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這個世界上總有人有奇奇怪怪的收集癖,而有錢人的收集癖總是顯得特立獨(dú)行,比如從前的世界首富比爾·蓋茨,他不喜歡收集豪車、名表,反而喜歡收集各種元素。在他的辦公室當(dāng)中,就有一面“元素周期表墻”。比爾蓋茨家的元素周期表墻有人可能覺得,收集元素有什
這個世界上總有人有奇奇怪怪的收集癖,而有錢人的收集癖總是顯得特立獨(dú)行,比如從前的世界首富比爾·蓋茨,他不喜歡收集豪車、名表,反而喜歡收集各種元素。在他的辦公室當(dāng)中,就有一面“元素周期表墻”。
比爾蓋茨家的元素周期表墻
有人可能覺得,收集元素有什么難的,這些元素不都是大自然當(dāng)中本身就有的嗎?那么,元素周期表目前共有118種元素,每種收集1克的話,大概要花多少錢呢?
元素周期表
大部分人對元素周期表的印象可能就停留在“氫氦鋰鈹硼,碳氮氧氟氖,鈉鎂鋁硅磷,硫氯氬鉀鈣”的口訣上了,甚至都記不清元素周期表到底有多少種了。
其實(shí)這很正常,因為元素周期表從本質(zhì)上來說并不是永遠(yuǎn)不變的,當(dāng)科學(xué)家在自然界中發(fā)現(xiàn)新的元素時,就會將它們加入其中。所以在我們沒有關(guān)注的時候,元素周期表其實(shí)也在偷偷地壯大自己的隊伍。
最早的現(xiàn)代化學(xué)元素周期表是門捷列夫在1869年時創(chuàng)造的,當(dāng)時的已知元素還只有63種。如今元素周期表當(dāng)中的元素已經(jīng)翻了一倍,并且一些元素的出現(xiàn)為人類科技進(jìn)步貢獻(xiàn)了巨大的力量。
既然元素周期表這樣有意義,收集它用來做一個獨(dú)一無二的展品似乎也不錯,那么,想收集齊的話容易嗎?
每個收集1克,集齊要花多少錢
從比爾·蓋茨未能填滿的那面墻,就可以看出想集齊是非常不容易的。因為有些元素在自然界中很多,有些元素不僅少,還具有半衰性,這就意味著你千辛萬苦地收集來,可能就只能當(dāng)看個“呲花”,轉(zhuǎn)瞬即逝。
首先咱們先來說說位于元素周期表前幾個周期中,價格比較便宜的元素。像氫氦鋰鈹硼這五個元素,在地殼當(dāng)中的含量都非常豐富,除了鈹元素價格稍高,每克大概為5.995元以外,剩下的每克單價都在1元以下。
至于碳氮氧氟氖的價格跟上面幾個差不多,基本都只要不到1塊錢就能搞定。像氧和碳這種元素,單價甚至連一分錢都不到,完全可以忽略不計。
在粗略統(tǒng)計下,集齊前三個周期的元素只需要不到9塊錢。這樣來看,好像并不難,造價也可以接受,甚至說,按這種花銷下去,收集齊的耗資還不如一個手辦高,還是比較劃算的。
但事實(shí)沒這么容易,咱們再來看看價格在千元以上,百萬以下的元素。93號镎元素,是以海王星的名字來命名的,外表看起來是一塊平平無奇的銀白色金屬,但是具有放射性。
并且這個元素在自然界當(dāng)中幾乎不存在,只能依靠人造制成。而且這種元素的半衰期很短,大概在2.35天左右,所以想一直留住本真的它,可能就需要每隔兩天換一次展品。镎每克的單價大約是3960元,收集1克還是有機(jī)會的。
位于它前后的91號鏷元素和94號钚元素的單價也在千元以上,钚元素作為制造核武器的重要原料,每克造價甚至達(dá)到了38940元。
當(dāng)然,幾千元甚至幾萬元,在土豪的眼中也就不算什么,起碼對比爾蓋茨這種人來說,就能輕松地收集齊。但是,接下來要介紹的幾種元素,其價格就是可望而不可即的了。
比如原子序數(shù)為98號的锎元素,它是第六個被人工合成的超鈾元素,看起來是銀白色的。由于需要極其復(fù)雜的手段進(jìn)行人工合成,所以它的每克售價至少在20億以上。
上世紀(jì),美國原子能協(xié)會曾向?qū)W術(shù)機(jī)構(gòu)出售過這種元素的同位素,不僅出價高,制造出來的量也相當(dāng)?shù)纳佟?/p>
還有84號元素釙,它是已知最稀有的元素之一,外觀也是銀白色的金屬。這個元素還是居里夫人和他的丈夫一起發(fā)現(xiàn)的,不僅貴,還含有劇毒。
更重要的是,釙元素在地殼當(dāng)中的含量只有100萬億分之一,所以更多時候想得到它還是要依靠人工制造,據(jù)悉它的每克價格甚至達(dá)到了3000億元左右,簡直貴的離譜。
由此可見,化學(xué)周期表當(dāng)中的各種元素,便宜的不到一分錢,而貴的卻動輒要幾千億。在這種情況下,想要全部收集齊,至少要花費(fèi)5000多億元,并且許多元素是你拿錢都買不到的。
從現(xiàn)實(shí)的角度來說,即使有人富可敵國,可以一擲千金地收集齊所有的元素,也無法將其好好地擺在展柜當(dāng)中做長期展覽。
因為許多元素的半衰期非常的短暫,可能剛在實(shí)驗室制造出來后,才運(yùn)回家就已經(jīng)衰變了,此時它就不是元素周期表當(dāng)中所指的那個元素了,嚴(yán)苛的強(qiáng)迫癥應(yīng)該無法忍受這樣的事情。更不用說,某些放射性元素對人體還有害。
不過,不將其全部收集,收集比較常見的一部分還是比較簡單的。國外有不少人都在嘗試使用元素周期表的實(shí)物展窗的形式展示元素周期表。
元素周期表實(shí)物展窗
人其實(shí)是一種視覺動物,如果只是看元素周期表上密密麻麻的字和符號,很難對其產(chǎn)生深刻的印象。所以元素周期表的實(shí)物展窗,不僅能體現(xiàn)各個元素本來的模樣,還能讓大家對其形象記憶。
需要注意的是,人們在制作元素周期表實(shí)物展窗的時候,并不是像大家想象的那樣,將每種元素切下來一點(diǎn)兒然后放在器皿中。
而是會尋找各種形態(tài)各異的單質(zhì),以鎂元素來說,像鎂條、鎂粉等都可以放進(jìn)鎂元素的展窗。而且他們也沒有要求一定展示單質(zhì)物品,像一些用鎂合金制造成的東西,也會被放入其中。
國內(nèi)一些學(xué)者也嘗試著做了元素周期表的實(shí)物展窗,并且會將具有相似特點(diǎn)的元素編成一組單獨(dú)展示,比如錳、鐵、鎳、銅等,它們的元素就十分豐富多變。
除了單質(zhì)元素,每種元素之下還分為了單質(zhì)、合金類、化合物三類分別展示,讓人們可以通過眼睛充分了解這些元素的實(shí)體。
當(dāng)然,在制作這種實(shí)物展窗的時候,依舊會面臨許多格子空著的情況。畢竟有些元素的價格實(shí)在太高了,或者屬于放射性元素,并不適合拿來展示。
并且鑒于元素周期表這些年的不斷演化,可能還要空出幾個格子來迎接新成員。
那么,元素周期表到底曾發(fā)生過怎樣的變化?有多少化學(xué)家為這張表付出過努力呢?
元素周期表的漫長演化
首先就是嘗試階段,在1862年時,法國的礦物學(xué)家尚古多創(chuàng)造了“螺旋圖”,讓元素周期表圍繞著圓柱體分布。但凡性質(zhì)相似的元素,都會處在同一條垂線上,不過看起來還是非常費(fèi)勁兒的。
在他之后,英國化學(xué)家歐德林和德國化學(xué)家邁耶爾又相繼發(fā)布了其他類型的元素表。
直到1869年的時候,門捷列夫發(fā)布了第一個周期率圖表,兼顧了縱向和橫向排列的特點(diǎn),又極具區(qū)分性,所以贏得了更多的支持。
在這種情況下,門捷列夫時隔兩年又出了第二張元素周期表,將排布方式從豎排變成了橫排。
上世紀(jì)初開始,元素周期表就進(jìn)入了完善的階段,而且人們在發(fā)現(xiàn)新的元素之后還會不斷地往里面加,在這種情況下,一些元素原有的位置也出現(xiàn)了變化。更多的放射性元素和惰性氣體出現(xiàn)在了周期表當(dāng)中,并且德國化學(xué)家柯塞爾還用原子序數(shù)替代了原來的相對原子質(zhì)量。
其實(shí)元素周期表的不斷變化,正是代表人類探索世界的過程處在不斷地進(jìn)步當(dāng)中,我們發(fā)現(xiàn)的元素越來越多,人工可以制造出來的元素也越來越多。在這種情況下,元素周期表,也算是見證人類的發(fā)展史了。
陳陽東
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