Dele:
10 merkelige historier fra den tidlige studien av elementer
Kjemi som vi lærer på skolen, kan være et ganske tørt tema som innebærer å huske mange tall og kjemiske reaksjoner. Men det trenger ikke å være tilfelle, og det viser seg at det er mange fascinerende historier om hvordan vi først lærte om elementene på periodisk bord. Kjemi har mange fine ting begravet i sin historie.
10 Sju elementer fra ett gruve
Ytterbium, yttrium, terbium og erbium-det er en munnfull å si, og det er en grunn at de er oppført sammen. Alle fire ble funnet på en ganske usannsynlig måte, og tok navn fra kvartsbruddet i Ytterby, Sverige, hvor de ble oppgradert. Gruvebruket er kjent som noe av en gullgruve når det gjelder å dokumentere nye elementer. Gadolinium, holmium, lutetium, scandium, tantal og thulium ble også funnet der. Hvis det virker som det kan forårsake forvirring, gjorde det absolutt.
I 1843 tok en svensk kjemiker ved navn Carl Gustaf Mosander gadolinitt og separerte den i de sjeldne jordmaterialene yttria, erbia og terbia. En gang han delte sine funn, ble noe tapt i oversettelse, og erbia ble kjent som terbia, mens terbia ble kalt erbia. I 1878 ble den nylig døpte erbia videre brutt ned i to komponenter - ytterbia og en annen erbia. Det ble anklaget at ytterbia var en forbindelse som inkluderte et nytt element, som ble kalt ytterbium. Denne forbindelse ble separert i to elementer, neoytterbium og lutecium. Er du forvirret enda? Ville det hjelpe at neoytterbium fikk en ny navneendring og ble bare ren gammel ytterbium igjen, og lutecium ble luteium?
Slutresultatet av det som kom ut av Ytterby-steinbrudd var en hel håndfull elementer som ble funnet av et par grunner. Gruven var moden til plukkingen, takket være isbreaktiviteten i siste istid. Det var også et ganske merkelig tilfeldighet som foregikk rundt samme tid: Gruven ble opprinnelig åpnet for min feldspar, som nylig ble uthevet som en nøkkelkomponent i opprettelsen av porselen. Å lage porselen hadde vært en tett bevoktet hemmelighet fra Fjernøsten, inntil noen alkymister ble involvert. Gruven på Ytterby hadde åpnet for å hjelpe etterspørselen etter porselen, og kjemiker Johan Gadolin (som ga navnet til noen av bergarter) jobbet på gruven på grunn av hans vennskap med en engelsk porselenfabrikant.
9 Barium ble feilt for hekseri
I dag er barium et ganske vanlig element som brukes til å lage papir hvitere, maler lysere, og som farvestoff for å blokkere røntgenstråler og gjøre problemer med fordøyelsessystemet mer merkbart i skanninger. I middelalderen var det et godt kjent stoff, men ikke som vi tenker på det i dag. Glatte steiner, som hovedsakelig fant sted rundt Bologna, Italia, var populære blant hekser og alkymister på grunn av deres tendens til å lyse i mørket etter bare å være utsatt for lys i kort tid.
På 1600-tallet ble det til og med foreslått at de såkalte Bologna-steinene faktisk var filosofens steiner. De hadde mystiske egenskaper: Oppvarming dem ville føre dem til å lyse en merkelig, rød farge. Utsett dem for sollys for enda noen minutter, og de ville gløde i flere timer. En skomaker og deltids alkymist ved navn Vincentius Casciorolus eksperimenterte på steinen, prøvde alt fra å bruke den til å slå andre metaller til gull for å skape en eliksir som ville få ham til å bli utødelig. Han mislyktes, dessverre, og i nesten 200 år var fjellet ikke noe mer enn en merkelig nysgjerrighet som var forbundet med hekseriets mysterier.
Det var ikke før 1774, da Carl Scheele (av Schelees grønne berømmelse) eksperimenterte med jordmetaller, ble barium anerkjent som noe uavhengig. Kaller det opprinnelig terra ponderosa, eller "tung jord", ville det ikke være i noen få tiår før en engelsk kjemiker endelig ville isolere og identifisere elementet som gjorde hekkenes steiner glød.
8 Tilfeldig helium
Vitenskapelig historie er fylt med tilfeller der folk løper for å være den første som dokumenterer eller forklarer noe, men å finne helium endte i et bizar slips.
Det vitenskapelige samfunnet var nytt for å studere utslippene fra solen i slutten av 1800-tallet, og de trodde at den beste (og kanskje eneste) måten å gjøre det var å se på det under en formørkelse. I 1868 opprettet Pierre Jules Cesar Janssen butikk i India, hvor han så solformørkelsen og så noe nytt - et gult lys som tidligere var ukjent. Han visste at han trengte å studere det mer for å bestemme akkurat hva dette gule lyset var, så han endte med å bygge spektrohelioskopet for å se på solens utslipp i løpet av dagen.
I en bisarre tilfeldighet gikk en engelsk astronom samme nøyaktige ting på samme nøyaktige tid, en halv verden unna. Joseph Norman Lockyer jobbet også med å se på Solens utslipp, også om dagen, og han så også det gule lyset.
Begge mennene skrev papirer om sine funn, og sendte dem til fransk vitenskapsakademi. Papirene ankom akkurat samme dag, og selv om de først ble lurt for deres arbeid, ble det senere bekreftet, og de to astronomene delte kreditt for funnet.
7 The Great Name Debate
Mange navn og symboler på elementene ser ikke ut til å matche, men det er vanligvis fordi symbolet kommer fra en latinsk oversettelse, som gulls "Au." Unntaket er wolfram, hvis symbol er "W."
Forskjellen kommer fordi elementet hadde to navn i lang tid.Den engelsktalende verden kalte den "wolfram", mens andre kalte den "wolfram" for en veldig kul grunn: Tungsten ble først isolert fra mineralvolframiten, og i noen kretser beholdt den sitt gamle navn til 2005. Selv da, Det ga ikke opp uten en kamp, spesielt med spanske kjemikere som hevder at "ulv" ikke burde ha blitt tapt av den offisielle informasjonen for wolfram.
Faktisk, på de fleste andre språk enn engelsk, ble "wolfram" fortsatt brukt, og det er navnet som de mennene som fant den, de Delhuyar-brødrene, forespurt, ble brukt. Ordet kommer fra det tyske ordet for "ulvens skum", og bruken dateres tilbake til tinnsmeltenes tidlige dager. Før vi visste noe om elementer, kjente de som jobbet med smeltebrennene et visst mineral ved hvordan det skummet da de smeltet det. De kalte mineralsk "ulvens skum" fordi de trodde at dets nærvær forbrukte blikket de prøvde å trekke ut fra mineralet på samme måte som en ulv ville forbruke sitt byttedyr. I dag vet vi at det er det høye wolframinnholdet i malmen, men kjemikere kjempet lenge og hardt for å beholde sitt navn. De mistet, men symbolet for wolfram forblir fortsatt en "W."
6 Neon Lights Predate Neon
Broadway og Las Vegas ville absolutt ikke være det samme uten de lyse neonlysene som har gjort dem berømte, men merkelig er opprettelsen av neonlys en gammel en som forutsetter kjennskap til elementet.
Neon er en av de edle gassene og en av kun seks elementer som er inerte. Luktfri, fargeløs og nesten helt ikke-reaktiv, neon ble funnet sammen med andre edle gasser argon og krypton. I 1898 eksperimenterte kjemikere Morris Travers og William Ramsay med fordamping av flytende luft når de dokumenterte de nye gassene. Neon ble først brukt i 1902 for å fylle forseglede glassrør og skape de rike, umiskjennelige reklametegnene som vi nå ser overalt.
De var ikke de første, men; Det vi nå vet som neonskilt, dateres tilbake til 1850-årene, da Johann Heinrich Wilhelm Geissler gjorde de første neonlysene. Sønnen til en glassmakeren, Geissler, tok fart i vakuumrøret sammen med vakuumpumpen og metoden for montering av elektroder inne i glassrørene. Han eksperimenterte med en rekke forskjellige gasser og produserte mange forskjellige typer farger, mens neon er bare rødaktig-oransje. Neons popularitet kom delvis på grunn av fargen den gir, og også fordi den er utrolig langvarig, gjenværende fargerik i flere tiår.
5 Aluminium var mer verdifullt enn gull
Kjemister visste at aluminium var rundt i omtrent 40 år før de hadde teknologien for å isolere den. Da de endelig gjorde det i 1825, ble det sinnsykt verdifullt. Opprinnelig utviklet en dansk kjemiker metoden for å trekke ut bare den minste bit, og det var først i 1845 at tyskerne fant ut hvordan de skulle lage nok av at de kunne studere selv de mest grunnleggende egenskapene. I 1852 var gjennomsnittsprisen på aluminium rundt 1200 dollar per kilo. I dag er det tilsvarende på rundt 33,650 dollar.
Det var ikke før 1880-tallet at det ble utviklet en annen prosess som ville muliggjøre en mer utbredt bruk av aluminium, og til da var det utrolig verdifullt. Den første presidenten i Den franske republikk, Napoleon III, brukte aluminiumsmiddaginnstillinger for bare de mest verdsatte gjestene. De vanlige gjestene som ble møtt med sølv og sølv, ble sittende. Kongen av Danmark hadde en aluminiumskrone, og da den ble valgt som hovedpunktet til Washington-monumentet, var det tilsvarende å velge rent sølv i dag. Oppskalere parisiske damer hadde på seg aluminiumsmykker og brukte aluminiumsbriller for å demonstrere hvor vel de var.
Aluminium dannet også ryggraden av visjoner for fremtiden. Det var den største attraksjonen ved den parisiske utstillingen i 1878, og det ble materialet til valg for forfattere som Jules Verne da de bygde deres store visjoner av fremtiden. Aluminium skulle brukes til alt fra hele bystrukturer til rakettskip.
Selvfølgelig tok verdien av aluminium et bratt dykk da nye måter ble utviklet for å skape det, og det var plutselig overalt.
4 Fluorens dødelige utfordring
De første observasjonene av fluor kom fra 1500-tallet, med en tysk mineralogist som beskrev det som et materiale som tjente til å senke smeltepunktet av malm. I 1670 fant en glassarbeider ved et uhell at fluorspar og syrer ville reagere og brukte reaksjonen på å etse glass. Isolerende fluor viste seg mye vanskeligere og dødelig.
Det var vår gamle venn Carl Scheele som bestemte seg for at det var noe i fluorsparen som forårsaket reaksjonen, og i 1771 begynte jakten på fluor på alvor. Før den ble endelig isolert av Ferdinand Frederic Henri Moissan i 1886 (tjente han en nobelpris), gikk prosessen ganske stille av sykdom og skade. Moissan selv var tvunget til å stoppe sitt arbeid fire ganger som han led av, og sakte gjenvunnet fra fluorforgiftning. Skaden til kroppen hans var så stor at det generelt var tenkt at livet hans ville vært utrolig forkortet av at han ikke hadde dødd av blindtarmbetennelse bare noen få måneder etter å ha akseptert Nobelprisen.
Humphry Davys forsøk ville gi ham permanent skade på øynene og fingrene. Et par irske kjemikere, Thomas og George Knox, jobbet også mye med å forsøke å isolere fluor, med en dø og den andre igjen bedret i årevis. En belgisk kjemiker døde også i sine forsøk, og en lignende skjebne gjaldt fransk kjemiker Jerome Nickels.På 1860-tallet resulterte George Gores arbeid i noen få eksplosjoner, og det var først da Moissan snublet over ideen om å senke temperaturen til prøven til -23 grader Celsius (-9 ° F) og deretter prøve å isolere den svært flyktige væsken at fluor ble dokumentert for første gang.
3 Elementet heter for djevelen
Nikkel er utrolig vanlig i dag, brukt som en legering og utlåner sitt navn til et amerikansk mynt (det er egentlig bare omtrent 25 prosent faktisk nikkel). Navnet er noe av en underlighet, skjønt. Mens mange elementer er oppkalt etter gud og gudinner, eller deres mest ønskelige karakteristikk, er nikkel navngitt for djevelen.
Ordet "nikkel" er kort for det tyske ordet kupfernickel. Bruken dateres tilbake til en epoke når kobber var utrolig nyttig, men nikkel var ikke minst ønskelig. Gruvearbeidere, alltid et overtroisk parti, vil ofte finne malmåre som så ut som kobber, men det var ikke. De verdiløse malmårene kom til å bli kalt kupfernickel, som oversetter til "Old Nicks kobber." Old Nick var et navn for Djevelen, og han var mye mer enn det til gruvearbeiderne som arbeidet dypt under jorden. Troen var at Old Nick satte de falske kobberårene der med vilje, delvis for å få minearristerne til å kaste bort tiden sin, og å lede dem i en retning som kunne være dødelig. Hver dag var potensielt dødelig, og gruvearbeidere har lenge trodd på nærvær av jordens ånder som enten kan hjelpe eller drepe interlopers som sendes til sitt underjordiske domenenavn.
Ren nikkel ble først isolert i 1751 av svensk kjemiker og mineralogist Axel Fredrik Cronstedt, og navnet som gruvearbeiderne hadde ringt til den verdiløse malmen i århundrer.
2 Den bisarre avdekking av palladium
Palladium ble dokumentert av et utrolig understudiert geni ved navn William Hyde Wollaston. Wollaston, som hadde en medisinsk grad fra Cambridge, og bare slått seg til kjemi etter en lang karriere som en lege og oppfinner av optiske instrumenter, isolert palladium og rhodium og skapt den første typen sårbar platina. Hans metoder for å avsløre sin oppfatning av palladium til verden, gjør imidlertid den beste historien.
Etter å ha etablert et partnerskap med den økonomisk velrenommerte Smithson Tennant, fikk Wollaston tilgang til et materiale som måtte smugles til England gjennom Jamaica fra det som nå er Colombia-platinmalm. I 1801 satte han opp et fullt laboratorium i sin hage og kom til å jobbe.
Hans tidskrifter fra 1802 snakker om sitt nye element, opprinnelig kalt "ceresium", omdøpt "palladium" kort tid etterpå. Å vite at det var andre forskere rett bak ham i sitt arbeid, måtte han gå offentlig med sine funn. Han var imidlertid ikke helt klar til å presentere det formelt, så han tok en håndfull av sitt nye element til en butikk på Londons Gerrard Street i Soho. Han ga ut en flok flygeblad og annonserte en flott ny type sølv som var til salgs. Kjemikere gikk ganske gale for hele ideen, med en rekke av dem som forsøkte å kopiere materialet og ikke klarte å gjøre det. Med alle fordømte ideen om at det var alt annet enn en slags legering, ga han anonymt en belønning for alle som kunne bevise det. Selvfølgelig kunne ingen.
I mellomtiden holdt Wollaston arbeid, fant rhodium og publiserte et papir på den. Det var i 1804; i 1805 var han klar til å komme frem med palladium og skrev et papir på hans tidligere funn. Uttalt før Royal Society of London ga han en snakk om egenskapene til dette merkelige nye materialet, før han oppsummerte det med en innrømmelse som han hadde funnet det tidligere og trengte tid til å utforske alle sine egenskaper til hans tilfredshet før han gjorde det offisielt .
1 klor og phlogiston
Tro på et stoff som heter phlogiston lagrer dokumentasjonen av klor i flere tiår.
Introdusert av Georg Ernst Stahl, sier teorien om phlogiston at metaller ble laget av kjernen til det metallet, sammen med stoffet phlogiston. Fra begynnelsen av det 18. århundre brukte kjemikere det til å forklare hvorfor noen metaller forandrer stoffet. Når jern ruster, for eksempel, det mister sin iron-ness og bare har sin phlogiston igjen. Teorien var en evolusjonerende, og på 1760-tallet ble det antatt at stoffet var "brennbar luft", også kjent som hydrogen. Andre elementer ble også referert til i teorien. Oksygen var deflogistisert luft, og nitrogen var phlogiston-mettet luft.
I 1774 produserte Carl Scheele først klor med det vi kalder nå saltsyre, og han beskrev det i form av at vi gjenkjenner ganske enkelt. Det var surt, kvelende og "mest undertrykkende for lungene." Han registrerte sin tendens til å bleke ting og den umiddelbare døden det førte til insekter. Snarere som anerkjenner det som et helt nytt element, skjønte Scheele at han hadde funnet en dephlogisticated versjon av muriatic (saltsyre) syre. En fransk kjemiker hevdet at det egentlig var et oksid av et ukjent element, og det var ikke slutten på argumenteringen. Humphry Davy (som vi nevnte i hans dårlig forsøk på fluor), syntes det var en oksygenfri forbindelse. Dette var i full motsetning til resten av det vitenskapelige samfunnet, som var overbevist om at det var en sammensetning som involverte oksygen. Det var først i 1811, vel etter den første isolasjonen og debunking av phlogiston-teorien, at Davy bekreftet at det var et element og kalt det etter fargen sin.
Etter å ha hatt en rekke merkelige jobber fra skurmaler til gravgraver, elsker Debra å skrive om ting som ingen historieklasse vil lære. Hun tilbringer mye av sin tid distrahert av sine to storfehunder.