte den første type formbar platin. Hans metoder til at afsløre hans find af palladium til verden gør dog den bedste historie.
Efter at have etableret et partnerskab med den økonomisk velrenommerede Smithson Tennant, fik Wollaston adgang til et materiale, der skulle smugles ind i England gennem Jamaica fra hvad der nu er Colombia-platinmalm. I 1801 etablerede han et fuldt laboratorium i sin baghave og kom til at arbejde.
Hans tidsskrifter fra 1802 taler om hans nye element, oprindeligt kaldt "ceresium", omdøbt til "palladium" kort tid efter. Da han vidste, at der var andre forskere lige bag ham i deres arbejde, måtte han offentliggøre sine resultater. Han var imidlertid ikke helt klar til at præsentere det formelt, så han tog en håndfuld af hans nye element til en butik på Londons Gerrard Street i Soho. Han uddelte derefter en flok flyers reklame en vidunderlig ny type sølv, der var til salg. Kemister gik temmelig gale for hele ideen, med en række af dem, der forsøgte at kopiere materialet og undlod at gøre det. Når alle fordømmer tanken om, at det var andet end en slags legering, tilbød han anonymt en belønning for alle, der kunne bevise det. Selvfølgelig kunne ingen.
I mellemtiden fortsatte Wollaston med at arbejde, fandt rhodium og offentliggjorde et papir om det. Det var i 1804; i 1805 var han klar til at komme frem med palladium og skrev et papir om hans tidligere fund. Udtalt for Royal Society of London, talte han om egenskaben af dette mærkelige nye materiale, før han opsummerede det med en indrømmelse, at han tidligere havde fundet det og havde brug for tid til at udforske alle sine egenskaber til hans tilfredshed, før han gjorde det officielt .
1 Chlor og Phlogiston
Tro på et stof, der hedder phlogiston, sætter tilbage på dokumentationen af klor i årtier.
Introduceret af Georg Ernst Stahl, siger teorien om phlogiston, at metaller er lavet af kernen i det pågældende metal sammen med stoffet phlogiston. Fra det 18. århundrede brugte kemikere det til at forklare, hvorfor nogle metaller ændrer stof. Når jernstråler f.eks. Mister det, er det ironisk og har kun sin phlogiston tilbage. Teorien var en evig udvikling, og ved 1760'erne blev det antaget, at stoffet var "brændbar luft", også kendt som hydrogen. Andre elementer blev også omtalt i teorien. Oxygen var deflogistikeret luft, og nitrogen var phlogiston-mættet luft.
I 1774 producerede Carl Scheele først chlor ved hjælp af det, vi kalder nu saltsyre, og han beskrev det med det formål, at vi genkender ret let. Det var surt, kvælende og "mest undertrykkende for lungerne." Han registrerede sin tendens til at blegge ting og den umiddelbare død, som den bragte til insekter. I stedet for at genkende det som et helt nyt element troede Scheele at han havde fundet en dephlogisticated version af muriatic (saltsyre) syre. En fransk kemiker hævdede, at det faktisk var et oxid af et ukendt element, og det var ikke slutningen af argumenteringen. Humphry Davy (som vi nævnte i hans svigagtige søgen efter fluor), troede det var en iltfri forbindelse. Dette var i fuldstændig modstand mod resten af det videnskabelige samfund, som var overbevist om, at det var en forbindelse med ilt. Det var først i 1811, godt efter sin første isolation og debunking af phlogiston teorien, at Davy bekræftede, at det var et element og navngivet det efter sin farve.
Efter at have en række ulige job fra skurlemaler til gravgraver, elsker Debra at skrive om de ting, ingen historieklasse vil lære. Hun bruger meget af sin tid distraheret af hendes to kvæg hunde.