Livet, Universum, Fysik, Undervisning, Lärande och allting annat..

Stikkord: Kemi

«Mina» grundämnen!

I samband med periodesystemets år 2019, finner man olika typer av aktiviteter och artiklar om olika grundämnen. I Sverige har man tilldelat de olika universiteten olika grundämnen som de är faddrar för. I tillägg had det gjorts ett försök med Landskapsgrundämnen för att få upp kemiintresset.

Då jag varit aktiv inom både atom- och kärnfysik som forskare och genom detta kommit i kontakt med olika grundämnen, kan det vara naturligt(?) att skriva om mina erfarenheter med just dessa grundämnen. En del har jag bara(?) behandlat teoretiskt medan andra har haft en mer praktiskt betydelse, som material i utrustning eller som grundämne som jag deltagit i studier av. Totalt rör det sig om ett 30-tal grundämnen som jag haft kontakt med både bildligt och bokstavligen. Jag kommer att behandla grundämnena i olika inlägg och ska försöka begränsa mig till ett grundämne åt gången, men i vissa fall kan man behandla flera på en gång.

Periodiskt detektivarbete!

av 26. mars 2019 i Historia, Kemi med Ingen kommentarer

I år är det 150 år sedan Mendeleev först publiserade det som kom att bli det periodiska systemet(se Periodesystemet 150 år på NTNU). Det var inte som de planscher vi ser idag utan har genomgått en förändring över tid. Men det är inte bara utseendet som kan ge en bild av när det system som du tittar på gjordes.

Det officiella periodesystemet (Dec 2018)

För några år sedan såg inte periodesystemt ut som det gör på bilen ovan, Utan de tyngsta grundämnena hade hetat Uus, Uuo osv. Om man vet när de olika grundämnena upptäcktes kan man se ungefär när det aktuella systemet trycktes.

På NTNU har jag hittat ett periodesystem som trycktes 1947, detta vet jag för att tryckår står på det. Men även utan det hade jag kunnat säga ungefär när det trycktes. Låt oss titta på hur:


Periodesystem från 1947 i NTNUs samlingar (Inst. för Fysik)

Utan att behöva titta på transuranerna finns i bilden två ledtrådar som sätter tiden inom 3 år. Mellan Zr och Mo, står det Cb vilket är Columbium som användes utanför Europa (USA) för Niob (Nb) fram till 1950. Detta talar om att det är ett amerikanskt periodesystem och att den är tryckt före 1950.
Bredvid Mo står det Tc (teknetium) ett grundämne som detekterades 1937 och som oftast kallades masurium (Ma). Teknetium som namn föreslogs i januari (publiserat i mars) 1947 och accepterades av upptäckarna direkt. Med andra ord så är periodesystemet tryckt efter mars 1947 och före 1950. Hade jag tittat på transuranerna så hade jag sett Neptunium, Plutonium, Americium och Curium som alla upptäcktes under andra världskriget.

Vilka grundämnen som finns och vilka symboler de har ger en bra bild över var och när ett periodesystem tryckts. Så man kan utmana sig själv med att bestämma när det trycktes.

Periodesystem från 1947. Observera att Argon skrivs med «A» och Francium med «Fa»

Utrotningshotade grundämnen

av 2. februar 2018 i Kemi med 1 Kommentar

Vår teknologi, eller rättare vår ekonomi baseras på iden att jordens resurser är oändliga. Avfall har kunnat dumpas i hav eller släpps ut i luften, utan negativa effekter. Detta är dock något som man egentligen vetat inte är möjligt länge, fast det verkar många glömt av. Förbud att elda med kol i London fann redan 1306 för att förhindra luftföroreningar. I norden ledde överanvändning av skog till att det inte fanns ett träd i närheten av olika gruvor.

Trots det har vi alltid lyckats hitta nya källor. När brist på gödsel uppstod i Europa importerade man guano från andra länder. När det blev ny brist skapades nya kemiska metoder för framställning. Men detta lyckades alltid för att man hela tiden hade grundmaterialet, grundämnena, tillgängliga. Men risken är överhängande för ett antal grundämnen, att det inte kommer vara möjligt att utvinna dessa. Koncentrationerna blir så låga att det inte är ekonomiskt eller fysiskt/kemiskt möjligt att få fram grundämnena. American Chemical Society (ACS) har tagit fram en lista över grundämnen som så att säga kan «ta slut». (https://www.acs.org/content/acs/en/greenchemistry/research-innovation/endangered-elements.html)

Vi finner ett grundämne som det varit diskussioner om de sista åren och som bland annat gjort att designen av NMR-maskiner har ändrats och att forskningslaboratorier haft svårt att få tag på det: Helium.

Idag är tillgången på Helium begränsad och finns bara på ett fåtal ställen. Så detta är allvarligt.

Men Helium är inte det enda grundämnet som hotat. Viktiga beståndsdelar i elektronik industrin är också i farozonen; Indium, Gallium, Germanium och Arsenik. Kisel passar inte till allt utan dessa är nödvändiga.

Grundämnen som är sällsynta i naturen Os till Bi är också sällsynta och kan vid ökad användning risker att falla från. Dock kan man troligen inom en framtid hitta ersättare, eller nya effektivare utvinningsmetoder, speciellt om vi får tillgång till mycket och billig energi.

Men det som man kanske skall oroa sig mest för är Fosfor (som vi fick från guano som gödsel på 1800-talen), som är nödvändig i våra celler och för att få mat, här kan vi knappast räkna med någon ersättning. Mycket av det som används läcker bland annat ut i haven, där vi måste vänta mycket länge på att det skall anrikas för att bli utvinningsbart. Så Fosfor som vi behöver i gödsel kan bli en bristvara. Lösningar på gödsel problematiken har löst tidigare med import av mumier som maldes till gödsel. Så kanske Soylent Green dyker upp i en annan form än Harrison tänkte sig…

Topp