Periodisk system:ny version advarer om elementer, der er truet

Det er fantastisk at tænke på, at alt omkring os består af kun 90 byggesten - de naturligt forekommende kemiske elementer. Dmitri Mendeleev satte de 63 af disse kendte dengang i orden og udgav sin første version af det, vi nu genkender som det periodiske system i 1869. I det år, den amerikanske borgerkrig var lige forbi, Tyskland var ved at blive forenet, Tolstoj udgav krig og fred, og Suez -kanalen blev åbnet.

Der er nu 118 kendte elementer, men kun 90, der forekommer i naturen. Resten er for det meste supertunge stoffer, der er blevet skabt i laboratorier i de seneste årtier gennem atomreaktioner, og hurtigt henfalde til et eller flere af de naturlige elementer.

Hvor hvert af disse naturelementer sidder i det periodiske system giver os mulighed for straks at vide meget om, hvordan det vil opføre sig. For at fejre 150 -året for denne fantastiske ressource, UNESCO har udråbt 2019 til det internationale år for det periodiske system.

Som en del af festlighederne, European Chemical Society har udgivet en helt ny version af det periodiske system - se hovedbillede. Det er designet til at give et iøjnefaldende budskab om bæredygtig udvikling; baseret på en original idé i 1970'erne fra den amerikanske kemiker William Sheehan, bordet er fuldstændig tegnet igen, så det område, der er optaget af hvert element, repræsenterer dets overflod på en logskala.

Rød for fare

Hvert område af den nye tabel er blevet farvekodet for at angive dens sårbarhed. I de fleste tilfælde, elementer går ikke tabt, men som vi bruger dem, de bliver spredte og meget mindre lette at genoprette. Rød angiver, at spredning vil gøre elementerne meget mindre let tilgængelige om 100 år eller mindre - det er helium (He), sølv (Ag), tellur (Te), gallium (Ga), germanium (Ge), strontium (Sr), yttrium (Y), zink (Zn), indium (In), arsen (As), hafnium (Hf) og tantal (Ta).

For blot at give et par eksempler, helium bruges til at afkøle magneterne i MR -scannere og til at fortynde ilt til dybhavsdykning. Vitale stænger i atomreaktorer bruger hafnium. Strontiumsalte tilsættes fyrværkeri og flammer for at producere levende røde farver. Yttrium er en komponent i kameralinser for at gøre dem stød- og varmebestandige. Det bruges også i lasere og legeringer. Gallium, imens, bruges til at lave spejle af meget høj kvalitet, lysdioder og solceller.

I mellemtiden, de orange og gule områder på det nye periodiske system forudser problemer forårsaget af øget brug af disse elementer, også. Grønt betyder, at der er masser tilgængeligt - herunder ilt (O), hydrogen (H), aluminium (Al) og calcium (Ca).

Fire elementer - tin (Sn), tantal (Ta) wolfram (W) og guld (Au) - er farvet i sort, fordi de ofte kommer fra konfliktmineraler; det er, fra miner, hvor der udkæmpes krige om deres ejerskab. De kan alle være mere etisk hentede, så det er tænkt som en påmindelse om, at producenter omhyggeligt skal spore deres oprindelse for at være sikre på, at mennesker ikke døde for at levere de pågældende mineraler.

Smartphone -mangel

Ud af de 90 elementer, 31 bærer et smartphonesymbol - hvilket afspejler, at de alle er indeholdt i disse enheder. Dette inkluderer alle fire elementer fra konfliktmineraler og yderligere seks med forventet levetid på mindre end 100 år.

Lad os overveje indium (In), for eksempel, som er farvet rødt på bordet. Hver berøringsskærm indeholder et gennemsigtigt ledende lag af indiumtinoxid. Der er ret meget indium, men den er allerede stærkt spredt. Det er et biprodukt fra zinkfremstilling, men der er kun nok fra den kilde i cirka 20 år. Så begynder prisen at stige hurtigt - medmindre vi gør noget for at bevare nuværende lagre.

De tre hovedmuligheder er:udskift, genbruge eller bruge mindre. Der gøres en kæmpe indsats for at finde alternative materialer baseret på jordens rigelige elementer. Gendannelse af indium fra brugte skærme er mulig og bliver forsøgt. Men når vi ser på det periodiske system og den meget dyrebare natur af så mange af elementerne, kan vi muligvis begrunde at skifte telefon hvert andet år?

På nuværende tidspunkt handles der over 1 mio. Telefoner hver måned alene i Storbritannien (10 mio. I Europa, 12 m i USA). Når vi handler med vores smartphones, mange af dem tager oprindeligt til udviklingslandene for genbrug. De fleste ender på lossepladser, eller der gøres forsøg på at udtrække nogle få af elementerne under forfærdelige forhold. De andre elementer forbliver i sure bryg. Det her, og de mange, der ligger rundt i skuffer, er, hvordan elementerne i mobiltelefoner forsvinder.

Antallet af telefoner, vi handler med, kan reduceres kraftigt og dermed behovet for begrænsede ressourcer, såsom indium. I denne sammenhæng, den seneste Apple -advarselsadvarsel, dels på grund af at kunder udskifter deres iPhones lidt sjældnere, var i hvert fald et tegn på forbedring.

Men som den nye version af det periodiske system understreger, vi skal gøre alt, hvad vi kan for at bevare og genbruge de 90 dyrebare byggesten, der udgør vores vidunderligt mangfoldige verden. Hvis vi ikke begynder at tage disse problemer mere alvorligt, mange af de objekter og teknologier, som vi nu tager for givet, kan være relikvier fra en mere rigelig alder et par generationer fra nu - eller kun tilgængelige for rigere mennesker.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.