元素周期表150歲了!但你知道你的手機正在威脅表中元素嗎?

2020-12-06 新京報外事兒

「氫氦鋰鈹硼,碳氮氧氟氖,鈉鎂鋁矽磷……」

是不是瞬間有了回到高中課堂的感覺?118個化學元素,成了多少高中生的噩夢,又成了多少人拓展漢字庫存的法寶?

你知道嗎?到2019年,那些年折磨過我們的化學元素周期表就150歲了。1869年,俄羅斯科學家門捷列夫首次出版了類似於現代版元素周期表的周期表。

為此,聯合國教科文組織(UNESCO)在兩年前就將2019年定為「化學元素周期表國際年」,將用一整年時間開展各類活動,紀念元素周期表誕生150周年。

當地時間1月29日,聯合國教科文組織在法國巴黎揭開了元素周期表國際年的大幕。聯合國教科文組織稱,元素周期表「是現代科學最重要、影響力最大的成就之一,不僅僅是化學,對物理、生物以及其他基礎科學學科來說它都是非常必要的」。

在2019年,除各類研討會、交流會外,聯合國教科文組織還將組織中學生化學元素周期表網上競賽、科學實驗進課堂等活動,在全球範圍內推動化學領域的交流與合作。

2019年成了元素周期表年,它的背後有什麼樣有趣的故事呢?

周期表那麼多,為何門捷列夫的這張「火了」?

事實上,門捷列夫不是第一個對化學元素做出排列的科學家,當然也不是最後一個。

據《化學世界》,目前有上千個不同版本的元素周期表,在門捷列夫之前、之後都有科學家對化學元素做出不同的排列。

但現代通用的元素周期表是基於門捷列夫1869年繪製的那張,雖然1869年的那張上面只有63個元素。那麼,門捷列夫因何而「火」?

據科學雜誌《對話》(The Conversation),1869年3月,年僅35歲的門捷列夫正在為他的書《化學原理》撰寫第二章,他需要將已知的化學元素整理成一個特定的表格結構。於是,他先將所有已知的化學元素寫在一張張小卡片上,然後根據他們的化學和物理特性排列組合,最初的元素周期表就這樣出爐了。

《對話》稱,門捷列夫最天才的地方在於,他為一些未知的元素留出了空間。在當時,已知的化學元素僅有63個,但他卻已經意識到有一些元素是缺失的,亟待發掘。更為神奇的是,他甚至準確地預測出一些缺失元素的特性。

之後百餘年間,不斷的科學發現一點一點填滿了元素周期表中的空隙。據《自然》雜誌,至2016年,合成元素Nh、Mc、Ts、Og(暫無確定的中文名)加入元素周期表,門捷列夫的「大作」終於全部完成。

手機更新換代過快,有些元素「危險了」

經過100餘年時間,元素周期表中的118個元素終於齊聚一堂。但也許再過100年,有些元素就要永久消失了。

據美國生命科學網Live Science,歐洲化學學會1月25日發布了一張造型有些奇特的化學元素周期表,被稱為「缺乏元素周期表「。

這張表列出了90個「創造一切」的化學元素,通過不同的顏色標示出,哪些元素存量豐富,哪些元素存量不足,哪些元素有永久消失的風險。

歐洲化學學會稱,不斷升級的智慧型手機正在對我們的元素周期表形成威脅,也在對我們的地球造成威脅。學會會長科爾·漢密爾頓稱,「由於人類過度使用,有些元素在未來100年內可能面臨徹底消失的風險」。

在元素周期表中,有30種元素用於智慧型手機製造,其中有17種屬於地球稀有元素。銦(49號元素)是用於製造手機和電腦觸控螢幕的主要元素之一,漢密爾頓稱,「銦的供應量非常有限,按照現在過幾年就更新設備的頻率,銦支撐不了幾年了」。

此外,作為地球上第二豐富的元素氦(2號元素),可能也只有幾十年的使用存量了。該學會稱,用於掃描儀及深海潛水用的氦一般會回收再利用,但聚會用的氦氣球一般會將氣體直接釋放到大氣中,從而迅速消失。漢密爾頓解釋稱,「若是氦氣進入大氣,它能迅速到達地球邊緣,從而永久消失在外太空」。

歐洲化學學會稱,「從個人角度,我們需要自問一下,是否真的有必要不斷升級我們的手機和其他電子設備。同時,我們要確保對於廢棄電子設備正確分類處理,以免它們汙染環境。」

但稍令人安心的是,佔大氣21%的氧氣,依然是最豐富的元素,完全沒有消失的危險。大家還是可以自由呼吸的。

不過,有些舊的要「走」,有些新的可能要「來」。

據《自然》雜誌,一些實驗室正在積極尋找第119號元素,它可能會使得現有的元素周期表終於要再加一行。

日本理研仁科加速器研究中心2017年曾預測,第119號、120號元素可能會在未來5年內被發現。

與此同時,關於現存超重元素的研究也在加速進行,這也可能會改變現有的元素周期表。

/謝蓮

編輯/方辰

相關焦點

  • 元素周期表150歲了!你知道手機正在威脅表中元素嗎?
    你知道嗎?到2019年,那些年折磨過我們的化學元素周期表就150歲了。1869年,俄羅斯科學家門捷列夫首次出版了類似於現代版元素周期表的周期表。為此,聯合國教科文組織(UNESCO)在兩年前就將2019年定為「化學元素周期表國際年」,將用一整年時間開展各類活動,紀念元素周期表誕生150周年。當地時間1月29日,聯合國教科文組織在法國巴黎揭開了元素周期表國際年的大幕。
  • 已經150歲的元素周期表,越來越酷了.
    老實說,可能這張 150 歲的元素周期表,對於很多人來說,只是高中化學裡的 「 必背 」 。但是對於人類文明來說,它的意義是非凡的。在門捷列夫的那個時代,人類已經發現了 63 種元素,但是都是偶然的情況下發現的,雜亂無章。化學元素對人類而言只是大自然中零散破碎、偶然現身的事實。元素周期律的發現讓人類觸及了元素間的規律。使得人類對自然的認識,邁上了新的臺階。不知不覺中,這張有著重大意義的周期表已經 150 歲了!
  • 誰的青春沒有一張元素周期表?化學元素周期表150歲生日,各種炫酷...
    --化學元素周期表150歲生日,聯合國、Nature、Science等都在為其慶祝!  今年是門捷列夫發現周期表的150周年,也是IUPAC成立的100周年。聯合國大會於2017年決定將今年定為「化學元素周期表國際年」(IYPT2019),以表彰化學元素周期表的重要性。今年會有很多活動來慶祝元素周期表150歲的生日。那大家印象中的元素周期表都是什麼樣的?大家都見過哪些元素周期表呢?盤點了下各式各樣炫酷的元素周期表。
  • 元素周期表問世150周年 - 人民周刊
    今年11月24日是朱令46歲的生日,這個被叫作「鉈」的化學元素再次引起討論。    「氫氦鋰鈹硼,碳氮氧氟氖,鈉鎂鋁矽磷……」這些化學元素承載著我們熟悉的那段中學記憶。提起化學周期表,人們會想到俄國化學家迪米特裡·門捷列夫。1869年,35歲的門捷列夫將當時已知的63種元素寫下來,並根據化學和物理性質將它們進行排列,為預測的未知元素留下空白位置,這就是著名的元素周期表。
  • 化學元素周期表 150 周年:製造手機的 17 種元素有 「瀕危」風險
    IT之家1月31日消息 2019年是化學元素周期表問世150周年,聯合國教科文組織29日在巴黎舉行儀式,啟動「化學元素周期表國際年」,並將舉辦一系列主題活動,紀念俄國科學家門捷列夫編制化學元素周期表150周年。
  • 元素周期表發現150周年!還記得被它支配的恐懼嗎?
    元素周期表發現150周年!還記得被它支配的恐懼嗎?由此看來,2019年已有150年歷史的元素周期表竟然存在了這麼久,著實讓人感到些許意外。誠然,嚴格來講,元素周期表本身並不是一種理論,但自從它首次發布以來,它一直是一種具有巨大力量和影響力的科學原則。1869年,俄國化學家門捷列夫(Dmitri Mendeleev)提出元素周期表。他認識到,如果按照相對原子質量遞增的順序排列,似乎每八個元素之後,元素的性質就會重複出現一次。
  • 來,帶你認識元素周期表
    小朋友們,你們知道元素周期表嗎?它是一個大表格,包含了許多化學元素。接下來,我們就讓它來介紹一下自己吧。嗨,大家好!我叫元素周期表,在每一本化學教材的最後一頁,你都可以看見我的身影,我詳細有序地記錄著至今為止人類已知的所有化學元素。
  • 元素周期表誕生150周年,你還記得幾個?
    如今距離元素周期表的誕生已有150周年了。 2018年,聯合國教科文組織將2019年定為國際化學元素周期表年(the International Year of the Periodic Table of Chemical Elements),並認為它是「科學共同的語言」(A Common Language of Science)。 本周,美國《科學》雜誌發表特刊紀念元素周期表誕生150周年。
  • 元素周期表150年了,你看過最有趣的版本長什麼樣?
    2019年是「國際元素周期表年」,到今年,這張揭示和預測化學元素規律的經典圖表已經誕生150年了。 為了紀念元素周期表年,《化學化工新聞》(C&EN)在推特上搞了個名叫「I Spy a Periodic Table」的小活動,向大家徵集各種元素周期表相關的趣圖。
  • 元素周期表51號元素是什麼梗?元素周期表51號元素是啥
    元素周期表51號元素是什麼梗?抖音真的是可以了,終於還是向元素周期表下手了!在網上經常能看到有關元素周期表51號元素的梗,那麼大家知道元素周期表51號元素是什麼梗嗎?下面就快和小編一起看看吧!元素周期表51號元素是什麼梗元素周期表51號元素是什麼?有點文化的應該是知道的吧!
  • 150歲C位出道 化學元素周期表有故事要講
    你是否也曾對著它一遍又一遍地背誦:氫氦鋰鈹硼,碳氮氧氟氖……   今天,這張150歲的化學元素周期表,有你不知道的故事要講。   由化學家創造,本不存在於自然界的元素,到底應該屬於元素周期表的哪個位置?   鐒(Lr)的位置,就一直是學術界爭論的焦點。   有物理學家對人工放射性元素鐒——位於元素周期表錒系末尾的第103號元素,進行了最新測量。實驗顯示,鐒元素最外層電子被束縛的很「松」,跟周期表最左一欄,也就是第一主族的鈉、鉀類似。
  • 沿用150年的元素周期表,現在可能需要更新換代
    編者按:門捷列夫的元素周期表伴隨了我們已整整150年,但在這期間內,化學家們卻仍然致力於根據最新的發現來修改和完善它,隨著越來越多的元素被發現和合成,元素周期表的形式也變得五花八門。本文譯自《紐約時報》中原標題為「Is It Time to Upend the Periodic Table」的文章,本文作者Siobhan Roberts。
  • 已經150歲的元素周期表 因菠蘿BOLO變得越來越炫酷
    元素周期表這樣背,你就是學海中最靚的仔每個學期,同學們都會遇到海量的背誦內容,要麼是富有韻律的詩詞歌賦,要麼是錯綜複雜的英文詞句,要麼是經常記混的各種公式......而最讓人頭暈目眩的,還要數元素周期表了。
  • 元素周期表誕生150周年了,解讀元素的那些事兒……
    共青團中央有態度 有溫度 全網青年都在關注來源:《中國科學報》 (2019-12-30 第1版 要聞 作者 白春禮 中國科學院院長、黨組書記 )導讀聯合國大會宣布2019年為國際化學元素周期表年,旨在紀念俄羅斯化學家門捷列夫在150年前發表元素周期表這一科學發展史上的重大成就
  • 元素周期表誕生150周年 化學給我們帶來什麼
    元素周期表誕生150周年  化學給我們帶來什麼  □ 陳 頤  無論元素周期表是否被發現,化學元素的規律還在那裡,未曾改變。只是在這個規律的指導之下,我們可以對化學進行更系統性研究,取得更多突破  「氫氦鋰鈹硼,碳氮氧氟氖……」還記得中學化學元素周期表上這一串字符嗎?
  • 元素周期表150間發生巨大變化,現在的也不會是終極形態
    元素周期表到今天已經有150年的歷史,為了慶祝這一科學關鍵時刻,聯合國宣布2019年為國際元素周期表年。但是元素周期表並不是從門捷列夫開始的,許多人都對這些元素進行了調整。首先,現代元素周期表上有一堆門捷列夫忽略了的元素(沒有給它們留出空間),其中最明顯的是稀有氣體(如氦、氖、氬)。而且,該表的方向與我們的現代版本不同,我們現在將元素放在一起,以列的形式排列成行。但一旦你把門捷列夫的這個周期表旋轉90度,就會發現它與現代周期表的相似之處。
  • 元素周期表發明於清朝,朱元璋給後代起名卻用上了,難道是穿越了
    如果你也喜歡歷史或者說了解明史,你就會發現,這些元素的名字與明朝皇室子弟的名字相似!難道元素周期表早在明朝就被我國發明了? 元素周期表中元素命名特徵 我們知道在元素周期表中,元素簡單來說可以分為幾類
  • 元素周期表150歲|化學之外的「門神」:跨界跨了半個俄國
    光憑一張元素周期表,門捷列夫就可坐擁「門神」地位。2019月2月迎來了化學元素周期表的150歲生日,也是俄國化學家的185歲誕辰。聯合國將2019年定為「國際化學元素周期表年」,並評價道:「元素周期表是科學史上最卓著的發現之一,刻畫出的不僅是化學的本質,也是物理學和生物學的本質。」
  • 化學元素周期表是怎樣被填滿的?
    2019年,化學元素周期表迎來150歲生日,這張讓無數學生頭大的表格為人們認識世界作出了突出貢獻!
  • 元素周期表到底是咋來的?
    門捷列夫的元素周期表1869年3月,門捷列夫在大量工作的基礎之上,發表了一篇名為《元素性質與原子量的關係》的論文,提出了元素周期律,並且發表了他的第一張元素周期表,這當中涵蓋了當時已經發現的63種元素。