听到“氢氦锂铍硼”,相信大家在初中的时候都背过化学元素表。1896年,俄国科学家门捷列夫提出元素周期表,被其他科学家广为应用,而这份周期表,成为人类科学研究的重要关键,却也是全球各地的中学生恶梦。
周期表中有118个元素,然而令人震惊的是,有不少元素正在从地球消失,而凶手却是大家习以为常的日常物品:手机和气球。
门捷列夫精准预估元素特性,做出现代版周期表
早在2年前,联合国教科文组织就将2019年定为“化学元素周期表国际年”,举办各种活动,纪念元素周期表的150周年的诞生。
门捷列夫
现代的周期表是由门捷列夫提出,但他不是第一个,也不是最后一个提出周期表的人。很多科学家试图为元素排列,但现在科学界大多采用门捷列夫在1869年绘制的那一版,这是为什么呢?
当时人类发现的元素只有63个,但门捷列夫却依据他们的化学特性,排出他们在表中的对应位置,并预料有元素尚未被人类发现,为他们留下空位。
之后,科学家不断发现新元素,慢慢填补周期表中的空位。不可思议的是,这些空位不但都有元素填满,而且化学特性和门捷列夫预测的几乎一样。在1869年,人类尚未发现质子、中子和电子,虽然这些元素的化学特性目前可以用这3种粒子的数量与原子结构解释,但当时的人并没有这些知识,真的不得不佩服门捷列夫的超前智慧。
根据《自然》杂志表示,2016年人类终于找出(或合成)所有周期表上的118个元素,门捷列夫的周期表宣告完成。
有些元素正从地球上消失,例如氦
然而,这118个元素数量并不是均等的,有些元素甚至有从地球消失的危险。欧洲化学学会发布了一张造型奇特的周期表,称为《缺乏元素周期表》,通过颜色标示各种元素的存量状态与消失风险。
欧洲化学学会会长科尔汉密尔顿表示,智能手机正是这些元素的风险之一。一部智能手机包含30多种元素,其中有17种在地球上相当稀有,例如铟是触控屏幕的所需元素,但汉密尔预估,可能再过几年就不够用了。
要补充说明的是,化学变化并不会让元素消失,如果经由特定的化学反应,它还是可以还原成单一元素状态。以铟为例,它用在手机屏幕之后,或许经由特定的回收处理程序还是可再利用,但问题是,人类对这个元素的需求量,已经超过地球上的存量了。
但如果是从地球跑到外太空呢?氦是宇宙存量第二大的元素,但在地球上却相当少,估计只剩几十年的存量了。
欧洲化学学会表示,科学研究用的氦会回收,但一般氦气球,里面的氦气大多会直接被释放到空气中,而因为氦比大气中的主要气体氮、氧还轻,因此会向上飘,到达大气层边缘,然后跑到外太空去。
门捷列夫的周期表改变了人类的科学发展,造就科技的进步,庆祝的同时,或许我们也该反思,人类真的有必要频繁换手机吗?是否有更有效率的方式,去使用地球上的资源?
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