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元素周期表

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元素周期表相关的资讯

  • 谁的青春没有一张元素周期表?化学元素周期表150岁生日,各种炫酷周期表盘点
    p strong --化学元素周期表150岁生日,联合国、Nature、Science等都在为其庆祝! /strong /p p   今年是门捷列夫发现周期表的150周年,也是IUPAC成立的100周年。联合国大会于2017年决定将今年定为“化学元素周期表国际年”(IYPT2019),以表彰化学元素周期表的重要性。今年会有很多活动来庆祝元素周期表150岁的生日。那大家印象中的元素周期表都是什么样的?大家都见过哪些元素周期表呢?盘点了下各式各样炫酷的元素周期表。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/6f39b81f-9fd9-4442-be96-0415ce3bd0e4.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 585" height=" 248" style=" width: 585px height: 248px " / /p p   2017年12月20日,联合国大会宣布将2019年定为“化学元素周期表国际年”(IYPT2019),以表彰化学元素周期表的重要性。2019年是门捷列夫发现周期表的150周年,也是IUPAC成立的100周年。 联合国大会表示,“化学元素周期表是现代科学领域最重要和最具影响力的成果之一,不仅反映了化学的本质,也反映了物理学、生物学和其他基础科学学科的本质”。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/b66a5f4e-b1f6-4afd-9404-ca08e2e484ae.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 619" height=" 262" style=" width: 619px height: 262px " / /p p style=" text-align: center " 门捷列夫的周期表 /p p   2019年1月29日,联合国教科文组织于巴黎举行的“化学元素周期表国际年”(IYPT2019)启动仪式,仪式上教科文组织总干事阿祖莱与俄罗斯科学和高等教育部部长戈图科夫(Mikhail Kotyukov)、法国科学院院长科尔沃(Pierre Corvol)以及2016年诺贝尔化学奖得主费林加(Ben Feringa)等贵宾一同为国际年庆祝活动揭幕。 /p p 以下是各类元素周期表盘点: /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/d25fb8ae-1f83-417f-aae5-af7713343143.jpg" title=" 10.jpg" alt=" 10.jpg" width=" 576" height=" 442" style=" width: 576px height: 442px " / /p p style=" text-align: center " NIST 标准版元素周期表 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 这张应该是目前最新最标准的元素周期表了,由美国国家标准与技术研究院发布。最后更新时间为2017年2月. /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/d7a978e3-3e38-4b89-a843-6ad1eefde2d6.jpg" title=" 11.jpg" alt=" 11.jpg" width=" 565" height=" 328" style=" width: 565px height: 328px " / /p p style=" text-align: center " strong IUPAC版 元素周期表 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/aac00d83-8dec-4b6a-8951-d6aa928c8e32.jpg" title=" 12.jpg" alt=" 12.jpg" / /p p style=" text-align: center " 人教版 元素周期表 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/2043c8e3-5792-4163-ae7a-8a018ee755b6.jpg" title=" 13.jpg" alt=" 13.jpg" width=" 618" height=" 443" style=" width: 618px height: 443px " / /p p style=" text-align: center " span style=" text-align: center " 立体版 元素周期表 /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/9d561ec3-06d9-4169-afea-231dd4a94148.jpg" title=" 21.jpg" alt=" 21.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图标版 元素周期表 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/1e0067a1-a79e-4e63-857f-44c7480d7c0d.jpg" title=" 28.jpg" alt=" 28.jpg" width=" 573" height=" 407" style=" width: 573px height: 407px " / /p p style=" text-align: center " 原子轨道版 元素周期表 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/8adb6732-5bd4-4c14-88ab-0656a4894846.jpg" title=" 42.jpg" alt=" 42.jpg" / /p p style=" text-align: center " 科学趣闻:世界上最大的元素周期表 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/5d925c66-2d39-4731-b297-02d124250e88.jpg" title=" 微信图片_20190201151120.jpg" alt=" 微信图片_20190201151120.jpg" / /p p style=" text-align: center " WIFI 版 & nbsp 元素周期表 /p p & nbsp & nbsp 是否勾起了你中学时的回忆?欢迎网友投稿发送你们喜欢的元素周期表给小编。邮箱:liuld@instrument.com.cn /p
  • 117号元素将被列入元素周期表
    据俄罗斯媒体6月25日报道,俄罗斯科研小组日前再次成功合成117号元素,从而为117号元素正式加入元素周期表扫清了障碍。   总部位于俄罗斯首都莫斯科郊外的杜布纳联合核研究所于2010年首次成功合成了117号元素。然而国际理论与应用化学联合会(IUPAC)要求杜布纳联合核研究所再次合成该元素,之后他们才能正式批准将它加入元素周期表。   杜布纳联合核研究所的一名高级负责人说,研究小组已经成功完成了验证工作,并向IUPAC正式提交117号元素的登记申请 如果顺利,117号元素将会在一年内被命名,并归入元素周期表。   据悉,杜布纳联合核研究所使用粒子回旋加速器,用由20个质子和28个中子组成的钙48原子,轰击含有97个质子和152个中子的锫249原子,生成了6个拥有117个质子的新原子,其中的5个原子有176个中子,另一个原子有177个中子。   1869年问世的门捷列夫元素周期表是宇宙的基本规律之一,也为人类认识自然提供了一把刻度精准的尺子。其中,第92号元素铀之后的元素在自然界中并不存在,都必须通过人工合成方式获得。杜布纳联合核研究所此前还成功合成了第113号、115号、118号元素。此外,德国的亥姆霍兹国家研究中心联合会正在致力于第119号和第120号元素的合成工作。
  • 元素周期表喜添新成员:4种新元素获提名
    p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201606/insimg/6ad50889-8ac2-4e11-bf4c-a9d2ea60289e.jpg" title=" catchpic-c-ca-ca89266a8a16b76a4976f81c482bacda.jpg" / /p p style=" text-align: center " 4个获提名的新元素(元素周期表的右下角) /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 化学管理机构、总部位于瑞士苏黎世的国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)于6月8日在一份提案中宣布,113号元素将被命名为nihonium(Nh) 115号元素将被命名为moscovium(Mc) 117号元素将被命名为tennessine(Ts) 118号元素将被命名为oganesson(Og)。 /p p   该联合会去年年底宣布,确认上述4种新元素的存在。这些元素由俄罗斯、美国和日本的科研团队发现,他们也获得了对这些元素的正式命名权。 /p p   根据IUPAC的规定,发现方对新化学元素拥有命名权,而新修改的命名原则是可根据神话概念及人物、矿物和其他相似物质、地名与地理区域、元素性质或科学家姓名来命名新元素。 /p p   IUPAC下属无机化学部门主席Jan Reedijk在一份媒体声明中表示:“尽管这些元素的名称看起来多少有些任性,但它们完全与IUPAC的规则相一致。”或许这其中最引人注目的命名要数第118号元素oganesson。该元素以俄罗斯杜布纳市核研究联合学院(JINR)83岁研究人员Yuri Oganessian命名。Yuri曾帮助发现了大量的超重元素。第118号元素是人类目前合成的最重元素。 /p p   这是有史以来第二次用一个健在的科学家为新元素命名。而之前的一次曾引发了巨大的争议——1993年,美国加利福尼亚州劳伦斯· 伯克利国家实验室的研究人员提议用该国核化学先驱Glenn Seaborg的名字为第106号元素seaborgium命名。起初,IUPAC通过了一项决议,表示元素不能以健在的科学家命名,从而拒绝了美国科学家提议,但最终IUPAC还是妥协了。 /p p   IUPAC表示,以莫斯科地区命名的第115号元素Moscovium向“JINR所在地、古老的俄罗斯土地表达了敬意” 而第117号元素tennessine则“赞扬了美国田纳西地区——包括橡树岭国家实验室、范德堡大学和诺克斯维尔的田纳西大学——在超重元素研究中作出的贡献”。 /p p   JINR的研究人员与加利福尼亚州劳伦斯· 利物莫尔国家实验室、橡树岭国家实验室合作,共同发现了上述两种元素。 /p p   第113号元素nihonium则是第一个以东亚国家命名的人造元素。日本在2004年就宣布合成了第113号元素,这也是亚洲科学家首次合成的新元素。日本理化学研究所仁科加速器研究中心的科研人员将第113号元素以日本国名(Nihon)命名为nihonium。IUPAC表示:“这个元素的名称与发现它的国家直接联系起来。” /p p   在此之前,最近添加到元素周期表上的是flerovium(Fl,第114号元素)和livermorium(Lv,第116号元素)。所有这些人造元素——包括最新的4个元素——都是在实验室中通过粉碎更轻的原子核创造的微量元素,并且它们在分裂成更小、更稳定的片段之前仅存在了几分之一秒的时间。 /p p   自从19世纪门捷列夫首创现在通行的化学元素周期表以来,人类已发现了118种元素。它们在元素周期表上按原子序数排列,每一列称作一个族,每一行称作一个周期。 /p p   研究人员表示,这4种新元素将完成元素周期表中第七周期元素的排列,并为寻找元素“稳定岛”提供证据。现在的元素周期表只有七行,其中第七行中原子序数在93号及以上的元素都在自然界中不稳定,是人工合成的。然而核物理学家早就预言说,可能存在一个超重“稳定岛”,岛内元素原子的质子和中子数量超越元素周期表内的元素,但十分稳定。 /p p   这4种新元素将接受为期5个月的公众评议。除非有公众抗议,否则,按计划IUPAC理事会将在今年11月初正式批准4种新元素加入化学元素周期表大家庭。 /p
  • 元素周期表再添两名“新丁”
    据美国《连线》杂志网站6月6日报道,元素周期表家族再添两名“新丁”:超重元素114和116,原子量分别为289和292。它们现在是元素周期表中最重的元素,取代了以前的“霸主”——原子量为285的第112号元素“鎶”和原子量为272的第111号元素“錀”。   这两种新元素的放射性极强,会在不到一秒的时间内衰减成更轻的原子,116号元素会快速衰减为114号元素,紧接着又会转变为更轻的元素鎶。   几年前,科学家就宣称发现了这两种元素,例如,1999年,俄罗斯物理学家用高能粒子钙-48冲击钚-244,产生了一个很快衰变的第114号元素的原子。   第116号元素于2000年被科学家发现。经过长达10年的进一步研究以及长达3年的审查,国际纯粹化学和应用化学联合会(IUPAC)于6月1日正式将这两种新元素添加到元素周期表中。   目前这两种元素还没有正式的名称,此前有科学家建议将第114号元素命名为flerovium,以纪念苏联原子物理学家乔治弗洛伊洛夫 将第116号元素命名为moscovium,以莫斯科为名。
  • 元素周期表或迎来一个新“兄弟”
    新华社北京5月3日电 背诵元素周期表的学生可能又要再多记忆一个元素了。一个国际科研小组2日说,他们利用新实验成功证实了117号元素的存在,这一成果使得该超重元素向正式加入元素周期表更近了一步。   117号元素是以俄罗斯杜布纳联合核研究所为首的一个国际团队于2010年首次成功合成的。但此后,只有2012年曾成功重复这一实验。   最新实验在德国亥姆霍兹重离子研究中心进行,欧洲、美国、印度、澳大利亚和日本等多国研究人员参与。他们在粒子加速器中,用钙离子轰击放射性元素锫,成功生成117号元素。117号元素很快又衰变成115号元素和113号元素。   这一成果发表在新一期《物理学评论通讯》上。研究人员接下来将把成果提交给国际纯粹与应用化学联合会审核,该联合会将会决定是否还需进一步验证。如果审核通过,该联合会还将决定哪个机构拥有117号元素的命名建议权。   化学元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称。序号在92以后的重元素在自然界中难以稳定存在,104号及以后的元素被称为超重元素,寿命更加短暂,迄今所有的超重元素均为人工合成。不过按照已提出几十年的&ldquo 稳定岛&rdquo 理论,随着新合成的元素越来越重,它们会变得更加稳定,存在寿命也随之延长。   近年来科学家合成了一系列超重元素,第114号和第116号元素已正式成为元素周期表的新成员。而成功合成117号元素,按照德国亥姆霍兹重离子研究中心科学主管霍斯特· 施托克尔的评价,是&ldquo 通往生产与探测位于&lsquo 稳定岛&rsquo 上的超重元素的重要一步&rdquo 。
  • 美利用光谱技术发现元素周期表新视角
    元素周期表   将金属铅转变成黄金或许永远是个神话,不过与其相类似的“炼丹术”不仅可能,而且还相当廉价。美国宾州大学3名研究人员日前发表文章说,他们发现某些元素原子的组合所显示的电子特征同其他元素的电子特征相仿。研究小组带头人艾伯特卡斯尔曼教授表示,此发现有望帮助人们获得更廉价的广泛应用于新能源、环境治理和催化剂的材料。   研究人员同时还向人们展示,在完成的原子合成研究中,他们所验证的那些原子通过简单地查看元素周期表就能预测到。研究小组利用先进的实验和理论对这些崭新和意外的发现进行了量化分析。卡斯尔曼教授认为,他们开创了认识元素周期表的新视角。相关研究成果发表在近期的《美国国家科学院院刊》网站上。   卡斯尔曼领导的研究小组另外两名成员分别是塞缪尔培泊尼克和达斯萨古纳偌特恩。培泊尼克曾是宾州大学的研究生,现为太平洋西北国家实验室的博士后研究员;古纳偌特恩仍是宾州大学的研究生。在研究中,他们利用光电子成像光谱技术,分析研究了一氧化钛和金属镍、一氧化锆和金属钯,以及碳化钨和白金两两之间的相同点。   卡斯尔曼介绍说:“光电光谱仪可测量将原子或分子中电子从各种能态移出(或去除)所需的能量,与此同时用电子相机将去除电子过程的分步图拍摄下来。如此方法允许我们了解电子的结合能,并观测电子在被从原子中去掉前所处在的电子轨道的自然状况。我们发现,从一氧化钛分子中去除电子所需的能量同从镍原子中去除电子所需的能量相同。同样,一氧化锆和金属钯以及碳化钨和白金的情况也是这样。这3对物质的关键点是它们两两之间具有等电子体结构,也就是说它们两两之间具有相同的(外层)电子排布。”他强调,等电子体在这里主要是指原子或分子的外层电子数目。   在光电光谱仪拍摄的成像中,研究小组研究的3对物质两两之间代表着电子从原子外层被去除时所发出的释放能量的亮点看起来相似,图表也显示两两物质之间能量峰值相近,同样理论计算的结果表明它们的能级也相匹配。   卡斯尔曼解释说,一氧化钛、一氧化锆和碳化钨分别是金属镍、金属钯和白金的“超级原子”。所谓“超级原子”是一簇带有元素原子某些特征的原子。卡斯尔曼过去的实验室涉及到超级原子概念的研究,其中一项实验显示,由13个金属铝原子组成的原子簇其表现如同一个碘原子,而在铝原子构成的系统中增加一个电子,其表现则如同一种罕见的气体原子。进一步研究发现,14个铝原子组成的原子簇的活动性与一种碱金属原子的相当。   卡斯尔曼新的研究目标是将超级原子想法提高到一个新的高度,并为超级原子概念提供合理的量化基础。他表示:“这看上去就像我们能预测哪些元素原子的组合可模仿其他的元素原子。比方说,通过查看元素周期表,你便能推测一氧化钛是镍的一个超级原子。简单方法是钛原子的外层有4个电子,而原子氧的外层有6个电子,在元素周期表中,钛元素向右移动6个元素便是镍。镍原子的外层有10个电子,正好与钛和氧组合的分子的外层电子数相同。我们曾考虑这个发现肯定是一种不可思议的巧合,于是我们试着用其去了解其他的原子,却发现存在着同样的规律。”   卡斯尔曼表示,他不知这样的规律是否适合于整个元素周期表中的所有元素,或者该规律是否只适合表中部分元素。目前,他和研究小组的成员正忙于对过渡金属元素的分析工作。未来,他们计划研究了解超级原子是否与其对应的元素原子具有类似的化学性质。   对于新研究的应用,卡斯尔曼说:“白金广泛用于汽车的催化转化器中,但是它十分昂贵。相反,与白金对应的碳化钨却价格低廉。如果汽车催化转化器制造商能够利用碳化钨来取代白金,那么便可以节省大笔的资金。同样,用于某些内燃过程中的金属钯期望能被廉价的一氧化锆所代替。我们的研究从科学进步和实际应用两个角度看,都是十分令人振奋的。”
  • 元素周期表添4个新成员 化学课本将改写
    p   4个新的化学元素如今已经被正式添加到元素周期表中,这也意味着,这张表的第七行终于完整了。 /p p style=" text-align: center " img title=" 20161668226450.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/noimg/3757b915-33dc-4022-bcd4-e434b3b78871.jpg" / /p p style=" text-align: center " 元素周期表的第七行完整了。 /p p style=" text-align: center " 图片来源:Sandbh/Wikimedia Commons /p p   多年来,第113号、115号、117号和118号元素早已被用铅笔写在了元素周期表上,而来自俄罗斯、美国和日本的实验室也曾多次宣称发现了这些元素。然而对于这4个新元素的官方认可一直等到了2015年年底—— 一组独立专家日前一致认为,相关证据是有效的。总部位于美国北卡罗来纳州三角研究园的国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)于2015年12月30日宣布了该专家组的结论。 /p p   所有这4种新元素都是科学家在实验室中通过粉碎更轻的原子核人工合成的。质子和中子不稳定的凝聚体在分裂成更小且更稳定的碎片之前仅存在了几分之一秒的时间。 /p p   那些发现这4个新元素的团队如今可以为元素的名称和两个字母的符号提出建议。这些元素可以用它们的一个化学或物理性质、一个虚构的概念、一种矿物、一个地方或国家,或是一个科学家的名字来命名。 /p p   发现第113号元素的优先权授予了日本研究人员,他们非常高兴,因为这将成为第一个在东亚被命名的人造元素。当这一元素于12年前首次被发现时,“Japonium”便被建议作为它的名称。 /p p   位于东京附近和光市的日本理化研究所(RIKEN)仁科加速器科学中心于2004年首先宣布发现了第113号元素。这也是亚洲科学家首次合成新元素,中国科学院近代物理研究所、高能物理研究所的科研人员也参与了这一研究。 /p p style=" text-align: center " img title=" mp52413726_1451983172599_2.jpeg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/noimg/d491f458-9771-426f-9718-88420b278ae4.jpg" / /p p   日本的研究小组使用加速器使第30号元素锌的原子加速,然后撞击第83号元素铋的原子,使二者原子核融合在一起而得到113号元素。他们从2003年开始实验,在2004年、2005年和2012年共3次合成了113号元素。到那时,研究人员已经有了该元素的3个原子。 /p p   2001年诺贝尔化学奖得主野依良治在为IUPAC的决定召开的一次新闻发布会上表示:“对科学家而言,这比一枚奥林匹克金牌具有更大的价值。”(野依良治并非日本研究团队成员,但他是RIKEN前任所长。) /p p   俄罗斯和美国研究人员之前也曾发表声明表示发现了第113号元素,但并未被来自IUPAC和国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)的专家组授予优先权。 /p p   然而俄罗斯和美国却从其他3种元素那里获得了荣誉及冠名权。 /p p   IUPAC/IUPAP委员会表示,第115号和117号元素首先由俄罗斯杜布纳市核研究联合研究所、加利福尼亚州利弗莫尔市劳伦斯-利弗莫尔国家实验室和田纳西州橡树岭国家实验室合作发现。其他团队的工作——例如瑞典研究团队使用一部德国加速器——则帮助确认了第115号元素的存在。 /p p   而发现第118号元素的荣誉——这是迄今为止人工合成的最重元素——授予了杜布纳和劳伦斯-利弗莫尔团队。该元素有一个曲折的历史——1999年宣称发现这一元素的一项声明于两年后被收回,原因是有指控称存在伪造数据的行为。 /p p   英国利物浦大学核物理学家Rolf-Dietmar Herzberg表示,物理学家如今正在尝试人工合成第119号、120号元素,在当前技术水平下这一研究是能够实现的。然而迄今为止还没有人表示看见了新的元素——德国达姆施塔特市重离子研究GSI亥姆霍兹中心研究人员曾于2012年进行了5个月的试验但未获成功。在第120号元素之后,研究人员认为,让两个原子核融合的可能性近乎为零。 /p p   迄今为止,元素周期表上从自然界发现的元素只到第92号元素铀,93号及以上的元素都是人工合成的。按惯例,新元素命名一般用国名、地名和人名等加上后缀“um”的形式。 /p
  • 第117号化学元素正式获官方命名 元素周期表符号为Ts
    美国橡树岭国家实验室(ORNL)官网11月30日发布新闻公告称,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)正式批准将117号化学元素命名为“Tennessee”,以表彰位于田纳西州的橡树岭国家实验室、范德堡大学和田纳西大学在该元素发现中作出的贡献。其在元素周期表中的符号为Ts,从此117号元素不再只有代号。  117号元素2010年首次被科学家发现,2015年12月30日,IUPAC和国际纯粹与应用物理联合会联名宣布,已经通过实验证实了这一元素的存在,随后ORNL提出以田纳西州命名的建议,历时一年才得以正式批准。  117号元素作为一种超重元素在自然界中并不存在,是科学家们通过钙-48原子轰击同位素锫-249人工合成的,而合成所需的锫-249,全世界只有ORNL的高通量同位素反应堆能够生成。ORNL为俄罗斯杜布纳联合核研究所提供了22毫克锫-249,经过6个月实验最后生成了6个Ts原子并获得了证实。  官方同意用“Tennessee”为117号元素命名还有一个原因,该元素在周期表中属于卤族元素,卤族元素在周期表中的英文名称都是以-ine结尾,比如氟为“Fluorine”、氯为“Chlorine”,这样可保持卤族元素名称的一致性。  田纳西州州长比尔哈斯拉姆和ORNL主任托姆梅森分别发表声明。梅森表示,田纳西出现在元素周期表中证明了田纳西州在国际科学界的地位。哈斯拉姆代表所有田纳西州人民对获得这一荣耀表示感谢。
  • 元素周期表空置100多年的114和116号房间来了新住户
    一觉醒来,哥白尼和诺贝尔发现大楼里搬来两位新邻居,他们将要住进空置了100多年的114和116号房间。   这栋大楼被称作“人类最伟大、最美丽的创造”。老街坊们都知道,业主委员会对住户的要求严苛极了,从19世纪到现在,总共也只有100来个住户如愿以偿。大楼名叫元素周期表,每种元素都有编号,大小恰好等于该元素原子的核内电子数。   众所周知,元素大楼眼下只有118个房间。102号住户被命名为“诺贝尔”,112号则是“哥白尼”。   就在今年6月以前,原子量为285的“哥白尼”还是最重的元素。不过,它现在必须拱手让出霸主的地位了。6月6日,超重元素114和116正式成为元素周期表的一员,原子量分别为289和292。   从1869年门捷列夫将当时已知的63种化学元素按原子量大小排列成表开始,为元素周期表寻找新成员,就成为一项重要的课题。   门捷列夫发现,元素的性质随着原子量的增加呈周期性的变化,但又不是简单的重复。他根据这个规律在周期表上留下空格,并大胆地预测:“属于这些空位的元素将来一定会被发现。”   最初,化学家们认为自然界存在92种天然元素。1942年,后来大名鼎鼎的92号元素铀被发现,周期表似乎走到了终点。可随后,人们又一鼓作气地找出了13种新元素。有人断言,105号元素就是“真正的尽头”,毕竟核电荷越来越大,质子间的排斥力将远远超过核力,会导致它发生衰变。   不过,这个“断言”没能维持几年,106至109号元素又陆续被合成。眼下,就连114号和116号都出现了。   自1999年以来,有若干研究小组宣称成功制得114号元素。但只有来自俄罗斯杜布纳的联合核子研究所和美国加州的劳伦斯利弗摩尔国家实验室的联合研究小组的实验结果获得了业界的认可。   俄美联合科研小组让两个较轻的原子核互相撞击,以制取较重元素的核子。他们把含有96个质子的放射性元素锔作为标靶,然后用含有20个质子的钙原子核轰击锔原子核,从而制得116号重元素的原子核。   之后,116号会衰变为114号,并释放出含2个质子、2个中子的粒子。当然,114号元素也可直接通过钙原子核轰击钚而制得,其中钚元素的质子数为94。   来自国际纯化学与应用化学联盟(IUPAC)和国际纯物理与应用物理联合会(IUPAP)的科学家组成的专门委员会整整评估了三年,才为这两名新成员发放了通行证。   它们在“元素大楼”里的行踪相当神出鬼没,到现在也没有被谁看到过“真面目”。114号在出生半秒钟后,就会衰变为“哥白尼”。而116号在衰变前,寿命仅有几毫秒。不过,据俄罗斯科学家介绍,在微观世界里存在0.05秒,已经“十分惊人”。   在专门委员会主席保罗卡罗尔看来,这两种新元素稳定存在的时间起码要延长到1分钟,人们才有可能对其化学性质进行追踪分析。眼下科学家们只能依靠推测,两名新成员“可能是固态”。   同时申请入住元素周期表的还有113、115和118号元素,但委员会发表声明称:“就目前已获得的科学依据来看,还不足以授予其入住元素周期表的入场券。”   这两位新成员还没有自己的名字,发现它们的研究人员有权就命名问题提出建议,由国际纯化学与应用化学联盟考虑是否予以采纳。比如,“哥白尼”的发现者称,“‘哥白尼’改变了我们对世界的认识,我们很荣幸能通过这一方式纪念这位杰出的科学家。”   在卡罗尔看来,命名原则只有一条,“只要别太离谱儿就行。”   他可能更为担心安排住宿的问题。118号元素曾经被视为元素周期表的尽头,毕竟,元素的半衰期已经短到以毫秒计了。   前不久,位于俄罗斯叶卡捷琳堡市的全俄发明家专利研究院迎来了一位神秘的工程师,他声称自己发现了119号元素。但他不愿意透露自己的姓名,也不愿透露这一元素的合成方法。   没人说得准,119号元素是真是假,但同样也没有人敢轻易预测元素周期表的终点。说不定,科学家很快就得为新元素盖一栋新大楼。
  • 元素周期表再添新成员-3种重元素
    据美国趣味科学网站11月6日报道,国际纯粹及应用化学联合会(IUPAP)近日在伦敦召开年度大会时,宣布将新发现的3种重元素分别命名为:鐽(Darmstadtium,Ds)、錀(Roentgenium,Rg)、鎶(Copernicium,Cn)。   这3种新元素各有110、111和112个质子,由位于德国达姆施塔特的德国重离子研究中心(GSI)的科学家以其他原子束撞击重原子核而产生。   Ds以发现的地名达姆施塔特(Darmstadt)命名;Rg是为了纪念X光的发现者、德国物理学家伦琴(Wilhelm Rontgen)命名;Cn是为了纪念天文学家、现代天文学创始人尼古拉哥白尼(Nicolaus Copernicus)命名。   这些元素都非常重且极端不稳定,自然界中并不存在,只能在实验室中制造出来,而且它们会很快衰变为其他元素,因此,人们现在还未能完全揭开其“神秘面纱”。它们都被称为“超重元素”或“超铀元素”。   1994年9月,德国重离子研究中心的西格德霍夫曼领导的团队首次合成出110号元素鐽。他们用镍-62撞击金属铅的一个重同位素得到了四个鐽原子,随后又用镍-64重复进行了该实验,制造出了另外9个鐽原子。   111号元素錀元素的三个原子由霍夫曼团队于1994年12月8日首次制造出来;在2002年的重复实验中,他们又制造出了另外三个錀原子。   112号元素鎶的一个原子则是科学家们历经10多年的探索和多次重复实验才首次成功合成的。1996年2月9日,霍夫曼的团队利用一个120米长的粒子加速器,向铅原子发射一束带电锌原子(或者锌离子),这两种元素的核子结合在一起成为新元素的核子。至今,科学家们已制造和探测出了约75个鎶原子。霍夫曼表示:“鎶是为了纪念天文学家、现代天文学的创始人尼古拉哥白尼而命名,他改变了我们对世界的看法。”   国际纯粹及应用化学联合会秘书长罗伯特卡比-哈瑞斯表示:“全球物理学家对这些元素的命名达成了一致意见,现在,我们很高兴将其添加入元素周期表这个大家族中。”
  • 元素周期表上的地理冷知识,你认识几个?
    p   3月14日,日本首次发现的113号元素被负责管理化学元素符号的国际化学组织“国际纯粹与应用化学联合会”正式命名为Nihonium,中文名称是“鉨”。113号元素是日本理化学研究所的一个科研小组于13年前合成的,是亚洲发现的第一个元素,它的名称来自于“日本”(Nihon)这一国名。 /p p   那么,除了新命名的113号元素“鉨”,元素周期表上还有哪些元素也是以国家或地名命名的呢?我们统计发现,元素周期表上以地名命名的有以下几类: /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/e83b5d2d-2409-440f-97df-095f1a268c3a.jpg" title=" 148469_副本.jpg" / /p p    strong 1. 类似“和田玉”“太湖石”这种以矿物原产地命名的 /strong /p p   希腊的Magnesia地区,不仅出产一种苦土(即白色氧化镁white magnesia alba),而且还出产好几种黑色矿物(例如软锰矿pyrolusite),从苦土和软锰矿中分别发现了元素镁(Mg,Magnesium)和元素锰(Mn,Manganese)。 /p p   铜的英文是copper,为什么它的元素名称和元素符号分别是Cuprum和Cu呢?因为在罗马时代,铜的开采主要是在塞浦路斯岛上进行的,所以铜的元素名称和符号就与塞浦路斯岛的拉丁文Cyprium有关了。 /p p   苏格兰村庄Strontian出产一种铅矿,从这种铅矿中最早发现了元素锶,所以锶的元素名称就以该村庄来命名——Strontium,元素符号就是Sr。 /p p   瑞典村庄Ytterby,在化学课本中是一个熠熠生辉的名字,一共有7种稀土元素的发现、命名都和这个北欧的小村庄有关。从Ytterby出产的稀土矿石中,先后发现并用该村庄的名称命名了4种稀土元素——钇(Y,Yttrium)、铽(Tb,Terbium)、铒(Er,Erbium)和镱(Yb,Ytterbium),其中钇(Y)是稀土元素(包括15中镧系元素和钪、钇)中第一个被人们发现的(1794年)。此外,虽然钪(Sc)、钬(Ho)、铥(Tm)这3种稀土元素没有用Ytterby来命名,但是也是从该村庄出产的矿石中最初发现的。 /p p    strong 2. 类似“纽约(New York)”“新南威尔士(New South Wales)”这种纪念发现者的国家和地区的 /strong /p p   与北欧有关的元素,比如上文说到的钪(Sc)、钬(Ho)、铥(Tm)。钪的元素名称Scandium,源自北欧的斯堪的纳维亚半岛Scandinavia 钬的元素名称Holmium,源自斯德哥尔摩的拉丁文Holmia 铥的元素名称Thulium,源自斯堪的纳维亚和冰岛的古希腊名Thule。 /p p   与法国有关的元素,比如镓(Ga)、镥(Lu)、钫(Fr)。镓的元素名称Gallium,源自法国的古称“高卢”的拉丁文Gaullia 镥的元素名称Lutetium,源自巴黎的拉丁文Lutetia 钫的元素名称Francium,源自法国France。 /p p   与德国有关的元素,比如锗(Ge)。锗的元素名称Germanium,源自日耳曼的拉丁文Germania。 /p p   与俄罗斯有关的元素,比如钌(Ru)。钌的元素名称Ruthenium,源自俄罗斯的拉丁文Ruthenia。 /p p   与波兰有关的元素,比如钋(Po)。钋的元素名称Polonium,源自波兰的拉丁文Polonia。钋是居里夫人发现的。 /p p   与欧洲有关的元素,比如铕(Eu)、铼(Re)。铕的元素名称Europium,源自欧洲Europa 铼的元素名称Rhenium,源自莱茵河Rhine。 /p p   与美洲有关的元素,比如镅(Am)。镅的元素名称Americium,源自美洲新大陆(the Americas),而且镅在元素周期表上的位置恰好位于铕(Eu,Europium)的下方。 /p p    strong 3. 类似“加拉帕戈斯企鹅”“尼罗鳄”这种以元素的发现地命名的 /strong /p p   与城市有关的,比如铪(Hf)、锫(Bk)、钅杜(Db)、钅达(Ds)。铪(Hf)的名称Hafnium,源自发现地丹麦哥本哈根的拉丁文Hafnia 锫(Bk)的名称Berkelium,源自发现地美国加州伯克利Berkeley 钅杜(Db)的名称Dubnium,源自发现地苏联杜布纳Dubna 钅杜(Db)的名称Dubnium,源自发现地苏联杜布纳Dubna。 /p p   与州名、省名有关的,比如锎(Cf)、钅黑(Hs)。锎(Cf)的名称Californium,源自发现地美国加利福利亚California 钅黑(Hs)的名称Hassium,源自发现地德国黑森州的拉丁文Hassia。 /p p   strong  4. 以新发现的行星命名的 /strong /p p   铀(U)的名称Uranium,是为了纪念比铀元素早发现8年的天王星Uranus。 /p p   镎(Np)的名称Neptunium,源自海王星Neptune。镎是第一个人工合成的元素。 /p p   钚(Pu)的名称Plutonium,源自冥王星Pluto(命名时冥王星还属于行星,2006年才被降级为矮行星)。 /p p br/ /p
  • 元素周期表将添四位新成员 2016年初将公布
    p style=" text-align: center " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201601/insimg/6e768ed9-a6e0-4332-8f52-40a2dcef4f37.jpg" title=" 129967797.jpg" width=" 600" height=" 448" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 448px " / /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em " 新发现的四种新元素将使元素周期表的第七行被排满(图片来自网络) /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp 美国《科学新闻》双周刊网站12月31日发表了题为《四种元素在元素周期表上获得永久席位》的报道,编译如下: /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 2015年12月30日,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)宣布俄罗斯和美国的研究团队已获得充分的证据,证明其发现了115、117和 118号元素。此外,该联合会已认可日本理化学研究所的科研人员发现了113号元素。两个研究团队通过让质量较轻的核子相互撞击,并跟踪其后产生的放射性超重元素的衰变情况,合成了上述四种元素。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 俄罗斯杜布纳联合原子核研究所与美国加利福尼亚劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员,已被确认发现了115、117和118号元素。在2004 年和2007年展开实验后,他们还声称发现了113号元素。负责领导利弗莫尔实验核物理和放射能化学研究小组的道恩· 肖内西说,赢得IUPAC对其发现其 他三种元素的认可已令人为之一振。她说:“就个人而言,我对IUPAC的决定感到非常高兴。” /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp strong & nbsp IUPAC执行理事林恩· 瑟比说,有关确认新元素的报告将于2016年初公布。官方对这些元素的认可意味着它们的发现者有权为其命名并设计符号。113号元素将成为首个由亚洲研究人员发现并命名的元素。 /strong /p
  • 新周期表预测不同元素“命运”
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 据美国太空网报道,欧洲化学学会近期发布了一份新元素周期表,用“扭曲”的方式显示了地球上90种自然元素相对丰富或稀缺的储量,最后得出结论:人们仍然可以轻松地呼吸氧气,但氦气可能很快会消失。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 欧洲化学学会会长戴维· 科尔-汉密尔顿说,这幅生命基础元素图是一种重要的提醒,告诉人们地球上哪些元素将会因为人类的过度使用而面临消失的危险,“其中有些元素,可能会在百年内消失”。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 这份新表指出,构成地球大气21%的氧气是地球上储量最丰富的元素,不会面临消失的危险;但许多用于制造电脑和智能手机等高科技设备的元素则岌岌可危。例如,铟是一种银色金属,被用于制造手机和电脑的触摸屏。全球只有少数几个地方供应铟,如果我们继续每隔几年就丢弃旧设备,铟可能很快就会枯竭。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 科尔-汉密尔顿补充道:“单单在英国,人们每月就要换掉100万部智能手机。如果我们按照现在的速度继续使用铟,其储备量只够我们再使用20年。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 此外,氦的命运也不容乐观。氦是宇宙中第二丰富的元素,但很大程度上,由于人们过多地放飞派对气球,氦在地球上可能只够使用数十年时间。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 科尔-汉密尔顿说,核磁共振扫描仪和深海潜水设备中使用的氦气通常都是循环利用的,但派对上的氦气球往往直接向大气层释放气体,“如果氦进入大气层,它会直接飞到大气层的边缘,永远消失在外太空中。如果人类不尽快开始改变放飞气球的行为,地球上的氦只够用10年左右。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 1869年,俄罗斯化学家德米特里· 门捷列夫首次提出元素周期表,今年正是这一元素周期表问世的第150周年。 /p
  • 114号和116号元素获正式命名
    据俄媒体日前报道,元素周期表中114号和116号两种元素已正式命名为Flerovium和Livermorium,以纪念合成它们的实验室——俄罗斯的弗廖罗夫核反应实验室和美国的劳伦斯-利弗莫尔国家实验室。   媒体援引弗廖罗夫核反应实验室主任谢尔盖德米特里耶夫的话说,两种新元素的命名仪式将于10月24日在俄罗斯科学院中央大厅举行。   114号和116号元素是俄美联合研究小组于2000年和2004年在实验室中合成的。科学家通过设在俄罗斯杜布纳的回旋加速器,用钙原子轰击钚原子得到了第114号元素,此后又用钙原子轰击锔原子得到116号元素。   今年5月,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)采纳了元素发现者的建议,批准以Flerovium和Livermorium命名这两个元素周期表的新成员。   弗廖罗夫核反应实验室是杜布纳联合原子核研究所下属的实验室。该研究所在合成元素领域世界领先,除114号和116号元素外,还合成了113号、115号、117号和118号元素,但它们还未获IUPAC认定。   这些人工合成元素统称为“超重元素”,它们都极不稳定,存在时间以秒计,在实验室生成后很快就会分解成其他更轻的元素。根据IUPAC的规定,率先发现新元素者有权对元素进行命名。
  • 114号和116号元素诞生记:验证历时4年多
    10月24日,俄罗斯科学院中央大楼,第114号和116号两个新化学元素的命名仪式在此举行。   这就像是一场宗教洗礼:“神父”是来自国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)的主席巽和行,“新生儿”是化学元素周期表的两个新元素第116号和第114号元素,“教堂”是位于俄罗斯科学院中央大楼的金色礼堂。   10月24日,在这间具有巴洛克风格的大厅里,坐满了200多位来自世界各地的科学家和政界人士:既有俄罗斯弗廖罗夫核反应实验室和美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家,也有俄罗斯科学院的代表和美国利弗莫尔市市长,还有波兰、南非等国驻俄罗斯的大使。   这些大人物齐聚一堂的原因,是为两个新生儿“上户口”。在这个被莫斯科人誉为“金脑袋”的大楼里,巽和行宣布了两兄弟元素的大名:老大116号元素叫Livermorium (简称Lv),以纪念美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室所在的利弗莫尔市 老二114号叫Flerovium(简称Fl),以纪念苏联原子物理学家格奥尔基弗廖罗夫。   巽和行的话语刚落,背后的投影屏幕上赫然显示出这两个新元素的符号和简称。会场掌声四起,兄弟俩终于在化学元素周期表这幢大楼里安家落户了。   这场隆重命名仪式的召开,也意味着科学界关于116和114两个新成员的质疑和争议尘埃落定。此前,宣称成功制得这两个新元素的科研机构不止一家,也引起了不少争议。   “对俄罗斯来讲,这场仪式在俄罗斯科学史上也有着重要意义。”参加该命名仪式的IUPAC执行主管特里伦纳对中国青年报记者说。   只要控制“子弹”和“标靶”的大小和撞击的速度,就有可能制造出类似的新元素   在这场命名仪式之前的一个半世纪里,俄国化学家门捷列夫于1869年编制的化学元素周期表,经过了多次修订和拓展,从最初的63种元素扩展到现在的100多种。刚刚入住元素周期表的兄弟俩,按照质子数分别被排在了114号和116号。   当时的化学家们应该想不到, 在大名鼎鼎的92号铀元素被发现之后,周期表竟一直延续了20多位。曾有人断言,105号元素是“真正的尽头”,因为随着核电荷的增大,质子间的排斥力也将远超过核力,会导致衰变的发生。   不过,这个“断言”没能维持几年,106至109号元素就陆续被合成。如今,就连114号和116号都在周期表上落户了。   它们都是在俄罗斯弗廖罗夫核反应实验室发现的。这个以前苏联原子物理学家格奥尔基弗廖罗夫命名的实验室,曾宣布104号至107号等“超铀元素”的发现。来自美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家们加入了两个新元素的合成实验。   “俄罗斯科学家用于发现114号元素和116号元素的方法在业界久负盛名。”伦纳表示。包括114号和116号在内,科学家已经制造出约30个人工合成元素。它们在自然界里不存在(或者是痕迹量的),一般通过两种元素的高速撞击来制得。它们一部分是超重元素,即原子序数大于110的化学元素。   制作方法听起来并不难:让两个较轻的原子核互相撞击,以制取较重元素的核子。但是实验过程并不容易,据伦纳介绍,目前只有为数不多的国家和科学家掌握这方面的知识和技术,实验成本也非常昂贵,只有六七个实验室具备这样的条件。   俄美联合研究小组分别于1999年6月和2000年7月在实验室中合成了两个新元素。他们利用回旋加速器,用含有20个质子的钙原子核,轰击含有96个质子的放射性元素锔,从而制得116号重元素的原子核。   116号元素生成之后,几乎立刻衰变成第114号元素,并释放出含2个质子、2个中子的粒子。而114号元素又会进一步衰变成更轻的元素。当然,114号元素也可直接通过钙原子核轰击94号元素钚而制得。   伦纳打比方说,我们可以将其中一个较轻的元素想象成子弹,将另一个看作靶子,子弹与靶子撞击之后会产生很多碎片,新元素就在其中。“在以后的试验中,科学家只要控制子弹和标靶的大小和撞击的速度,就有可能制造出类似的新元素。”   来自劳伦斯利弗莫尔国家实验室的化学家肯穆迪透露,元素114和元素116实际上只是“副产品”——它们一开始是在偶然的实验对撞中产生的,随后科学家才着手进行专项合成,“当时我们每周都能撞出一个(元素114或元素116)原子”。   位于莫斯科州杜布纳市的弗廖罗夫核反应实验室不甘示弱。其新闻发言人在回答记者提问时夸口说:“我们的实验室已不是第一次体验到这种快乐了——15年前,当元素周期表中第105号元素改名为‘杜布纳’时,我们就体会过这种快乐。这次命名证明,只有我们的学者在我们的加速器上才能获得这个元素。”   评估过程十分困难,但命名过程相对简单   不过,在114号和116号诞生的10多年里,兄弟俩一直属于“黑户”。一直到去年6月11日,IUPAC才正式确认了它们的存在。   命名的问题随之而来。科学家们根据它们所在的元素周期表位置,将其称为114号元素和116号元素,并按照国际惯例,暂时给它们取了个拉丁文的小名。   不过,由于合成超重元素的重大科学意义,竞争也异常激烈。最先合成或发现元素的实验室,对其命名往往有建议权。   据报道,弗廖罗夫核反应实验室所属的俄罗斯杜布纳联合核研究所最初提出,以弗廖罗夫的姓氏命名114号新元素,以新元素的诞生地莫斯科州之名命名116号新元素。但这种企图包揽命名权的做法遭到了美国合作方的抵制。为表达不满,美方提出了“达芬奇”、“伽利略”以及“利弗莫尔市”作为备选。   这并不是两国科学家第一次争夺命名权。早在1964年,当时的苏联杜布纳联合核研究所宣布发现了104号元素,但实验数据在随后的20年里被一再修正。1969年,美国加州大学伯克利分校的研究小组也“决定性地”合成了104号元素。前者建议将104号元素命名为“kurchatovium”,以纪念苏联“原子弹之父” 伊戈尔库尔恰托夫 后者则提出命名“rutherfordium”,以纪念美国“原子物理之父” 欧内斯特卢瑟福。   最终,化学元素命名权威机构IUPAC的判定:104号命名为Rutherfordium。这一局,美国胜出。   这一回,IUPAC似乎谁也不想得罪。伦纳表示,114号和116号元素几乎是同时发现的,这是第一次,也正好将元素的命名权进行“理想地分配”:俄美科学家各持一个名字。   但他对中国青年报记者澄清,他并没有听说过所谓的命名风波,“有可能俄罗斯方面也提供了116号元素的备选名称”。他强调,IUPAC才是最后做决定的机构:双方分享荣誉,这样才是公平的。   实际上,命名过程本身相对来讲很简单。命名所遵循的原则也不复杂:只要该名字之前没有用过,并且名字和符号足够清楚明确,“不要太离谱儿就行”。在经过科学家的建议,并将建议的名字在网站上公示5个月之后,IUPAC就可以拍板决定了。   新元素特别是超铀元素的命名,大多用来纪念卓有建树的科学家。比如科学家在1944年通过用亚原子粒子轰击钚的方法,所得到的第96号元素被命名锔,就是为了纪念居里夫妇。而102号元素锘是为了纪念诺贝尔,112号则是为了纪念哥白尼。   相比元素命名,评价的过程却很困难。IUPAC与IUPAP组成6人联合专家小组,需要对实验的各个方面进行反复验证:实验能否重复、结论是否正确。科学家们对114号和116号元素的验证,从一开始,到10月24日命名仪式,中间持续了4年多的时间。   “万一出错了,我们担不起这个责任。”伦纳很是严肃。   没有最终的元素,只有更重的元素   命名仪式结束之后,巽和行教授对记者表示:“目前,我们已经组建了联合工作组,优先工作方向是进一步开展第113、115、117和118号元素的评估工作。我们只能等待,但我们也不知道到底要等多长时间,也许是6个月,也许要两年。”   这些新元素也由杜布纳联合核研究所制成。不过它们还没有拿到入住元素周期表的入场券,未获IUPAC的官方认定,也没有名字。   和114号和116号一样,它们都是超重元素,极其不稳定,存在时间最多只有几秒钟,追踪和分析都非常困难。例如116号“利弗莫尔”的寿命仅仅只有几毫秒,之后便衰变成114号“弗廖罗夫” 而弗廖罗夫在存在半秒钟之后,很快就会衰变成112号“哥白尼”。   由于时间太短,难以捕捉,对它们进行实验都很困难,目前还停留在理论求证阶段。   但它至少证明了之前的核理论预言是正确的。这一理论预言预测在质子数为114、中子数为184的“双幻数核”298、114附近的原子核将具有较高的稳定性,围绕它可能存在着由成百个超重元素核组成的“稳定岛”,有可能被合成出来,这些核被称为超重核。原子核为超重核的元素称为超重元素。   在命名仪式上,弗廖罗夫核反应实验室负责人尤里奥卡聂相表示:“第114和第116号元素是‘稳定岛’上飞来的第一拨鸟。通过这一系列发现,我们已经看到了上升,感觉到距离稳定岛越来越近了。”他还强调:“我们的最终目标不是获得某个新的元素,而是证明,我们所猜测的‘稳定岛’的真实存在。”   “利弗莫尔”的出现,以292的原子量轻松夺取了原本属于112号元素的“最重元素”的霸主地位。但是它能保持多久,还要看117号和118号什么时候能够得以确认。   “其实,更重的119号,乃至后面的元素都有被发现的可能,”伦纳说,“只是需要重新开始数以百万计次的实验,才能找到新的元素。”   就在多年前门捷列夫制定元素周期表的时候,他也留下了很多空格,并大胆地预测:“属于这些空位的元素将来一定会被发现。”   114号和116号元素正式拥有了自己的名号,那只是它们英语名字,也是标准名称。至于它们的中国名字被命名成什么,“不在国际纯粹与应用化学联合会的权限范围之内”。伦纳表示,“这个决定权在中国科学机构的手中”。
  • 中国超重元素研究加速器装置刷新纪录
    近日,由中国科学院近代物理研究所研制的中国超重元素研究加速器装置(CAFE2)取得重要进展,成功实现了14.8粒子微安流强、224兆电子伏能量的束流在靶稳定运行,创造了国际同类装置运行束流参数的最高流强纪录。来自兰州大学、中国原子能科学研究院、湖州师范学院、北京航空航天大学、西安交通大学、四川大学、中国科学院高能物理研究所等单位的专家对CAFE2进行了现场测试。超重元素合成研究一直是科学界的热点,目前科学家总共发现了118种元素。在过去的几十年中,美国、日本、德国、俄罗斯等国家成功合成了十多个新元素和数百个新核素。俄罗斯和日本还研制了用于超重元素研究的专用加速器装置,最高流强10.4粒子微安。CAFE2于2022年建成出束,装置运行时间已超过10000小时。截至目前,近代物理所成功合成了38种新核素,研究成果多次在国际学术期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)发表,并被美国物理学会的Physics杂志在线报道。CAFE2为超重新元素合成研究积累了宝贵的数据和经验,而14.8粒子微安流强的成功运行更为冲击合成119号、120号新元素提供了良好的实验条件,为中国科学家率先合成元素周期表第八周期新元素,实现元素命名零的突破提供了更大的可能性。 中国超重元素研究加速器装置。近代物理研究所供图。
  • 第114号化学元素再次被实验确认
    德国美因茨大学6月25日报告说,一个国际研究小组在德国重离子研究中心通过实验再次确认了第114号化学元素。   在为期4周的实验中,科学家在120米长的粒子加速器内用钙离子轰击涂有钚涂层的薄箔,共制造出了13个第114号化学元素的原子。虽然数量看上去并不多,但这已是目前世界上第114号化学元素合成效率最高的实验了。科学家在实验中还鉴定出了第114号化学元素质量数分别为288和289的两种同位素,其半衰期大约为一秒。   在有关实验中,科学家使用了近年来开发的复杂测量设备“超锕系元素分离器和化学仪器”(TASCA)。这一设备能很有选择性地将第114号化学元素的原子从加速器其他反应产物中分离出来,并将其移入一个特殊的半导体检波器中。通过测量元素衰变时的辐射即可准确鉴定出第114号化学元素的原子。   德国科学家说,TASCA装置是世上现有效率最高的验证加速器中超重元素的设备。它将帮助科学家在未来实验中对第114号元素附近的超重元素进行化学检验,以便在化学元素周期表中为这些元素正确定位。科学家还希望TASCA能帮助他们发现第118号化学元素之后的新元素。   第114号化学元素是俄罗斯杜布纳核研究所的科学家于10多年前首次合成并确认的。其后美国科学家也制造出了两个该元素的原子。但该元素迄今尚未得到国际纯粹与应用化学联合会的正式承认。
  • 科学家第三次合成113号元素
    日本研究人员9月27日称,他们第三次成功合成了113号元素。日本研究人员曾两次报告合成这一新元素,但均未被相关国际专门机构承认。   日本理化学研究所研究人员在新一期《日本物理学会志》网络版上报告说,他们从2003年开始,在加速器中使30号元素锌和83号元素铋融合,开始进行合成新元素的实验,2004年和2005年都曾成功合成113号元素。113号元素合成后平均2毫秒(1毫秒是千分之一秒)就开始衰变。此次合成的元素与过去两次合成的元素相比,衰变次数更多,而且能够在理论上预测其衰变是以一定概率发生,这进一步证实了新元素的存在。   日本理化学研究所此前曾两次宣称合成了113号元素,但是国际纯粹与应用化学联合会和国际纯粹与应用物理联合会认为“数据过少”,不予承认。俄罗斯和美国研究人员也曾于2004年宣布合成113号元素。   迄今为止,排在元素周期表第105号元素之后的超重元素,在自然界中都很难出现。科学家们发现的一系列超重元素都是在实验室中合成的,它们往往在生成后极短时间内就衰变成原子量较小的其他元素。
  • 4个化学新元素有了中文名 你知道怎么读吗?
    p   5月9日消息,中国科学院、国家语言文字工作委员会、全国科学技术名词审定委员会在北京联合举行新闻发布会,正式向社会发布113号、115号、117号、118号元素中文名称。这4个元素的中文发音依次为“nǐ”“mò ”“tiá n” “à o”。 /p center p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/7b7e0538-f604-45ba-bedd-910cb986b282.jpg" title=" 1_副本.jpg" / /p /center p   该元素是铝族最重的元素,但由于具有放射性且衰变速度快,至今仍没有足够稳定的同位素,因此无法验证其特性是否与该族相符。科学家于2003年在镆的衰变产物第一次发现该元素,再于2004年直接合成。至今成功合成的这种元素原子一共只有14个。其寿命最长的同位素为286Nh,半衰期约为20秒,因此可对其进行化学实验。 /p p   2003年8月,科学家在镆的衰变产物中首次探测到该元素。2004年2月1日,一个由俄罗斯杜布纳联合核研究所和美国劳伦斯利福摩尔国家实验室联合组成的研究小组发表了这一项发现。 /p center img alt=" " src=" http://i.guancha.cn/news/2017/05/09/20170509192521972.jpg" height=" 39" width=" 340" / /center p   2004年7月23日,日本理化学研究所的森田浩介使用209Bi和70Zn之间的冷融合反应,探测到了一个278Nh原子。他们在2004年9月28日发表这项发现。 /p center img alt=" " src=" http://i.guancha.cn/news/2017/05/09/20170509192601913.jpg" height=" 42" width=" 342" / /center p   2015年12月31日,理研取得本元素的命名权,并被国际纯化学和应用化学联合会(IUPAC)认为该元素符合“发现元素”标准,预计本元素将会被命名为Japonium,符号Jp,跟日本的缩写一样,但此命名未被使用。这也是首次由亚洲国家取得新元素命名权。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/58800025-8ddf-4d43-a729-e5bc35e4ee7a.jpg" title=" 2_副本.jpg" / /p p   镆(Moscovium,Mc)是元素周期表15 (VA)族中最重的元素,但是由于还没有足够稳定的镆同位素,因此并未能透过化学实验来验证其特性。 /p p   科学家在2003年第一次观测到镆,至今合成了大约30个原子,其中只探测到4次直接衰变。目前已知有5个质量数连续的同位素:287–291Mc,其中291Mc的半衰期最长,约为1分钟。 /p p   2004年2月2日,由俄罗斯杜布纳联合核研究所和美国劳伦斯利福摩尔国家实验室联合组成的科学团队在《物理评论快报》上表示成功合成了镆。他们使用48Ca离子撞击243Am目标原子,产生了4个镆原子。这些原子通过发射α粒子,衰变为Nh,需时约100毫秒。 /p center img alt=" " src=" http://i.guancha.cn/news/2017/05/09/20170509192739131.jpg" height=" 41" width=" 508" / /center p   115号元素主要有两个命名提议,一个是根据法国物理学家保罗· 朗之万命名为langevinium,另一个提议是根据Dubna研究所所在地莫斯科州命名为moscovium。IUPAC于2016年11月28日正式采用后者。 /p center p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/bff00cc4-e594-49c2-b73f-7c65b7066eac.jpg" title=" 3_副本.jpg" / /p /center p   该元素(Tennessine,Ts)是一种人工合成的超重化学元素,原子序为117。Ts在所有人工合成元素中质量第二高,在元素周期表中位于第7周期的倒数第二位置。2010年,一个美俄联合科学团队在俄罗斯杜布纳联合原子核研究所首次宣布发现Ts。2011年的另一项实验直接生成了Ts的其中一种子同位素,这证实了2010年实验的一部分结果 原先的实验在2012成功得到重现。2014年,德国亥姆霍兹重离子研究中心也宣布成功重现该实验。2015年,负责检验超重元素合成实验的IUPAC/IUPAP联合工作小组(JWP)确认Ts已被发现,命名的提议权由美俄联合科学团队取得。 /p center img alt=" " src=" http://i.guancha.cn/news/2017/05/09/20170509192814825.jpg" height=" 76" width=" 362" / /center p   IUPAC于2016年6月8日建议将此元素命名为Tennessine(Ts),源于橡树岭国家实验室、范德堡大学和田纳西大学所在的田纳西州,此名称于2016年11月28日正式获得认可。 /p center p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/e28d393d-0e2a-4ee1-8889-46825f8d8faf.jpg" title=" 4_副本.jpg" / /p /center p   是一种人工合成的超重元素,原子序为118。其最早于2002年被位于俄罗斯杜布纳联合核研究所(JINR)的科学家成功合成,并在2015年12月由国际纯化学和应用化学联合会(IUPAC)及国际纯粹与应用物理学联合会(IUPAP)所组成的联合工作小组所确认。在元素周期表上,它位于p区,属于18族,是第7周期中的最后一个元素。其原子序和原子量为所有已发现元素中最高的。 /p center img alt=" " src=" http://i.guancha.cn/news/2017/05/09/20170509193001781.jpg" height=" 43" width=" 256" / /center p   直至1960年代Og仍被称为eka-emanation(emanation是氡的旧称)。[34]1979年IUPAC发表了对元素新命名的建议,并将其命名为ununoctium。 /p p   俄罗斯的发现者于2006年公布发现此元素。2007年,联合核研究所主任表示,研究团队正考虑两个名字:以格奥尔基· 弗廖罗夫(Georgy Flyorov,杜布纳的研究实验室创立人)命名为Flyorium(现成为114号元素的名称),及以莫斯科州(Moscow Oblast,杜布纳所在地)命名的Moskovium(现成为115元素Mc的名称,Moscovium)。他也表示,虽然这是俄美合作发现的(美国提供撞击中的目标元素锎),但Uuo名正言顺地应以俄罗斯命名,因为联合核研究所的Flerov核反应实验室是世界上唯一一座能取得这种成果的设施。IUPAC于2016年6月8日建议将此元素命名为Oganesson(Og),以表扬奥加涅相的贡献,此名称于2016年11月28日正式获得认可。 /p
  • Prodigy直流电弧光谱仪对痕量元素的分析
    利曼中国LEEMANCHINA国内第一台直流电弧光谱仪在湖南株洲硬质合金集团分析测试中心顺利安装调试成功后,在高纯金属及疑难样品分析领域引起了巨大震撼!解决了长期以来对于一些难熔物质特别是氧化钨,碳化硅,陶瓷等复杂样品的分析,无须消解和稀释,可直接对粉末状、线状和屑状样品进行分析。完美解决了ICP、AAS样品消解的麻烦和缺点。利曼中国LEEMANCHINA推出的Prodigy直流电弧光谱仪继承了光谱领域数十年的经验沉淀和技术积累,沿用了Prodigy高端ICP光谱仪最新科技成果,将直流电弧这项古老而又经典的分析技术带入了全新的应用领域额。一经推出,即广受好评,向广大用户展示了最新仪器理念、尖端分析测试技术,提供了尖端的实验室疑难技术解决方案。直流电弧光谱仪测定高纯镍、高纯钨、高纯钼以及高纯石墨中的痕量元素高纯镍主要用于制造合金,也用于制造国内和世界范围内的消费产品如充电电池、磁铁、催化剂及硬币(5美分)等。粉末状的镍可以与铁粉、铜粉等金属混合,用于增强汽车零件的密度,如离合器、转子和齿轮等。 钼是银灰色金属,熔点为2623 º C,是元素周期表中的第六高熔点。钼很容易形成结实稳定的碳化物,当其在空气中加热到600 º C时便形成了挥发性氧化物。无论是纯钼还是钼合金,当温度达到1900º C时,其强度和机械稳定性使其有着广泛的应用。钼以纯金属存在时,常被用于制作灯丝、高温炉部件以及耐磨性反射镜和光学元件。钼的合金态最基本的应用就是出现在不锈钢和合金钢中。这些材料通常应用于制造低摩擦耐磨的汽车部件、天然气输送管、铸铁、工业催化剂、阻燃剂以及汽轮机部件等。 钨是一种脆性、高密度、灰白色金属,具有良好的导电性,其熔点比其它所有纯金属都要高。除了碳以外,钨的熔点是元素周期表中所有元素中最高的。无论是在纯金属还是在合金中,钨的良好的导电性及热性能使得其在很多领域中得到应用。在非合金形式应用中,钨常用于制作弧焊电极、灯丝和高性能汽车配件。另外,在电气、航天器和高温应用领域都有比较广泛的应用。在合金应用领域,钨增强了材料的硬度和拉伸强度,可以应用于制作耐磨工具、x射线管、高温合金和工业催化剂等。 石墨是现存最软的矿物质之一,而且是电的良导体。除此之外,石墨具有不可思议的热稳定性(熔点3650 º C)并且是极好的热导体。大部分天然石墨被加工成粉末用于制造如钢、润滑油、工业涂料、橡胶和塑料助剂、制动器衬片、电池、电极以及气冷核反应堆等材料。 以上材料中的痕量元素常规分析方法如ICP光谱、ICP质谱等分析手段需要克服分析前样品的消解处理难题,消解过程通常复杂且费时,而且增加了样品制备过程中的污染的风险,严重的干扰以及缺少对应的标样,往往严重影响分析数据的正确度及分析进度,是目前分析领域的难题,利曼Prodigy直流电弧技术的推出,很好地解决了此困境,为分析手段增添了新的手段与方法。 直流电弧光谱仪允许固态形式的以上样本进行直接分析,不需要溶样,大大地加快了样品的准备和分析速度。直接分析不需要进行样品稀释,获得了比其它分析手段更好的检测限。以下为相关检出限数据:高纯钨的检测限: 检测限的计算方法是7次校正空白测量值的标准差的3倍。 元素 波长(nm) 最低检测限(ppm) Ag 328.068 0.025Al 309.271 0.40 As 234.984 1.2 B 249.773 0.11 Be 313.042 0.012 Bi 306.772 1.2 Ca 396.847 0.34 Cd 214.438 0.30 Co 345.351 0.54 Cr 284.984 0.25 Cu 324.754 0.063 Fe 259.940 0.95 Ga 294.364 1.0 Ge 303.906 0.14 K 766.491 0.42 Li 670.784 0.34 Mg 279.553 0.083 Mn 257.610 0.045 Mo 313.259 6.4 Na 589.592 4.3 Ni 310.155 0.096 Pb 261.418 0.51 Sb 217.589 0.47 Si 252.412 0.25 Sn 317.502 0.68 Sr 407.771 2.8 Ti 308.803 0.086 V 318.540 1.0 Zn 213.856 0.37 高纯钼中元素的检测限: 元素 波长(nm) 最低检测限(ppm) Ag 328.068 0.14 As 193.759 2.9 B 249.678 0.54 Ba 455.404 2.8Be 234.861 0.11 Ca 396.847 1.0 Cd 226.502 0.33 Co352.981 4.3 Cr 427.480 3.0 Cu 327.396 0.37 Fe 259.940 1.4 Ga 294.364 1.3 Ge 270.963 4.6 Mg 285.213 0.11 Mn 257.610 0.83 Na 588.995 0.09 Ni 305.082 3.1 P 253.565 20 Pb 283.307 14 Sb 217.589 1.1 Se 203.985 4.2 Si 251.612 12 Sn 283.999 3.4 Te 214.275 2.5 Ti 334.941 1.3 Tl 535.046 3.5 V 437.924 26 Zn 206.191 0.02 Zr 349.621 4.3 高纯镍中痕量元素的检测限: 元素 波长(nm) 检测限(ppm) 元素 波长(nm) 检测限(ppm) Ag 328.068 0.12 Li 670.784 0.50 Al 309.271 0.48 Mg 279.553 0.37 As 193.759 3.2 Mn 257.610 0.095 B 249.678 0.49 Mo 317.035 0.56 Ba 493.409 0.45 Na 588.995 0.97 Be 234.861 0.18 P 253.565 1.1 Bi 306.772 0.28 Pb 283.307 0.31 Ca 393.366 0.55 Sb 217.589 1.7 Cd 214.438 0.32 Se 203.985 4.6 Co 238.892 2.6 Si 251.612 0.78 Cr 283.563 0.58 Sn 283.999 0.24 Cu 327.396 0.055 Sr 407.771 3.5 Fe 259.940 0.44 Te 214.275 1.0 Ga 287.424 0.21 Ti 334.941 0.49 Ge 270.963 0.59 V 318.540 0.44 In 325.609 1.7 Zn 334.502 1.6 K 766.491 2.4 Zr 339.198 3.8 石墨中痕量元素的检测限: 元素 波长(nm) 检测限(ppm) 元素 波长(nm) 检测限(ppm) Al 308.216 0.13 Mn 259.373 0.008 As 193.759 0.32 Na 589.592 0.73 B 249.773 0.027 Ni 341.477 0.005 Ca 396.847 0.32 P 253.565 0.055 Cd 226.502 0.021 Pb 283.307 0.026 Cr 283.563 0.010 Sb 231.147 0.034Cu 327.396 0.043 Si 252.412 0.22 Fe 259.940 0.021 Sn 283.999 0.006 Ga 294.364 0.014 Ti 337.280 0.027 K 766.491 0.61 V 309.311 0.008 Li 670.784 0.020 Zn 213.856 0.009 Mg 285.213 0.058 Trace elements analysis in high purity Tungsten, molybdenum, Nickle and granite by Prodigy DC- Arc .
  • J200激光光谱元素分析系统成功安装于甘肃农业大学重点实验室
    2019年1月, J200激光光谱元素分析系统在甘肃农业大学甘肃省干旱生境作物学重点实验室完成了安装调试及培训工作。该实验室于2003年10月开始筹建,是在“甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室”省级重点实验室和“甘肃省节水农业工程技术中心”的基础上,于2010年2月经科技部批准组建的省部共建国家重点实验室培育基地。甘肃农业大学是农业部和甘肃省人民政府共建大学、甘肃省重点建设大学、教育部本科教学工作水平评估优秀高校。有了这套激光光谱元素分析系统,对今后的土壤元素定量分析以及植物元素测量等提供了有利的帮助和快速的实验手段。 J200激光光谱元素分析系统采用了先进的激光光谱技术,无需样品酸解等复杂的前处理,在不破坏样品的情况下,对样品进行原位无损测量,数秒内可得分析结果。当激光作用于样品表面时,在极短时间内诱导产生含有样品物质的等离子体,等离子体产生的过程中,发射出带有样品元素信息的发射光谱,通过检测这些发射光谱,得到样品的元素信息。这种技术被称为激光诱导击穿光谱技术LIBS(Laser Induced Breakdown Spectroscopy),俗称激光光谱元素分析技术,检测限可达ppm级。测量的元素可覆盖元素周期表中的绝大部分元素。该系统应用广泛于生态领域,土壤重金属污染研究,元素识别及分类溯源,元素生态地球化学,营养或污染元素在植物体内的分布等。激光光谱元素分析系统原理 进行元素分布的实验分析 植物样品中碳元素的含量测定 本次安装调试及培训得到了实验室老师和同学的大力协助,再此表示感谢。
  • ICP-5000测定土壤中8种有效态元素的含量
    土壤质量关系到人们的生活健康和饮食健康,由于工业废水、废渣、废气的任意排放、农业生产过程中大量施肥、喷农药、污水灌溉等行为,以及人们生活中产生的垃圾等因素造成土壤的严重污染。目前土壤污染问题已经得到高度的重视,2016年5月31日,国务院正式印发《土壤污染防治行动计划》(“土十条”),其中提到土壤污染的重点监控无机污染物包括镉、汞、砷、铅、铬、铜、锌、镍等重金属,环保部发布的土壤中重金属的检测方法包括原子吸收、原子荧光、电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子质谱法等方法,环保部于2016年6月24日发布并于8月1日实施环境新标准《HJ804-2016 土壤 8种有效态元素的测定二乙烯三胺五乙酸浸取-电感耦合等离子体发射光谱法》。由于该方法采用的提取液既含有有机物又含有较高的盐,基体比较复杂,因此,对检测仪器的要求也相应提高。 针对HJ 804-2016聚光科技提出了相应的解决方案。 样品前处理按国标HJ804-2016,称取10g(精确至0.0001g)土壤样品于50mL离心管中,加入20mL提取液(二乙烯三胺五乙酸-氯化钙-三乙醇胺),震荡2h,离心,取上层清液过滤,待测。 标准溶液配制采用提取液将浓度为1000μg/mL的标准溶液稀释至如表1所示浓度梯度,用于建立标准曲线,测得线性相关系数大于0.999。表1 各元素的标准溶度配制梯度检出限将试剂空白连续11次测定,将3倍标准偏差作为该元素的检出限,各元素检出限见表2;表2 被测元素的检出限 测量结果及加标回收率表3 仲钨酸铵中杂质元素含量测量结果及加标回收率采用ICP-5000测定6个平行样品,考察方法精密度,并在前处理前加入一定浓度液体标样进行加标回收实验,以考察方法的准确度。结果如表3所示,6个平行样测量结果的相对标准偏差均小于3%,加标回收率为90%-110%。 结论按照环境标准HJ 804-2016提取土壤中Cd、Co、Cu、Fe、Mn、Ni、Pb、Zn等8种元素的有效态,并用ICP-5000测定8种有效态元素的含量,方法检出限低,精密度小于3%,加标回收率介于90%~110%之间,满足 HJ 804-2016的检测要求。ICP-5000 电感耦合等离子体发射光谱仪ICP-5000是集中阶梯光栅的二维分光系统、自激式全固态射频电源、科研级高速CCD为一体的全谱直读电感耦合等离子体发射光谱仪,最多可以同时分析72个元素,覆盖元素周期表绝大多数金属元素和非金属元素;检出能力达到ppb级别。小型、智能化ICP-5000告别了过去的单道扫描时代,带您体验快速、全谱分析技术!
  • 俄美科学家首次合成第117号元素 填补缺失一环
    据美国《纽约时报》4月7日(北京时间)报道,俄美科学家成功合成了一种拥有117个质子的新元素,它可能就是科学家一直寻找的第117号元素(ununseptium),这将填补目前已被发现的第116号和118号元素之间缺失的“一环”。相关研究论文将在近期出版的《物理评论快报》上刊发。   以俄罗斯杜布纳联合核研究所尤里・ 奥加涅相为学术带头人的国际科研小组,使用该研究所的粒子回旋加速器,用由20个质子和28个中子组成的钙48原子,轰击含有97个质子和152个中子的锫249原子,生成了6个拥有117个质子的新原子,其中的5个原子有176个中子,另一个原子有177个中子。   杜布纳联合核研究所于2000年和2006年分别合成了第116号和迄今为止最重的第118号元素。第117号新元素成功合成后,从第112号至118号元素7种相邻新元素的产生都出自同门,这不能不说是人类科技史上一大奇观。   该项科研成果也支持了理论界长期以来的假设:新合成的元素会越来越重,它们最终会变得更加稳定,其寿命也比迄今为止的人造元素更长,这将证实“稳定岛”的存在。第117号新元素的相关实验证实了这一观点。奥加涅相小组对新元素进行放射性衰变分析后认为:“为预测超重元素‘稳定岛’的存在提供了实验证据。”   20世纪60年代,科学家提出了“稳定岛”理论。该理论认为,在质子数为114、中子数为184的区域附近存在一些衰变相对稳定的元素,这就是超重元素稳定岛。在这个“稳定岛”内的超重元素是相当稳定的,它们的半衰期甚至可能达到1015年。但到目前为止所生成的超重元素及其同位素的寿命都很短,大多在秒和毫秒的量级。   据悉,该研究的各项工作分别在俄罗斯杜布纳联合核研究所、美国加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室、美国橡树岭国家实验室、范德堡大学、内华达大学完成。   1869年问世的门捷列夫元素周期表是宇宙的基本规律之一,也为人类认识自然提供了一把刻度精准的尺子。紧握这把尺子,核物理学家于上世纪60年代提出了“稳定岛”理论。迄今为止,人类能够合成重元素,但却始终没有登上“稳定岛”。而“岛”上的无限风光正是科学的无限魅力,她将刷新人类物理学、化学、天体演化乃至宇宙观的所有基本“页面”。成功地合成117号元素,也许能够成为通往“稳定岛”的一座航标。
  • 红外碳硫分析仪检测不锈钢中的常用元素
    红外碳硫分析仪检测不锈钢中的常用元素 目前已知的化学元素有100多种,在工业中常用的钢铁材料中可以遇到的化学元素约二十多种。对于人们在与腐蚀现象作长期斗争的实践而形成的不锈钢这一特殊钢系列来说,最常用的元素有十几种,除了组成钢的基本元素铁以外,对不锈钢的性能与组织影响最大的元素是:碳、铬、镍、锰、硅、钼、钛、铌、钛、锰、氮、铜、钴等。这些元素中除碳、硅、氮以外,都是化学元素周期表中位于过渡族的元素。 实际上工业上应用的不锈钢都是同时存在几种以至十几种元素的,当几种元素共存于不锈钢这一个统一体中时,它们的影响要比单独存在时复杂得多,因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且要注意它们互相之间的影响,因此不锈钢的组织决定于各种元素影响的总和。 1).各种元素对不锈钢的性能和组织的影响和作用 1-1.铬在不锈钢中的决定作用:决定不锈钢性属的元素只有一种,这就是铬,每种不锈钢都含有一定数量的铬。迄今为止,还没有不含铬的不锈钢。铬之所以成为决定不锈钢性能的主要元素,根本的原因是向钢中添加铬作为合金元素以后,促使其内部的矛盾运动向有利于抵抗腐蚀破坏的方面发展。 1-2. 碳在不锈钢中的两重性 碳是工业用钢的主要元素之一,钢的性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的程度很大(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成&mdash 系列复杂的碳化物。所以,从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。 为了能准确的检测不锈钢的多种元素:碳、硫、锰、磷、硅、镍、铬、钼、铜、钛、锌、钒、镁等。麒麟品牌QL-S3000C型电脑红外全能联测多元素分析仪是本公司独家拥有、国内最先进的一款多元素联测分析仪,QL-S3000C型全能元素分析仪经由红外和比色原理的精确检测,将理化实验室的配置搭配得尽善尽美,其对性能、质量及精度的要求完全达到了国际化标准,而投资的总价即实在又超值! 在国内首创元素分析仪用衍射光栅数码电机波长可调光学系统。产品采用可由计算机控制的元素分析仪专用的衍射光栅单色体,实现波长数码可调,即任意输入所需波长,光学系统即调整至指定波长,从而使产品可以实现由计算机控制,根据被测材料元素的要求,方便的迅速设定所需波长,可用于不锈钢、钢铁、铜铝等各种金属、非金属材料及其合金的多种元素分析。 红外碳硫分析仪参考网站:http://www.jqilin.com
  • 手持式光谱仪提高了药品元素杂质分析的研发效率
    制药企业通常将新药研究重点聚焦于未满足的医疗需求上,新药的研发速度往往由患者驱动。因此,在药物研发过程中快速做出决策,可更快地提高患者的治愈率,元素杂质分析是可提高研发效率的一个步骤。金属催化剂通常用于原料药的合成中,研发者需要监测各种原料和合成工艺中金属催化剂的残留情况,从而实施有效的控制策略。通常使用灵敏度、精密度高和选择性好的电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES或ICP- -OES)或ICP-MS对药物中的元素杂质进行分析。然而,在药物研发期间,许多样品是不需要这些昂贵、费时、灵敏度高的技术。 研发者通常需要快速确定元素含量,以提高优化合成工艺的效率。XRF可更快速、 更简便地测定原料、中间体和研发样品中的元素杂质含量,同时保证必要的准确度。如今,手持式X射线荧光光谱仪正在成为原料药采购中质量控制的有力分析工具。其被广泛接受的原因是,它用于仓库化学品的快速识别,比传统的实验室分析技术更具成本效益。长期以来莱雷科技公司在现场金属分析方面积累了丰富的经验,其产品在全国各地已经成为此类仪器的标准。莱雷科技的美国SCIAPS手持式X射线荧光光谱仪小型,轻便、计数率高,结果准确、速度快(2秒),被广泛用于现场金属材料的分析和分选。SCIAPS手持式光谱仪采用高效的激发源和检测器,实现了高精度,快速,安全的现场金属分析。把实验室级别的分析结果和轻松方便的操作方式完美地结合在一起。 检测范围广SCIAPS手持式光谱仪有无与伦比的轻元素分析功能,可在2秒钟内快速准确的分析出元素周期表多种元素,以其人性化的设计,快速识别,交互体验极简,技术先进等优点迅速得到客户群认可. 先进技术确保准确结果SciAps所有的XRF仪器为18年新的研发成果,采用的都是市面上技术尤为先进的元器件。在每次仪器检测完毕后自动校准仪器任何偏差可立刻检测到并自动修正。所以,仪器始终处于良好状态,保证了分析结果的准确性。 安全性能好X系列仪器采用X射线技术,安全符合《中华人民共和国放射污染防治法》《放射性同位素与射线装置安全和防护条例》等法律法规的规定。当仪器前端无样品时,仪器自动终止X射线管工作状态。 应用广泛手持式光谱仪的广泛应用于:地质、采矿、土壤监测、环境监测、电子、医药、石化、考古、木材、电力、玩具、金属加工、压力容器、废旧物资回收、航空航天、金属冶炼、大型工程、锅炉制造、再生资源金属、玻璃的回收、刑事证据鉴定等众多领域。 不得不说,多种技术的发展促进了便携光谱仪器技术的进步,使得该仪器非常适合于原料药的表征。这些技术包括:先进的制造程序、创新的光学设计、紧凑和高稳定性的探测器、更小的电子元件、触摸屏的发展、计算能力的进步,以及使用时间更长、性能更好的电池。
  • 元素小百科丨上天下海,这种金属“钛”强了 ​
    钛金属日益被人们重视,被誉为“现代金属”和“战略金属”,是提高国防装备水平不可或缺的重要战略物资,由于钛具有熔点高、比重小、耐腐蚀、导热系数低、高低温度耐受性能好、在急冷急热条件下应力小等特点,其商业价值在二十世纪五十年代被人们认识,被应用于航空、航天、化工、石油、电力等高科技领域。 元素特征 钛是一种化学元素,化学符号Ti,原子序数22,在化学元素周期表中位于第4周期、第IVB族。是一种银白色的过渡金属,其特征为重量轻、强度高、具金属光泽,耐湿氯气腐蚀。钛的密度为4.54g/立方厘米,比钢轻43% ,比久负盛名的轻金属镁稍重一些。机械强度却与钢相差不多,比铝大两倍,比镁大五倍。钛耐高温,熔点1942K,比黄金高近1000K ,比钢高近500K。液态钛几乎能溶解所有的金属,因此可以和多种金属形成合金。钛加入钢中制得的钛钢坚韧而富有弹性。钛与金属Al、Sb、Be、Cr、Fe等生成填隙式化合物或金属间化合物。 钛元素的发现 (图片来源网络,如有侵权请联系我们删除)钛最早的发现者是来自于英国的格雷戈尔(Reverend William Gregor),1791年,他在英国马纳坎附近的一条小溪旁发现一些会被磁铁吸引的黑沙,分析出里面含有氧化铁和一种无法鉴别的金属氧化物。1795年,德国化学家克拉普鲁斯(Martin Heinrich Klaproth)在研究金红石时也发现了该种氧化物,并以希腊神Titans命名了其中的未知金属物质,中文音译为“钛”。当他知道格雷戈尔之前的发现后,也取得了一些马纳坎矿物的样本,并证实它含钛。1795年,德国化学家克拉普鲁斯(Martin Heinrich Klaproth)在研究金红石时也发现了该种氧化物,并以希腊神Titans命名了其中的未知金属物质,中文音译为“钛”。当他知道格雷戈尔之前的发现后,也取得了一些马纳坎矿物的样本,并证实它含钛。 钛元素的分布 钛属于稀有金属,实际上钛并不稀有,其在地壳中的丰度占第七位,占0.45%,远远高于许多常见的金属。但由于钛的性质活泼,对冶炼工艺要求高,使得人们长期无法制得大量的钛,从而被归类为“稀有”的金属。用于冶炼钛的矿物主要有钛铁矿(FeTiO3)、金红石(TiO2)和钙钛矿等。矿石经处理得到易挥发的四氯化钛,再用镁还原而制得纯钛。中国钛资源总量9.65亿吨,居世界之首,占世界探明储量的38.85%,主要集中在四川、云南、广东、广西及海南等地,其中攀西(攀枝花西昌)地区是中国最大的钛资源基地,钛资源量为8.7亿吨。中国探明的钛资源分布在21个省(自治区、直辖市)共108个矿区。主要产区为四川,其次有河北、海南、广东、湖北、广西、云南、陕西、山西等省(区)。钛的应用01在军工方面的应用钛在军事工业方面有着十分广阔的用途。核动力潜艇、水翼艇、迫击炮身管、反坦克导弹、导弹发射器、坦克防护板、防弹背心等大量用钛。据资料介绍,一艘台风级核潜艇,用钛量高达9000吨,由此可见军工对钛材的需求巨大。02在航天航空方面的应用钛广泛用于航空工业,民用飞机用钛量约占构架重量的20~25%。此外,战略火箭发动机、宇宙飞船、人造卫星天线等也大量用钛。03在海洋产业方面的应用在海水中,钛具有其他金属材料无法比拟的耐蚀性能,特别是耐受海水的高速冲刷腐蚀。目前,美国、日本、法国等国家都已研制出各种先进的钛制深潜器、潜 艇、海底实验室装置来进行海洋研究。此外,沿海电站、海上采油设备、海水淡化、海洋化工生产、海水养殖业等都广泛采用钛制设备和装置。04在化工方面的应用目前钛设备的应用已从最初的“纯碱与烧碱工业”扩展到整个化工行业,设备种类已从小型、单一化发展到大型、多样化。据化工部门预计,化工行业的年用钛 量将超过1500吨。二十世纪70~80年代以后,我国真空制盐企业逐步开始采用钛金属材料制造设备,结果设备腐蚀情况大大改观。05在石油精炼中的应用 在石油精炼过程中,石油加工产品与冷却水中的硫化物、氯化物和其他腐蚀剂,对炼油装置特别是低温轻油部位的常减压塔顶冷凝设备的腐蚀性严重,设备腐蚀 问题已经成为困扰炼油工业的突出问题之一。近年来美国、日本等国将钛制设备引入到这些高腐蚀的环节,取得了很好的效果。06在汽车工业方面的应用钛的轻质、高强度等性能早已被汽车制造商所关注,钛在车上的应用已有许多年的历史,目前车几乎都使用了钛材,日本汽车用钛已超过600吨,随着全球汽车工业的发展,汽车用钛还在快速增加。07在医学中的应用随着医疗技术的提高,在人体内植入金属是十分常见的外科手术,由于钛金属具有与人体组织排异反应弱,目前被广泛于人工骨骼、人工关节、人造牙等人体植入物方面得到广泛的应用。此外,钛在制药机械、医疗器械方面的应用也得到进一步的认识,未来需求不可低估。08在体育和日用品方面的应用钛在全球高尔夫球具制造领域的消耗数量巨大,每年用于钛高尔夫球具制造的钛材量高达6000多吨。此外,网球拍、羽毛球拍、滑雪杖、雪铲、登山冰杖、登山钉、雪撬、击剑防护面罩、钓鱼杆、自行车、眼镜架、手表、工艺品以及其它生活用品都广泛使用钛材。09在能源材料中的应用除上述用途外,钛在电池材料、核工业、建筑材料、地热开发、电力、尤其探勘与开发等方面都有广泛应用。
  • 元素小百科丨世界上最昂贵的贵金属—铑
    铑俗称“黑金”,是铂族金属中资源量及产量最少的那一个,在地壳中的含量仅有十亿分之一,大多分散在不同的矿石中,很少聚集在一起。所以物以稀为贵,论身价,铑的身价可一点也不比黄金低。据报道,2022年贵金属铑的人民币标价,约为黄金价格的10倍、铂金的19倍,那么是谁发现了这么贵重的金属呢?铑的发现在1803年英国化学家和物理学家威廉海德沃拉斯顿通过溶解、沉淀和过滤等一系列操作提取出一种红色溶液,并在蒸发和分析后首次获得铑这种金属。在化学元素周期表中,钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、铂(Pt)称为铂系金属。铑(Rh),原子序数45,原子量102.9055,希腊文是Rhodium,意为“玫瑰”。铑的沸点为3695℃,密度为12.41gcm−3。铑的特征铑是一种坚硬的银色金属,非常稳定且熔点高。铑金属耐腐蚀,并且作为一种铂族金属,它具有该组卓越的催化性能。该金属具有高反射率,坚硬耐用,同时具有低电阻以及稳定的接触电阻。铑的分布在我国铂系资源比较缺乏,储量仅约占全球0.4%,而且铂族金属通常与铜、铁、铝、铅、锌、镍等共伴生。铑在地壳中的含量极低,其质量分数仅为0.001*10-6,主要生产国:南非,俄罗斯,加拿大和其他生产国。我国的铂族金属资源95%以上分布于甘肃、云南、四川、黑龙江和河北5省,其中仅甘肃省就占全国储量的57.5%。铑的应用铑具有催化活性高,抗氧化、耐腐蚀性强的特点,在航空航天、玻璃纤维、电气工业珠宝首饰表面的制造等多领域都发挥着重要的作用。根据美国地质调查局的数据,汽车催化剂占2010年所有铑需求的77%。汽油发动机的三元催化转化器使用铑催化将氮氧化物还原为氮。全球大约5%到7%的铑消耗量用于化学行业。铑和铂-铑催化剂用于生产羰基合成醇以及生产一氧化氮,它是化肥、炸药和硝酸的原料。玻璃生产每年占铑消耗量的3%至6%。由于它们的高熔点、强度和耐腐蚀性,铑和铂可以合金化以形成容纳和成型熔融玻璃的容器。同样重要的是,含铑合金在高温下不会与玻璃反应或氧化玻璃。其他用途:作为镜子的饰面 在光学仪器中 在电气连接中 在热电偶中 作为珠宝饰面(电镀白金) 在核反应堆中作为中子通量水平的探测器 在航空航天领域中,用于飞机涡轮发动机和火花塞的合金 在医药领域,可以形成一种高活性的反应中间体,从而促进反应的进程。
  • 天瑞(中国)仪器公司提供无卤素测试解决方案
    卤素(halogen),卤族元素的简称,是元素周期表上的第ⅦA族元素,包括氟、氯、溴、碘、哎等五元素。由于哎属于放射性元素,所以人们常说的卤素是指氟、氯、溴、碘。 卤素的危害极大,对免疫系统的毒性,对内分泌系统的影响,对生殖和发育的影响,致癌作用,其他的毒性(精神和心理疾患),多数卤化物属于环境荷尔蒙物质。 根据许多科学研究显示,卤素系阻燃剂已经成为日常环境中到处扩散的污染物,且对于环境与人类的威胁日益升高。而制造、循环回收、或拋弃家电及其它消费性产品的行为,则是造成这些污染物释放到环境的主要途径。为保护环境,各种法律法规也相继出现,是为了限制卤素的使用。某些卤素系阻燃剂已经不能使用在电器产品和房屋建材的塑料材料部份 (此泛指塑料的表面/外壳)。 塑料材料中禁用卤素系阻燃剂的原因是此种阻燃剂无法回收使用,而且在燃烧与加热过程中会释放有害物质,威胁到人类身体的健康、环境和下一代子孙。 目前,天瑞仪器在EDX3600B的基础上进行优良改造,引进美国产的卤素测试高效X光管,利用高信噪比的电子线路单元和卤素测试专用X荧光分析软件,已经成功研制出新款分析仪器EDX3600B(H)。EDX3600B(H)卤素测试专用配件是针对卤族元素(特别是氯元素)的测试而开发。经过多次实验无卤分析所得数据分析,无卤分析的结果十分接近标准值,EDX3600B(H)可广泛应用于各种类型的无卤测试。 screen.width-300)this.width=screen.width-300" EDX3600B(H)实验无卤分析(大气状态)数据
  • 有害痕量元素排放清单:为控污治污提供科学依据
    10月8日,国际烟草控制政策评估项目(ITC)组织公布的科研报告显示,我国13个卷烟品牌被检测出含有重金属(砷、镉、铅等),其含量与加拿大产香烟相比,最高超出三倍以上。   据《重庆商报》报道:香烟中的重金属可能来自烟草产区土壤中。相关研究表明:生物从环境中摄取重金属,可以经过食物链的生物放大作用逐级富集,并通过食物等形式进入人体,引发人体某些器官和组织产生病变。   有害痕量元素及其化合物排放已成为大气污染控制的一个新兴而前沿的研究领域。在国家自然科学基金的资助下,北京师范大学副教授田贺忠带领的研究小组对我国2005~2020年能源利用及有害痕量元素排放发展趋势进行了研究,为我国掌握典型有害痕量元素污染排放现状及空间、行业分布特征提供了基础数据,并为国家和地方政府制定相关痕量元素污染排放法规、标准及技术与经济政策等提供了科学依据。   痕量元素引关注   上世纪50年代,日本熊本县水俣湾附近发现了一种奇怪的病,这种病最初出现在猫身上,被称为“猫舞蹈症”。病猫步态不稳,抽搐、麻痹,甚至跳海死去,被称为“自杀猫”。随后不久,发现也有人患有这种病。患者由于脑中枢神经和末梢神经被侵害,口齿不清、步履蹒跚、面部痴呆、手足麻痹或变形、视觉丧失,严重者精神失常,或酣睡,或兴奋,身体弯弓高叫直至死亡。这种怪病就是日后轰动世界的“水俣病”。   “日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染)等都和有害痕量元素污染有关。”田贺忠说,“尽管痕量元素在空气中含量很小,但它的浓度超过一定范围就会显示出极大的毒性。许多痕量元素毒性极大,而且化学稳定性好,具有迁徙性、沉积性。它们不仅会引发人体呼吸系统的严重疾病,而且会污染水资源、土壤,造成生态环境的破坏。”   1990年,美国在《清洁空气法(修正案)》中列出了189种有害空气污染物,其中包括11种痕量元素(空气中含量很少的元素,如锑、砷、铍、铬、铅、锰、汞、镍、硒等)。在这11种痕量元素中,汞、砷、硒三种挥发性有害痕量元素的排放污染尤其引人关注。   有研究者发现,近10年来北欧、北美内陆偏远地区无明显工业污染源的湖泊中,鱼体内汞浓度的升高是由于大气汞沉降造成的。   美国环境保护署的报告称:燃烧装置排放的大气污染物中主要是有害的有机成分如苯并芘(BaP)、硫化物、氮氧化物、未燃烬可燃物以及重金属元素,它们几乎是造成所有癌症的原因,其中尤其以亚微米级颗粒形式存在的重金属排放物具有最大的威胁性。   汞、砷、硒等属于挥发性有害痕量元素,在高温燃烧或热解过程中不会被分解,而是挥发成蒸气,进而在烟道下游温度降低时通过结核、凝结、冷凝等过程形成许多亚微米颗粒。研究表明,尽管亚微米颗粒仅占燃煤总飞灰质量的5%左右,却富集了总痕量元素质量的13%~61%。汞、砷、硒等痕量元素主要富集在这些亚微米颗粒表面,这些亚微米颗粒很难被各种常规的污染控制装置有效捕获。它们大部分会随同亚微米颗粒排放到大气中,而这些亚微米粒子在大气中主要以气溶胶形式存在,不易沉降,而且上面富集的大部分有毒痕量元素也难于被微生物降解,可长时间停留在大气中,不仅影响大气能见度,而且通过呼吸系统进入动植物和人体内并不断蓄积,并可转化为毒性很强的金属有机化合物,还会通过干湿沉降过程进入水体和土壤,从而对水和土壤生态环境产生污染危害。   因此,大气汞、砷、硒等挥发性有毒痕量元素污染排放、迁移、沉降及控制等,也成为国际学术界关心的大气污染防治新兴研究热点之一。   燃煤:排放痕量元素祸首   美国环保局(USEPA)科学家Linak曾指出:元素周期表中几乎没有什么元素不存在于煤中,它们都是煤的重要组分,根据其含量不同,通常可将煤的元素组分划分为主量元素、次量元素和痕量元素三大类。其中,包括多种有毒痕量元素,如硼、铍、锗、镉、钴、铜、锰、铅、镍、汞、铬等。其中,汞、砷、硒、铅、镉、铬等元素对环境的危害最大。   化石燃料和矿物中的痕量元素在高温燃烧或熔炼过程中因各痕量元素的浓度、赋存状态以及操作工况的差异所表现的热行为不同,其挥发性也表现不一。但在所有条件下,汞、砷、硒都具有挥发性。   “由于汞极易挥发, 在燃烧过程中极难控制,燃煤排放被认为是最大的人为大气汞污染源。大气中颗粒汞主要结合在细颗粒物上, 对人体的危害更大。特别是环境中任何形式的汞均可在一定条件下转化为剧毒的甲基汞。进入环境中的汞会产生长期的危害, 所以汞是煤中最主要的有害微量元素之一。”田贺忠说。   砷是一种蓄积性元素,是当前环境中使人致癌的最普遍、危害性最大的物质之一。砷可通过呼吸道、消化道和皮肤接触等进入人体,随血流分布于肝、肾、肺、脾、骨骼、肌肉等部位,特别易于在毛发、指甲中蓄积,从而引起慢性中毒。尽管砷在煤中的含量很低,但由于煤消耗量巨大,煤中砷长期排放的积累不仅对燃煤电厂附近产生污染,而且可通过远距离的传输对比较遥远的生物产生负面影响。   “我们的研究发现,抚顺、沈阳、兰州、贵阳、成都、重庆等城市的大气中砷含量高于其他地方就和燃煤有关。西南地区由于高砷煤的使用,曾造成3000多例砷中毒事件。”田贺忠说。   燃煤是大气中硒的主要来源。据估算,全球发电用煤所排放的硒量占人为硒排放量的50%以上。燃煤也是造成一些地区土壤、水、植物中硒含量过高的原因。硒对于动植物和人类来说是一种必需的微量元素,但硒含量过高同样会危害人体健康。在我国陕西安康、湖北恩施等地发生的人、畜硒中毒事件,就是由于开采和使用当地的富硒石煤所造成的。   弄清排放总量及时空分布   目前,我国正处于工业化社会的初期阶段,国民经济的快速发展和大规模基础设施建设,需要大量的电力、钢铁、水泥以及有色金属等材料,这就需要消耗大量的化石能源和矿物资源。   2008年我国用于直接燃烧的煤炭约27.4亿吨。另外,钢铁冶炼、有色金属冶炼、水泥生产、化工等行业对金属和非金属矿物的烧结熔炼过程也会使矿物中的有害痕量元素挥发,并富集在微细颗粒物上释放到大气中,从而对人体健康和生态环境产生危害。   “国外曾有学者指责中国燃煤对大气的影响。然而,由于种种原因,目前我国还缺乏对这些典型有害元素污染现状的全面认识,燃烧和工艺生产设施上缺少专门的污染控制措施,使得国家制定相关的法规、标准及污染控制对策缺乏有效依据。另外,有害痕量元素在大气中的传输扩散不仅与物理过程有关,还涉及更复杂的化学反应和二次污染,对有害痕量元素污染排放清单的研究是进一步开展有害痕量元素污染物传输、沉降、污染源排放标准、控制技术研究开发重点,也是制订控制对策的基础。因此,非常有必要开展我国有害痕量元素污染排放清单的研究。”田贺忠说。   据介绍,排放清单研究能定量得到各种源排放总量及其时空分布,是描述污染物排放特征的有效方法。田贺忠等人针对目前我国缺乏对汞、砷、硒等典型有害元素大气污染排放状况认识的现状,采用排放因子法,通过现场测试调查、文献调研、专家咨询等手段,进而根据国民经济活动水平、能源生产消费状况、有色冶金等各部门生产活动水平等,以及各种装置或工艺过程污染控制水平等因素,在国内首次比较全面系统地建立了1980~2007年我国典型有害痕量元素汞、砷、硒大气排放清单及历史趋势。   该小组以2005 年为基准年,利用部门分析法对2005年至2020年能源利用及有害元素排放发展趋势开展了情景分析。重点研究了各省区燃煤大气典型有害痕量元素(汞、砷、硒等)排放量。按经济部门、燃料类型、燃烧方式和污染控制技术对排放源进行分类,确定各类排放源的排放因子和能源消费量。研究各省区生产原煤、洗精煤、焦炭和型煤的痕量元素含量,建立各省区间原煤、洗精煤、焦炭和型煤的传输矩阵,从而确定各省区消费原煤、洗精煤、焦炭和型煤的有害元素含量。研究人员结合各省区内各类排放源的排放因子、燃料消费量和燃料中痕量元素含量,计算出其排放量,进而给出各省区和全国燃煤大气典型有害痕量元素污染排放清单。   此外,该小组还将对各地区的有色金属冶炼、钢铁、水泥生产、废物处置、生物质燃烧等非燃煤源导致的典型有害痕量元素排放情况进行估算,进而与燃煤源排放清单相加,即可获得中国人为源导致的大气典型有害痕量元素污染物排放清单,并进一步通过网格化处理,利用GIS技术得到中国有害痕量元素的空间分布特征。   该研究有助于了解和掌握我国典型有害元素排放现状、趋势、时空分布特征等,可作为进一步开展有害元素的环境空气质量模拟和生态环境及人体健康影响的基础,并可为国家和地方政府制定相关法律、法规及技术经济政策提供科学依据。
  • 岛津原子力显微镜-从表面到界面
    人类认识真理的过程就像剥洋葱,由表及里一层层递进。 反映到对化学反应过程的认识,一开始,人们通过物质的形、色等外在表象认识化学反应。正如现代化学之父拉瓦锡重复的经典“氧化汞加热”实验一样,氧化汞由红色粉末变为液态的金属汞,这个显著的变化意味着反应的发生。即使到了近现代,仪器分析手段越来越多样,我们做常用的分析手段也是通过物质外在状态的变化进行观察,或者利用各类显微镜及X射线衍射仪观察物质的结构变化。 拉瓦锡之匙拉瓦锡对化学反应中物质的质量、颜色、状态变化的观察,犹如在重重黑暗中,找到了打卡化学之门的那把钥匙。 元素周期表 到19世纪,道尔顿和阿伏加德罗的原子、分子理论确立,门捷列夫编列了元素周期表。原子、分子、元素概念的建立令化学豁然开朗 自从用原子-分子论来研究化学,化学才真正被确立为一门科学。正是随着对不同元素的各种微粒组合变化的认识发展,化学的大门终于被打开。伴随金属键、共价键、离子键、氢键等各种“键”概念的提出,人们逐渐认识到各种反应的本质是原子或分子等微粒间的力学变化。于是,对反应的观测需要微观下的力学测量工作。 作为专门利用极近距离下极小颗粒间作用力工作的原子力显微镜,此事展现了自身巨大优势。无论是直接测试不同分子间的作用力,还是利用力的测量完成表面形貌的表征,原子力显微镜以高分辨率出色地完成了任务。 对于一些生物样品,例如脂质膜,因为其是由磷脂分子构成的单层或双层结构,极其柔软,因此其表面作用力极其微弱。从测试曲线上可以看出,脂质膜对探针的力只有约1pN,但是原子力显微镜的测试曲线上可以很清晰地捕捉到这个变化。 有趣的是,人们对真理的发掘,是由表及里的。但是利用原子力显微镜对化学反应本质的发现,却是由内而外的。 原子力显微镜基本是被作为一种表面分析工具使用的。这使其只能用来观察反应前后固相表面的结构变化,或者通过固相表面的各种属性,如机械性能、电磁学性能等侧面论证反应的发生。而要真正观察到反应的过程,是要对界面层进行观测的。因为几乎所有的反应,都是发生在两相界面处的,表面只是最终反应结果的呈现。 在界面处,反应发生时,原有的原子/分子间的作用力——也就是各种“键”,因为电子的状态变化(得失或者偏移)无法维持原有的稳定性,从而导致了原子/分子的重新排列,直到形成了新的力学稳定态——也就是新的“键”形成后,反应结束。这个过程的核心就是原子/分子间的“力的变化”。 反应的本质——微粒间力的分分合合 当化学科学的车轮推进到纳米时代,当探索的前锋触摸了两相界面,当理论的深度深入到动力学的研究。原子力显微镜是否能够当此重任呢? 能。但是需要一番蜕变。 界面处的力梯度有两个特点。一是更为集中,一般在0.3nm-1nm左右的范围内会有2-4个梯度变化;二是更为微弱,现在的原子力显微镜可以有效捕捉皮牛级的力变化,但是在表征界面时依然分辨率不足,需要的分辨率要提高1-2个数量级。 新的需求引导了新的技术蜕变。调频模式的成熟化,几乎完美应对了界面处的力梯度特点。一方面,只有几个埃的振幅可以有效对整个界面区进行表征,另一方面,检测噪音压低到20 fm/√Hz以内,保证了极高的分辨率。 岛津调频型原子力显微镜SPM-8100FM 例如对固液界面的观察。我们都知道,因为在固液界面处,因为液体分子和固体表面分子的距离不同,会形成不同的作用力,如氢键、偶极矩、色散力等。因此形成的液体分子的堆积密度会有不同。这种液体分子的分层模型,是润滑、浸润、表面张力等领域的底层原理。但是长期以来,这些理论只存在于数理模型和宏观现象解释之中,没有一个合适的直观观测工具。 界面观测之牛刀小试 岛津的SPM-8100FM的出现,将固液界面的高效表征变成了现实。上图右侧就是云母和水的界面处,水分子的分层结构,在约0.6nm的范围内,可以清楚看到3个分层。 具体到现实应用中,对表面润滑的研究很适合采用这种分析工具进行定性定量化测试。使用SPM-8100FM对润滑油中氧化铁表面上所形成的磷酸酯吸附膜进行分析。 图示为4组对照实验,分别是仅使用PAO(聚α-烯烃)和添加了不同浓度的C18AP(正磷酸油酸酯)的润滑油。 在未添加C18AP的PAO中,观察到层间距离0.66 nm的层状结构。通过这一层次可以看出,PAO分子在氧化铁膜表面上形成了平行于表面的平坦的覆层。随着C18AP浓度不断增加,从0.2 ppm到2 ppm后,层状结构开始消失,最后在20 ppm和200 ppm时完全观察不到。层状结构消失表明PAO分子定向结构被C18AP取代,在基片上形成了吸附膜。随着C18AP浓度不断增加,氧化铁基片表面逐渐被吸附膜覆盖。 对照使用摆锤式摩擦力测试仪测量获得的钢-润滑油-钢界面的摩擦系数。在添加C18AP浓度到达20 ppm后,PAO的摩擦系数大大降低。和微观界面表征的结果非常吻合。 由此可见,使用SPM-8100FM对润滑油-氧化铁界面实施滑动表面摩擦特性分析评估,可有效加快润滑油开发进度。 技术的发展推动了科学的进步,科学的发展也渴求更多的技术发展。原子力显微镜表征技术由表面向界面的延伸,一定会有力地推动对化学由表象向本质的探索。岛津将一如既往地尽其所能,提供帮助。 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
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