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10 seltsame Geschichten aus dem frühen Studium der Elemente
Die Chemie, wie wir sie in der Schule lernen, kann ein ziemlich trockenes Thema sein, bei dem viele Zahlen und chemische Reaktionen auswendig gelernt werden. Aber das muss nicht der Fall sein, und es stellt sich heraus, dass es viele faszinierende Geschichten darüber gibt, wie wir zuerst die Elemente des Periodensystems kennen gelernt haben. Die Chemie hat in ihrer Geschichte eine Menge ordentliches Zeug vergraben.
10 Sieben Elemente aus einer Mine
Ytterbium, Yttrium, Terbium und Erbium - das ist ein Schluck, und es gibt einen Grund, warum sie zusammen aufgeführt werden. Alle vier wurden auf eine eher unwahrscheinliche Weise gefunden. Ihren Namen verdankt sie dem Quarzsteinbruch im schwedischen Ytterby, wo sie gefunden wurden. Der Steinbruch ist als Goldgrube bekannt, wenn es um die Dokumentation neuer Elemente geht. Dort wurden auch Gadolinium, Holmium, Lutetium, Scandium, Tantal und Thulium gefunden. Wenn es so aussieht, als könnte das Verwirrung stiften, tat es absolut.
1843 nahm ein schwedischer Chemiker namens Carl Gustaf Mosander Gadolinit und trennte ihn in die Seltenerdmaterialien Yttrien, Erbien und Terbien. Sobald er seine Ergebnisse teilte, ging etwas in der Übersetzung verloren, und erbia wurde als terbia bekannt, während terbia erbia genannt wurde. Im Jahr 1878 wurde die neu getaufte Erbia in zwei weitere Komponenten unterteilt - Ytterbia und eine weitere Erbia. Es wurde vermutet, dass Ytterbia eine Verbindung war, die ein neues Element enthielt, das als Ytterbium bezeichnet wurde. Diese Verbindung wurde in zwei Elemente, Neoytterbium und Lutecium, getrennt. Bist du schon verwirrt? Wäre es hilfreich, dass Neoytterbium eine andere Namensänderung erhielt und einfach nur altes Ytterbium wurde und Lutecium Luteium wurde?
Das Endergebnis des Ytterby-Steinbruchs war eine ganze Handvoll Elemente, die aus verschiedenen Gründen gefunden wurden. Die Mine war dank der Gletschertätigkeit während der letzten Eiszeit reif für die Ernte. Etwa zur gleichen Zeit gab es auch einen merkwürdigen Zufall: Die Mine war ursprünglich für das Feldspat geöffnet worden, das kürzlich als Schlüsselelement bei der Herstellung von Porzellan hervorgehoben wurde. Porzellan herzustellen war ein streng gehütetes Geheimnis des Fernen Ostens gewesen, bis sich einige Alchemisten engagierten. Die Mine in Ytterby hatte sich geöffnet, um der Nachfrage nach Porzellan zu helfen, und der Chemiker Johan Gadolin (der einigen Felsen seinen Namen gab) arbeitete wegen seiner Freundschaft mit einem englischen Porzellanhersteller in der Mine.
9 Barium wurde mit Hexerei verwechselt
Heutzutage ist Barium ein ziemlich verbreitetes Element, das verwendet wird, um Papier weißer zu machen, heller zu malen und als Farbmittel, um Röntgenstrahlen zu blockieren und Probleme mit dem Verdauungssystem bei Scans stärker wahrzunehmen. Im Mittelalter war es eine bekannte Substanz, aber nicht so, wie wir heute davon denken. Glatte Steine, die vor allem in Bologna, Italien, gefunden wurden, waren bei Hexen und Alchemisten beliebt, da sie dazu neigten, im Dunkeln zu leuchten, nachdem sie nur kurze Zeit Licht ausgesetzt waren.
In den 1600er Jahren wurde sogar vermutet, dass die sogenannten Bologna-Steine tatsächlich Steine der Weisen waren. Sie hatten geheimnisvolle Eigenschaften: Erwärmen würde sie eine seltsame rote Farbe zum Leuchten bringen. Setzen Sie sie sogar ein paar Minuten dem Sonnenlicht aus und sie würden stundenlang leuchten. Ein Schuhmacher und Teilzeit-Alchemist namens Vincentius Casciorolus experimentierte mit dem Stein. Er versuchte alles, um andere Metalle in Gold zu verwandeln und ein Elixier zu schaffen, das ihn unsterblich machte. Er scheiterte traurig und für fast weitere 200 Jahre war der Felsen nichts weiter als eine sonderbare Neugier, die mit den Geheimnissen der Hexerei in Verbindung gebracht wurde.
Erst 1774, als Carl Scheele (von Scheeles grünem Ruhm) mit Erdmetallen experimentierte, wurde Barium als etwas Unabhängiges anerkannt. Das nannte ich ursprünglich Terra Ponderosaoder "schwere Erde", es würde nicht noch ein paar Jahrzehnte dauern, bis ein englischer Chemiker endlich das Element isolierte und identifizierte, das die Steine der Hexen zum Leuchten brachte.
8 Zufälliges Helium
Die wissenschaftliche Geschichte ist voller Fälle, in denen die Menschen nach den Ersten suchen, um etwas zu dokumentieren oder zu erklären, aber Helium zu finden, endete in einem bizarren Gleichstand.
Die Wissenschaftsgemeinschaft war neu im Studium der Emissionen der Sonne im späten 19. Jahrhundert, und sie meinte, der beste (und vielleicht einzige) Weg wäre, sie während einer Sonnenfinsternis zu betrachten. 1868 eröffnete Pierre Jules Cesar Janssen ein Geschäft in Indien, wo er die Sonnenfinsternis beobachtete und etwas Neues sah - ein gelbes Licht, das zuvor unbekannt war. Er wusste, dass er es genauer studieren musste, um herauszufinden, was genau dieses gelbe Licht ist. Deshalb baute er das Spektroheloskop, um die Sonnenstrahlen während des Tages zu untersuchen.
In einem bizarren Zufall ging ein englischer Astronom genau zur gleichen Zeit, eine halbe Welt weit weg. Joseph Norman Lockyer arbeitete auch tagsüber an der Untersuchung der Sonnenemissionen und erblickte auch das gelbe Licht.
Beide Männer schrieben Papiere über ihre Ergebnisse und schickten sie zur französischen Akademie der Wissenschaften. Die Papiere kamen am selben Tag an, und obwohl sie zuerst für ihre Arbeit eher verspottet wurden, wurde sie später bestätigt, und die beiden Astronomen teilten den Fund mit.
7 Die große Namensdebatte
Viele Namen und Symbole der Elemente scheinen nicht übereinzustimmen, aber das liegt normalerweise daran, dass das Symbol aus einer lateinischen Übersetzung stammt, wie Golds „Au“. Die Ausnahme ist Wolfram, dessen Symbol „W.“ ist.
Der Unterschied kommt daher, dass das Element lange Zeit zwei Namen hatte.Die englischsprachige Welt nannte es "Wolfram", während andere es aus einem sehr coolen Grund "Wolfram" nannten: Wolfram wurde zuerst aus dem Mineral Wolframit isoliert, und in einigen Kreisen behielt es seinen alten Namen bis 2005. Selbst dann, es gab nicht kampflos auf, insbesondere mit spanischen Chemikern, die argumentierten, dass "Wolfram" nicht von der offiziellen Information für Wolfram hätte fallen sollen.
Tatsächlich wurde in den meisten anderen Sprachen als Englisch „Wolfram“ verwendet, und es war der Name, den die Männer, die es gefunden hatten, die Brüder Delhuyar, gebeten hatten. Das Wort stammt aus dem deutschen Wort für „Wolfsschaum“ und seine Verwendung reicht bis in die frühen Tage der Zinnschmelzung zurück. Bevor wir etwas über Elemente wussten, erkannten die Leute, die an den Hütten arbeiteten, ein bestimmtes Mineral an der Art und Weise, wie es beim Schmelzen schäumte. Sie nannten das Mineral „Wolfsschaum“, weil sie glaubten, dass seine Anwesenheit die Dose verbrauchte, die sie aus dem Mineral extrahieren wollten, auf dieselbe Weise wie ein Wolf seine Beute verzehren würde. Heute wissen wir, dass es einen hohen Wolframgehalt im Erz gibt, aber die Chemiker haben lange und hart dafür gekämpft, ihren Namen zu behalten. Sie haben verloren, aber das Symbol für Wolfram bleibt immer noch ein "W."
6 Neonlichter prädate Neon
Ohne die hellen Neonlichter, die sie berühmt gemacht haben, wären Broadway und Las Vegas sicherlich nicht die gleichen, aber seltsamerweise ist die Schaffung von Neonlichtern eine alte, die das Wissen über das Element bereits kennt.
Neon ist eines der Edelgase und eines von nur sechs Elementen, das inert ist. Neben anderen Edelgasen Argon und Krypton wurde Neon geruchlos, farblos und fast vollständig nichtreaktiv gefunden. Im Jahr 1898 experimentierten die Chemiker Morris Travers und William Ramsay mit der Verdampfung der verflüssigten Luft, als sie die neuen Gase dokumentierten. Neon wurde erstmals 1902 verwendet, um versiegelte Glasröhrchen zu füllen und die grellen, unverwechselbaren Werbeschilder zu schaffen, die wir jetzt überall sehen.
Sie waren jedoch nicht die ersten; Was wir heute als Neonlichter kennen, stammt aus den 1850er Jahren, als Johann Heinrich Wilhelm Geissler die ersten Neonlichter herstellte. Der Sohn eines Glasherstellers, Geissler, war der Pionier der Vakuumröhre, der Vakuumpumpe und der Methode, Elektroden in die Glasröhren einzusetzen. Er experimentierte mit verschiedenen Gasen und produzierte viele verschiedene Farben, während Neon nur rot-orange ist. Neons Beliebtheit war zum Teil auf die Farbe zurückzuführen, die es hervorbringt, und auch, weil es unglaublich langlebig ist und jahrzehntelang bunt bleibt.
5 Aluminium war mehr wert als Gold
Die Chemiker wussten, dass Aluminium ungefähr 40 Jahre in der Nähe war, bevor sie die Technologie hatten, um es zu isolieren. Als sie es schließlich 1825 taten, wurde es wahnsinnig wertvoll. Ursprünglich entwickelte ein dänischer Chemiker die Methode, nur das kleinste Stückchen zu extrahieren, und erst 1845 fanden die Deutschen heraus, wie sie genug davon schaffen sollten, um selbst die grundlegendsten Eigenschaften zu untersuchen. Im Jahr 1852 betrug der Durchschnittspreis für Aluminium etwa 1.200 US-Dollar pro Kilogramm. Das entspricht heute etwa 33.650 US-Dollar.
Erst in den 1880er Jahren wurde ein anderes Verfahren entwickelt, das den verbreiteten Einsatz von Aluminium ermöglichte, und bis dahin blieb es unglaublich wertvoll. Der erste Präsident der Französischen Republik, Napoleon III., Verwendete Abendessen aus Aluminium nur für seine geschätzten Gäste. Die normalen, normalen Gäste saßen mit Gold- oder Silbergeschirr. Der König von Dänemark trug eine Aluminiumkrone, und als er zum Schlussstein des Washington Monument gewählt wurde, entsprach er der heutigen Wahl für reines Silber. Gehobene Pariser Damen trugen Aluminiumschmuck und verwendeten Operngläser aus Aluminium, um zu zeigen, wie reich sie waren.
Aluminium bildete auch das Rückgrat der Visionen für die Zukunft. Es war die größte Attraktion auf der Pariser Ausstellung von 1878 und wurde zum bevorzugten Material für Schriftsteller wie Jules Verne, als sie ihre großen Zukunftsvisionen bauten. Aluminium sollte für alles verwendet werden, von ganzen Stadtstrukturen bis zu Raketenschiffen.
Natürlich war der Wert von Aluminium ein steiler Sprung, als neue Wege entwickelt wurden, und es war plötzlich überall.
4 Fluorine's Deadly Challenge
Die ersten Beobachtungen von Fluor kamen aus dem 16. Jahrhundert. Ein deutscher Mineralogen beschrieb es als Material, das den Schmelzpunkt des Erzes herabsetzte. Im Jahr 1670 stellte ein Glasarbeiter zufällig fest, dass Flussspat und Säuren reagieren würden, und verwendete die Reaktion zum Ätzen von Glas. Die Isolierung von Fluor erwies sich als viel schwieriger und tödlicher.
Es war unser alter Freund Carl Scheele, der feststellte, dass etwas im Flussspat die Reaktion auslöste, und 1771 begann die Suche nach Fluor ernsthaft. Bevor es 1886 von Ferdinand Frederic Henri Moissan endgültig isoliert wurde (ihm wurde ein Nobelpreis verliehen), hinterließ der Prozess eine ganze Reihe von Krankheiten und Verletzungen. Moissan selbst musste seine Arbeit viermal einstellen, da er an Fluorvergiftung litt und sich langsam davon erholte. Der an seinem Körper angerichtete Schaden war so groß, dass im Allgemeinen davon ausgegangen wurde, dass sein Leben dadurch unglaublich verkürzt worden wäre, wenn er nicht nur wenige Monate nach der Annahme des Nobelpreises an Blinddarmentzündung gestorben wäre.
Humphry Davys Versuche würden ihm bleibende Schäden an Augen und Fingern hinterlassen. Ein paar irische Chemiker, Thomas und George Knox, arbeiteten ausgiebig an dem Versuch, Fluor zu isolieren, wobei einer starb und der andere jahrelang im Bett lag. Bei seinen Versuchen starb auch ein belgischer Chemiker. Ein ähnliches Schicksal ereilte den französischen Chemiker Jerome Nickels.In den 1860er Jahren führten George Gores Arbeiten zu einigen Explosionen, und erst als Moissan auf die Idee stieß, die Temperatur seiner Probe auf -23 Grad Celsius zu senken, versuchte er, die hochflüchtige Flüssigkeit zu isolieren dieses Fluor wurde zum ersten Mal erfolgreich dokumentiert.
3 Das nach dem Teufel benannte Element
Nickel ist heutzutage unglaublich verbreitet, wird als Legierung verwendet und verleiht einer US-Münze seinen Namen (das sind eigentlich nur etwa 25 Prozent des tatsächlichen Nickels). Der Name ist jedoch etwas seltsam. Während viele Elemente nach Göttern und Göttinnen oder ihrem begehrtesten Merkmal benannt werden, wird Nickel nach dem Teufel benannt.
Das Wort "Nickel" ist kurz für das deutsche Wort Kupfernickel. Seine Verwendung reicht bis in eine Zeit zurück, als Kupfer unglaublich nützlich war, Nickel jedoch nicht unbedingt erwünscht war. Bergleute, immer ein abergläubischer Posten, fanden häufig Erzadern, die wie Kupfer aussahen, aber nicht waren. Die wertlosen Erzadern wurden gerufen KupfernickelDies bedeutet "Old Nick's Copper". Der alte Nick war ein Name für den Teufel, und er war für die Bergleute, die tief im Untergrund arbeiteten, viel mehr als das. Der Glaube war, dass Old Nick die gefälschten Kupferadern absichtlich dort hingelegt hatte, um die Bergleute dazu zu bringen, ihre Zeit zu verschwenden und sie in eine Richtung zu führen, die tödlich sein könnte. Jeder Tag war potentiell tödlich, und die Bergleute glaubten schon lange an die Anwesenheit von Erdgeistern, die den Eindringlingen, die in ihre unterirdische Domäne geschickt wurden, entweder helfen oder sie töten können.
Reines Nickel wurde 1751 vom schwedischen Chemiker und Mineralogiker Axel Fredrik Cronstedt erstmals isoliert. Der Name, den die Bergleute seit Jahrhunderten als wertloses Erz bezeichnet hatten, blieb hängen.
2 Die bizarre Enthüllung von Palladium
Palladium wurde von einem unglaublich wenig untersuchten Genie namens William Hyde Wollaston dokumentiert. Wollaston, der ein Medizinstudium in Cambridge absolvierte und erst nach einer langen Karriere als Arzt und Erfinder von optischen Instrumenten in die Chemie wechselte, isolierte Palladium und Rhodium und schuf die erste Form von formbarem Platin. Seine Methoden, seine Palladiumfunde der Welt zu enthüllen, sind jedoch die beste Geschichte.
Nachdem Wollaston eine Partnerschaft mit dem finanziell wohlhabenden Smithson Tennant eingegangen war, erhielt er Zugang zu einem Material, das über Jamaika aus dem heutigen Kolumbien-Platinerz nach England geschmuggelt werden musste. 1801 richtete er in seinem Garten ein volles Labor ein und machte sich an die Arbeit.
Seine Zeitschriften von 1802 berichten über sein neues Element, das ursprünglich "Ceresium" genannt wurde und kurz danach in "Palladium" umbenannt wurde. Da er wusste, dass es andere Forscher in seiner Arbeit gab, musste er mit seinen Erkenntnissen an die Öffentlichkeit gehen. Er war jedoch nicht bereit, es förmlich zu präsentieren, und so brachte er eine Handvoll seines neuen Elements zu einem Geschäft in der Londoner Gerrard Street in Soho. Dann verteilte er ein paar Flyer, in denen eine wunderbare neue Art von Silber zum Verkauf angeboten wurde. Chemiker waren ziemlich sauer auf die ganze Idee, einige von ihnen versuchten, das Material zu replizieren, was aber nicht gelang. Da jeder die Idee anprangerte, es sei alles andere als eine Art Legierung, bot er anonym eine Belohnung für jeden, der es beweisen konnte. Natürlich konnte niemand.
In der Zwischenzeit arbeitete Wollaston weiter, fand Rhodium und veröffentlichte ein Papier darüber. Das war 1804; 1805 war er bereit, Palladium vorzulegen und schrieb einen Artikel über seinen früheren Fund. Er erschien vor der Royal Society of London und hielt einen Vortrag über die Eigenschaften dieses seltsamen neuen Materials, bevor er es mit einem Zugeständnis zusammenfasste, dass er es früher gefunden hatte und Zeit brauchte, um alle seine Eigenschaften zu seiner Zufriedenheit zu erkunden, bevor es offiziell wurde .
1 Chlor und Phlogiston
Der Glaube an eine Substanz namens Phlogiston hat die Dokumentation von Chlor jahrzehntelang zurückgedrängt.
Die von Georg Ernst Stahl eingeführte Theorie des Phlogistons besagt, dass Metalle aus dem Kern dieses Metalls zusammen mit dem Stoff Phlogiston bestehen. Ab dem 18. Jahrhundert erklärten Chemiker damit, warum einige Metalle Substanz verändern. Wenn Eisen beispielsweise rostet, verliert es seine Eisenhaftigkeit und hat nur noch sein Phlogiston übrig. Die Theorie war eine sich ständig weiterentwickelnde Theorie, und in den 1760er Jahren glaubte man, dass es sich bei der Substanz um "brennbare Luft" handelt, die auch als Wasserstoff bezeichnet wird. Auch andere Elemente wurden theoretisch angesprochen. Sauerstoff war Luft und Stickstoff war Phlogiston-gesättigte Luft.
Im Jahr 1774 produzierte Carl Scheele erstmals Chlor, was wir heute Salzsäure nennen, und er beschrieb es in Begriffen, die wir ziemlich leicht erkennen. Es war sauer, erstickend und „die Lunge am drückendsten.“ Er registrierte seine Neigung, Dinge zu bleichen, und den unmittelbaren Tod, den es Insekten brachte. Scheele glaubte jedoch eher, dass er eine völlig neue Form der Salzsäure (Salzsäure) gefunden hatte. Ein französischer Chemiker argumentierte, dass es tatsächlich ein Oxid eines unbekannten Elements war, und das war nicht das Ende der Auseinandersetzung. Humphry Davy (den wir in seiner unglücklichen Suche nach Fluor erwähnt haben) hielt es für eine sauerstofffreie Verbindung. Dies stand in völligem Widerspruch zu den übrigen Wissenschaftlern, die davon überzeugt waren, dass es sich um eine Verbindung mit Sauerstoff handelte. Erst 1811, lange nach seiner ersten Isolation und der Entlarvung der Phlogiston-Theorie, bestätigte Davy, dass es ein Element war und benannte es nach seiner Farbe.
Nachdem Debra einige seltsame Jobs vom Schuppenmaler bis zum Totengräber hatte, schreibt er gerne über die Dinge, die kein Geschichtsunterricht lehren wird. Sie verbringt viel Zeit damit, von ihren beiden Viehhunden abgelenkt zu werden.