2

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

Α. Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΟΥ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΥ ΠΙΝΑΚΑ … … … … … … … … … … …...41.ΕΙΣΑΓΩΓΗ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ….5 2. ΑΡΧΑΙΑ ΧΡΟΝΙΑ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …6 2.1.TΑ ΤΕΣΣΕΡΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ….........6 2.2. ΘΕΩΡΙΑ ΤΩΝ ΜΟΡΦΩΝ ΤΟΥ ΠΛΑΤΩΝΑ … … … … … … … … … … … … … … …7 3. 18ΟΣ – 19ΟΣ

ΑΙΩΝΑΣ… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …..8 3.1. ANTOINE - LAURENT DE LAVOISIER (1743-1794)… … … … … … … … …8 3.2. JOHAN WOLFGANG DÖBEREINER (1780 –1849… … … … … … … … …...12 3.3. JÖNS JACOB BERZELIUS (1779-1858)… … … … … … … … … … … …............13 3.4. LEOPOLD GMELIN (1788-1853)… … … … … … … … … … … … … … … … … ….14 3.5. ALEXANDRE EMILE BEGUYER DE CHANCOURTOIS (1820-1886)..15 3.6. JOHN ALEXANDER REINA NEWLANDS (1873-1898)… … … … … … ….16 3.7. GUSTAVUS HINRICHS (1836- 1923)… … … … … … … … … … … … … … … ….17 3.8. DMITRI MENDELEEV (1834-1907) … … … … … … … … … … … … … … … ….18 3.9. JULIUS LOTHAR MEYER (1830-1895)… … … … … … … … … … … … … … ….21 3.10. WILLIAM ODLING (1829-1921)… … … … … … … … … … … … … … … … …...244. 20ΟΣ ΑΙΩΝΑΣ… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …..… … … … … … ….25 4.1HENRY MOSELEY (1887-1915) … … … … … … … … … … … … … … … … … … …25 4.2.WILLIAM RAMSAY (1852- 1916)… … … … … … … … … … … … … … …...........26 4.3 GLENN THEODORE SEABORG (1912 – 1999) … … … … … … … …. … …..275.ΕΠΙΛΟΓΟΣ… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …… … … ….286. ΑΛΛΟΙ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ….29 6.1.ΣΥΝΧΡΟΝΟΙ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ… … … … … … … … … … … … … … … ….29 6.2.ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΟΙ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ… … … … … … … … … … … ….......31

Β.ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …...............351)ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …352) ΤΑ ΕΞΙ ΝΕΑ

3

ΣΤΟΙΧΕΙΑ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ….1203)ΟΜΑΔΕΣ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΒΑΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ ΤΟΥ ΟΝΟΜΑΤΟΣ ΤΟΥΣ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …… … ….122

Γ. ΜΕΤΑΛΛΑ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …… …124 1.ΜΕΤΑΛΛΙΚΟΣ ΔΕΣΜΟΣ… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ….125 2.ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗ ΔΟΜΗ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …126 3.ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …… … …1314.ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ… … … … … … … … … … … … … … … … … … … …..131 1)ΥΨΗΛΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΚΑΙ ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ… … … … … … …..131 2) ΜΕΓΑΛΗ ΑΤΟΜΙΚΗ ΑΚΤΙΝΑ ΣΕ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕ ΤΑ ΥΠΟΛΟΙΠΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …… … …....131 3) XA MHΛΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΙΟΝΙΣΜΟΥ… … … … … … … … … … … … … … … … … …..132

5.ΜΑΚΡΟΣΚΟΠΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ… … … … … … … … … … … … … … … … … … … ….133 1)ΜΕΤΑΛΛΙΚΗ ΛΑ ΜΨΗ… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …..133 2)ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΕΛΑΣΜΑΤΩΝ(ΕΛΑΤΑ) … … … … … … … … … … … … … … … … … ΚΑΙ ΣΥΡΜΑΤΩΝ (ΟΛΚΙΜΑ) … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …134 3) Η ΠΛΕΙΟΝΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΕΧΟΥΝ ΜΕΓΑΛΗ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ.134 4)ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …....................134 5)ΒΡΙΣΚΟΝΤΑΙ ΣΕ ΣΤΕΡΕΗ ΜΟΡΦΗ… … … … … … … … … … … … … … … … … ….134 6) ΥΨΗΛΑ ΣΗΜΕΙΑ ΤΗΞΗΣ, ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΒΡΑΣΜΟΥ… … … … … …135

6.ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΑ ΜΕΤΑΛΛΑ ΓΙΑ ΤΗ ΖΩΗ … … … … … … … … … … … … … … … … ….1367.ΠΟΛΥΤΙΜΑ ΜΕΤΑΛΛΑ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …..141

Δ.ΜΕΤΑΛΛΑ ΣΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ … … … … … … … … … … … … … … … … …..… … …147 1.ΤΑ ΕΞΥΠΝΑ ΜΕΤΑΛΛΑ … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …...…147 ΨΕΥΔΟΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …… …148 ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΕΣ ΜΟΡΦΕΣ… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …149

4

2.ΜΟΝΟΔΡΟΜΗ και Α ΜΦΙΔΡΟΜΗ ΑΠΟΔΟΣΗ ΤΩΝ ΚΡΑΜΑΤΩΝ ΜΝΗΜΗΣ-ΣΧΗΜΑΤΟΣ… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ….… … … … …..152

ΣΤ.ΤΑ ΜΕΤΑΛΛΑ ΣΤΗΝ ΠΡΟΣΘΕΤΙΚΗ ΙΑΤΡΙΚΗ … … … … … … … …..… ….… … 158

5

Α. Η Ιστορία του

Περιοδικού Πίνακα

6

7

1. Εισαγωγή Η ιστορία του Περιοδικού Πίνακα χαρακτηρίζεται από συνεχή εξέλιξη και

ανάπτυξη. Πολλοί σπουδαίοι επιστήμονες αλλά και φιλόσοφοι συνέβαλαν στη

δημιουργία του βοηθώντας και στην σύγχρονη χημεία. Σαφώς μέχρι να φτάσουμε

στο σημερινό περιοδικό πίνακα πολλοί άλλοι προϋπήρχαν. Έτσι, η ιστορία του

περιοδικού πίνακα, αρχίζοντας με τους αρχαίους Έλληνες και τα 4 στοιχεία του

Εμπεδοκλή, περνώντας σε επιστήμονες του 18ου-19ου αιώνα όπως ο Lavoisier, o

Döbereiner και ο Mendeleev και νομπελίστες των αρχών του 20ου αιώνα ,φτάνει μέχρι

τις μέρες μας με την ανακάλυψη νέων στοιχείων και τη συμπλήρωση του πίνακα.

Ίσως στο μέλλον κάτι καινούργιο να ανακαλυφθεί και ένας νέος πίνακας να στηθεί ,

πατώντας και αυτός στα βήματα των προηγούμενων.

8

2.ΑΡΧΑΙΑ ΧΡΟΝΙΑ

2.1.Τα τέσσερα στοιχεία

Οι αρχαίοι Έλληνες αναγνώρισαν τα τέσσερα στοιχεία. Ο αρχαίος έλληνας φιλόσοφος Θαλής ο Μιλήσιος (624-546 π.Χ.) υποστήριζε την άποψη, ότι τα υλικά σώματα αποτελούνται από το βασικό υλικό που είναι το νερό. Ο Αναξιμένης (585-525 π.Χ.) αντίθετα υποστήριζε ότι το βασικό υλικό είναι ο αέρας, και ότι τα άλλα δύο στοιχεία, το νερό και η γη αποτελούνται από συμπυκνωμένο αέρα. Ο Ηράκλειτος από την πλευρά του υποστήριζε ότι η φωτιά είναι το βασικό στοιχείο. Τελικά ο Εμπεδοκλής (495-435 π.Χ.) διατύπωσε την θεωρία των τεσσάρων βασικών στοιχείων ή ριζωμάτων (γη, ύδωρ, πυρ και αήρ). Τα πάντα είναι συνδυασμοί αυτών των τεσσάρων στοιχείων. Στα στοιχεία αυτά αποδίδονται κυκλικά οι ιδιότητες

"υγρό", "θερμό", "ξηρό" και "ψυχρό" ως πρωτεύουσες ή δευτερεύουσες.

Ο "αήρ" ( αέρας) είναι πρωτίστως "υγρός" και δευτερευόντως "θερμός",

το "πυρ" (φωτιά) είναι πρωτίστως "θερμό" και δευτερευόντως "ξηρό",

η "γη" (γη-χώμα) είναι πρωτίστως "ξηρή" και δευτερευόντως "ψυχρή"

και το "ύδωρ" (νερό) είναι πρωτίστως "ψυχρό" και δευτερευόντως "υγρό".

9

2.2.Θεωρία των μορφών του Πλάτωνα

Ο Πλάτων πίστευε ότι υπάρχει ένα άυλο Σύμπαν μορφών, τέλειες μορφές των καθημερινών πραγμάτων, όπως ένα τραπέζι, πουλί, και ιδέες συναισθήματα, όπως χαρά, ενέργεια, κλπ. Τα αντικείμενα και ιδέες στον υλικό μας κόσμο έχουν την μορφή σκιών.

Αυτό λύνει το πρόβλημα του πώς τα αντικείμενα στον υλικό κόσμο είναι όλα διακριτά (υπάρχουν δύο τραπέζια αλλά δεν είναι ακριβώς ίδια), αλλά όλα έχουν τα χαρακτηριστικά του τραπεζιού κοινά.

Η Κοσμολογία του Πλάτωνα προϋποθέτει την μελέτη και χρήση των Μαθηματικών, χωρίς να σχετίζεται με τον Εμπεδοκλή. Βρήκε ότι υπάρχουν μόνο πέντε στερεά σχήματα των οποίων οι πλευρές είναι κατασκευασμένες από κανονικά πολύγωνα (τρίγωνα τετράγωνα πεντάγωνα εξάγωνα κλπ) π.χ. ο κύβος.

Ο Πλάτων ήταν εντυπωσιασμένος με αυτήν την ανακάλυψη και ήταν πεπεισμένος ότι τα υλικά πρέπει να προέρχονται από αυτά τα πέντε

θεμελιώδη στερεά. Αλλά την εποχή εκείνη ο ελληνικός περιοδικός πίνακας αποτελείται μόνο από γη, νερό, αέρα και φωτιά (δηλαδή τα τέσσερα είδη του Εμπεδοκλή). Ως εκ τούτου, ο Πλάτων είπε πως πρέπει να υπάρχει και ένα πέμπτο στοιχείο, το οποίο ο Αριστοτέλης αργότερα το ονόμασε «αιθέρα». Οι ουρανοί και τα αστέρια στον ουρανό (ήλιος, αστέρια , πλανήτες) αποτελούνται από αιθέρα.

10

Αυτό είναι ίσως το πρώτο παράδειγμα χρήσης της θεωρητικής σκέψης να προβλέψει νέες έννοιες. Στην περίπτωση αυτή, την ύπαρξη μιας νέας μορφής της ύλης, τον αιθέρα. Και, οδήγησε στη διαμόρφωση ενός κόσμου που έμοιαζε σαν το

ακόλουθο σχήμα:3.18 ος ΑΙΩΝΑΣ-19 ος ΑΙΩΝΑΣ

3.1.Antoine - Laurent de Lavoisier (1743-1794)

11

Ο Γάλλος χημικός Antoine Lavoisier εισήγαγε το σύστημα της χημικής

ονοματολογίας. Το βιβλίο του, Traité Élémentaire de Chimie (Στοιχειώδης

Πραγματεία της Χημείας), το οποίο αποτελεί το πρώτο σύγχρονο βιβλίο Χημείας,

παρουσιάζει μια ενοποιημένη εικόνα των νέων θεωριών της Χημείας και

περιλαμβάνει έναν κατάλογο 33 στοιχείων και ουσιών, μεταξύ των οποίων είναι: το

οξυγόνο , το άζωτο, το υδρογόνο, ο φωσφόρος, ο υδράργυρος, ο ψευδάργυρος και το

θείο. Αποτελεί επίσης βάση για την σύγχρονη κατανομή των στοιχείων. Στη λίστα

του ,ωστόσο, περιλαμβάνονται το φως και η θερμότητα ,τα οποία πίστευε ότι είναι

υλικές ουσίες .Έτσι ο Lavoisier τα χώρισε σε διάφορες κατηγορίες ανάλογα με τις

χημικές τους ιδιότητες, όπως πχ σε:

-Μέταλλα

Ελληνικές Ονομασίες

Αγγλικές Ονομασίες

Αντιμόνιο AntimonyΑσήμι SilverΑρσενικό ArsenicΒισμούθιο BismuthΚοβάλτιο CobaltΧαλκός CopperΚασσίτερος TinΣίδηρος IronΜαγγάνιο ManganeseΥδράργυρος MercuryΜολυβδαίνιο Molybdena

Νικέλιο NickelΧρυσός GoldΠλατίνα PlatinaΜόλυβδος LeadΒολφράμιο Tungsten

Ψευδάργυρος Zinc

- Αμέταλλα

Ελληνικές Ονομασίες

Αγγλικές Ονομασίες

Θείο SulphurΦωσφόρος PhosphorusΆνθρακας Pure charcoal

12

Άγνωστο Radical muriatique (γαλλική ονομασία)

Άγνωστο Radical fluorique (γαλλική ονομασία)

Άγνωστο Radical boracique(γαλλική ονομασία)

ΑέριαΕλληνικές Ονομασίες

Αγγλικές Ονομασίες

Φως LightΘερμότητα Heat

Principle of heatIgneous fluid Fire Matter of fire and of heat

Οξυγόνο Dephlogisticated air Empyreal air Vital air Base of vital air

Άζωτο Phlogisticated gas Mephitis Base of mephitisInflammable air or gas

Υδρογόνο Base of inflammable air

-Γαίες

Ελληνικές Ονομασίες

Αγγλικές Ονομασίες

Κιμωλία

Chalk, calcareous earthΜαγνησία (?) Magnesia, base of Epsom saltΒάριο Barote, or heavy earthΑλουμίνιο Clay, earth of alum

13

14

15

3.2. Johan Wolfgang Döbereiner (1780 -1849)

Πρώτος ο Johan Wolfgang Döbereiner, ένας Γερμανός χημικός ,το 1829

κατέταξε τα στοιχεία σε ομάδες από τρία στοιχεία, τις οποίες ονόμασε τριάδες. Τα στοιχεία μίας τριάδας εμφανίζουν όμοιες ιδιότητες και η ατομική μάζα του μεσαίου στοιχείου είναι περίπου ίση με τον αριθμητικό μέσο των άλλων δύο, υποστήριξε ο Döbereiner.Η ταξινόμηση αυτή ονομάστηκε νόμος των τριάδων. Επίσης ο Döbereiner δούλεψε και πάνω σε άλλα στοιχεία όπως το Ekaboron σε μια προσπάθεια να θεραπεύσει ασθένειες όπως η υδροφοβία. Ακόμα είναι γνωστός για την ανακάλυψη της φουρφουράλης , την χρήση της πλατίνας ως καταλύτης και του αναπτήρα, γνωστό ως λαμπτήρα του Döbereiner.

16

3.3. Jöns Jacob Berzelius (1779-1858)

Ο Jöns Jacob Berzelius, γεννήθηκε στις 20 Αυγούστου του 1779 και

απεβίωσε στις 7 Αυγούστου του 1858. Σουηδός χημικός ο οποίος δημιούργησε ένα σύστημα χημικών συμβόλων και ενώσεων, με σύμβολα από στοιχεία και αριθμούς που δήλωναν τις αναλογίες. Έθεσε τα θεμέλια για την μοντέρνα Χημεία με τα πειράματα του , προετοίμασε ένα πίνακα όπου δείχνει το βάρος 2.000 στοιχείων και ενώσεων καθώς τα σύγκρινε με τον ατομικό αριθμό του οξυγόνου, του οποίου το βάρος του προσδιορίστηκε στο 100. Για αυτό το σύστημα γραμμικών χημικών συμβόλων, χρησιμοποίησε το πρώτο, ή τα δύο πρώτα, γράμματα του ονόματος κάθε στοιχείου ( για παράδειγμα , το οξυγόνο (oxygen) το συμβολίζει με το O, το υδρογόνο (hydrogen) με το H ) . Για να υπολογίσει τον αριθμό των ατόμων κάθε

17

στοιχείου μέσα σε μια ένωση πρόσθεσε τη μορφή του συμβόλου. Με αυτό τον τρόπο, η συνταγή για το νερό είναι H2O , δείχνεται ότι υπάρχουν δύο άτομα από υδρογόνο για κάθε οξυγόνο.

18

3.4.Leopold Gmelin (1788-1853)

Ο Leopold Gmelin ,γεννήθηκε στις 2 Αυγούστου 1788 και απεβίωσε στις13 Απριλίου 1853, ήταν Γερμανός χημικός. Ανακάλυψε το σιδηρικυανιούχο κάλιο (potassium ferricyanide) και έγραψε ένα βιβλίο που ήταν πολύ σημαντικό για την εποχή του, το ‘Handbuch der chemie’.

Δημιούργησε ένα πίνακα με σκοπό να τον βοηθήσει στη συγγραφή του βιβλίου του και τον έστησε όπως τον είχε φανταστεί.

Χρησιμοποιείται για να καθορίσει τις τριάδες.

Στον πίνακας ταξινόμησε τα στοιχεία με βάση την μεταβολή των ατομικών τους μαζών. Προσπάθησε να βάλει κοντά τα στοιχεία με παρόμοιες φυσικές και χημικές ιδιότητες οριζόντια αλλά και διαγώνια.

Αυτός ο πίνακας ίσως είναι ο καλύτερος για να προσδιορίσεις τις τριάδες των στοιχείων.

Τα μειονεκτήματα αυτού του πίνακα είναι ότι δε θέτει τα στοιχεία με τον καλύτερο τρόπο που θα μπορούσε , ακόμα , λείπουν μερικά στοιχεία από τον τωρινό περιοδικό πίνακα.

19

20

3.5.Alexandre Emile Beguyer De Chancourtois (1820-1886)

Το 1862 ο Γάλλος γεωλόγος και ορυκτολόγος Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois (1820-1886) παρουσίασε ένα μοναδικό σύστημα ταξινόμησης των χημικών στοιχείων βασισμένο στα ατομικά βάρη που είχε βρει ο Stanislao Cannizzaro το 1856. Ο de Chancourtois οργάνωσε τα στοιχεία κατά αύξον ατομικό βάρος πάνω σε ένα κύλινδρο με περίμετρο 16 μονάδες , όσο και το ατομικό βάρος του οξυγόνου, τον οποίο ονόμασε τελλουρική έλικα καθώς είχε το τελλούριο στο κέντρο. Λόγω αυτού του έλικα παρόμοια στοιχεία ήταν τοποθετημένα κάθετα, έτσι ο de Chancourtois ήταν ο πρώτος που παρατήρησε την περιοδικότητα των στοιχείων όταν αυτά ήταν ταξινομημένα με βάση το ατομικό τους βάρος. Αν και παρουσίασε το έργο του στην Γαλλική Ακαδημία Επιστημών, η οποία το δημοσίευσε στην εφημερίδα της, αυτό δεν έγινε γνωστό στους συναδέλφους του λόγω του πολύπλοκου τρόπου παρουσίασης του και της χρήσης γεωλογικών όρων. Ωστόσο το 1869 μετά την ανακάλυψη του Mendeleev οι χημικοί αποδέχτηκαν την προσπάθειά του να οργανώσει τα χημικά στοιχεία.

21

3.6.John Alexander Reina Newlands (1873-1898)

Ο Newlands διατύπωσε με πρωτοποριακό τρόπο ένα νέο σύστημα ταξινόμησης των στοιχείων που δημοσίευσε το 1865 βασιζόμενος στις τριάδες του Döbereiner και τις οικογένειες ομοίων στοιχείων του Dumas κατέταξε τα τότε γνωστά στοιχεία κατά σειρά αυξανόμενης ατομικής μάζας και παρατήρησε πως το όγδοο στοιχείο, δεδομένου ότι τα ευγενή αέρια δεν είχαν ανακαλυφθεί, δείχνει ομοιότητες προς το πρώτο, το ένατο προς το δεύτερο κλπ. Επηρεασμένος από τις οκτάβες στη μουσική χώρισε τα στοιχεία σε επτά ομάδες. Ο περιοδικός του πίνακας όμως παρουσίαζε διάφορα προβλήματα όπως για παράδειγμα ο σίδηρος βρισκόταν στην ίδια ομάδα με το οξυγόνο και το θείο που είναι αμέταλλα και γι’ αυτό πολλοί σύγχρονοί του δεν πίστεψαν στον νόμο της οκτάβας. Κι όμως ο Newlands χάρη στον περιοδικό του πίνακα και στο νόμο του μπόρεσε να προβλέψει την ύπαρξη του γερμανίου!

22

23

3.7.Gustavus Hinrichs (1836- 1923)

O Άγγλος χημικός Gustavus Hinrichs , μελέτησε τη συχνότητα των φασμάτων που εκπέμπονται από τα στοιχεία και τις εσωτερικές δομές. Ο Hinrichs είναι ένας από τους ερευνητές των περιοδικών νόμων που αποτελούν την βάση για τον περιοδικό πίνακα των στοιχείων. Διατύπωσε την θεωρία ότι η αιτία της περιοδικότητας των στοιχείων βρίσκεται εντός των χημικών στοιχείων. Η θεωρία του βασίστηκε στη σύνθεση των στοιχείων από μικρότερα Πανάτομα. Τριγωνοειδή έλεγε τα μέταλλα που φτιάχνονται από τρίγωνα πανατόμων. Τετραγωνοειδή έλεγε τα αμέταλλα που φτιάχνονται από τετράγωνα πανατόμων. Με αλγεβρικούς τύπους έδειχνε ότι αν αναμείξει τα τρίγωνα και τα τετράγωνα προέκυπταν οι περιοδικοί νόμοι. Ο Περιοδικός του Πίνακας είχε τη μορφή σπείρας και τα στοιχεία τοποθετούνται μέσα στη δομή σύμφωνα με την ατομική τους μάζα.

24

3.8.Dmitri Mendeleev (1834-1907)

Ο Ρώσος χημικός και ερευνητής Dmitri Mendeleev θεωρείται ο δημιουργός του σύγχρονου περιοδικού πίνακα. Ο Mendeleev όπως και άλλοι χημικοί την δεκαετία του 1860 ασχολήθηκε με την ταξινόμηση των χημικών στοιχείων. Αφότου έγινε

25

καθηγητής εξέδωσε τις «Αρχές της Χημείας» σε δύο τόμους (1868 και 1870). Προσπαθώντας να ταξινομήσει τα στοιχεία σύμφωνα με τις ιδιότητές τους παρατήρησε ότι σχηματίζονται κάποια μοτίβα και καθώς δεν γνώριζε τους άλλους περιοδικούς πίνακες που είχαν δημοσιευθεί έφτιαξε έναν πίνακα ακολουθώντας αυτά τα μοτίβα. Το 1869 παρουσίασε τη δουλειά του στη Ρώσικη Χημική Εταιρεία με τίτλο «Η Σχέση μεταξύ των ατομικών βαρών και των ιδιοτήτων των στοιχείων» στην οποία ισχυριζόταν πως:

α) τα στοιχεία, όταν ταξινομηθούν σύμφωνα με το ατομικό τους βάρος, παρουσιάζουν περιοδικότητα στις ιδιότητές τους

β) τα στοιχεία που εμφανίζουν παρόμοιες ιδιότητες έχουν κοντινά ατομικά βάρη ή τα ατομικά τους βάρη αυξάνονται με ένα συγκεκριμένο ρυθμό

γ) τα πιο κοινά στοιχεία έχουν μικρό ατομικό βάρος

δ)το μέγεθος του ατομικού βάρους είναι καθοριστικό για τον χαρακτήρα του στοιχείου

ε) με τις παραπάνω πληροφορίες μπορούμε να προβλέψουμε την ύπαρξη άγνωστων προς το παρόν στοιχείων

στ) το ατομικό βάρος μερικών στοιχείων πρέπει να τροποποιηθεί λαμβάνοντας υπόψη τα ατομικά βάρη των συνεχόμενων στοιχείων1.

ζ) υπολογίζοντας το ατομικό βάρος ενός στοιχείου μπορούμε να προβλέψουμε τις ιδιότητές του

Την ίδια εποχή με τον Mendeleev δημοσίευσε έναν πανομοιότυπο πίνακα και ο Meyer. Οι γνώμες διχάζονται και πολλοί πιστεύουν πως οι δύο επιστήμονες ήταν συνεργάτες. Ωστόσο τα εύσημα για τον περιοδικό πίνακα τα πήρε ο Mendeleev γιατί μαζί με αυτόν δημοσίευσε και τις προβλέψεις του για την ύπαρξη του εκαπυριτίου (γερμάνιο), του εκαβορίου (σκάνδιο) και του εκαργύρου (γάλλιο).

Αν και στην αρχή ο πίνακάς του παρουσίαζε κάποιες αδυναμίες (1), τις διόρθωσε χωρίς όμως να τηρεί τον περιοδικό νόμο. Η επιβεβαίωση πως ο συγκεκριμένος πίνακας ήταν σωστός ήρθε με την ανακάλυψη του γάλλιου και του γερμανίου. Παρά την σημαντική του ανακάλυψη ο Mendeleev δεν βραβεύτηκε ποτέ με Nobel επειδή ο Arrhenius λόγω των μεταξύ τους διαφωνιών απέτρεψε τη ακαδημία να το κάνει.

1 Το γνωστό πρόβλημα τελλουρίου-ιωδίου τα οποία δεν ακολουθούν την ταξινόμηση με

βάση το ατομικό βάρος του Mendeleev και έτσι ο Mendeleev οδηγήθηκε και σε άλλες

λανθασμένες υποθέσεις όπως η συγκεκριμένη.

26

Fun fact: προς τιμήν του ένας κρατήρας του φεγγαριού και το στοιχείο 101 πήραν

το όνομά του

27

3.9.Julius Lothar Meyer (1830-1895)

O Γερμανός χημικός Julius Lothar Meyer, είναι γνωστός για το μερίδιο που είχε στην περιοδική ταξινόμηση των στοιχείων. Επεσήμανε, όπως έκανε ο Newlands στην Αγγλία, ότι εάν τοποθετηθούν με τη σειρά του ατομικού τους βάρους μπαίνουν σε ομάδες στις οποίες παρόμοιες χημικές και φυσικές ιδιότητες επαναλαμβάνονται

28

ανά τακτά χρονικά διαστήματα. Συγκεκριμένα έφτιαξε μια καμπύλη με τα στοιχεία στην οποία παρόμοια στοιχεία είχαν κοινές θέσεις . Έτσι βρέθηκε στο αποτέλεσμα που προέκυψε από την καμπύλη ,ότι δηλαδή ο ατομικός όγκος των στοιχείων είναι περιοδική συνάρτηση των ατομικών μαζών τους. Στη συνέχεια αναδιαμόρφωσε το αρχικό του συμπέρασμα ως ότι ο ατομικός όγκος των στοιχείων είναι περιοδική συνάρτηση του ατομικού αριθμού τους .

Εικόνα Η καμπύλη του Meyer

29

Το βιβλίο του ‘’Die modernen Theorien der Chemie’’, το οποίο εκδόθηκε για πρώτη φορά στο Breslau το 1864, έχει μια πρώιμη έκδοση του περιοδικού πίνακα που περιέχει 28 στοιχεία τα οποία κατατάσσονται σε 6 οικογένειες σύμφωνα με το σθένος τους (η πρώτη φορά που τα στοιχεία είχαν ομαδοποιηθεί και διαταχτεί σύμφωνα με το σθένος τους).

Ο Mendeleev δημοσίευσε τον δικό του περιοδικό πίνακα όλων των γνωστών στοιχείων (και προέβλεψε αρκετά νέα στοιχεία για τη συμπλήρωση του πίνακα, (ορισμένα με διορθωμένα ατομικά βάρη) το 1869. Εργαζόμενος με πλήρη ανεξαρτησία, λίγους μήνες αργότερα, ο Meyer, δημοσίευσε μια αναθεωρημένη και διευρυμένη έκδοση του πίνακα το 1864, σχεδόν πανομοιότυπο με εκείνο που δημοσιεύθηκε από Mendeleev(στον Meyer είχε σταλεί ένα αντίγραφο του πίνακα του Mendeleev νωρίτερα, καθώς ο ίδιος τον έστειλε σε όλους τους γνωστούς χημικούς της εποχής) και ένα έγγραφο που δείχνει παραστατικά την περιοδικότητα των στοιχείων ως συνάρτηση του ατομικού βάρους. Όπως και άλλοι χημικοί ο Meyer είχε αμφιβολίες για τον περιοδικό νόμο του Mendeleev,και τον επέκρινε για ‘’αλλαγή των ατομικών βαρών των τότε γνωστών στοιχείων. Ωστόσο η δουλειά του Mendeleev απεδείχθη πολύ βοηθητική, ιδιαίτερα όταν βρέθηκαν νέα στοιχεία όπως τα προέβλεψε και ξαναμέτρησαν τα ατομικά βάρη σύμφωνα με αυτά που ο Mendeleev είχε προβλέψει. Το 1882, έλαβε ο Meyer μετάλλιο σε αναγνώριση της εργασίας του σχετικά με τον Περιοδικό Νόμο .

I II III IV V VI VII VIII IX

B=11.0 Al=27.3

-- ?In=113.4

Tl=202.7

-- -- --

C=11.97 Si =28 -- Sn=117.8

Pb=206.4

Ti=48 Zr=89.7 --

N=14.01

P=30.9 As=74.9

Sb=122.1

Bi=207.5

30

V=51.2

Nb=93.7

Ta=182.2

O=15.96

S=31.98

Se=78 Te=128?

--

Cr=52.4

Mo=95.6

W=183.5

- F=19.1 Cl=35.38

Br=79.75

J=126.5

--

Mn=54.8

Ru=103.5

Os=198.6?

Fe=55.9

Rh=104.1

Ir=196.7

Co = Ni = 58.6 Pd=106.2

Pt=196.7

Li=7.01

Na=22.99

K=39.04

Rb=85.2

Cs=132.7

--

Ag=107.66

Au=196.2

?Be=9.8

Mg=23.9

Ca=39.9

Sr=87.0

Ba=136.8

--

Zn=64.9

Cd=111.6

Hg=199.8

Ο περιοδικός πίνακας σύμφωνα με τον Meyer.

31

3.10.William Odling (1829-1921)

Ο Άγγλος χημικός William Odling συνέβαλε σημαντικά στην εξέλιξη του περιοδικού πίνακα. Όπως και ο L.Meyer δημιούργησε πίνακες παρόμοιους με αυτούς του Mendeleev με κάποιες όμως βελτιώσεις. Οι ομάδες των στοιχείων στον πίνακά του ήταν οριζόντιες, η ταξινόμηση των στοιχείων γινόταν σύμφωνα με το αυξανόμενο Ar ( όπως θα λέγαμε σήμερα) και υπήρχαν κενά για τα στοιχεία που δεν είχαν ανακαλυφθεί. Επιπλέον ξεπέρασε το πρόβλημα ιωδίου-τελλουρίου και τοποθέτησε το θάλλιο, το μόλυβδο, τον υδράργυρο και τη πλατίνα στις σωστές ομάδες, κάτι που ο Mendeleev απέτυχε να κάνει στην πρώτη του προσπάθεια.

32

4.20 ος ΑΙΩΝΑΣ

33

4.1.Henry Moseley (1887-1915)

Ο χημικός Henry Moseley είναι γνωστός για την έρευνά του πάνω στα άτομα και τη συμβολή του στη φυσική και τη χημεία. Ο Moseley ανακάλυψε πως υπάρχει μαθηματική σχέση μεταξύ του μήκους των κυμάτων ακτινών Χ που εκπέμπουν τα μέταλλα και του ατομικού τους αριθμού. Έτσι έδειξε πως ο ατομικός αριθμός ενός στοιχείου δεν είναι ένας τυχαίος αριθμός αλλά σχετίζεται με τις ιδιότητές του. Βασισμένος στη θεωρία του αυτή κατάφερε να λύσει τα προβλήματα του περιοδικού πίνακα του Mendeleev ταξινομώντας αυτή τη φορά τα στοιχεία σύμφωνα με τον ατομικό τους αριθμό και όχι την ατομική τους μάζα, όπως είχε κάνει ο Mendeleev. Ένα από τα προβλήματα που έλυσε ήταν η θέση του ιωδίου και του τελλούριου που ο Mendeleev είχε ταξινομήσει με βάση τις ιδιότητες και όχι τις ατομικές τους μάζες. Επιπλέον προέβλεψε την ύπαρξη των στοιχείων με ατομικό αριθμό 72 και 75. Πέθανε σε ηλικία μόλις 27 ετών στον Α’ παγκόσμιο πόλεμο. Από τότε η Βρετανία δεν ξαναέστειλε πολλά υποσχόμενους επιστήμονες στην πρώτη γραμμή του πολέμου.

34

4.2.William Ramsay (1852- 1916)

O Σκοτσέζος William Ramsay έγινε γνωστός για την ανακάλυψη και εισαγωγή ευγενών αερίων. Το 1892 του κέντρισε την προσοχή (χάρη στην παρατήρηση του λόρδου Rayleigh) ότι η πυκνότητα του αζώτου που προέρχεται από τον αέρα, ήταν πάντα ,μεγαλύτερη από το άζωτο που προέρχεται (απελευθερώνεται) από διάφορες χημικές ενώσεις Ο Ramsay, τότε ξεκίνησε την αναζήτηση ενός αγνώστου αερίου στον αέρα με μεγαλύτερη πυκνότητα , το οποίο όταν βρέθηκε το ονόμασε Αργό (Argon).Ενώ διερευνούσε την παρουσία του αργού σε ορυκτό ουράνιο, ανακάλυψε το ήλιο (το οποίο ήταν ήδη γνωστό από το 1868 ότι υπάρχει αλλά μόνο στον ήλιο). Αυτή η δεύτερη ανακάλυψη τον οδήγησε να προτείνει την ύπαρξη μιας νέας ομάδας των στοιχείων του περιοδικού πίνακα.

35

4.3..Glenn Theodore Seaborg (1912 –1999)

36

O Glenn Theodore Seaborg ήταν ένας Αμερικανός επιστήμονας που το 1951 κέρδισε το βραβείο Nobel Χημείας για τις ανακαλύψεις των υπερουράνιων στοιχείων. Ακόμα συνέβαλε στην ανακάλυψη και απομόνωση δέκα στοιχείων και ανέπτυξε την έννοια των ακτινίδων, η οποία οδήγησε στη σημερινή ομάδα των ακτινίδων που βρίσκεται κάτω από τον περιοδικό πίνακα. Ο Seaborg εκτός από την ενασχόλησή του με την έρευνα της πυρηνικής χημείας αφοσιώθηκε στην επιστημονική εκπαίδευση.

37

5.Επίλογος

Εν κατακλείδι, έπειτα από μια εκτενή έρευνα της ιστορίας του περιοδικού πίνακα, φτάνουμε στο συμπέρασμα ότι οφείλουμε τη δημιουργία του, όχι μόνο σε έναν άνθρωπο, όπως πολλοί πιστεύουν, αλλά στην έμμεση συνεργασία πολλών επιστημόνων , στηριζόμενος ο ένας στις θεωρίες και τα συμπεράσματα του άλλου. Ωστόσο έτσι λειτουργεί και ολόκληρη η επιστήμη.

38

6. Άλλοι Περιοδικοί Πίνακες

6.1.Σύγχρονοι Περιοδικοί Πίνακες

39

40

41

42

6.2.Εναλλακτικοί Περιοδικοί Πίνακες

43

44

45

46

47

48

Πώς θα είναι άραγε ο Περιοδικός Πίνακας σε 50 χρόνια από

τώρα;

Στην εξέλιξη του περιοδικού πίνακα συνέβαλαν και οι :

ΑριστοτέληςJohn DaltonAmedeo AvogadroRobert Bunsen and Gustav Kirchhoff Keith RichardsLeucippus and DemocritusFrancis Bacon,Robert BoyleJoseph BlackHenry CavendishCarl Wilhelm ScheeleJhon Dalton Marie and Pierre CurieErnest RutherfordEdwin McMillian and PhilipWilliam ProudMax Joseph von PettenkoferJean Baptiste Dumas

49

Πάνω στις θεωρίες και στις ανακαλύψεις τους βασίστηκαν πολλοί επιστήμονες, με αυτό τον τρόπο βοήθησαν στην εξέλιξη του περιοδικού πίνακα.

50

B.ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ

1)ΤΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ

HYDROGEN ΥΔΡΟΓΟΝΟ (Η)

Ανακάλυψη: Henry Cavendish, 1766, Λονδίνο

Μορφή: άχρωμο, άοσμο και άγευστο αέριο

Χρήση: στην παρασκευή αμμωνίας, μεθανίου ή μεθανόλης. Αυτά χρησιμοποιούνται στη συνέχεια για την παρασκευή άλλων προϊόντων, όπως εκρηκτικά, λιπάσματα, αντιψυκτικά κτλ., στην τεχνολογία τροφίμων για την παρασκευή υδρογονανθράκων, στην επιστήμη της φυσικής με εφαρμογή στη μελέτη των στοιχειωδών σωματιδίων. Με τη μορφή υγρού βρίσκει χρήση στη μελέτη της υπεραγωγιμότητας. Πέρα από τις πολλές του χρήσεις στη χημική βιομηχανία, το υδρογόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως φορέας ενέργειας. Συναντάται: δεν υπάρχει στη φύση με τη μορφή καθαρού αερίου, αλλά υπάρχει ως συστατικό σε πολλές διαφορετικές ουσίες, από τις οποίες μπορεί να ανακτηθεί Προέλευση ονόματος : από τις ελληνικές λέξεις ύδωρ και γίγνομαι, δηλαδή μπορεί να γίνει νερό, μπορεί να γεννήσει νερό

51

2. HELIUM ΗΛΙΟΝ ( He ) Ανακάλυψη: W. Ramsay, 1895, Λονδίνο Μορφή: άχρωμο, άοσμο και ελαφρύ αέριο Χρήση: ως ανυψωτικό, στην πλήρωση αερόπλοιων και μπαλονιών καθώς είναι ελαφρύτερο από τον αέρα, ως κρυογενικό ρευστό για την ψύξη σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες διάφορων μετάλλων ή άλλων υλικών, ως ψυκτικό σε ορισμένους πυρηνικούς αντιδραστήρεςΣυναντάται: κυρίως στον ήλιο , στον ατμοσφαιρικό αέρα ,στον στερεό φλοιό της γης και σε πολύ μικρές ποσότητες στο αίμα των ανθρώπωνΠροέλευση ονόματος :από την ελληνική λέξη ήλιος, καθώς ότι απαντάται ειδικά στον Ήλιο

3. LITHIUM ΛΙΘΙΟ ( Li ) Ανακάλυψη: J. A .. R. Arfvedson, 1817, Στοκχόλμη Μορφή: λευκό, γυαλιστερό μέταλλο Χρήση: στην παραγωγή ελαφρών κραμάτων Συναντάται: δεν συναντάται ελεύθερο στη φύσηΠροέλευση ονόματος : από την ελληνική λέξη λίθος (=πέτρα), για να τονίσει την ορυκτή προέλευση του στοιχείου

52

4. BERYLLIY M ΒΗΡΥΛΛΙΟ ( Be ) Ανακάλυψη: L. N. Vauquelin, 1797 Μορφή: αργυρόλευκο, γυαλιστερό και σχετικά μαλακό μέταλλο Χρήση: ως σκληρυντής σε ορισμένα κράματα, σε υψηλού κόστους μεγάφωνα απόδοσης υψηλών συχνοτήτων, ως υλικό ψύξηςΣυναντάται: στη γη με την μορφή των ορυκτών τουΠροέλευση ονόματος : από το όνομα του ορυκτού του, της βηρύλλου. Η λέξη βήρυλλος είχε εισαχθεί στην ελληνική γλώσσα, από την Ινδία, πατρίδα πολύτιμων λίθων. Προέρχεται από το veruliya<veluriya, που πιθανότατα παράγεται από το όνομα της Velur, πόλη Ν. Ινδίας

5. BORON ΒΟΡΙΟ ( B )

Ανακάλυψη: L. J. Thenard και J. L. Lussac, Παρίσι και H. Davy, Λονδίνο, 1808Μορφή: μαύρη σκόνη σχετικά αδρανής Χρήση: στην κατασκευή υλικών για πυροτεχνήματα, ως συστατικό σύνθετων ελαφρών δομικών υλικών με εφαρμογή στην αεροναυπηγική, στην υαλουργία και την κεραμική, στα καθαριστικάΣυναντάται: δεν βρέθηκε ποτέ ελεύθερο, δηλαδή σε στοιχειακή μορφή, παρά μόνο σε ενώσεις με άλλα χημικά στοιχεία κυρίως με τη μορφή του ορυκτού βόρακαΠροέλευση ονόματος : από το όνομα του ορυκτού από το οποίο παράχθηκε (bor-ax)

53

και την κατάληξη του στοιχείου με το οποίο έχει ιδιαίτερη ομοιότητα ιδιοτήτων, του άνθρακα (carb-on)

6. CARBON ΑΝΘΡΑΚΑΣ ( C ) Ανακάλυψη: στα προϊστορικά χρόνια Μορφή: διαμάντι: κρυσταλλικό, διαφανές, σκληρό, κακός αγωγός του ηλεκτρισμού. Γραφίτης: μαλακό, μαύρο στερεό, καλός αγωγός του ηλεκτρισμού

Χρήση: διαμάντι: ως κόσμημα και όργανο κοπής ή διάνοιξης. Γραφίτης: για την κατασκευή μολυβιών, σε ηλεκτρόδια, σε λιπαντικά και ως επιβραδυντής νετρονίων σε πυρηνικούς αντιδραστήρες σχάσης. Συναντάται: σημαντικές πηγές οργανικής προέλευσης άνθρακα αποτελούν οι γαιάνθρακες, η τύρφη, το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο και το παγοεγκλωβισμένο μεθάνιο

Προέλευση ονόματος: η λέξη άνθρακας (άγνωστης ετυμολογίας) συναντάται στους αρχαίους Έλληνες συγγραφείς (π.χ. στο Θουκυδίδη). Το αγγλικό όνομα του στοιχείου, carbon, προέρχεται από την λατινική λέξη για τον άνθρακα, carbo. Ο γραφίτης πήρε το όνομά του από το ελληνικό ρήμα γράφω, επειδή μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη γραφή, καθώς αφήνει σκούρα ίχνη όταν τρίβεται με μια επιφάνεια. Το διαμάντι πήρε το όνομά του από τη λέξη αδάμας, που σημαίνει αδάμαστος, ακαταπόνητος. Εκφράζεται έτσι η σταθερότητα και η σκληρότητα αυτής της μορφής του άνθρακα.

54

7. NITROGEN ΆΖΩΤΟ (N)

Ανακάλυψη: Daniel Rutherford, 1772Moρφή: άχρωμο, άοσμο και άγευστο αέριο Χρήση: στη χημική βιομηχανία ως αδρανές "κάλυμμα" για την προστασία μίας ουσίας από ανεπιθύμητη επαφή με το οξυγόνο και την υγρασία, για τη διατήρηση τροφών, ως ασφαλές κάλυμμα υγρών εκρηκτικών, στην παραγωγή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και ανοξείδωτου χάλυβαΣυναντάται: ελεύθερο άζωτο σε μετεωρίτες, στον ήλιο και άλλα άστρα και νεφελώματα, ενωμένο βρίσκεται σε όλους τους ζωντανούς ιστούς με τη μορφή πρωτεϊνών, αμινοξέων και άλλων χημικών ενώσεων. Επίσης, στην ατμόσφαιρα, στο νερό της βροχής και των θαλασσών, στο έδαφος και στα περιττώματα των ζώων με τη μορφή οξειδίωνΠροέλευση ονόματος :από την ελληνική λέξη ζωή και το στερητικό α, που δηλώνει ότι δεν συντηρεί τη ζωή, αφού δεν είναι χρήσιμο στην αναπνοή. Το αγγλικό του όνομα, nitrogen, σημαίνει νιτρογόνο (δηλαδή: δημιουργεί το νίτρο) και δείχνει την παρουσία του αζώτου στο ορυκτό νίτρο

8. OXYGEN ΟΞΥΓΟΝΟ (O)

Ανακάλυψη: J. Priestley, 1774, Αγγλία Moρφή: άχρωμο, άοσμο, άγευστο αέριο

55

Χρήση: για την αναπνοή του ανθρώπου και των ζώων, για την καύση των διάφορων καύσιμων υλών, για τον αερισμό του πόσιμου νερού, για τη σήψη των ζωικών και φυτικών υπολειμμάτωνΣυναντάται: το τρίτο πιο άφθονο χημικό στοιχείο στο σύμπαν, είναι ακόμη το πιο άφθονο χημικό στοιχείο στο φλοιό της Γης. Ιδιαίτερα το Ο2 είναι το δεύτερο πιο άφθονο αέριο στη γήινη ατμόσφαιραΠροέλευση ονόματος :από τις ελληνικές λέξεις οξύ και γίγνομαι (οξυγόνο = δίνει οξέα, από αυτό γίνονται τα οξέα), επειδή πίστευαν ότι αυτό ήταν το βασικό συστατικό όλων των οξέων

9. FLUORINE ΦΘΟΡΙΟ (F)

Ανακάλυψη: H. Moissan, 1886Μορφή: ανοιχτόχρωμο, κίτρινο αέριο με δηκτική οσμή Χρήση: ως πρόσθετο διατροφής, για οδοντιατρικές χρήσεις και για την αντιμετώπιση προβλημάτων οστεοπόρωσης, στην παραγωγή αλουμινίου, σε βιομηχανίες χάλυβα και γυαλιού, στα λιπάσματα και στα κεραμικάΣυναντάται: όχι σε στοιχειακή μορφή, επειδή είναι πολύ δραστικό, στα νερά σαν φθοριούχα άλαταΠροέλευση ονόματος: από την ελληνική λέξη φθορά, που δείχνει την έντονη επίδραση του στοιχείου στα διάφορα υλικά. Η ονομασία αυτή έχει επικρατήσει σε λίγες μόνο γλώσσες, όπως η ρώσικη. Το όνομα του στοιχείου στα αγγλικά (fluorine) και σε άλλες γλώσσες δόθηκε ήδη από τον 15ο αιώνα και προέρχεται από την λατινική λέξη fluor (=ρέω) και οφείλεται στη ιδιότητα του φθορίτη να μετατρέπει σε λεπτόρρευστες (ρέουσες με ευκολία) τις ιξώδεις μεταλλουργικές σκουριές

56

10. NEON ΝΕΟΝ ( Ne )

Ανακάλυψη: W. Ramsay και Μ. W. Travers, 1898 Μορφή: αδρανές αέριο Χρήση: ως κύριο συστατικό των ομώνυμων λαμπτήρων υψηλής αποδόσεωςΣυναντάται: στην ατμόσφαιρα σε πολύ μικρές ποσότητεςΠροέλευση ονόματος : από την ελληνική λέξη νέος (=καινούργιος), καθώς θέλησαν να τονίσουν την εύρεση ενός καινούργιου, άγνωστου έως τότε στοιχείου στον ατμοσφαιρικό αέρα

11. SODIUM ΝΑΤΡΙΟ (Na)

Ανακάλυψη: H. Davy, 1807 Μορφή: μαλακό ,αργυρόλευκο μέταλλο Χρήση: σαν αναγωγικό μέσο κι επιτρέπει την παρασκευή του πυριτίου και του βορίουΣυναντάται: δεν βρίσκεται ελεύθερο στη φύση, παρά μόνο σε ενώσεις Προέλευση ονόματος : από το αραβικό όνομα για τη σόδα, natrum, πού έχει αιγυπτιακή προέλευση. Από τη λέξη αυτή προήλθε το λατινικό (και αργότερα το ελληνικό) όνομα του στοιχείου, natrium, στο οποίο οφείλεται και το χημικό σύμβολο (Νa)

57

12. MAGNESIUM ΜΑΓΝΗΣΙΟ (Mg )

Ανακάλυψη: J. Black, 1755 Μορφή: αργυρόλευκο, γυαλιστερό μέταλλο ,σχετικά μαλακό και δύστηκτο Χρήση: στα φλας, στα ασβεστούχα λιπάσματαΣυναντάται: στη φύση μόνο σε ενώσειςΠροέλευση ονόματος : από το όνομα του υλικού από το οποίο παράχθηκε, της μαγνησίας. Η μαγνησία είχε βρεθεί στη περιοχή της Θεσσαλίας, τη Μαγνησία και ονομαζόταν ‘’μαγνησία λίθος’’

58

13. ALUMINIUM ΑΡΓΙΛΙΟ Ή ΑΛΟΥΜΙΝΙΟ (Al)

Ανακάλυψη: H. Oersted, 1825Μορφή: αργυρόλευκο ελαφρύ μέταλλοΧρήση: συστατικό πολλών κραμάτων, που χρησιμοποιούνται στην αεροναυτική, στις συσκευασίες, στις οικοδομές, στην αυτοκινητοβιομηχανία, τη βιομηχανία αθλητικών ειδών και τη ναυπηγική, στην κατασκευή του αλουμινόχαρτουΣυναντάται: όχι στη φύση ως ελεύθερο μέταλλο, αλλά ενωμένο σε διάφορα ορυκτά Προέλευση ονόματος : από την άργιλο , στην οποία περιέχεται το στοιχείο και η οποία ήταν γνωστή από την αρχαιότητα ως αγγειοπλαστική ύλη (πηλός). Το όνομα της αργίλου πρέπει να προέρχεται από το ελληνικό επίθετο αργός (= λαμπερός, λευκός, ταχύς). Επίσης η ένωση του μετάλλου χρησιμοποιήθηκε και ως στυπτική ύλη στην ιατρική και λεγόταν στα λατινικά alumen. Από αυτή τη λέξη προήλθε αργότερα και το δεύτερο όνομα του στοιχείου aluminium

14. SILICON ΠΥΡΙΤΙΟ (Si)

Ανακάλυψη: J.J.Berzeliys, 1825 Μορφή: μεταλλοειδέςΧρήση: στους ημιαγωγούς, σχηματίζει υαλικά, τσιμέντα και κεραμικά προϊόνταΣυναντάται: όχι ελεύθερο, αλλά με τη μορφή των ενώσεών του, στις λάσπες, στον πηλό, στην ατμόσφαιρα (ως πυριτική σκόνη), στο σκελετό, στους ιστούςΠροέλευση ονόματος : από τη λέξη πυρ (=φωτιά). Η αγγλική του ονομασία silicon προήλθε από την ονομασία silica του οξειδίου του. Η κατάληξη ‘’on’’ δήλωνε την αναλογία του στοιχείου με τον άνθρακα (carbon) και το βόριο (boron)

59

15. PHOSPHORUS ΦΩΣΦΟΡΟΣ (P)

Ανακάλυψη: Henning Brandt, 1669Μορφή: λευκός και μαλακός ή ερυθρός και σε μορφή σκόνης Χρήση: στην παραγωγή λιπασμάτων, σε εκρηκτικές ύλες, στα πυροτεχνήματα, στην οδοντόπαστα και τα απορρυπαντικάΣυναντάται: όχι σε στοιχειακή κατάσταση στο φλοιό της γης, στους ανόργανους βράχους φωσφορικού άλατος και σε όλα τα ζωντανά κύτταραΠροέλευση ονόματος: από την ελληνική λέξη φωσφόρος (=αυτός που φέρνει φως), εξαιτίας της ιδιότητάς του να φέγγει στο σκοτάδι. Πριν από αυτή του την ονομασία είχε αναφερθεί και με το όνομα ψυχρό πυρ, εξαιτίας της ικανότητάς του να αναφλέγεται πολύ εύκολα

60

16. SULFUR ΘΕΙΟ (S)

Ανακάλυψη: στα αρχαία χρόνιαMoρφή: έντονο κίτρινο κρυσταλλικό στερεόΧρήση: στην παραγωγή θειούχων λιπασμάτων, μαύρης πυρίτιδας, σπίρτων, εντομοκτόνων, ελαστικώνΣυναντάται: στη στοιχειακή του μορφή και με την μορφή θειούχων και θειικών ορυκτών τουΠροέλευση ονόματος : από κάποιο (αμαρτύρητο) ρήμα με τη σημασία του καπνίζω, βγάζω καπνούς. Η ρίζα του ονόματος του στοιχείου στα αγγλικά (sulfur) έχει επίσης αρχαία καταγωγή (σανσκριτική)

17. CHLORINE ΧΛΩΡΙΟ (CI)

Ανακάλυψη: C. W. Scheele, 1774Μορφή: κιτρινοπράσινο αέριο με έντονη οσμή Χρήση: ως απολυμαντικό νερού, στη λεύκανση υφασμάτων και χαρτοπολτού Συναντάται: όχι ελεύθερο στη φύση, αλλά με τη μορφή διαφόρων ενώσεών τουΠροέλευση ονόματος : από την ελληνική λέξη χλωρός (=πρασινωπός, υποπράσινος, πρασινοκίτρινος), λόγω του χρώματός του

61

18. ARGON ΑΡΓΟ (Ar)

Ανακάλυψη: Lord Rayleigh και William Ramsey, 1894Μορφή: άχρωμο, άγευστο, άοσμο αέριο Χρήση: σε λαμπτήρες φωτισμού Συναντάται: στον ατμοσφαιρικό αέρα Προέλευση ονόματος : από την ελληνική λέξη αργός (=αδρανής) και εκφράζει ακριβώς τη χημική του αδράνεια

19. POTASSIUM ΚΑΛΙΟ ( K )

Ανακάλυψη: H. Davy, 1807 Μορφή: μαλακό και αργυρόλευκο μέταλλοΧρήση: σε ορισμένα κράματα, ως ανιχνευτής σε μελέτες του καιρού, σε λιπάσματαΣυναντάται: όχι ελεύθερο στη φύση, μόνο στη μορφή των ιονικών αλάτων τουΠροέλευση ονόματος : από την αραβική λέξη galaj που έχει τη σημασία του καμένος,

62

αποτεφρωμένος. Από τη λέξη αυτή προήλθε το λατινικό (και αργότερα το ελληνικό) όνομα του στοιχείου, kalium, στο οποίο οφείλεται και το χημικό του σύμβολο (Κ). Tο όνομα potassium προήλθε από τη λέξη potash (pot-ash, ash = στάχτη), όπου έτσι ονομάζονταν οι στάχτες των φυτών

20. CALCIUM ΑΣΒΕΣΤΙΟ (Ca)

Ανακάλυψη: H. Davy, 1808Μορφή: μέταλλο χρώματος θαμπού γκρι και ασημί Χρήση: ως αναγωγικό παράγοντα στην εξόρυξη άλλων μετάλλων, ως παράγοντας σκλήρυνσης κραμάτων Συναντάται: όχι ελεύθερο στη φύση Προέλευση ονόματος: από την αρχαία ελληνική λέξη άσβεστος τίτανος, δηλαδή τίτανος που δεν έχει σβήσει, ο κοινός ασβέστης. Σιγά σιγά έμεινε μόνο το επίθετο (άσβεστος) ως όνομα του υλικού και έτσι το ασβέστιο οφείλει το όνομα του στην παρουσία του στοιχείου στον ασβέστη

63

21. SCANDIUM ΣΚΑΝΔΙΟ (Sc)

Ανακάλυψη: L. F. Nilson, 1879Μορφή: μαλακό, αργυρόλευκο, μέταλλοΧρήση: κυρίως για ερευνητικούς σκοπούς, στον αθλητικό εξοπλισμό, τα κράματά του ως δευτερεύον συστατικό στην αεροδιαστημική βιομηχανία Συναντάται: σε πολύ μικρές ποσότητες σε ορυκτά Προέλευση ονόματος: από τη λέξη scandia για να φανεί η σκανδιναβική του προέλευση

22. TITANIUM ΤΙΤΑΝΙΟ (Ti)

Ανακάλυψη: W. Gregor, 1791Μορφή: σκληρό, γυαλιστερό, αργυρόχροο μέταλλοΧρήση: σε μεταλλικές κατασκευές, σε προϊόντα καθημερινής χρήσεις Συναντάται: πάντα ενωμένο σε όλα τα έμβια όντα, τα πετρώματα, τα υδατικά συστήματα και τα εδάφη Προέλευση ονόματος: από τους μυθικούς Τιτάνες, παιδιά του Ουρανού και της Γης, λόγω της εξαιρετικής του αντοχής

64

23. VANADIUM ΒΑΝΑΔΙΟ (V)

Ανακάλυψη: A . M . del Rio, 1801Μορφή: λαμπερό, αργυροχόο, μαλακό και εύπλαστο μέταλλο Χρήση: στην κατασκευή ειδικών κραμάτων, καθώς και για το χρώμα των τηλεοπτικών οθόνων Συναντάται: σε περίπου 65 διαφορετικά ορυκτά όπως vanadinite, carnotite και patronite, καθώς επίσης και σε φωσφορικά πετρώματα και σε σιδηρούχα μεταλλεύματαΠροέλευση ονόματος: από το όνομα της Vanadis, Σκανδιναβικής θεότητας της ομορφιάς, λόγω της πλούσιας ποικιλίας χρωμάτων που έχουν οι ενώσεις του μετάλλου

65

24. CHROMIUM ΧΡΩ ΜΙΟ ( Cr )

Ανακάλυψη: Nicolas-Louis Vauquelin, 1780, Γαλλία

Μορφή : αργυρόλευκο, γυαλιστερό, βαρύ και σκληρό μέταλλο με κυανή χροιά.

Χρήση: στα οδοντοτεχνικά κράματα, στην κατασκευή χρωμιοχαλύβων, οι οποίοι είναι ανοξείδωτοι, αλλά και στην επιχρωμίωση μετάλλων που επιθυμείται η προστασία τους από τη διάβρωση

Συναντάται: δεν απαντάται ελεύθερο στην φύση, εξάγεται από τα ορυκτά του

Προέλευση ονόματος: από την ελληνική λέξη «χρώμα», επειδή έχει πολλές έγχρωμες ενώσεις .

25. MANGANESE ΜΑΓΓΑΝΙΟ ( Mn )

Ανακάλυψη: Johan Gottlieb Grahn, 1774, Σουηδία

Μορφή : σκληρό, εύθραυστο, αργυρόχροο μέταλλο

Χρήση: . βιομηχανική, όταν είναι σε κράματα, ειδικά στο ανοξείδωτο ατσάλι

Συναντάται: σε ελεύθερη μορφή στη φύση (συνήθως σε συνδυασμό με το σίδηρο) και σε πολλά μεταλλεύματα

66

Προέλευση ονόματος: μέχρι τον 18ο αιώνα όλα τα ορυκτά του μαγγανίου εθεωρούντο ως ορυκτά του μαγνησίου ή του σιδήρου. Έτσι, τον πυρολουσίτη τον αποκαλούσαν μαύρη μαγνησία ή και ψευδή μαγνήτη, επειδή έμοιαζε με ορυκτό του σιδήρου, αλλά είχε μαγνητικές ιδιότητες. Ο αναγραμματισμός της λέξης magnesia σε manganesa, που πρέπει να έγινε κατά τους μεσαιωνικούς χρόνους, δημιούργησε τη ρίζα από την οποία προήλθε το όνομα του μετάλλου

26. IRON ΣΙΔΗΡΟΣ ( Fe ) Ανακάλυψη: γνωστό από την προϊστορική εποχή, γύρω στο 4000 π.Χ.

Μορφή: είναι γυαλιστερός, αργυρόχροος και έχει κοκκινωπό χρώμα

Χρήση: σε τεχνικές εφαρμογές, όπως η κατασκευή μηχανημάτων και εργαλειών

Συναντάται: αποτελεί περίπου το 5% της επιφάνειας της γης. Το κόκκινο χρώμα της επιφάνειας του Άρη θεωρείται ότι προέρχεται από πετρώματα πλούσια σε σίδηρο

Προέλευση ονόματος: η ετοιμολογία του στοιχείου είναι άγνωστη, καθώς το όνομά του έχει τις ρίζες του στην <<αυγή>> της ανθρώπινης γλώσσας. Αγγλοσαξονική είναι η ρίζα του αγγλικού ονόματος (iron), ενώ το σύμβολό (Fe) του προέρχεται από τη λατινική του ονομασία ferrum

67

27. COBALT ΚΟΒΑΛΤΙΟ ( Co )

Ανακάλυψη: Georg Brandt, 1739, Γερμανία

Μορφή: σκληρό, γυαλιστερό, αργυρόχρωμο μέταλλο με ελαφρά κυανή απόχρωσηΧρήση: στην υαλουργία και την αγγειοπλαστική, ως πηγές ωραίων μπλε χρωμάτων, στην ιατρική, στη βιομηχανία

Συναντάται: δεν απαντάται ελεύθερο στη φύση, αλλά ενώσεις του κοβαλτίου είναι συνήθεις υπό μορφή ορυκτών. Μικρές ποσότητες κοβαλτίου μπορούν να βρεθούν στις πέτρες, το χώμα, τα φυτά και τα ζώα

Προέλευση ονόματος: η γερμανική λέξη Kobold, που σημαίνει κακοποιό πνεύμα, χρησιμοποιήθηκε κατά τον 16ο αιώνα από τους εργάτες των ορυχείων στα όρη Harz (Γερμανία), για να χαρακτηρίσει ορισμένα μεταλλεύματα: αυτά όταν θερμαίνονταν με σκοπό την παραγωγή χαλκού όχι μόνο δεν έδιναν χαλκό αλλά παρήγαγαν δηλητηριώδεις αναθυμιάσεις

68

28. NICKEL ΝΙΚΕΛΙΟ (Ν i ) Ανακάλυψη: Axel Fredrik Cronstedt,1751, Σουηδία

Μορφή : αργυρόλευκο, γυαλιστερό, σκληρό και ιδιαίτερα ανθεκτικό μέταλλο

Χρήση: ως καταλύτη σε μικρές ποσότητες, σε μεγαλύτερες χρησιμοποιείται κυρίως σε κράματα, στην παρασκευή πυροσωλήνων (πυροβόλων όπλων) και θωρακίσεων αρμάτων μάχης, προσφέρει προστασία από τη διάβρωση. Στη κατασκευή διαφόρων εργαλείων, αντικειμένων πολυτελείας, χημικών οργάνων, εξαρτήματα ραδιοφώνων και ηλεκτρονικών συσκευών, ασυρμάτωνΣυναντάται: ως μεταλλικό στους μετεωρίτες

Προέλευση ονόματος: Οι εργάτες των ορυχείων στη Σαξωνία γνώριζαν ένα κοκκινωπό μετάλλευμα πού έπρεπε να περιέχει χαλκό (το μετάλλευμα αυτό ήταν ένωση αρσενικού και νικελίου, μα η ομοιότητά του με το οξείδιο του μονοσθενούς χαλκού ήταν εντυπωσιακή). Την αδυναμία τους να πάρουν χαλκό από το ορυκτό τη θεωρούσαν ... δουλειά του διαβόλου, κι έτσι το ονόμαζαν Kupfernickel, δηλαδή χαλκός του διαβόλου (και αγγλικά Old Nick = διάβολος). Έτσι, όταν ο A.F. Cronstedt απομόνωσε το νέο μέταλλο από το ορυκτό, το ονόμασε nickel

69

29. COPPER ΧΑΛΚΟΣ ( Cu )

Ανακάλυψη: κατά το τέλος της Λίθινης Εποχής, γύρω στο 4300 π.Χ.

Μορφή: σχετικά μαλακό, ελατό και όλκιμο μέταλλο με ερυθρή απόχρωση

Χρήση: Σύμφωνα με τους αρχαιολόγους ο χαλκός είναι το πρώτο από τα μέταλλα που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος για την κατασκευή σκευών, εργαλείων και όπλων

Συναντάται: αυτοφυής στην Φύση

Προέλευση ονόματος: το αγγλικό (copper) προέρχεται από το λατινικό όνομα "cuprum", το οποίο με την σειρά του προέρχεται από την Κύπρο, που είχε εκτεταμένη παραγωγή χαλκού στην αρχαιότητα

30. ZINC ΨΕΥΔΑΡΓΥΡΟΣ ( Zn ) 70

Ανακάλυψη: από τους Έλληνες και τους Ρωμαίους πριν το 20 π.Χ.

Μορφή : γαλαζωπό-άσπρο, λαμπερό, διαμαγνητικό μέταλλο

Χρήση: για νομίσματα

Συναντάται: αποτελεί περίπου 75 ppm της επιφάνειας της γης

Προέλευση ονόματος: ονομασία γερμανικής προέλευσης: "zink" ("τσίγκος", υποδηλώνει συγγένεια με το "zinn": κασσίτερος). Πάντως η λέξη ψευδάργυρος (προφανώς: ψευδής, ψεύτικος άργυρος) συναντάται στα "Γεωγραφικά" του Στράβωνα (1ος αιώνας π.Χ.). Το σύμβολο προέρχεται πιθανόν από το γερμανικό του όνομα Zin.

31. GALLIUM ΓΑΛΛΙΟ ( Ga )

Ανακάλυψη: François Lecoq de Boisbaudran, 1875, Γαλλία

Μορφή : σπάνιο, μαλακό, εύτηκτο, αργυρόλευκο μέταλλο με στιλπνή μεταλλική λάμψη

Χρήση: σε στρατιωτικές και ιατρικές εφαρμογές. Το μεταλλικό γάλλιο χρησιμοποιείται ευρέως ως πρόσμιξη σε ημιαγωγούς

Συναντάται: δεν υπάρχει σε ελεύθερη μορφή στη φύση, και τα λίγα ορυκτά με υψηλή περιεκτικότητα σ' αυτό είναι πολύ σπάνια

Προέλευση ονόματος: Από το λατινικό όνομα της Γαλλίας (Gallia), πατρίδας του P.E.L. de Boisbaudran

71

32. GERMANIUM ΓΕΡΜΑΝΙΟ (Ge)

Ανακάλυψη: Clemens Alexander Winkler, 1886, Γερμανία

Μορφή : σκληρό, λαμπερό, γκριζόλευκο ημιμέταλλο

Χρήση: στην κατασκευή του πυρήνα των οπτικών ινών, στους φακούς υπέρυθρων φωτογραφικών μηχανών, ως καταλύτης πολυμερισμού για την παραγωγή τερεφθαλικού πολυαιθυλενίου, σε ηλεκτρονικές συσκευές και φωτοβολταϊκά και σε άλλες εφαρμογές στη μεταλλουργία, σε φωσφορίζοντα υλικά και σε αντικαρκινικά φάρμακα

Συναντάται: δεν υπάρχει σε ελεύθερη μορφή στη φύση, είναι πολύ διασπαρμένο στο στερεό φλοιό της Γης

Προέλευση ονόματος: από τη λατινική λέξη Germania (Γερμανια) προς τιμή της πατρίδας του Winkler

72

33. ARSENIC ΑΡΣΕΝΙΚΟ ( As )

Ανακάλυψη: Albertus Magnus, 13ος αιώνας, Γερμανία

Μορφή : Μεταλλοειδές που βρίσκεται σε πολλές αλλοτροπικές μορφές, από τις

οποίες η πιο συνηθισμένη είναι η γκρίζα μεταλλική α-μορφή

Χρήση: -

Συναντάται: παράγεται κυρίως από τον αρσενοπυρίτη που όταν θερμανθεί σε

απουσία του αέρα σχηματίζει το μεταλλικό αρσενικό.

Προέλευση ονόματος: Το όνομα αυτό χρησιμοποιήθηκε αρχικά στην ελληνική για

την κίτρινη σανδαράχη που χρησίμευε ως χρώμα (θειούχος ένωση του στοιχείου,

στην οποία φαίνεται να υπάρχει και αναφορά του Αριστοτέλη). Το όνομα είναι λέξη

ανατολικής προέλευσης, και ανάγεται στο περσικό zarniq (= χρυσός), αυτός που έχει

το χρώμα του χρυσού. Επισημαίνεται ότι η λέξη αρσενικός, δηλαδή αρσενικού

γένους, δεν έχει ετυμολογική συγγένεια με το όνομα του στοιχείου. Αυτή προέρχεται

από άλλη αρχαία ινδική ρίζα (ers-)

73

34. SELENIUM ΣΕΛΗΝΙΟ ( Se )

Ανακάλυψη: Jakob Berzelius, 1817, Σουηδία

Μορφή : έχει έντονο κόκκινο-γκρι χρώμα και μεταλλική επικάλυψη

Χρήση: στην ιατρική για την καταπολέμηση του καρκίνου.

Συναντάται: είναι βασικό ιχνοστοιχείο για τους ανθρώπους και τα ζώα, βρίσκεται σε

άνισες ποσότητες στα διάφορα σημεία της γήινης επιφάνειας. Βρίσκεται στο έδαφος,

συγκεντρώνεται στα φυτά και, κατ’ αυτόν τον τρόπο, περνάει στην τροφική αλυσίδα.

Το σελήνιο επίσης βρίσκεται στα περισσότερα τρόφιμα.

Προέλευση ονόματος: Από το (ελληνικό) όνομα της Σελήνης. Το στοιχείο αυτό

έμοιαζε πολύ στις ιδιότητες με το τελλούριο, που το όνομά του είχε πλαστεί από τη

λατινική λέξη για τη γη, tellus. Έτσι, αυτό ονομάστηκε από το δορυφόρο της γης, τη

Σελήνη

74

35. BROMINE ΒΡΩΜΙΟ ( Br )

Ανακάλυψη: Antoine-Jérôme Balard, 1826, Γαλλία

Μορφή : καστανοκόκκινο υγρό με δυνατή, δυσάρεστη οσμή.

Χρήση: στην παρασκευή του αιθυλενοβρωμίδιου και στην φωτογραφική

Συναντάται: δε βρίσκεται ελεύθερο στη φύση, αλλά ενωμένο με μέταλλα σε μορφή

αλάτων

Προέλευση ονόματος: από την ελληνική λέξη βρώμος (= δυσοσμία) και δόθηκε στο

στοιχείο εξαιτίας της δυσάρεστης διαπεραστικής οσμής του

75

36. KRYPTON ΚΡΥΠΤΟΝ ( Kr )

Ανακάλυψη: Sir William Ramsay και M . W. Travers, 1898, Αγγλία

Μορφή : άοσμο, άχρωμο και άγευστο αέριο

Χρήση: σε φώτα φθορισμού, σε φωτογραφικά φλας

Συναντάται: στην ατμόσφαιρα σε μικρές ποσότητες ιχνών

Προέλευση ονόματος: το αέριο αυτό βρίσκεται σε πολύ μικρές ποσότητες μέσα στον

ατμοσφαιρικό αέρα, είναι δηλαδή... κρυμμένο μέσα σ' αυτόν. Αυτό ακριβώς εκφράζει

και το όνομα που του έδωσε

ο Ramsay, το οποίο προέρχεται από την ελληνική λέξη κρυπτός (= κρυμμένος)

76

37. RUBIDIUM ΡΟΥΒΙΔΙΟ ( Rb )

Ανακάλυψη: R. W. Bunsen και G. R. Kirchhoff, 1861

Μορφή : μαλακό, αργυρόλευκο μέταλλο

Χρήση: στο κράμα με καίσιο, για την κατασκευή κάποιων φαρμάκων , για να

αποκτήσουν χρώμα βιολέτας φωτιές του τεχνάσματος

Συναντάται: στα ορυκτά pollucite, carnallite, leucite και lepidolite

Προέλευση ονόματος: από το βαθύ κόκκινο χρώμα των φασματικών γραμμών του

στοιχείου. Λατινικά rubidus (= βαθύ κόκκινο)

38. STRONTIUM ΣΤΡΟΝΤΙΟ ( Sr )

Ανακάλυψη: A . Crawford, 179077

Μορφή : αργυρόλευκο, σχετικά μαλακό μέταλλο.

Χρήση: ως μέταλλο έχει εξαιρετικά περιορισμένες εφαρμογές, ενώ οι ενώσεις του

χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ειδικής υάλου λυχνιών οθονών τηλεοράσεων ως

και των φωσφόρων που αποδίδουν τα διάφορα χρώματα στις οθόνες αυτές (η χρήση

αυτή σταδιακά περιορίζεται). Επίσης τα άλατά του χρησιμοποιούνται στην

παρασκευή πυροτεχνημάτων, κεραμικών μαγνητών (φερρίτες)

Συναντάται: σε αφθονία στο φλοιό της Γης και στη θάλασσα

Προέλευση ονόματος: από το όνομα του οικισμού Strontian στη Σκωτία, απ' όπου

προερχόταν το ορυκτό στο οποίο ανακαλύφθηκε το στοιχείο

39. YTTRIUM ΥΤΤΡΙΟ ( Y )

Ανακάλυψη: J. Gadolin, 1794

Μορφή : μαλακό, αργυρόχρωμο μέταλλο

Χρήση: μπορεί να βρεθεί στον εξοπλισμό των σπιτιών όπως η έγχρωμη τηλεόραση,

οι λαμπτήρες φθορισμού, οι λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας και τα γυαλιά. Είναι

κατάλληλο για να παράγει καταλύτες και για να γυαλίζει το γυαλί

78

Συναντάται: σπάνια μπορεί να βρεθεί στη φύση, καθώς εμφανίζεται σε πολύ μικρές

ποσότητες.

Προέλευση ονόματος: από το όνομα του χωριού Ytterby, το οποίο βρίσκεται κοντά

στη Στοκχόλμη. Από την περιοχή του χωριού αυτού προερχόταν το ορυκτό στο οποίο

ανακαλύφθηκε το στοιχείο

40. ZIRCONIUM ΖΙΡΚΟΝΙΟ ( Zr )

Ανακάλυψη:M . H. Klaproth, 1789

Μορφή : αργυρόλευκο μεταλλικό στοιχείο.

Χρήση: για την κατασκευή ειδικών βαλβίδων και αντλιών, στις επενδύσεις και τις

σωληνώσεις των ατομικών αντιδραστήρων. Το οξείδιό του χρησιμοποιείται ως

πυρίμαχο υλικό για την κατασκευή προτύπων (καλουπιών) χυτών αντικειμένων και

για την επένδυση κλιβάνων υψηλών θερμοκρασιών. Χρησιμοποιείται, επίσης, για την

παρασκευή ειδικών κραμάτων.

Συναντάται: σε περίπου 30 είδη ορυκτών, όπως το baddeleyite και το zircon.

79

Προέλευση ονόματος: το στοιχείο πήρε το όνομά του από το ορυκτό στο οποίο

βρέθηκε, του οποίου το όνομα προέρχεται από την αραβική λέξη zargun (=χρυσός,

αυτός που έχει το χρώμα του χρυσού) .

41. NIOBIUM ΝΙΟΒΙΟ ( Nb )

Ανακάλυψη: C. Hatchett, 1801

Μορφή : δύστηκτο, μαλακό, ελατό και αργυρόλευκο μέταλλο με έντονη μεταλλική

λάμψη.

Χρήση: ως συστατικό κραμάτων, σε μαγνήτες υπεραγωγιμότητας που διατηρούν τις

ιδιότητές τους σε ισχυρά μαγνητικά πεδία, σε κινητήρες και ρουκέτες.

Συναντάται: δεν υπάρχει ελεύθερο στη φύση αλλά μόνο μέσα σε ορυκτά .

Προέλευση ονόματος: από το όνομα της μυθικής Νιόβης, κόρης του Ταντάλου. Το

όνομα αυτό δόθηκε στο στοιχείο επειδή οι ιδιότητές του έμοιαζαν πολύ με αυτές του

στοιχείου ταντάλιο με το οποίο και ανευρίσκεται μαζί.

80

42. MOLYBDENUM ΜΟΛΥΒΔΑΙΝΙΟ ( Mo )

Ανακάλυψη: P. J. Hjelm, 1781.

Μορφή : γυαλιστερό, αργυρόχροο μέταλλο.

Χρήση: στην κατασκευή ηλεκτρικών αντιστάσεων με μορφή σύρματος, για την

κατασκευή νημάτων πυράκτωσης ηλεκτρικών λαμπτήρων. Προστίθεται ακόμα και σε

αναλογία σε πολλά κράματα.

Συναντάται: δεν υπάρχει ελεύθερο στη φύση. Κυριότερο ορυκτό του είναι ο

μολυβδαινίτης. Υπάρχει, επίσης, σε ίχνη και στον ανθρώπινο οργανισμό.

Προέλευση ονόματος: από την αρχαία ελληνική λέξη μόλυβδος, λέξη υπό την οποία

συγχεόταν για πολλούς αιώνες κάθε μαλακή, μαύρη, ορυκτή ύλη, η οποία θα

μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για γραφή.

81

43. TECHNETIUM ΤΕΧΝΗΤΙΟ ( Tc )

Ανακάλυψη: E. Serge και C. Perrier, 1937, Ιταλία.

Μορφή : είναι ασημόχρωμο και κηλιδώνεται στον αέρα.

Χρήση: για να μαθαίνουμε περισσότερα για τις ασθένειες και διάφορα προβλήματα

υγείας. Χρησιμοποιείται επίσης για την ισχυρότερη δημιουργία Χάλυβα.

Συναντάται: -

Προέλευση ονόματος: από την ελληνική λέξη τεχνητός, δηλαδή όχι φυσικός, αλλά

κατασκευασμένος. Όνομα κατάλληλο, αφού το στοιχείο δε βρίσκεται στη φύση (ή

μάλλον βρίσκεται σε ίχνη, που προέρχονται από τη φυσική ραδιενεργό διάσπαση του

ουρανίου) και υπήρξε το πρώτο νέο στοιχείο που έφτιαξε ο άνθρωπος στο

εργαστήριο.

82

44. RUTHENIUM ΡΟΥΘΗΝΙΟ ( Ru )

Ανακάλυψη: J. A . Sniadecki, 1808.

Μορφή: σκληρό και άσπρο μέταλλο.

Χρήση: στην ηλεκτρονική και ηλεκτρολογία για κατασκευή ανθεκτικών στη φθορά

ηλεκτρικών επαφών και ηλεκτρικών αντιστάσεων. Μικρή ποσότητά του

χρησιμοποιείται και σε ορισμένα κράματα πλατίνας.

Συναντάται: είναι εξαιρετικά σπάνιο μέταλλο και βρίσκεται σε κοιτάσματα. Το

ρουθήνιο βρίσκεται ως κράμα με σε κοιτάσματα σιδήρου, νικελίου, χρωμίου και

χαλκού. Επίσης εμφανίζεται στη φύση στο ορυκτό λορίτης.

Προέλευση ονόματος: Από το λατινικό όνομα της Ρωσίας, Ruthenia, με αφορμή την

ανακάλυψή του σε ορυκτά του λευκόχρυσου προερχόμενα από τα Ουράλια Όρη.

83

45. RHODIUM ΡΟΔΙΟ ( Rh )

Ανακάλυψη: William Hyde Wollaston,1803, Αγγλία.

Μορφή: σκληρό μέταλλο σχεδόν ασημί - άσπρο.

Χρήση: κυρίως ως καταλύτης ενώ, εξαιτίας της σπανιότητάς του, κατεργάζεται

συνήθως με τη μορφή κραμάτων με λευκόχρυσο ή παλλάδιο σε εφαρμογές όπου

απαιτείται υψηλή θερμοκρασία και μεγάλη αντοχή στη διάβρωση. Ανιχνευτές ροδίου

χρησιμοποιούνται στους πυρηνικούς αντιδραστήρες για τη μέτρηση της ροής

νετρονίων. Χρησιμοποιείτε επίσης σε κοσμήματα.

Συναντάται: σε κοιτάσματα. Είναι το σπανιότερο μη-ραδιενεργό χημικό στοιχείο στη

γη.

Προέλευση ονόματος: από το ελληνικό όνομα του ρόδου, του τριαντάφυλλου.

Αφορμή υπήρξε το κόκκινο, ρόδινο χρώμα των διαλυμάτων πολλών αλάτων του

μετάλλου.

84

46. PALLADIUM ΠΑΛΛΑΔΙΟ ( Pd )

Ανακάλυψη: W. Wollaston, 1803, Αγγλία.

Μορφή: αργυρόλευκο, γυαλιστερό και ευκατέργαστο μέταλλο με έντονη μεταλλική

λάμψη.

Χρήση: ως καταλύτες σε οργανικές χημικές αντιδράσεις, στην κατασκευή

ηλεκτροδίων, στην οδοντιατρική, στην κατασκευή κοσμημάτων.

Συναντάται: ως αυτοφυές μέταλλο, ως κράμα μαζί με το ρουθήνιο, το ρόδιο, το

όσμιο, το ιρίδιο και την πλατίνα.

Προέλευση ονόματος: από το όνομα του αστεροειδούς Παλλάς (Παλλάδα), που είχε

ανακαλυφθεί τον προηγούμενο χρόνο. Ο αστεροειδής εξάλλου είχε πάρει το όνομά

του από το επίθετο Παλλάς, που συνόδευε τη θεά Αθηνά.

47. SILVER ΑΡΓΥΡΟΣ (Ag) 85

Ανακάλυψη: 3000 π.Χ.

Μορφή: μαλακό, λευκό, λαμπερό μέταλλο.

Χρήση: σε νομίσματα, σε κοσμήματα.

Συναντάται: σε κοιτάσματα.

Προέλευση ονόματος: από το ελληνικό επίθετο του οποίου η ρίζα ανάγεται στην

αρχαία ινδική από όπου και η λατινική λέξη argentum, δηλαδή αργός (= στιλπνός,

λαμπρός, γυαλιστερός, λευκός, ταχύς). Το όνομα έχει σχέση προφανώς με τη

λαμπρότητα και το χρώμα του μετάλλου. Στα Γερμανικά ονομάζεται silber, στην

αγγλική γλώσσα silver, ενώ στα λατινικά argentum.

48. CADMIUM ΚΑΔΜΙΟ ( Cd ).

86

Ανακάλυψη: F.Stromeyer, 1817

Μορφή: αργυρόλευκο, βαρύ, μαλακό και εύθραυστο μέταλλο.

Χρήση: σε επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, πυρηνικούς αντιδραστήρες,

προστατευτικές επικαλύψεις σιδηρών αντικειμένων.

Συναντάται: σε θειούχα ορυκτά.

Προέλευση ονόματος: από την Καδμεία γη ή απλώς καδμεία (=πόλη της αρχαίας

Ελλάδας, που βρισκόταν εκεί που χτίστηκε η Θήβα. Ονομάστηκε έτσι από τον

Κάδμο, που τον θεωρούσαν ιδρυτή της. Καδμεία επίσης ονομαζόταν η ακρόπολη των

Θηβών κατά τους ιστορικούς χρόνους. Τα ερείπια της ακρόπολης της Κάδμειας

σώζονται μέχρι σήμερα), όπου στην αρχαία Ελλάδα ονομάζονταν έτσι ορισμένα

ορυκτά.

87

49. INDIUM ΙΝΔΙΟ (In)

Ανακάλυψη: F. Reich και T. Richter, 1863.

Μορφή: μαλακό, γυαλιστερό και αργυρόχροο μέταλλο.

Χρήση: σε ημιαγωγούς ως αντιδιαβρωτικό, στην αεροναυπηγική και στην

κατασκευή εύτηκτων κραμάτων, στεγανοποιεί κενά μεταξύ επιφανειών από γυαλί,

μέταλλο, πηλό, μάρμαρο.

Συναντάται: μόνο σε ίχνη.

Προέλευση ονόματος: οι χαρακτηριστικές μπλε λαμπερές γραμμές του φάσματος

του στοιχείου, οδήγησαν στο να ονομασθεί από το ινδικό indigo, κοινώς λουλάκι, μία

αρχαιότατη και σπουδαιότατη χρωστική ουσία, μπλε χρώματος, προερχόμενη από την

88

Ινδία.

50. TIN ΚΑΣΣΙΤΕΡΟΣ( Sn )

Ανακάλυψη: γύρω στο 3500 π.Χ.

Μορφή: αργυρόλευκο, μαλακό, βαρύ και εύκαμπτο μέταλλο.

Χρήση: εύτηκτα μέταλλα, επιμεταλλώσεις.

Συναντάται: ως ορυκτό.

Προέλευση ονόματος: το σύμβολο προέρχεται από το λατινικό του όνομα

stannum. Το ελληνικό όνομα του μετάλλου έχει σανσκριτική καταγωγή. Η

σανσκριτική λέξη kastira για το μέταλλο θεωρείται ότι παράγεται από το kash

(=λάμπω). Οι Φοίνικες έφεραν το μέταλλο με το όνομά του στη Μεσόγειο από νησιά

89

του Ινδικού Ωκεανού.

51. ANTIMONY ΑΝΤΙΜΟΝΙΟ ( Sb )

Ανακάλυψη: πολλές χιλιετίες π.Χ., γύρω στο 4000 π.Χ.

Μορφή: αργυρόλευκο και γυαλιστερό, όταν βρίσκεται στη μεταλλική του

(κρυσταλλική) μορφή.

Χρήση: στη Βίβλο αναφέρεται η χρήση του μαύρου θειούχου αντιμονίου ως

κοσμητικής βαφής των γυναικείων βλεφάρων.

Συναντάται: συστατικό πολλών κραμάτων.

Προέλευση ονόματος:. Η βαφή στην αρχαία Ελλάδα λεγόταν στίμμι, λέξη που στα

λατινικά πέρασε ως stibium, και σ'αυτό το όνομα οφείλεται το αντιμόνιο το χημικό

σύμβολο του (Sb). Το όνομα antimonium για το στοιχείο συναντάται σε γραπτά του

8ου μ.Χ. Αιώνα. Το όνομα αντιμόνιο παράγεται από τις ελληνικές λέξεις αντί και

μόνος, και θέλει να τονίσει ότι πρόκειται για ένα στοιχείο που πολύ σπάνια βρίσκεται

μόνο του, ελεύθερο.

90

52. TELLURIUM ΤΕΛΛΟΥΡΙΟ (Te)

Ανακάλυψη: Barron Franz Muller.

Μορφή : μετταλοειδής.

Χρήση: στη βιομηχανία σιδήρου και χάλυβα.

Συναντάται: σε ορυκτά.

Προέλευση ονόματος: από το λατινικό όνομα της γης, Tellus, που δηλώνει την

ορυκτή- γήινη προέλευσή του.

91

53. IODINE ΙΩΔΙΟ ( I )

Ανακάλυψη: B.Courtois, 1811

Μορφή: γυαλιστερό, πορφυρόμαυρο στερεό με μεταλλική εμφάνιση.

Χρήση: στην ιατρική, τη φωτογραφική και την αναλυτική χημεία.

Συναντάται: απαραίτητο στον οργανισμό για τη λειτουργία του θυροειδούς αδένα

και την παρασκευή της θυροξίνης.

Προέλευση ονόματος: από την ελληνική λέξη ιώδης (=αυτός που έχει το χρώμα του

ιού, δηλ. της βιολέτας) που προφανώς σχετίζεται με τη χαρακτηριστική ιδιότητα του

στοιχείου να παράγει ιώδεις ατμούς.

54. XENON ΞΕΝΟΝ ( Xe )

Ανακάλυψη: W.Ramsey και M .W.Travers, 1898. 92

Μορφή: αέριο (ευγενές) .

Χρήση: σε λάμπες αερίων .

Συναντάται: σε ελάχιστες ποσότητες στον ατμοσφαιρικό αέρα.

Προέλευση ονόματος: από την ελληνική λέξη ξένον, με τη σημασία του παράξενου,

περίεργου, επειδή ήταν ένα αέριο, άγνωστο μέχρι τότε, στον ατμοσφαιρικό αέρα.

55. CAESIUM ΚΑΙΣΙΟ ( Cs )

Ανακάλυψη: R.W.Bunsen και G.R.Kirchhoff, 1860.

Μορφή: έχει χρώμα αργυρόλευκο και είναι ένα πολύ μαλακό μέταλλο, οξειδώνεται

πολύ γρήγορα με το οξυγόνο .

Χρήση: περιορισμένη εφαρμογή στα φωτοηλεκτρικά κύτταρα, στα ηλεκτρικά

τηλεσκόπια.

Συναντάται: σε ιαματικές πηγές και σε κοιτάσματα αλάτων.

Προέλευση ονόματος: από το κυανό χρώμα των φασματικών γραμμών του, από τη

λατινική λέξη caesius (= κυανό του ουρανού).

93

56. BARIUM ΒΑΡΙΟ ( Ba )

Ανακάλυψη: H.Davy, 1808.

Μορφή: μεταλλικό στοιχείο, λαμπερό και αργυρόλευκο .

Χρήση: στην ακτινολογία.

Συναντάται: όχι ελεύθερο στη φύση .

Προέλευση ονόματος: το όνομα οφείλεται στο ότι το στοιχείο προσδιορίστηκε στο

ορυκτό βαρύ της (ή βαρυτίτης). Το όνομα του ορυκτού προέρχεται από την ελληνική

λέξη βαρύς λόγω του μεγάλου ειδικού του βάρους .

]

94

57. LANTHANUM ΛΑΝΘΑΝΙΟ ( La )

Ανακάλυψη: C. G. Mosander, 1839. Μορφή:

μάλλον μαλακό αργυρόχρωμο μέταλλο .

Χρήση: στα φωτοβολταϊκά τόξα, στην παρασκευή ανθεκτικών γυαλιών και οπτικών

οργάνων.

Συναντάται: όχι στη φύση.

Προέλευση ονόματος: το στοιχείο βρέθηκε σε πολύ μικρές ποσότητες (κρυμμένο θα

λέγαμε) σε άλατα του δημητρίου. Ο Mosander έπλασε το όνομά του από το ρήμα της

ελληνικής γλώσσας λανθάνω (= ξεφεύγω από την προσοχής κάποιου, είμαι αθέατος).

58. CERIUM ΔΗΜΗΤΡΙΟ ( Ce )

Ανακάλυψη: J. J. Berzelius και W. Hisinger, 1803 .

Μορφή: αργυρόχρωμο μέταλλο.

Χρήση: στη βιομηχανία οπτικών ειδών, στην αναλυτική χημεία, στη φωτογραφική,

στην υφαντουργική. Συναντάται: σε μεγάλη

αφθονία στη γη.

Προέλευση ονόματος: Απομονώθηκε από ένα μίγμα οξειδίων πολλών στοιχείων το

1875 από τους. Κράτησε το όνομα της αρχικής γαίας cerium, το οποίο προέρχεται

από το όνομα του αστεροειδούς Ceres, που κατάγεται από το όνομα της θεάς Ceres, η

οποία λατρευόταν στην αρχαία Ιταλία. Όταν η λατρεία της θεάς αυτής καλύφτηκε

95

από τη θεά Δήμητρα, οι δυο ονομασίες συγχωνεύτηκαν και έτσι το στοιχείο στα

ελληνικά λέγεται δημήτριο, όπως και ο αστεροειδής.

59. PRASEODY MIUM ΠΡΑΣΙΝΟΔΥΜΙΟ ( Pr )

Ανακάλυψη: Baron Auer von Welsbach, 1885.

Μορφή: αργυρόχροο, μαλακό μέταλλο.

Χρήση:στην κατασκευή αναπτήρων, για τον χρωματισμό γυαλιών. Συναντάται: σε

ορυκτά, όπως ο monazite και bastnaesite. Προέλευση ονόματος: ο οποίος

όταν διαπίστωσε ότι τα άλατα του διδύμιου περιείχαν δύο διαφορετικά μέταλλα,

ονόμασε το ένα απ’ αυτά πρασινοδύμιο από τις ελληνικές λέξεις πράσιος (πράσινος)

και δίδυμος. Αφορμή για το όνομα υπήρξε το πράσινο χρώμα του νιτρικού άλατος

του μετάλλου .

96

60. NEODYMIUM ΝΕΟΔΥΜΙΟ ( Nd )

Ανακάλυψη: Baron von Welsbach, 1885.

Μορφή: αργυρόλευκο μέταλλο.

Χρήση: στους αναπτήρες, στο χρωματισμό γυαλιού.

Συναντάται: σε ορυκτά, όπως ο monazite και bastnaesite. Προέλευση

ονόματος: ο οποίος όταν διαπίστωσε ότι τα άλατα του διδύμιου περιείχαν δύο

διαφορετικά μέταλλα, ονόμασε το ένα απ’ αυτά νεοδύμιο από τις ελληνικές λέξεις

νέος και δίδυμος, δηλ. το νέο μέταλλο από το διδύμιο.

97

61. PROMETHIUM ΠΡΟΜΗΘΕΙΟ ( Pm )

Ανακάλυψη: J.A.Marinsky, L.E.Glendenin και C.D.Coryell, 1945 .

Μορφή: μεταλλική.

Χρήση: στις μπαταρίες .

Συναντάται: δεν υπάρχει στη φύση (εκτός από εξαιρετικά μικρές ποσότητες), στα

προϊόντα της πυρηνικής διάσπασης ενός ισότοπου του ουρανίου . Προέλευση

ονόματος: το όνομα εμπνεύσθηκε η σύζυγος του Coryell, από το όνομα του μυθικού

Προμηθέα. Όνομα συμβολικό: o Προμηθέας έκλεψε τη φωτιά για χάρη των

ανθρώπων, ενώ το στοιχείο αυτό το ανακάλυψαν οι άνθρωποι μέσα στις «φλόγες»

των πυρηνικών αντιδραστήρων.

62. SAMARIUM ΣΑΜΑΡΙΟ ( Sm )

Ανακάλυψη: P-E. Lecoq de Boisbaudran, 1879.

Μορφή: αργυρόλευκο μέταλλο.

Χρήση: σε ειδικές κατηγορίες γυαλιών και καταλυτών, όπως και στα ηλεκτρονικά

. Συναντάται:

σε διάφορα μεταλλεύματα.

98

Προέλευση ονόματος: το όνομα αυτό δόθηκε στο στοιχείο επειδή βρέθηκε στο

ορυκτό σαμαρσκίτης, το οποίο με τη σειρά του είχε ονομασθεί έτσι προς τιμήν του

Ρώσου μηχανικού M . Samarski.

63. EUROPIUM ΕΥΡΩΠΙΟ ( Eu )

Ανακάλυψη: E. A . Demarcay, 1901. Μορφή:

μεταλλικό στοιχείο. Χρήση: ελάχιστη,

ως υλικό laser, στον έλεγχο των ράβδων των πυρηνικών αντιδραστήρων.

Συναντάται: σε μικρές ποσότητες σε πολλά ορυκτά. Προέλευση

ονόματος: ονομάστηκε προς τιμήν της ηπείρου του E.Demarcay, της Ευρώπης.

99

64. GADOLINIUM ΓΑΔΟΛΙΝΙΟ ( Gd )

Ανακάλυψη: J.-C. G. de Marignac, 1880.

Μορφή: αργυρόλευκο μέταλλο.

Χρήση: σε πυρίμαχα υλικά ανθεκτικά σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, στη βιομηχανία

των ηλεκτρονικών, για μαγνητική ψύξη, ως συστατικό κραμάτων.

Συναντάται: σε πολλά ορυκτά.

Προέλευση ονόματος: ο P.E.L.

de Boisbaudran το ονόμασε (με την άδεια του Marignac) γαδολίνιο, προς τιμήν του

Φινλανδού χημικού J. Gadolin.

100

65. TERBIUM ΤΕΡΒΙΟ ( Tb )

Ανακάλυψη: C. G. Mosander, 1843. Μορφή:

αργυρόλευκο μέταλλο.

Χρήση: στα lasers.

Συναντάται: από τα σπανιότερα στοιχεία. Προέλευση

ονόματος: από το όνομα του χωριού Ytterby, το οποίο βρίσκεται κοντά στη

Στοκχόλμη. Από την περιοχή του χωριού αυτού προερχόταν το ορυκτό στο οποίο

ανακαλύφθηκε το στοιχείο .

66. DYSPROSIUM ΔΥΣΠΡΟΣΙΟ ( Dy )

Ανακάλυψη: P.-E. Lecoq de Boisbaudran, 1886.

Μορφή: λευκόχροο, σκληρό και πολύ δραστικό μέταλλο.

Χρήση: δεν έχει πολλές εφαρμογές. Συναντάται: σε

ορυκτά.

Προέλευση ονόματος: από την ελληνική λέξη δυσπρόσιτος (= αυτός που

προσεγγίζεται με δυσκολία), που δηλώνει τη δυσκολία απομόνωσης του στοιχείου.

101

67. HOLMIUM ΟΛΜΙΟ( Ho )

Ανακάλυψη: P. T. Cleve, 1878, Σουηδία.

Μορφή: κρυσταλλικό στερεό με μεταλλική λάμψη, μαλακό μέταλλο .

Χρήση: περιορισμένη, στους πυρηνικούς αντιδραστήρες. Συναντάται: στα

ορυκτά του monazite.

Προέλευση ονόματος: από το λατινικό όνομα της Στοκχόλμης (Holmia), της

γενέτειρας πόλης του P. T. Cleve.

102

68. ERBIUM ΕΡΒΙΟ (Er)

Ανακάλυψη: C. G. Mosander, 1843. Μορφή:

αργυρόγκριζο μεταλλικό στοιχείο. Χρήση: στις

οπτικές ίνες . Συναντάται: σε πολλά

ορυκτά των σπάνιων γαιών.

Προέλευση ονόματος: από το όνομα της Σουηδικής πόλης Ytterby, (βρίσκεται κοντά

στη Στοκχόλμη, κοντά της υπάρχει ένα λατομείο, όπου ασυνήθιστα μεταλλεύματα

έχουν ανακαλυφθεί). Από την περιοχή της πόλης αυτής προερχόταν το ορυκτό στο

οποίο ανακαλύφθηκε το στοιχείο.

69. THULIUM ΘΟΥΛΙΟ ( Tm )

Ανακάλυψη: P.T. Cleve, 1879.

Μορφή: αργυρόχροο μέταλλο. Χρήση: σε

μικρές φορητές συσκευές ακτινογραφιών, ενώ χρησιμοποιήθηκε από τους αρχαιολόγους και

για την εξέταση σημάτων και συμβόλων πάνω σε αρχαία μεταλλικά τεχνουργήματα.

Συναντάται: σε πολύ μικρές ποσότητες σε ορυκτά όπως ο γαδολινίτης, ο σαμαρσκίτης

κ.ά.

Προέλευση ονόματος: από το όνομα της αρχαίας Θούλης, η οποία ήταν για τους

αρχαίους Έλληνες και Ρωμαίους η βορειότερη χώρα της γης. Ο P.T Cleve, όταν ανακάλυψε

το στοιχείο, ήθελε να υποδηλώσει με το όνομα που διάλεξε την άφιξη στον τελικό στόχο, την

εκπλήρωση του σκοπού του.

103

70. YTTERBIUM ΥΤΤΕΡΒΙΟ ( Yb )

Ανακάλυψη: J.C.G. de Marignac, 1878.

Μορφή: μαλακό, αργυρόλευκο μέταλλο.

Χρήση: Δισθενείς και τρισθενής ενώσεις υττερβίου χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς

της μεταλλουργίας, καθώς και σε χημικά πειράματα. Συναντάται: ελάχιστα διαδεδομένο στη

φύση. Βρίσκεται σε πολύ μικρές ποσότητες σε πολλά ορυκτά των σπάνιων γαιών.

Προέλευση ονόματος: από το όνομα του χωριού Ytterby, το οποίο

βρίσκεται κοντά στη Στοκχόλμη. Από τη περιοχή του χωριού αυτού προέρχονταν το ορυκτό

στο οποίο ανακαλύφθηκε το στοιχείο.

104

71. LUTETIUM ΛΟΥΤΗΤΙΟ ( Lu )

Ανακάλυψη: G. Urbain, 1907, Γαλλία.

Μορφή: αργυρόχροο πυκνό και σκληρό μέταλλο.

Χρήση: για τον προσδιορισμό της ηλικίας μετεωριτών, σε σχέση με την ηλικία της γης.

Συναντάται: σε πολλά ορυκτά όπως ο γαδολινίτης, ο σαμαρσκίτης κ.ά., αλλά σε πολύ μικρές

ποσότητες (είναι από τα σπάνια στοιχεία).

Προέλευση ονόματος: από το ρωμαϊκό όνομα του Παρισιού, Lutetia.

105

72. HAFNIUM ΑΦΝΙΟ ( Hf )

Ανακάλυψη : D. Coster και G.C. de Hevesy, 1923.

Μορφή: μέταλλο σκληρό, στιλπνό, γκριζόλευκο μέταλλο.

Χρήση: ως υλικό κατασκευής των ράβδων ελέγχου στους πυρηνικούς αντιδραστήρες

(«δηλητήριο ηλεκτρονίων») .

Συναντάται: Συνοδεύει πάντα το ζιρκόνιο. Οι πλουσιότερες πηγές αφνίου είναι θαλασσινά

και προσχωματικά αποθέματα ορυκτού ζιρκονίου.

Προέλευση ονόματος: από το λατινικό όνομα της Κοπεγχάγης (Hafnia), επειδή σε αυτήν τη

πόλη έγινε η ανακάλυψη αυτού του στοιχείου.

73. TANTALUM ΤΑΝΤΑΛΙΟ (Ta)

Ανακάλυψη: Α. Ekeberg, 1802.

Μορφή: γυαλιστερό, αργυρόχροο μέταλλο.

Χρήση: σε τελείως καθαρή μορφή είναι όλκιμο και από αυτό κατασκευάζονται λεπτά

σύρματα. Το καρβίδιό του χρησιμοποιείται σε εργαλεία κοπής, ενώ το νιτρίδιό του ως

μονωτής σε μορφή λεπτή ταινίας σε εφαρμογές μικροηλεκτρονικής. Τα κράματά του έχουν

ποικίλες εφαρμογές και οι ενώσεις του με το αργίλιο έχουν προταθεί για χρήση ως

επικαλύψεων κατόπτρων υπέρυθρης ακτινοβολίας.

Συναντάται: σε ορυκτά όπως ο τανταλίτης, ο κολουμπίτης και σε άλατα σιδήρου.

Προέλευση ονόματος: από το όνομα του μυθικού Ταντάλου, ο οποίος βασανιζόταν στα

Τάρταρα (μόλις έσκυβε να πιει νερό αυτό εξαφανιζόταν). Ο Σουηδός Α. Ekeberg, που

ανακάλυψε το στοιχείο, έγραψε: «το ονομάζω ταντάλιο… υπαινιγμός για την αδυναμία του,

όταν διαλύεται σε ένα οξύ, να αντιδρά με αυτό και να διαλύεται».

106

74. TUNGSTEN ΒΟΛΦΡΑΜΙΟ ( W )

Ανακάλυψη: J.J. και F. Elhuijar, 1783.

Μορφή: γυαλιστερό, αργυρόλευκο μέταλλο.

Χρήση: στην κατασκευή κραμάτων ανθεκτικών σε υψηλές θερμοκρασίες (π.χ. νήματα

λαμπτήρων πυρακτώσεως) και στη κατασκευή εργαλείων κοπής μεγάλης σκληρότητας,

καθώς πρόκειται για μέταλλο πολύ σκληρό και ιδιαίτερα.

Συναντάται: σε πολλά μεταλλεύματα κυριότερα από τα οποία είναι ο βολφραμίτης και ο

σεελίτης. Προέλευση ονόματος:

από το γερμανικό Wolfram, του οποίου η ετυμολογία είναι αβέβαιη. Προέρχεται από όρο που

χρησιμοποιούσαν περιφρονητικά για ορισμένα ορυκτά οι μεταλλωρύχοι, αντιδιαστέλλοντάς

τα από ορυκτά ανώτερης αξίας. Πιθανότατα η λέξη σχετίζεται με τις λέξεις Wolf (=λύκος) και

Rahm (=καπνιά, ακάθαρτο σημάδι).

107

75. RHENIUM ΡΗΝΙΟ ( Re )

Ανακάλυψη: W. Noddack και I. Tacke, 1925.

Μορφή: μέταλλο αργυρού χρώματος, πολύ πυκνό, ιδιαίτερα σκληρό και δύστηκτο.

Χρήση: σε διάφορα κράματα και ως καταλύτης στη βιομηχανία, στην ιατρική .

Συναντάται: σε μικρή περιεκτικότητα στο στερεό φλοιό της γης.

Προέλευση ονόματος: από το λατινικό όνομα του ποταμού Ρήνου στη Γερμανία, Rhenus.

76. OSMIUM ΟΣΜΙΟ ( Os )

Ανακάλυψη : S. Tennant, 1803.

Μορφή: γυαλιστερό, αργυρόχροο μέταλλο.

Χρήση: για την παραγωγή πολύ σκληρών κραμάτων.

Συναντάται: στα περισσότερα ορυκτά του λευκόχρυσου .

Προέλευση ονόματος: από την ελληνική λέξη οσμή και δόθηκε στο στοιχείο εξ αιτίας της

άσχημης χαρακτηριστικής οσμής του (δηλητηριώδους) οξειδίου του.

108

77. IRIDIUM ΙΡΙΔΙΟ ( Ir )

Ανακάλυψη: S. Tennant, 1803.

Μορφή: αργυρόλευκο μέταλλο, πολύ σκληρό και δύστηκτο, ιδιαίτερα αδρανές.

Χρήση: στην κατασκευή ανθεκτικών δοχείων στη βιομηχανία πολυμερών, στην κατασκευή

πυξίδων και ζυγαριών, ως μέσο σκλήρυνσης στα κράματα πλατίνας .

Συναντάται: Στη Νότια Αφρική, Ρωσία, Καναδά, καθώς και μικρότερα αποθέματα στις

Ηνωμένες Πολιτείες. Συναντάται επίσης κάτω από τον φλοιό και στον πυρήνα της γης.

Προέλευση ονόματος: από την ελληνική λέξη ίρις (= ουράνιο τόξο), λόγω της ποικιλίας

χρωμάτων που παρουσιάζουν τα άλατά του. Η Ίρις ήταν για τους αρχαίους Έλληνες η

αγγελιοφόρος μεταξύ των θεών, αλλά συχνά επίσης μεταξύ των θεών και των ανθρώπων. Το

ουράνιο τόξο, ως σύνδεσμος ουρανού (θεών) και Γης (ανθρώπων), λέγονταν επίσης ίρις.

78. PLATINUM ΛΕΥΚΟΧΡΥΣΟΣ Ή ΠΛΑΤΙΝΑ ( Pt )

109

Ανακάλυψη: Ισπανοί κατακτητές, 1736.

Μορφή: αργυρόλευκο, δύστηκτο μέταλλο.

Χρήση: στα κοσμήματα, σε πολύτιμα εργαλεία, για ηλεκτρικές επαφές, στην οδοντιατρική.

Συναντάται: ως ελεύθερο μέταλλο σε μαγματικά κοιτάσματα στη Ν. Αφρική, στη

Σιβηρία, στην Βόρεια Αμερική, σε προσχωματικές αποθέσεις στη Νότια Αμερική, καθώς και

σε ποταμούς του Καναδά και των Ουραλίων όρων.

Προέλευση ονόματος: οι Ισπανοί ονόμασαν το νέο μέταλλο platina del Pinto. Η λέξη platina

είναι υποκοριστικό της ισπανικής λέξης plate (= άργυρος). Δηλαδή το ονόμασαν «μικρός

άργυρος» (…«αργυράκος») λόγω της ομοιότητας του χρώματός του με του αργύρου. Pinto

είναι το όνομα ενός ποταμού κάπου στη σημερινή Κολομβία. Το 1748 που δημοσιεύθηκε

επίσημα το μέταλλο χρησιμοποιήθηκαν και τα ονόματα «λευκός χρυσός» (αυτή η λέξη

καθιερώθηκε για το στοιχείο στην ελληνική γλώσσα, αν και σήμερα αυτή χρησιμοποιείται για

ένα ειδικό κράμα χρυσού-παλλαδίου) και «όγδοο μέταλλο» (επειδή εφτά μέταλλα – Cu, Ag,

Au, Fe, Sn, Hg, Pb- ήταν γνωστά πριν από το λευκόχρυσο, από τους αρχαίους χρόνους).

79. GOLD ΧΡΥΣΟΣ (Au)

Ανακάλυψη: γνωστός από την αρχαιότητα, περίπου από το 3400 π.Χ. Μορφή:

μαλακό μέταλλο, με χαρακτηριστικό κιτρινωπό χρώμα. Το πιο ελατό και το πιο όλκιμο απ’

όλα τα μέταλλα.

Χρήση: για νομίσματα, στα κοσμήματα, σε οδοντιατρικές εργασίες.

Συναντάται: στη φύση σε ελεύθερη μορφή. Προέλευση

ονόματος: η ετυμολογία του ονόματος του στοιχείου, χρυσός, είναι άγνωστη. Το αγγλικό

όνομα, gold, έχει αγγλοσαξονική προέλευση, ενώ το σύμβολο του στοιχείου, Au, προέρχεται

από το λατινικό όνομα, aurum, που σημαίνει χρυσάφι.

110

80. MERCURY ΥΔΡΑΡΓΥΡΟΣ ( Hg )

Ανακάλυψη: γνωστός από την αρχαιότητα, 1500 π.Χ. Μορφή:

βαρύ, αργυρόχροο μέταλλο, που βρίσκεται σε υγρή κατάσταση στις συνήθεις συνθήκες. Στη

στερεή κατάσταση είναι μαλακός και μπορεί να κοπεί με μαχαίρι.

Χρήση: στα θερμόμετρα, λόγω του ότι η διαστολή του είναι ιδιαίτερα κανονική. Σε ορισμένα

όργανα όπως το βαρόμετρο, στους λαμπτήρες φθορισμού, σε μπαταρίες και σε οικοδομικά

υλικά κακής ποιότητας .

Συναντάται: στον οργανισμό σε πολύ μικρές ποσότητες.

Προέλευση ονόματος: τόσο οι Έλληνες όσο και οι Ρωμαίοι τον ονόμαζαν «ρευστό άργυρο»

ή «υδράργυρο», επειδή έμοιαζε στο χρώμα με τον άργυρο, αλλά ήταν σε ρευστή, υγρή

κατάσταση. Από το λατινικό του όνομα (hydrargyrum) προέρχεται και το χημικό σύμβολο

(Hg). Το όνομα mercury για το μέταλλο χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά κατά τον 6ο μ.Χ.

αιώνα από τους αλχημιστές, οι οποίοι χρησιμοποίησαν το σύμβολο του πλανήτη Mercury

(Ερμής) για το μέταλλο. Ο Mercury ήταν στη ρωμαϊκή μυθολογία θεός αντίστοιχος του

Ερμή, αγγελιοφόρου των θεών. Η επιλογή αυτού του ονόματος για τον υδράργυρο φαίνεται

να σχετίζεται με την κινητικότητά του λόγω της υγρής του κατάστασης.

81. THALLIUM ΘΑΛΛΙΟ (ΤΙ)

111

Ανακάλυψη: W. Crookes, 1843.

Μορφή: εύτηκτο, μαλακό μέταλλο, πολύ δηλητηριώδες. Χρήση: το

καθαρό μέταλλο δεν έχει εμπορικό ενδιαφέρον, αλλά ορισμένα άλατά του χρησιμοποιούνται

στα εργαστήρια και στη βιομηχανία.

Συναντάται: σπάνια στη φύση.

Προέλευση ονόματος: ο Crookes ονόμασε το στοιχείο θάλλιο, από την ελληνική λέξη

θαλλός (= νέο, τρυφερό) (άρα πράσινο..) κλαδάκι, βλαστάρι. Προφανώς, το όνομα

παραπέμπει στο χρώμα της γραμμής που παρατηρήθηκε στο φάσμα καθώς το ανακάλυπταν.

82. LEAD ΜΟΛΥΒΔΟΣ ( Pb )

Ανακάλυψη: γνωστό από την αρχαιότητα.

Μορφή: βαρύ μέταλλο, πολύ πλαστικό και μαλακό.

Χρήση: Χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή νομισμάτων, αγαλμάτων, αντικειμένων

οικιακής χρήσης και πλακών για επιγραφές ή επιστολές, για τη παραγωγή ηλεκτρικών

συσσωρευτών και ως υλικό προστασίας από επικίνδυνες ακτινοβολίες, καθώς απορροφά

πολλές απ’ αυτές, όπως ακτίνες Χ και ακτίνες γ.

Συναντάται: Στο φυσικό περιβάλλον (ο γαληνήτης, είναι η κύρια πηγή εξόρυξης του

μετάλλου) καθώς και σε τεχνητή μορφή.

Προέλευση ονόματος: το όνομα μόλυβδος συναντάται ήδη στους αρχαίους Έλληνες 112

συγγραφείς (π.χ. στον Ηρόδοτο). Το σύμβολο του στοιχείου (Pb) προέρχεται από τη λατινική

του ονομασία (Plumbum).

83. BISMUTH ΒΙΣΜΟΥΘΙΟ ( Bi )

Ανακάλυψη: από άγνωστους αλχημιστές γύρω 1480.

Μορφή: εύθραυστο, λαμπερό, αργυρόλευκο μέταλλο, με αμυδρή ροζ χροιά.

Χρήση: κυρίως για την παρασκευή κραμάτων, και μάλιστα ιδιαίτερα εύτηκτων – συχνά με

σημείο τήξεως κάτω από 100ο C. Τέτοια κράματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν στους

ανιχνευτές πυρκαγιών. Συναντάται:

εμφανίζεται ως φυσικό μέταλλο καιν σε ορυκτά όπως bismuthinite και bismite.

Προέλευση ονόματος: μάλλον από το γερμανικό Weissmuth, λευκή μάζα, το οποίο ο

γερμανός επιστήμονας G. Bauer (Agricola) εκλατίνισε σε bisemutum (γύρω στο 1530).

113

84. POLONIUM ΠΟΛΩΝΙΟ ( Po )

Ανακάλυψη: M . Curie, 1898.

Μορφή: μέταλλο αργυρόγκριζο ή και μαύρο, εξαιρετικά ραδιενεργό.

Χρήση: στην Πυρηνική Φυσική ως πηγή ακτινών άλφα. Επίσης, μίγματα πολωνίου με

ελαφρά στοιχεία χρησιμοποιούνται ως πηγές νετρονίων

Συναντάται: σπάνιο φυσικό στοιχείο.

Προέλευση ονόματος: ονομάστηκε έτσι προς τιμή της πατρίδας της M . Curie, της Πολωνίας.

85. ASTATINE ΆΣΤΑΤΟ (At)

114

Ανακάλυψη : D. R. Corson, 1940.

Μορφή: άγνωστη, αλλά ίσως μαύρο στερεό με πιθανή μεταλλική εμφάνιση.

Χρήση: στην πυρηνική ιατρική.

Συναντάται: εκτιμάται ότι σε όλο το φλοιό της Γης, μέχρι βάθους ενός χιλιομέτρου, δεν

περιέχονται περισσότερα από 44 mg (χιλιοστογραμμάρια) άστατου!

Προέλευση ονόματος: την ιδιότητα της μικρής ζωής του εκφράζει το όνομά του, που

προέρχεται από την ελληνική λέξη άστατος (= ασταθής).

86. RADON ΡΑΔΟΝΙΟ ( Rn )

Ανακάλυψη: F. E. Dorn, 1902.

Μορφή: το βαρύτερο απ’ τα ευγενή αέρια, είναι ιδιαίτερα ραδιενεργό στοιχείο.

Χρήση: στη θεραπεία του καρκίνου.

Συναντάται: μπορεί να ανιχνευτεί κοντά σε πηγές ραδίου, από τη διάσπαση του οποίου

προέρχεται. Η ατμόσφαιρα περιέχει ίχνη ραδονίου κοντά στο έδαφος, ακριβώς διότι στα

χρώματα και στα πετρώματα υπάρχουν συχνά μικρές ποσότητες ραδίου.

Προέλευση ονόματος: για το στοιχείο χρησιμοποιείται μερικές φορές και το όνομα

emanation (Em). Το όνομα radon βγήκε από το όνομα του στοιχείου ράδιο (rad-ium) και την

κατάληξη –on, που χαρακτηρίζει (στα αγγλικά) όλα τα ευγενή αέρια εκτός απ’ το ήλιον.

115

87. FRANCIUM ΦΡΑΝΚΙΟ ( Fr )

Ανακάλυψη: M . Perey, 1939.

Μορφή: ιδιαίτερα ραδιενεργό μεταλλικό στοιχείο. Χρήση: δεν

έχει χρήσεις. Συναντάται: μόνο

σε ίχνη: εκτιμάται ότι στο στερεό φλοιό της Γης, από την επιφάνεια έως και ένα χιλιόμετρο

βάθος, η συνολική ποσότητα του φράνκιου είναι μόλις 15 γραμμάρια.

Προέλευση ονόματος: η M . Perey ονόμασε το στοιχείο προς τιμή της πατρίδας της, της

Γαλλίας (France).

88. RADIUM ΡΑΔΙΟ (Ra)

Ανακάλυψη : Pierre και M. Curie, 1898.

Μορφή: γυαλιστερό, μαλακό, αργυρόλευκο μέταλλο.

Χρήση: στην παραγωγή φωτεινών χρωμάτων, στη θεραπεία του καρκίνου.

Συναντάται: σε μεταλλεύματα ουρανίου.

Προέλευση ονόματος: από τη λατινική λέξη radius (= ακτίνα) και υποδηλώνει την εκπομπή

«ακτινών», ραδιενεργού ακτινοβολίας, από το στοιχείο.

116

89. ACTINIUM ΑΚΤΙΝΙΟ (Ac)

Ανακάλυψη : A. Debierne, 1899.

Μορφή: μεταλλικό στοιχείο με αργυρό χρώμα, ιδιαίτερα ραδιενεργό.

Χρήση: ισχυρή πηγή ακτινών άλφα, αλλά σπάνια χρησιμοποιείται εκτός της έρευνας.

Συναντάται: φυσικά στα μεταλλεύματα ουρανίου, κατασκευάζεται από το βομβαρδισμό

νετρονίων του ραδίου.

Προέλευση ονόματος: εξ αιτίας της έντονης ραδιενέργειας που εκπέμπει, στο σκοτάδι

φεγγίζει ελαφρά (μπλε ανταύγειες). Αυτή η εκπομπή ακτινών οδήγησε τον Debierne στο να

πλάσει το όνομα του στοιχείου από την ελληνική λέξη ακτίνα.

90. THORIUM ΘΟΡΙΟ (Th)

Ανακάλυψη : J. J. Berzelius, 1829.

Μορφή: γκριζόλευκο, μαλακό, ευκατέργαστο, ραδιενεργό μέταλλο.

Χρήση: ως πηγή φωτός σε λάμπες φωτισμού και ως υλικό για κράματα με άλλα μέταλλα,

αλλά αυτές οι εφαρμογές σταμάτησαν όταν αναπτύχθηκαν ανησυχίες για την ραδιενέργειά

του. Συναντάται: παράγεται με

117

διάφορους μεθόδους. Προέλευση

ονόματος: από το όνομα του θεού Thor, θεού του κεραυνού στη σκανδιναβική μυθολογία.

91. PROTACTINIUM ΠΡΩΤΑΚΤΙΝΙΟ ( Pa )

Ανακάλυψη: Ο. Hahn και L. Meitner, 1917, Γερμανία.

Μορφή: λαμπερό, γκριζόλευκο μέταλλο.

Χρήση: ελάχιστη, λόγω της υψηλής τοξικότητάς του

Συναντάται: στη φύση στα ορυκτά του ουρανίου, αλλά σε ελάχιστες ποσότητες: 0,34 μέρη

πρωτακτανίου σε 1.000.000 μέρη ουρανίου! Προέλευση ονόματος: αρχικά

ονομάστηκε πρωτοακτίνιο, που συντομεύτηκε αργότερα σε πρωτακτίνιο, δηλαδή «πρώτο από

το ακτίνιο», «πριν από το ακτίνιο».

92. URANIUM ΟΥΡΑΝΙΟ ( U )

Ανακάλυψη: M . H. Klaprot, 1789.

Μορφή: βαρύ, αργυρόχροο τοξικό μέταλλο.

Χρήση: στην εξασφάλιση πυρηνικών καυσίμων, ως κύριο υλικό για το σχηματισμό

άλλων υπερουράνιων στοιχείων, για την κατασκευή πυρηνικών όπλων.

Συναντάται: σε πολλά ορυκτά, όπως pitchblende, uraninite και carnotite. Προέλευση

ονόματος: από το όνομα του πλανήτη Ουρανού, του οποίου η ανακάλυψη ήταν πρόσφατη.

118

93. NEPTUNIUM ΠΟΣΕΙΔΩΝΙΟ ( Np )

Ανακάλυψη: E. M . McMillan και P. Abelson, 1940, Καλιφόρνια.

Μορφή: ασημί, ραδιενεργό, τεχνητό, μεταλλικό στοιχείο.

Χρήση: ελάχιστη, για επιστημονικές έρευνες.

Συναντάται: παράγεται σε πυρηνικούς αντιδραστήρες, στα μεταλλεύματα ουρανίου.

Προέλευση ονόματος: από

το όνομα του πλανήτη Neptune (Ποσειδών). Ο Ποσειδών είναι ο πρώτος πλανήτης μετά τον

πλανήτη Ουρανό, από τον οποίο είχε πάρει τ’ όνομά του το ουράνιο, το τελευταίο φυσικό

στοιχείο στον περιοδικό πίνακα των στοιχείων. Το νέο στοιχείο που ανακαλύφθηκε έπρεπε να

μπει στον περιοδικό πίνακα –με βάση τον ατομικό αριθμό του- αμέσως μετά το ουράνιο.

Ονομάστηκε λοιπόν ποσειδώνιο.

94. PLUTONIUM ΠΛΟΥΤΩΝΙΟ ( Pu )

Ανακάλυψη: Glenn T. Seaborg, 1940, Καλιφόρνια.

Μορφή: αργυρόλευκο μέταλλο, βαρύ ραδιενεργό και τεχνητό στοιχείο.

Χρήση: στους αντιδραστήρες, στην κατασκευή πυρηνικών όπλων σχάσης. 119

Συναντάται: στους πυρηνικούς αντιδραστήρες, όπου παράγεται.

Προέλευση ονόματος: από τον πλανήτη Πλούτωνα, αφού παίρνει θέση αμέσως μετά το

ουράνιο και το ποσειδώνιο, όπως και ο πλανήτης, ο οποίος βρίσκεται στο ηλιακό σύστημα

αμέσως μετά τον Ουρανό και Ποσειδώνα.

95. AMERICIUM ΑΜΕΡΙΚΙΟ (Am)

Ανακάλυψη : Glenn T. Seaborg, 1944. Μορφή:

αργυρόλευκο, τεχνητό μέταλλο.

Χρήση: στους ανιχνευτές καπνού.

Συναντάται: στους πυρηνικούς αντιδραστήρες όπου παράγεται.

Προέλευση ονόματος: από το όνομα της Αμερικανικής Ηπείρου, όπως το αντίστοιχο

στοιχείο της πρώτης σειράς των σπάνιων γαιών που είχε ονομαστεί Ευρώπιο.

96. CURIUM Κ ΙΟΥΡΙΟ ( Cm )

Ανακάλυψη: Glenn T. Seaborg, 1944, Καλιφόρνια.

Μορφή: τεχνητό ραδιενεργό στοιχείο, είναι σκληρό και πυκνό με ασημί χρώμα.

Χρήση: στην παραγωγή των βαρύτερων ακτινίδιων και του ραδιονοθκλεϊδίου για τις πηγές

ισχύος στους τεχνητούς βηματοδότες.

Συναντάται: μικρές ποσότητες του στοιχείου παράγονται από τον βομβαρδισμό νετρονίων

120

του πλουτωνίου.

Προέλευση ονόματος: προς τιμήν του ζεύγους Curie, κατ’ αναλογία με το <<ομόλογο>> του

στοιχείου της πρώτης σειράς των σπάνιων γαίων, το γαδολίνιο, το οποίο είχε ονομαστεί έτσι

προς τιμήν του Φιλανδού επιστήμονα J. Gadolin.

97. B Ε RKELIUM Μ ΠΕΡΚΕΛΙΟ ( Bk )

Ανακάλυψη : Stanley G. Thompson, Albert Ghiorso και Glenn T. Seaborg, 1949.

Μορφή: μέταλλο με ασημί-άσπρο χρώμα, ραδιενεργό. Χρήση: μόνο

για επιστημονικές έρευνες.

Συναντάται: μόνο σε μικρές ποσότητες σε πυρηνικούς αντιδραστήρες .

Προέλευση ονόματος: προς τιμήν του πανεπιστήμιου Berkeley της Καλιφόρνιας, όπου έγινε

η ανακάλυψή του, κατ’ αναλογία με το <<από πάνω του>> στον περιοδικό πίνακα στοιχείο,

το τέρβιο, το οποίο είχε ονομαστεί έτσι από το όνομα της σουηδικής πόλης Ytterby.

98. CALIFORNIUM ΚΑΛΙΦΟΡΝΙΟ ( Cf )

Ανακάλυψη: Stanley G. Thompson, Kenneth Street, Jr., Albert Ghiorso και Glenn T. Seaborg,

1950.

Μορφή: τεχνητό μεταλλικό στοιχείο.

Χρήση: ως σημειακή πηγή νετρονίων τόσο στη βιομηχανία όσο και στην ιατρική.

121

Συναντάται: χιλιοστά του γραμμαρίου καλιφόρνιο παράγονται από τον βομβαρδισμό

νετρονίων του πλουτωνίου.

Προέλευση ονόματος: προς τιμή της πολιτείας όπου το ανακάλυψαν, της Καλιφόρνια.

99. EINSTEINIUM ΑΪΝΣΤΑΪΝΙΟ ( Es )

Ανακάλυψη: G. R. Choppin, 1952.

Μορφή: μαλακό, αργυρόλευκο και παραμαγνητικό μέταλλο. Χρήση: μόνο

για επιστημονικές έρευνες.

Συναντάται: χιλιοστά του γραμμαρίου αϊνσταϊνιο παράγονται από τον βομβαρδισμό

νετρονίων του πλουτωνίου.

Προέλευση ονόματος: προς τιμήν του A. Einstein.

100. FERMIUM ΦΕΡΜΙΟ ( Fm )

122

Ανακάλυψη: G. R. Choppin, 1952.

Μορφή: το πιο βαρύ στοιχείο και είναι αρκετά ραδιενεργό.

Χρήση: μόνο για επιστημονικές έρευνες.

Συναντάται: δεν βρίσκεται στην φύση αλλά παράγεται σε πυρηνικούς αντιδραστήρες.

Προέλευση ονόματος: προς τιμήν του πυρηνικού φυσικού Enrico Fermi.

101. MENDELEVIUM ΜΕΝΤΕΛΕΒΙΟ ( Md )

Ανακάλυψη : Albert Ghiorso, Bernard G. Harvey, Gregory R. Choppin, Stanley G.

Thompson, και Glenn T. Seaborg, 1955.

Μορφή: τεχνητό ραδιενεργό στοιχείο.

Χρήση: μόνο για επιστημονικές έρευνες μιας και έχουν φτιαχτεί μόνο πολύ μικρές ποσότητες

μέχρι τώρα.

Συναντάται: -

Προέλευση ονόματος: προς τιμήν του Ρώσου D.Medeleev.

123

102. NOBELIUM ΝΟΜΠΕΛΙΟ (Νο)

Ανακάλυψη: A. Ghiorso, 1958.

Μορφή: ραδιενεργό τεχνητό στοιχείο.

Χρήση: μόνο για επιστημονικές έρευνες.

Συναντάται: παράγεται σε πυρηνικούς αντιδραστήρες σε μικρές ποσότητες.

Προέλευση ονόματος: από τον επιστήμονα Alfred Nobel.

103. LAWRENCIUM ΛΩΡΕΝΣΙΟ ( Lr )

Ανακάλυψη : Albert Ghiorso, Torbjorn Sikkeland, Almon E. Larsh και R.M. Latimer,

1961.

Μορφή: τεχνητά παρασκευαζόμενο ραδιενεργό χημικό στοιχείο. Χρήση:

μόνο για επιστημονικές έρευνες.

Συναντάται: -

Προέλευση ονόματος: προς τιμήν του Ernest Lawrence.

104. RUTHERFORDIUM ΡΑΔΕΡΦΟΡΝΤΙΟ (Rf)

124

Ανακάλυψη : Albert Ghiorso, 1969, Καλιφόρνια.

Μορφή : συνθετικό ραδιενεργό μέταλλο.

Χρήση: λόγω της μικρής του παρασκευής και της μικρής διάρκειας ζωής του δεν

χρησιμοποιείται πουθενά.

Συναντάται: -

Προέλευση ονόματος: από τον Ολλανδό πυρηνικό φυσικό Έρνεστ Ράδερφοντ.

105. DUBNIUM ΝΤΟΥΜΠΝΙΟ ( Db )

Ανακάλυψη: Albert Ghiorso, Καλιφόρνια, 1970. Μορφή:

τεχνητό ραδιενεργό μέταλλο.

Χρήση: λόγω της μικρής του παρασκευής και της μικρής διάρκειας ζωής του δεν

χρησιμοποιείται πουθενά.

Συναντάται: -

Προέλευση ονόματος: μέχρι να του δοθεί η ονομασία αυτή το ονόμαζαν Ουνιπελντιο.

Τελικά πήρε το όνομά του από την Dubna, πόλη της Μόσχας.

106. SEABORGIUM ΣΥΜΠΟΡΓΚΙΟ ( Sg )

125

Ανακάλυψη: 1974 Albert Ghiorso και άλλους συνεργάτες του.

Μορφή: τεχνητό και ραδιενεργό στοιχειό.

Χρήση: λόγω της μικρής του παρασκευής και της μικρής διάρκειας ζωής του δεν

χρησιμοποιείται πουθενά.

Συναντάται: παρασκευάζεται σε πυρηνικούς αντιδραστήρες σε μικρές ποσότητες.

Προέλευση ονόματος: πήρε το όνομά του προς τιμή του Seaborg που ήταν μέλος μιας

Αμερικανικής ομάδας όπου ανακάλυψε αρκετά στοιχεία.

107. BORIUM Μ ΠΟΡΙΟ ( Bh )

Ανακάλυψη: Gottfried Münzenberg και άλλοι συνεργάτες του,1981.

Μορφή: τεχνητό μέταλλο με γκρι χρώμα.

Χρήση: μόνο για έρευνες.

Συναντάται:- Προέλευση

ονόματος : οι Γερμανοί πρότειναν το όνομα Νιλσμπόριο (nielsbohrium) με σύμβολο Ns προς

τιμήν του Δανού φυσικού Νιλς Μπορ.

108. HASSIUM ΧΑΣΙΟ (Hs)

Ανακάλυψη : Gottfried Münzenberg, Peter Armbruster, 1984 .

Μορφή: τεχνητό μεταλλικό στοιχείο.

Χρήση: μόνο για έρευνες.

Συναντάται: παράγεται σε μικρές ποσότητες. Προέλευση

126

ονόματος: από το 1997 επισήμως ονομάζεται Χάσιο (Hassium), από το λατινικό όνομα του

γερμανικού κρατιδίου της Έσσης και συμβολίζεται με το Hs.

109.MEITNERIUM ΜΑ ΪΤΝΕΡΙΟ (Mt)

Ανακάλυψη : Gottfried Münzenberg, Peter Armbruster, 1982 . Μορφή:

τεχνητό ραδιενεργό στοιχείο.

Χρήση: μόνο για έρευνες.

Συναντάται: παράγεται σε μικρές ποσότητες .

Προέλευση ονόματος: προτάθηκε προς τιμή της Αυστριακής φυσικού και μαθηματικού Lise

Meitner.

110. DARMASTADTIUM ΝΤΑΡΜΣΤΑΝΤΙΟ ( Ds )

Ανακάλυψη: Sigurd Hofmann, 1994, Γερμανία.

Μορφή: ραδιενεργό συνθετικό χημικό στοιχείο. Εμφανίζει μια μεταλλική λάμψη ίσως

γκρίζα ή ασημένια.

Χρήση: μόνο για επιστημονικές έρευνες . Συναντάται:

παράγεται σε μικρές ποσότητες . Προέλευση ονόματος: από την

πόλη Ντάρμσταντ όπου και ανακαλύφθηκε .

127

111. ROENTGENIUM ΡΕΤΓΚΕΝΙΟ ( Rg )

Ανακάλυψη: Sigurd Hofmann, 1994.

Μορφή: συνθετικό ραδιενεργό στοιχείο.

Χρήση: μόνο για επιστημονική έρευνα .

Συναντάται: -

Προέλευση ονόματος: από τον γερμανό φυσικό Βιλχελμ Κοραντ Ρεντγκεν.

112. COPERNICIUM ΚΟΠΕΡΝΙΚΙΟ ( Cp )

Ανακάλυψη: Seaborg ,Hofmann και Victor Ninov, 1996. Μορφή:

ραδιενεργό μέταλλο. Η εμφάνισή του δεν είναι γνωστή ,οι επιστήμονες θεωρούν ότι πρέπει

να είναι υγρή και να έχει μεταλλικό χρώμα.

Χρήση: μόνο για επιστημονική έρευνα . Συναντάται: -

Προέλευση ονόματος: την ημέρα που ανακαλύφθηκε γιορταζόταν η 537η επέτειος από τη

γέννηση του Κοπέρνικου και έτσι πήρε αυτό το

όνομα.

128

2)Τέλος, τα έξι νέα στοιχεία:

113. UNUNTRIUM ΟΥΝΟΥΝΤΡΙΟ (Uut)

Προτεινόμενα ονόματα:Από την ομάδα RIKEN:

Japonium,από την αγγλική ονομασία της Ιαπωνίας (Japan) χώρα των μελών της

ομάδας

Rikenium,από το όνομα της ομάδας (Riken)

Από την ομάδα Dubna:

Becquerelium, προς τιμήν του Γάλλου επιστήμοναHern Becquerel

114. FLEROVIUM ΦΛΕΡΟΒΙΟ(Fl)

Προέλευση ονόματος: Προς τιμήν του Flerov Laboratory of Nuclear Reactions όπου

το στοιχείο αυτό συντέθηκε ΟΥΝΟΥΠΕΝΤΙΟ

115. U NUNPENTIUM ΟΥΝΟΥΠΕΝΤΙΟ( Uup )

Προσωρινή ονομασία του στοιχείου από την IUPAC

116. L IVER MORIUMΛΙΒΕΡΜΟΡΙΟ (Lv)

Προέλευση ονόματος: Προς τιμήν του Αμερικανικού εργαστηρίου

117. UNUNSEPTIUM ΟΥΝΟΥΣΕΠΤΙΟ( Uus )

Προσωρινή ονομασία του στοιχείου από την IUPAC

118. UNUN Ο CTIUM ΟΥΝΟΥΝΟΚΤΙΟ( Uuo )

Προσωρινή ονομασία του στοιχείου από την IUPAC

Η συμβολή της ελληνικής γλώσσας και ειδικά της αρχαίας ελληνικής είναι

μεγάλη στην ονομασία των χημικών στοιχείων. Καθώς τα αρχαία ελληνικά υπήρξαν 129

μια από τις πιο διαδεδομένες γλώσσες του κόσμου, πολλοί άνθρωποι που

ανακάλυψαν χημικά στοιχεία και έπρεπε να τους δώσουν ένα όνομα, δανειστήκαν

λέξεις από αυτή τη γλώσσα, όπως και από την ελληνική μυθολογία. Τα στοιχεία αυτά

είναι πολλά και η δομή του ονόματός τους έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Τα χημικά

στοιχεία που η παγκόσμια ονομασία τους προέρχεται από ελληνικές λέξεις και

μυθολογία είναι τα εξής:

Υδρογόνο, Ήλιον, Λίθιο, Άζωτο, Οξυγόνο, Φθόριο, Νέον, Μαγνήσιο, Φώσφορος,

Χλώριο, Αργόν, Χρώμιο, Αρσενικό, Βρώμιο, Κρύπτον, Παλλάδιο, Ιώδιο, Βάριο,

Τιτάνιο, Τεχνήτιο, Ρόδιο, Κάδμιο, Αντιμόνιο, Ξένον, Λανθάνιο, Πρασινοδύμιο,

Νεοδύμιο, Προμήθειο, Δυσπρόσιο, Θούλιο, Ταντάλιο, Όσμιο, Ιρίδιο, Θάλλιο,

Άστατον, Ακτίνιο, Πρωτακτίνιο, Ποσειδώνιο, Πλουτώνιο.

3)Ομάδες στοιχείων με βάση την προέλευση του ονόματός τους.

Α) Ιστορικού ή μυθικού: Αϊνστάνιο, Βανάδιο, Γαδολίνιο, Θόριο, Κιούριο,

Λωρένσιο, Μεντελέβιο, Νιόβιο, Νομπέλιο, Προμήθειο, Ταντάλιο, Τιτάνιο, Φέρμιο.

Β) Χρώμα στοιχείου, ενώσεων κλπ: Άργυρος, Θάλλιο, Ίνδιο, Ιρίδιο, Ιώδιο,

Καίσιο, Λευκόχρυσος, Πρασιδύμιο, Ρόδιο, Ρουβίδιο, Χλώριο, Χρώμιο.

Γ)Πόλη, χώρα, πλανήτη: Αμερίκιο, Άφνιο, Γάλλιο, Γερμάνιο, Δημήτριο, Έρβιο,

Ευρώπιο, Ήλιον, Θούλιο, Καλιφόρνιο, Λουτήτιο, Μπερκέλιο, Όλμιο, Ουράνιο,

Παλλάδιο, Πλουτώνιο, Πολώνιο, Ποσειδώνειο, Ρήνιο, Ρουθήνιο, Σελήνιο, Σκάνδιο,

Στρόντιο, Τελλούριο, Τέρβιο, Υττέρβιο, Ύττριο, Φράνκιο, Χαλκός.

Δ) Όνομα ορυκτού ή υλικού απ’ το οποίο παράχθηκαν: Αργίλιο, Αρσενικό,

Ασβέστιο, Βάριο, Βηρύλλιο, Βισμούθιο, Βολφράμιο, Βόριο, Ζιρκόνιο, Κάδμιο,

Κοβάλτιο, Μαγγάνιο, Μαγνήσιο, Μολυβδαίνιο, Νάτριο, Νικέλιο, Πυρίτιο, Σαμάριο.

130

Ε)Ιδιότητα στοιχείου: Άζωτο, Ακτίνιο, Αντιμόνιο, Αργόν, Άστατο, Βρώμιο,

Δυσπρόσιτο, Θείο, Κασσίτερος, Κρύπτον, Λανθάνιο, Λίθιο, Νεοδύμιο, Νέον, Ξένον,

Οξυγόνο, Όσμιο, Πρωτακτίνιο, Ράδιο, Ραδόνιο, Τεχνήτιο, Υδράργυρος, Υδρογόνο,

Φθόριο, Φώσφορος, Ψευδάργυρος.

ΣΤ) Αγνώστου προέλευσης: Άνθρακας, Μόλυβδος, Σίδηρος, Χρυσός.

131

Γ. Μέταλλα

Μια μέρα τόσο βαρετή

Καθόμουνα σκεφτόμουνα

Πώς να περάσει η ώρα αυτή

Με τη χημεία να καραδοκεί.

Με πήρε ο ύπνος στο λεπτό

Και στο όνειρο μου το τρελό

Ήρθανε μέταλλα πολλά

Να μου ζαλίσουν τα μυαλά.

Αρχίζει ένα ταξίδι μακρινό

Απ’ τον περιοδικό πίνακα περνώ….

Κατά την μελέτη του περιοδικού πίνακα λόγω της πολυπλοκότητάς του

αποφασίσαμε να ασχοληθούμε με τα μέταλλα. Έτσι καταλήξαμε να ερευνούμε τις

ιδιότητες τους το πώς και το γιατί τις αποκτούν, τα απαραίτητα μέταλλα για τη ζωή

καθώς και τα πολύτιμα μέταλλα.

132

1.Μεταλλικός δεσμός

Τα μέταλλα έχουν κάποιες κοινές ιδιότητες. Υπάρχουν εξαιρέσεις μέσα σε αυτές αλλά η πλειονότητα των μετάλλων τις διαθέτουν. Λόγω των κοινών αυτών ιδιοτήτων είμαστε σε θέση να κατατάξουμε ένα στοιχείο στην ομάδα των μετάλλων. Για να μπορέσουμε να εξηγήσουμε με σαφήνεια τις ιδιότητες αυτές χρειαζόμαστε τη βοήθεια ενός χημικού δεσμού. Στο επαφή που είχαμε μέχρι τώρα με την χημεία συναντήσαμε τους ομοιοπολικούς και ιοντικούς δεσμούς, όμως για την πλήρη κατανόηση των ιδιοτήτων χρειάσθηκε η εισαγωγή ενός νέου δεσμού, του μεταλλικού (Metallic Bond).

Το 1900 ο H. Lorentz με τη θεωρία των ελεύθερων ηλεκτρονίων προσπάθησε (και τα κατάφερε!!!) να εξηγήσει το πώς και το γιατί, αναφορικά με το μεταλλικό δεσμό. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία τα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στοιβάδας τα χαρακτηρίζουμε ως ελεύθερα , λόγω της χαλαρής σύνδεσής τους με τον πυρήνα. Τα ηλεκτρόνια αυτά τα ονομάσαμε ηλεκτρόνια σθένους . Καθώς πλαισιώνουν το άτομο σε ‘κυκλική τροχιά’ δημιουργούν ένα ηλεκτρονιακό νέφος που ‘περιφέρεται’ στον κρύσταλλο και πιο συγκεκριμένα ανάμεσα στα θετικά ιόντα των στοιχείων . Καθώς τα ηλεκτρόνια σθένους ταξιδεύουν από πυρήνα σε πυρήνα, δημιουργούνται θετικά ιόντα για πολύ περιορισμένα χρονικά διαστήματα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την δημιουργία ηλεκτροστατικών έλξεων μεταξύ των ιόντων αυτών και των ελεύθερων ηλεκτρονίων. Έτσι με αυτόν τον τρόπο τα ιόντα του κρυστάλλου συγκρατούνται μεταξύ τους.

133

(ελεύθερα ηλεκτρόνια)

2.Κρυσταλλική δομή

Καθώς παρατηρούμε τα μέταλλα, διαπιστώνουμε ότι συνήθως είναι συμπαγή, έχουν δηλαδή μεγάλο αριθμό ατόμων σε μικρό όγκο. Τα μέταλλα αποτελούνται από επιφάνειες με διάφορες κοιλότητες , οι οποίες εφαρμόζουν η μία πάνω στην άλλη, όπως στην παρακάτω εικόνα δημιουργώντας έτσι επίπεδα ή αλλιώς στρώματα. Με αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός μεταλλικού πλέγματος ή αλλιώς κρυσταλλικής δομής.

Ουσιαστικά είναι η τρισδιάστατη διάταξη των ατόμων στο χώρο που επαναλαμβάνεται δημιουργώντας ένα δίκτυο.

Κρυσταλλική δομή:

134

Τα πιο βασικά είδη κρυσταλλικού πλέγματος είναι:

Το ενδοκεντρωμένο κυβικό πλέγμα (π.χ. του σιδήρου) Το εξαγωνικό πλέγμα(π.χ. του μαγνησίου) Το κυβικό μεταλλικό πλέγμα (π.χ. του χρυσού)

Τα πιο χαρακτηριστικά γεωμετρικά σχήματα των κρυσταλλικών δομών των μετάλλων είναι:

Το ενδοκεντρωμένο κυβικό πλέγμα:

Οι επιφάνειες απεικονίζονται με χρώματα και γράμματα για την καλύτερη κατανόηση της κρυσταλλικής δομής.

135

Το εξαγωνικό πλέγμα:

Το κυβικό μεταλλικό πλέγμα:

136

3.ΙδιότητεςΟ μεταλλικός δεσμός προσδίδει στα μέταλλα κάποιες ιδιότητες , σύμφωνα με τις

οποίες μπορούμε να κατατάξουμε τα στοιχεία στην ομάδα των μετάλλων. Οι

137

ιδιότητες αυτές χωρίζονται σε μακροσκοπικές και μικροσκοπικές. Δηλαδή σε αυτές που γυμνό το ανθρώπινο μάτι μπορεί και διακρίνει και σε αυτές που χρειάζεται την βοήθεια κάποιου ειδικού οργάνου.

4.ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

1)ΥΨΗΛΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΚΑΙ ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ

Η υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα οφείλεται στα ηλεκτρόνια σθένους που

μετακινούνται ελεύθερα. Όταν αυτή η κίνηση είναι προσανατολισμένη ονομάζεται

ηλεκτρικό ρεύμα.

Η υψηλή θερμική αγωγιμότητα οφείλεται στην αύξηση της ηλεκτρικής ενέργειας

των ηλεκτρονίων. Αυτό το φαινόμενο σύμφωνα με τη φυσική έχει ως αποτέλεσμα

την αύξηση της θερμοκρασίας των ηλεκτρικών αγωγών. Είναι πολύ σημαντική για τη

συγκόλληση.

2) ΜΕΓΑΛΗ ΑΤΟΜΙΚΗ ΑΚΤΙΝΑ ΣΕ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕ ΤΑ ΥΠΟΛΟΙΠΑ

ΣΤΟΙΧΕΙΑ

Καθώς μελετάμε τον περιοδικό πίνακα παρατηρούμε ότι η ατομική ακτίνα των στοιχείων μειώνεται από τα αριστερά προς τα δεξιά και πάνω. Ο μεταλλικός δεσμός προσδίδει στα μέταλλα κάποιες ιδιότητες , σύμφωνα με τις οποίες μπορούμε να κατατάξουμε τα στοιχεία στην ομάδα των μετάλλων. Οι ιδιότητες αυτές χωρίζονται σε μικροσκοπικές και μακροσκοπικές .

138

3) XAMH ΛΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΙΟΝΙΣΜΟΥ

Δυναμικό ιονισμού ονομάζεται η ελάχιστη ενέργεια που χρειάζεται ένα ηλεκτρόνιο σθένους για να απομακρυνθεί από ένα άτομο όταν αυτό βρίσκεται σε αέρια μορφή, με σκοπό να δημιουργηθεί ιόν (στην αέρια φάση στην οποία ήδη βρίσκεται το άτομο).Για την επιτυχή απομάκρυνση αυτού του ηλεκτρονίου χρειάζεται απορρόφηση ενέργειας. Αφού πραγματοποιηθεί αυτή η διαδικασία ένα δεύτερο ηλεκτρόνια αποσπάται από τον πρώτο ιονισμό . Η ελάχιστη ενέργεια που χρειάζεται για την απομάκρυνσή του ονομάζεται ως ενέργεια δεύτερου ιονισμού. Παρατηρώντας πλήθος στοιχείων διαπιστώνουμε ότι τα μέταλλα διαθέτουν τη χαμηλότερη ενέργεια ιονισμού. Χαμηλή ενέργεια ιοντισμού για τα μέταλλα σημαίνει ότι τα άτομα των μετάλλων χάνουν σχετικά εύκολα ηλεκτρόνια σθένους, μεταπίπτοντας σε κατιόντα, γεγονός που συνδυάζεται με τη θεωρία των ελευθέρων ηλεκτρονίων του μεταλλικού δεσμού.

139

5.ΜΑΚΡΟΣΚΟΠΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

140

1)ΜΕΤΑΛΛΙΚΗ ΛΑΜΨΗ

Όταν φωτόνια με ορισμένη συχνότητα πέσουν πάνω στην επιφάνεια ενός μετάλλου, τότε τα

ηλεκτρόνια της τελευταίας επιφάνειας (βλ. κρυσταλλική δομή) απορροφούν την ενέργεια των

φωτονίων με αποτέλεσμα να αποκτήσουν μεγαλύτερη ενέργεια. Ύστερα τα ηλεκτρόνια αυτά χάνουν

την παραπάνω ενέργεια που πήραν από τα φωτόνια εκπέμποντας την ως φωτεινή ακτινοβολία με

αποτέλεσμα την μεταλλική λάμψη των μετάλλων.

Εξαιρέσεις: 1) Χαλκός που εμφανίζει ερυθρό χρώμα

2)Χρυσός με κίτρινο χρώμα.

2)ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΕΛΑΣΜΑΤΩΝ(ελατά)

ΚΑΙ ΣΥΡΜΑΤΩΝ (όλκιμα)

Λέγοντας ελατά εννοούμε την μετατροπή των μετάλλων σε λεπτά μεταλλικά φύλλα, τα

ελάσματα. Δηλαδή έχουν τη δυνατότητα να σφυρηλατηθούν και να σχηματίσουν διάφορα

141

σχήματα δίχως να εμφανίσουν ρωγμές ή άλλες επιβλαβείς επιπτώσεις. Όλκιμα λέμε την

μετατροπή τους σε λεπτά σύρματα.

όλκιμο ελατό

3) Η ΠΛΕΙΟΝΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΕΧΟΥΝ ΜΕΓΑΛΗ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ

142

ΕΞΑΙΡΕΣΕΙΣ: (μικρή πυκνότητα) –ΛΙΘΙΟ

-ΝΑΤΡΙΟ

-ΚΑΛΙΟ

4)ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ

Η ικανότητα να επιστρέψει στο αρχικό σχήμα, όταν η δύναμη που του προκαλεί

παραμόρφωση αφαιρείται.

5)ΒΡΙΣΚΟΝΤΑΙ ΣΕ ΣΤΕΡΕΗ ΜΟΡΦΗ

ΕΞΑΙΡΕΣΕΙΣ: -Ηg υδράργυρος

-Ga γάλλιο

Τα δύο αυτά μέταλλα βρίσκονται σε υγρή μορφή, σε συνθήκες θερμοκρασίας

δωματίου, δηλαδή 20ο C.

6) ΥΨΗΛΑ ΣΗΜΕΙΑ ΤΗΞΗΣ, ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΒΡΑΣΜΟΥ

Η υψηλή τήξη οφείλεται στο πόσο ισχυρός είναι ο δεσμός. Δηλαδή όσο πιο ισχυρός ο μεταλλικός δεσμός ,τόσο πιο σκληρός ο κρύσταλλος άρα και υψηλότερα σημείο τήξεως.

Για να ερμηνεύσουμε όσο το δυνατόν καλύτερα την μεγάλη σκληρότητα των μετάλλων στις ισχυρές δυνάμεις ηλεκτροστατικής φύσης(ισχύς μεταλλικού δεσμού) που αναπτύσσονται ανάμεσα στα μεταλλικά ιόντα και το νέφος των ελευθέρων ηλεκτρονίων. Η ισχύς του μεταλλικού δεσμού αυξάνει καθώς μειώνεται το μέγεθος

143

του ατόμου και αυξάνει ο αριθμός των ηλεκτρονίων της στοιβάδας σθένους του μετάλλου, όπως φαίνεται στο σχήμα

ΕΞΑΙΡΕΣΕΙΣ: χαμηλά τα επίπεδά του στις παραπάνω κατηγορίες έχει ο υδράργυρος Hg.

Στην εξήγηση των ιδιοτήτων των μετάλλων χρησιμοποιούμε τη θεωρία των ελεύθερων ηλεκτρονίων για το μεταλλικό δεσμό, καθώς και την κβαντομηχανική θεωρία των ζωνών.

Βιντεο… … Brainiac: Alkali Metals http://video.google.com/videoplay?docid=-2134266654801392897#

6.ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΑ ΜΕΤΑΛΛΑ ΓΙΑ ΤΗ ΖΩΗ

144

Τα απαραίτητα μέταλλα για τη ζωή είναι:

• Ασβέστιο (Ca)• Μαγνήσιο (Mg)• Κάλιο (K)• Νάτριο (Na)• Σίδηρος (Fe)• Ψευδάργυρος (Zn)• Κοβάλτιο (Co)• Μαγγάνιο (Mn)• Χρώμιο (Cr)• Χαλκός (Cu)

Η πρόσληψή τους από τον οργανισμό γίνεται σε ελεύθερη μορφή.

Ασβέστιο ( Ca )

Είναι κύριο συστατικό των δοντιών και των οστών και συμβάλλει στην ανάπτυξή τους. Επίσης τονώνει τους μύες και ρυθμίζει την ομαλή καρδιακή λειτουργία. Συγχρόνως, βοηθάει στην πήξη του αίματος και είναι υπεύθυνο για την παραγωγή, την έκκριση αλλά και τη δράση των ορμονών. Η έλλειψή του μπορεί να προκαλέσει οξυθυμία, πονοκεφάλους, νευρικότητα, αϋπνία, κόπωση, δερματίτιδα και κυρίως οστεοπόρωση. Οι καλύτερες πηγές φυσικού ασβεστίου στη διατροφή είναι το τυρί, ο μαϊντανός, το γάλα, τα αμύγδαλα και τα πράσινα φυλλώδη λαχανικά.

Μαγνήσιο ( Mg )

Είναι απαραίτητο για τη σύνθεση πρωτεϊνών και τη δημιουργία νουκλεϊκών οξέων και ρυθμίζει τη λειτουργία των κυττάρων. Μειώνει την πίεση και βοηθά στην αφομοίωση των υδατανθράκων και την απορρόφηση του ασβεστίου.

145

Η έλλειψή του πολλές φορές προκαλεί νευρικότητα, αϋπνία, δυσκοιλιότητα καθώς και παχυσαρκία.

Στον ιατρικό τομέα, το βρωμιούχο μαγνήσιο (MgBr2) χρησιμοποιείται ως αναισθητικό, καθώς ηρεμεί τους μύες. Επίσης χρησιμοποιείται για διάφορες παθήσεις του δέρματος. Η αυξημένη ποσότητα μαγνησίου στο αίμα μπορεί να επιφέρει ακόμα και θάνατο.

Οι καλύτερες πηγές φυσικού μαγνησίου είναι τα φιστίκια, το στάρι, το ρύζι, το λεμόνι και η σοκολάτα.

Κάλιο (Κ)

Ελέγχει την περιεκτικότητα των κυττάρων σε νερό και βοηθάει να σταλεί το οξυγόνο σε όλο το σώμα. Είναι απαραίτητο για τους μύες, την καρδιά καθώς και για τη λειτουργία του νευρικού συστήματος. Επίσης διατηρεί τα κόκαλα σε καλή κατάσταση.

Η έλλειψή του μπορεί να προκαλέσει τριχόπτωση, συχνό συνάχωμα, κράμπες και ατονία των μυών, κάτι που επηρεάζει την καρδιά. Επίσης η χρόνια έλλειψή του οδηγεί σε κατάθλιψη.

Το χλωριούχο κάλιο (KCl) έχει χρησιμοποιηθεί από γιατρούς για ευθανασία, μιας και προκαλεί άμεσο θάνατο από καρδιακή προσβολή, χωρίς όμως να επηρεάζει τα υπόλοιπα όργανα του σώματος.

Οι καλύτερες φυσικές πηγές καλίου είναι το λάχανο, οι φακές, οι μπανάνες, τα καρότα, ο δυόσμος και οι ξηροί καρποί.

146

Νάτριο (Να)

Είναι σημαντικό να ξέρουμε ότι το νάτριο είναι διαφορετικό από το χλωριούχο νάτριο, δηλαδή το κοινό αλάτι. Το νάτριο είναι απαραίτητο για τους μύες και τα νεύρα καθώς και για την καλή λειτουργία της κύστης. Είναι απαραίτητο συστατικό των γαστρικών υγρών. Επίσης ελαττώνει την πήξη του αίματος.

Η έλλειψή του προκαλεί κράμπες στους μύες και ανωμαλίες στη λειτουργία των νεφρών και της κύστης. Βέβαια σπάνια παρατηρείται έλλειψη νατρίου. Οι καλύτερες πηγές φυσικού νατρίου είναι το αλάτι, τα φύκια, το τυρί και το ρύζι.

Σίδηρος ( Fe )

Δυναμώνει τη λειτουργία της παρεγκεφαλίδας και μεταφέρει το οξυγόνο στο σώμα. Εμπλουτίζει και φιλτράρει το αίμα. Επίσης, συμβάλλει στο σχηματισμό αιμοσφαιρίνης, την ισορροπία του μεταβολισμού και την παραγωγή ενέργειας.

Η έλλειψη του προκαλεί αναιμία, αίσθημα αδυναμίας, δυσκολία στην αναπνοή, ανωμαλίες του ρυθμού της καρδιάς καθώς και φτωχή όραση και μνήμη. Επίσης, η έλλειψη σιδήρου στον εγκέφαλο είναι αίτιο χαμηλής νοητικότητας.

147

Για την αντιμετώπιση της αναιμίας καθώς και της γενικής κόπωσης χρησιμοποιείται ο θειικός σίδηρος.

Οι καλύτερες πηγές φυσικού σιδήρου είναι το κρέας και ιδιαίτερα το χοιρινό, ο μαϊντανός, οι φακές, η σόγια, το τόφου και τα όσπρια.

Ψευδάργυρος ( Zn )

Είναι απαραίτητος για τη μυϊκή δραστηριότητα και για την πέψη. Βοηθάει το σώμα να αντισταθεί ή να ξεπεράσει τυχόν αρρώστιες. Συμβάλλει στην επαναλειτουργία του συκωτιού μετά από μεγάλη κατανάλωση αλκοόλ. Επίσης, ο ψευδάργυρος βοηθά κατά της ακμής και καθυστερεί τους παράγοντες γήρανσης.

Η έλλειψή του προκαλεί εξασθένιση του μυϊκού συστήματος, ανωμαλίες στο αναπνευστικό σύστημα και δυσκοιλιότητα. Επίσης, πολλές φορές έχει ως αποτέλεσμα διάφορες γενετικές ανωμαλίες.

Ο ψευδάργυρος χρησιμοποιείται για τις υπεριώδεις ακτίνες του ηλίου που προκαλούν καρκίνο δέρματος. Επίσης, σε συνδυασμό με διάφορα λάδια, χρησιμοποιείται για εκζέματα και καψίματα από τον ήλιο. Ο χλωριούχος ψευδάργυρος χρησιμοποιείται ως αντισηπτικό και ο θειικός ψευδάργυρος προκαλεί εμετό.

Οι καλύτερες πηγές φυσικού ψευδαργύρου είναι τα στρείδια, το σουσάμι, η σόγια, το συκώτι και η μελάσα.

Κοβάλτιο ( Co )

Έχει άμεση σχέση με τη σεξουαλική ικανότητα και ‘ευεργετεί’ τα αιμοσφαίρια και το πάγκρεας. Η έλλειψή του μπορεί να προκαλέσει αναιμία καθώς και νευραλγικές διαταραχές. Οι καλύτερες πηγές φυσικού κοβαλτίου είναι τα αυγά, τα μανιτάρια και η μπύρα.

Μαγγάνιο ( Mn )

Είναι απαραίτητο για την καλή λειτουργία των θηλυκών αδένων καθώς και για την υγεία του υποφυσεογενούς αδένος. Η έλλειψή του μπορεί να προκαλέσει ζάλη, πόνους στα μάτια και κακή μνήμη. Κατά τη Βικτωριανή εποχή το χρησιμοποιούσαν για γαργάρες για το λαιμό και για πληγές, καθώς έχει αντισηπτικές ιδιότητες. Επειδή όμως η κατάποσή του είναι επικίνδυνη, του έβαζαν γεύση λεβάντας για να το ξεχωρίζουν. Δεν διατίθεται πια.

148

Οι καλύτερες πηγές φυσικού μαγγανίου είναι τα γαρύφαλλα, το κουάκερ, τα κάστανα, η δάφνη και τα φουντούκια.

Χρώμιο ( Cr )

Ελαττώνει την αρτηριοσκλήρυνση και συμβάλλει στο μεταβολισμό των λιπιδίων. Η έλλειψή του είναι πιθανό να προκαλέσει καρδιακή προσβολή. Οι καλύτερες πηγές φυσικού χρωμίου είναι το θυμάρι, τα γαρύφαλλα, τα λαχανικά, τα φρούτα και η μαγιά μπύρας.

Χαλκός ( Cu )

Παίρνει μέρος στο σχηματισμό της αιμοσφαιρίνης και συμβάλλει στην καταπολέμηση μολύνσεων.

Η έλλειψή του προκαλεί χαλάρωση των πόρων και είναι υπεύθυνη για το γκριζάρισμα των μαλλιών.

Ο χαλκός είναι αντιφλεγμονώδης. Οι Αιγύπτιοι τον χρησιμοποιούσαν για την αντιμετώπιση ασθενειών του ματιού. Επίσης, χρησιμοποιείται σε φάρμακα κατά του καρκίνου και έχει χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία ανθρώπων που έχουν εκτεθεί σε ακτινοβολία.

Οι καλύτερες πηγές φυσικού χαλκού είναι τα μανιτάρια, τα μύδια, το θυμάρι, το στάρι και το μέλι.

7.ΠΟΛΥΤΙΜΑ ΜΕΤΑΛΛΑ

Τα πολύτιμα μέταλλα είναι σπάνια και έχουν μεγάλη οικονομική αξία . Αντιδρούν πιο δύσκολα από τα περισσότερα στοιχεία, έχουν γυαλιστερή όψη ,είναι πιο μαλακά και έλατα και έχουν υψηλότερα σημεία βρασμού από τα υπόλοιπα μέταλλα.

Από την αρχαιότητα τα πολύτιμα μέταλλα χρησιμοποιούνταν για την κατασκευή χρημάτων ενώ στη σημερινή εποχή έχουν επιπλέον επενδυτικό και βιομηχανικό χαρακτήρα κάτι που τα κάνει να έχουν μεγαλύτερη ζήτηση.

Τα πιο γνωστά πολύτιμα μέταλλα αυτά για την κατασκευή νομισμάτων, ο χρυσός και το ασήμι. Παρά τη βιομηχανική τους χρήση έχουν κυρίαρχο ρόλο στην τέχνη και στα κοσμήματα.

149

Στις παλαιότερες εποχές πριν την εξάπλωση των τραπεζών η τιμή των πολυτίμων μέταλλων παρουσίαζε διακυμάνσεις γι’ αυτό οι άνθρωποι αποθησαύριζαν τις οικονομίες τους σε πολύτιμα μέταλλα. Σήμερα έχουν χάσει το συντηρητικό τους χαρακτήρα ως επένδυση και χρησιμοποιούνται στο τζόγο.

Τα πολύτιμα μέταλλα είναι τα εξής

Ρόδιο

Ρόδιο (Rh)

Το Ρόδιο είναι το πιο πολύτιμο μέταλλο .Είναι εξαιρετικά σπάνιο και μη-ραδιενεργό . Δεν υπάρχουν ενδείξεις από πειραματικά δεδομένα ή βιομηχανική εμπειρία ότι οι διαλυτές ενώσεις του ροδίου έχουν τοξικές επιδράσεις στον άνθρωπο. Η σκόνη ροδίου είναι εύφλεκτη εφόσον αναμιχθεί με τον αέρα και μπορεί να απορροφηθεί από τον οργανισμό του ανθρώπου. Όταν το ρόδιο το θερμάνουμε ως το σημείο τήξης του τότε απορροφά οξυγόνο από την ατμόσφαιρα αλλά δεν οξειδώνεται γιατί αποβάλλει το Ο2 όταν στερεοποιείται.

Χρησιμοποιείται στη βιομηχανία αυτοκινήτων και πιο συγκεκριμένα στην κατασκευή καταλυτών διότι έχει την ικανότητα να μετατρέπει το μονοξείδιο του άνθρακα , τα οξείδια του αζώτου και τους υδρογονάνθρακες σε διοξείδιο του άνθρακα ,νερό και υδρογόνο. Ακόμα, ανιχνευτές ροδίου χρησιμοποιούνται στους πυρηνικούς αντιδραστήρες για τη μέτρηση της ροής των νετρονίων. Τέλος χρησιμοποιείται σε εξαρτήματα οπτικών οργάνων για την αποφυγή της παραμόρφωσης τους από εξωτερικούς παράγοντες

Κρύσταλλοι χρυσού

Χρυσός (Α u )

150

Οι Ίνκας τον αποκαλούσαν ως « ιδρώτα του ήλιου » ενώ οι αρχαίοι έλληνες τον είχαν συνδέσει με το θεό Απόλλωνα επειδή το χρώμα και η λάμψη του θυμίζουν τον ήλιο.

Είναι το πιο διαδεδομένο μέταλλο και ανήκει στην κατηγορία των ευγενών μετάλλων.

Παραμένει αναλλοίωτος στο χρόνο , διατηρεί την λάμψη του και δεν οξειδώνεται από ισχυρά οξέα. Μαζί με τον άργυρο και τον χαλκό βρίσκονται στη 11η ομάδα του περιοδικού πίνακα και από αυτά δημιουργήθηκαν τα πρώτα νομίσματα.

Οι τιμές του χρυσού διατηρούνται υψηλά λόγω της μεγάλης ζήτησης του από επενδυτές και από την βιομηχανία κοσμημάτων.

1 λίτρο λευκόχρυσου.

Πλατίνα ( Pt ) ή αλλιώς Λευκόχρυσος

Ανακαλύφθηκε το 1735 στην Κολομβία αλλά αρχικά δεν το είχαν σε μεγάλη εκτίμηση και είχαν απαγορεύσει την ανάμειξη της με τον άργυρο ,ο όποιος θεωρούνταν πολυτιμότερος .

Η εύρεση και εξόρυξη της είναι σπάνια .Συναντάται κυρίως κοντά σε κοιτάσματα νικελίου και χαλκού .Κύριος προμηθευτής είναι η Ν. Αφρική. Χρησιμοποιείται στη βιομηχανία (καταλυτών αυτοκίνητων ,κοσμημάτων)και στην κατασκευή ιατρικού και εργαστηριακού εξοπλισμού

151

Κρύσταλλοι καθαρού ιριδίου .

Ιρίδιο(Ι r )

Το ιρίδιο πιστεύεται ότι προέρχεται από το διάστημα επειδή έχει βρεθεί υψηλή περιεκτικότητα ιριδίου σε μετεωρίτες ενώ στη γη δεν υπάρχουν μεγάλα αποθέματα ιριδίου. Έτσι η μεγάλη συγκέντρωση ιριδίου στο όριο Κ-Τ κάνει κάποιους ερευνητές να πιστεύουν ότι η εξαφάνιση των δεινοσαύρων οφείλεται σε πτώση μετεωρίτη. Μια αλλά θεωρία υποστηρίζει ότι η μεγάλη συγκέντρωση ιριδίου στο όριο Κ-Τ οφείλεται σε έντονη ηφαιστειακή δραστηριότητα στο τέλος της κρητιδικής εποχής, δηλαδή στο ότι τηγμένα υλικά που περιέχουν μεγάλες ποσότητες ιριδίου έρχονται στην επιφάνεια λόγω των ηφαιστειακών εκ ρήξεων.

Το ιρίδιο χρησιμοποιείται στην κατασκευή συσκευών και εξαρτημάτων ανθεκτικών στις υψηλές θερμοκρασίες .

Κρύσταλλος παλλαδίου

Παλλάδιο( Pd )

Ως στοιχείο μοιάζει αρκετά με τον λευκόχρυσο αλλά είναι δραστικότερο. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή καταλυτών μετατροπέων αυτοκίνητων , ,κοσμημάτων, ανθεκτικών αντικειμένων, οργάνων ακριβείας ,ως καταλύτης σε οργανικές χημικές αντιδράσεις και σε τομείς ιατρικής ,πρόσφατα στην οδοντιατρική.

Κρύσταλλοι οσμίου

Όσμιο (Ο s )

152

Ανακαλύφθηκε το 1803 και οφείλει το όνομα του στη λέξη οσμή ,την οποία αποκτά όταν εκτεθεί στον ατμοσφαιρικό αέρα .Έχει την μεγαλύτερη πυκνότητα από όλα τα στοιχεία του περιοδικού πίνακα . Χρησιμοποιείται ως μέσο για την ‘σκλήρυνση ‘της πλατίνας και σε κράματα ιριδίου και λευκόχρυσου με εφαρμογές στην κατασκευή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων ενώ στο παρελθόν στις λάμπες πυράκτωσης το νήμα ήταν φτιαγμένο από όσμιο πριν το αντικαταστήσει το βολφράμιο. Επιπλέον το τετροξείδιο του οσμίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το εντοπισμό δακτυλικών αποτυπωμάτων.

Κρύσταλλοι Ρουθηνίου.

Ρουθήνιο( Ru ) .

Ανακαλύφθηκε το 1844 . Είναι εξαιρετικά σπάνιο και εκτιμάται ότι τα παγκόσμια αποθέματα του είναι 5000 τόνοι. Κάνει πιο ανθεκτική την πλατίνα την οξείδωση και χρησιμοποιείται στην κατασκευή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων υψηλών αντοχών ( ηλεκτρικές αντιστάσεις)

Ρήνιο ( Re )

Ανακαλύφθηκε το 1925 από έναν Γερμανό επιστήμονα. Είναι πυρίμαχο μέταλλο ,δεν συναντάται ελεύθερο στη φύση ενώ συναντάται λιγότερο σπάνια στους μετεωρίτες πάρα στη λιθόσφαιρα Παράγεται κυρίως στη Χιλή , στις Η.Π.Α , στο Καζακστάν και στο Ουζμπεκιστάν. Χρησιμοποιείται στην κατασκευή των τουρμπίνων αεροσκαφών λόγω της αντοχής του στις υψηλές θερμοκρασίες .

153

Το σύμβολο του αργύρου.

Άργυρος (Α g )

Όπως ο χρυσός έχει συνδεθεί με τον ήλιο , ο αργυρός έχει συνδεθεί με την σελήνη. Έχει τη μεγαλύτερη ηλεκτρική αγωγιμότητα από κάθε άλλο μέταλλο .

Χρησιμοποιείται ποικιλοτρόπως από την αρχαιότητα. Κάποιοι τρόποι αφορούν την κατασκευή κοσμημάτων , την κοπή νομισμάτων , την κατασκευή ιατρικού και εργαστηριακού εξοπλισμού, την κατασκευή κινητών τηλεφώνων ,φωτογραφικού φιλμ, καθρεφτών και την κατάλυση χημικών αντιδράσεων .

Ίνδιο ( In )

Ανακαλύφθηκε το 1863 .Είναι σπάνιο και κύριες χώρες παραγωγής του οικονομικά εκμεταλλεύσιμου Ινδιου είναι η Κίνα ,η Ιαπωνία και η Ν .Κορέα. Χρησιμοποιείται στις αλκαλικές μπαταρίες που είναι πιο φιλικές προς το περιβάλλον και έχουν μεγαλύτερη ενεργειακή απόδοση από αυτές του υδραργύρου.

Σύμφωνα με μια θεωρία για την προέλευση των πολυτίμων μέταλλων , ο σίδηρος , ο όποιος κατά την διαδικασία μορφοποίησης και στερέωσης του πλανήτη βυθίστηκε στο υπέδαφος , παρέσυρε μαζί του διάφορα πολύτιμα μέταλλα δημιουργώντας τον πυρήνα της γης.

Πως όμως εξηγείται το γεγονός ότι υπάρχουν πολύτιμα μέταλλα στα ανώτερα στρώματα της γης?

Κάποιοι ερευνητές υποστηρίζουν ότι μετεωρίτες είναι υπεύθυνοι για την μεταφορά όχι μόνο δομικών υλικών ζωής αλλά και πολυτίμων μέταλλων τα όποια δημιουργήθηκαν κατά το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος.

154

Επιστήμονες του πανεπιστήμιου Μπρίστολ ανέλυσαν πετρώματα στη Γροιλανδία τα όποια τους οδήγησαν στα εξής συμπεράσματα.

1) Ότι αποδεικνύεται το γεγονός προέλευσης των πολυτίμων μέταλλων από μετεωρίτες που έπεσαν μετά την στερεοποίηση της γης.

2) Ότι στον πυρήνα υπάρχει μεγάλη ποσότητα πολυτίμων μέταλλων που θα μπορούσαν να καλύψουν ολόκληρη τη γη με στρώμα πάχους 4 μέτρων!

Δ.ΜΕΤΑΛΛΑ ΣΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ

1.ΤΑ ΕΞΥΠΝΑ ΜΕΤΑΛΛΑ

«Έξυπνο μέταλλο» ( ή μνήμη σχήματος ) είναι ένα κράμα το οποίο έχει τη δυνατότητα θερμαίνοντας το να επανέρχεται στο αρχικό του σχήμα , ύστερα από μια

παραμόρφωση που έχει υποστεί .Το υλικό αυτό είναι ελαφρύ , συνήθως στέρεας κατάστασης και χρησιμοποιείται ως εναλλακτικό υλικό σε υδραυλικά συστήματα , σε συστήματα κινητήρων και σε βιομηχανίες , συμπεριλαμβανομένου της ιατρικής , της

χειρουργικής , της αεροδιαστημικής , της οδοντιατρικής και της ρομποτικής

Οι τρεις βασικοί τύποι των κραμάτων μνήμης-σχήματος είναι :

155

• του χαλκού - ψευδάργυρου - αλουμινίου (Cu-Zn-Al)

• χαλκού - αλουμινίου – νικελίου (Cu-Al-Ni)

• σιδήρου –μαγγανίου-πυριτίου ( Fe-Mn-Si)

• και του νικελίου - τιτανίου (NiTi)

αλλά τα έξυπνα μέταλλα μπορούν να κατασκευαστούν κι από κράματα

• ψευδαργύρου

• χαλκού

• χρυσού

• και σιδήρου

Το nitinol (ονομάζεται επίσης νικέλιο-τιτάνιο) είναι ίσως το πιο γνωστό κράμα μνήμης-σχήματος.

Πώς λειτουργούν τα κράματα μνήμης σχήματος ;

Ο ευκολότερος τρόπος για να κατανοήσουμε την ιδιότητα αυτών των κραμάτων είναι να θυμόμαστε ότι αυτό που συμβαίνει μέσα σ' ένα υλικό ( σε νανοκλίμακα των ατόμων και των μορίων ) μπορεί να είναι λίγο διαφορετικό από αυτό που φαίνεται να

συμβαίνει στο εξωτερικό του.

Αν τεντώσετε ένα λαστιχάκι, μέσα σε αυτό οι πλατείς κόμποι από μόρια καουτσούκ ξεμπερδεύονται ,τεντώνονται και απομακρύνονται μεταξύ τους. Αν το

αφήσετε ελεύθερο, τα μόριά του ξαναενώνονται όλα μαζί. Έτσι λειτουργεί ουσιαστικά η ελαστικότητα. Τα κράματα μνήμης σχήματος όμως είναι διαφορετικά.

Αν λυγίσετε ένα αντικείμενο κατασκευασμένο από τέτοιο υλικό , θα παραμορφωθεί η εσωτερική κρυσταλλική δομή του . Αφήνοντας το θα μείνει μόνιμα στο σχήμα που

εσείς του δώσατε. Αν το θερμαίνεται η κρυσταλλική του δομή αλλάζει σε μια εντελώς

156

διαφορετική μορφή , με αποτέλεσμα το αντικείμενο να επιστρέψει στην αρχική του μορφή.

ΨΕΥΔΟΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ

Η Ψευδοελαστικότητα είναι παρόμοια , αλλά δεν απαιτείται μεταβολή της θερμοκρασίας του αντικειμένου με σκοπό να πάρει το αρχικό του σχήμα , μετά την παραμόρφωση που υπέστηκε. Αυτό που συμβαίνει με την μορφή μνήμης-σχήματος και με την ψευδοελαστικότητα σχετίζεται με το γεγονός πως η εσωτερική δομή ενός στερεού υλικού αλλάζει συνεχώς ανάμεσα σε δύο πολύ διαφορετικές κρυσταλλικές

δομές : με άλλα λόγια τα μόρια αλλάζουν τη διάταξή τους με έναν εντελώς αναστρέψιμο τρόπο. Αυτό ονομάζεται φάση-αλλαγής-στερεάς κατάστασης και ακούγεται πιο περίπλοκο από όσο είναι στην πραγματικότητα .Όλοι είμαστε

συνηθισμένοι σε αλλαγές φάσεων : κάθε φορά που βάζετε ένα παγάκι σ' ένα ποτό και το βλέπετε να λιώνει , βλέπετε μια φάση αλλαγής. Καθώς το παγωμένο νερό

θερμαίνεται μετατρέπεται από την στερεά φάση (πάγος) στην υγρή φάση (νερό). Σε γενικές γραμμές κάτι παρόμοιο συμβαίνει σε μια αλλαγή -φάσης στερεάς κατάστασης , όπου το υλικό είναι στερεό τόσο πριν , όσο και μετά την μετατροπή, επειδή τα μόρια

αλλάζουν μεν διάταξη , όμως παραμένουν συνεχώς πολύ κοντά μεταξύ τους , με αποτέλεσμα να διατηρείται η στερεά κατάσταση του υλικού.

Τα συνηθισμένα μεταλλικά αντικείμενα δεν έχουν μνήμη του σχήματός τους . Αν κάτσετε πάνω σε ένα ζευγάρι γυαλιών από αλουμινένιο σκελετό και τα λυγίσετε,

είναι δύσκολο να τα επαναφέρετε και πάλι, έτσι όπως ήταν. Πρέπει να χρησιμοποιήσετε τη δικιά σας μνήμη για το πώς ήταν πριν ο σκελετός των γυαλιών σας και να κοπιάζετε στρίβοντας τα και λυγίζοντας τα .Ακόμα και τότε δεν υπάρχει καμιά εγγύηση πως το σχήμα τους θα μοιάζει ακριβώς με το αρχικό τους . Μπορεί

ακόμα να τα σπάσετε , αν τα λυγίσετε με πολύ δύναμη.

Έτσι , τώρα όλο και πιο πολλές εταιρίες εκμεταλλεύονται τις ψευδοελαστικές ιδιότητες των έξυπνων κραμάτων, και κατασκευάζουν π.χ. σκελετούς γυαλιών ,οι

οποίοι μπορούν να υποστούν μεγάλες παραμορφώσεις στην κατάσταση της υψηλής τους θερμοκρασίας και στη συνέχεια να επιστρέψουν στο αρχικό τους σχήμα όταν

έχει πια αφαιρεθεί η πίεση από πάνω τους .Αυτό είναι το αποτέλεσμα της ψευδοελαστικότητας κατά το οποίο, η μαρτενσιτική φάση δημιουργείται, πιέζοντας το μέταλλο όταν αυτό βρίσκεται στην ωστενιτική του φάση .Με την αφαίρεση της

πίεσης που του ασκείται, ο μαρτενσίτης μετατρέπεται σε ωστενίτη και το αντικείμενο επιστρέφει στην αρχική του μορφή. Με αυτόν τον τρόπο το μέταλλο έχει την

δυνατότητα να λυγίζει, να στρίβει και να τεντώνεται χωρίς να του προκαλείται μόνιμη παραμόρφωση.

Χάρη λοιπόν σ' αυτή την πτυχή των ιδιοτήτων των κραμάτων μνήμης-σχήματος, που ονομάζεται Ψευδοελαστικότητα (ή Υπερελαστικότητα), κατασκευάζονται

157

σχεδόν άφθαρτοι σκελετοί γυαλιών , για τους οποίους οι κατασκευαστές ισχυρίζονται ότι είναι τουλάχιστον 10 φορές πιο ευέλικτοι από το ατσάλι!

ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΕΣ ΜΟΡΦΕΣ

Τα κράματα μνήμης-σχήματος αλλάζουν συνεχώς ανάμεσα σε δύο κρυσταλλικές μορφές που ονομάζονται ωστενίτης και μαρτενσίτης .Στις χαμηλότερες

θερμοκρασίες, παίρνουν τη μορφή του μαρτενσίτη, η οποία είναι σχετικά μαλακή, «πλαστική» και διαμορφώνεται εύκολα. Σε πολύ υψηλές συγκεκριμένες

θερμοκρασίες (διαφορετικές για κάθε κράμα) , μεταμορφώνονται σε ωστενίτη ,το οποίο είναι ένα πιο σκληρό υλικό που δεν παραμορφώνεται εύκολα. Επίσης η θερμοκρασία του μαρτενσίτη στα έξυπνα μέταλλα ,εξαρτάται από διάφορους

παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης και της χημείας των μετάλλων.

Τα κράματα νικελίου - τιτανίου (NiTi) είναι γενικά πιο ακριβά και αλλάζουν από την φάση του ωστενίτη στην φάση του μαρτενσίτη μετά την ψύξη. Και αντίστροφα

κατά τη διάρκεια θέρμανσης του υλικού πραγματοποιείται η μετατροπή του μαρτενσίτη σε ωστενίτη. Η μετάβαση αυτή εξαρτάται μόνο από την θερμοκρασία και

την πίεση , όχι από τον χρόνο .Η δομή του ωστενίτη παίρνει το όνομά της από κράματα χάλυβα της ανάλογης δομής .Στην περίπτωση του χάλυβα , ενώ ο

158

μαρτενσίτης μπορεί να σχηματιστεί γρήγορα σε ωστενίτη μετά από ψύξη , η αναστρέψιμη διαδικασία δεν είναι πραγματοποιήσιμη , έτσι τα κράματα του χάλυβα

δεν έχουν ιδιότητες μνήμης-σχήματος.

Η επαναλαμβανόμενη χρήση αυτού του εφέ του κράματος μνήμης-σχήματος μπορεί να οδηγήσει σε μετατόπιση των χαρακτηριστικών θερμοκρασιών

μετασχηματισμού (το αποτέλεσμα αυτό είναι γνωστό ως "λειτουργική κόπωση" , δεδομένου ότι συνδέεται στενά με την αλλαγή των μικροδομικών και λειτουργικών

ιδιοτήτων του υλικού)

Στο παραπάνω σχήμα φαίνεται το κλάσμα του μαρτενσίτη (όπου Ms η χαρακτηριστική θερμοκρασία από την οποία ξεκινά ο μαρτενσιτικός μετασχηματισμός και Mf η χαρακτηριστική θερμοκρασία στην οποία

ολοκληρώνεται .Η προκαλούμενη παραμόρφωση ανακτάται πλήρως εάν ο αναπροσανατολισμένος μαρτενσίτης θερμανθεί σε θερμοκρασίες ανώτερες μιας

χαρακτηριστικής θερμοκρασίας As , οπότε ξεκινά ο αντίστροφος μετασχηματισμός σε

159

ωστενίτη που ολοκληρώνεται σε μια χαρακτηριστική θερμοκρασία Af ) .Η διαφορά μεταξύ της θερμοκρασίας θέρμανσης και της θερμοκρασίας ψύξης οδηγεί σε

υστέρηση , όπου μέρος της μηχανικής ενέργειας χάνεται κατά την διαδικασία. Το σχήμα της καμπύλης εξαρτάται από τις ιδιότητες του κράματος μνήμης-σχήματος ,

όπως το είδος του υλικού αυτού και της λειτουργικής του κόπωσης.

.

2.ΜΟΝΟΔΡΟΜΗ και ΑΜΦΙΔΡΟΜΗ ΑΠΟΔΟΣΗ ΤΩΝ ΚΡΑΜΑΤΩΝ ΜΝΗΜΗΣ-ΣΧΗΜΑΤΟΣ

Τα κράματα μνήμης-σχήματος έχουν διάφορες αποδόσεις. Δύο συνηθισμένα αποτελέσματα είναι η Μονόδρομη και η Αμφίδρομη

Οι διαδικασίες πραγματοποίησής τους είναι παρόμοιες :

(α) ξεκινώντας από τον μαρτενσίτη

(b) προκαλώντας μια αναστρέψιμη παραμόρφωση για την μονόδρομη επίδραση ή μια αυστηρή μη αναστρέψιμη παραμόρφωση για την αμφίδρομη επίδραση

(c) θερμαίνοντας το δείγμα

(d) και ψύχοντας το ξανά

160

ΜΟΝΟΔΡΟΜΗ ΑΠΟΔΟΣΗ

Όταν ένα κράμα μνήμης-σχήματος βρίσκεται στην ψυχρή του κατάσταση (κάτω από μια χαρακτηριστική θερμοκρασία Αs ) , το μέταλλο μπορεί να λυγίσει ή να

τεντώσει , κρατώντας αυτό το σχήμα μέχρι να θερμανθεί πάνω από την θερμοκρασία μετάβασής του .Κατά την θέρμανση , το μέταλλο επιστρέφει στο αρχικό του

σχήμα .Όταν το μέταλλο κρυώσει θα παραμείνει στην αρχική του μορφή , μέχρι να παραμορφωθεί και πάλι.

Με την μονόδρομη επίδραση , η ψύξη του μετάλλου σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες δεν θα οδηγήσει σε μακροσκοπική αλλαγή σχήματος. Θερμαίνοντας το , η μετατροπή ξεκινά από την Αs και ολοκληρώνεται στην Αf (συνήθως από 2 έως

20*C , ή και παραπάνω αναλόγως το κράμα και τις συνθήκες φόρτωσης ). Η θερμοκρασία Α s καθορίζεται από τον τύπο και την σύνθεση του κράματος και μπορεί

να ποικίλλει μεταξύ -150 και 200* C .

ΑΜΦΙΔΡΟΜΗ ΑΠΟΔΟΣΗ

Το φαινόμενο της αμφίδρομης απόδοσης ενός κράματος μνήμης-σχήματος , είναι το αποτέλεσμα όπου το υλικό "θυμάται" δύο διαφορετικά σχήματα , ένα σε χαμηλές και ένα σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτό το αποτέλεσμα μπορεί επίσης να επιτευχθεί

χωρίς την εφαρμογή μιας εξωτερικής δύναμης (εγγενής αμφίδρομη δράση ) .Ο λόγος που το υλικό σε αυτές τις περιπτώσεις συμπεριφέρεται τόσο διαφορετικά οφείλεται

στην "εκπαίδευση" του. Εκπαίδευση σημαίνει ότι ένα κράμα μνήμης-σχήματος μπορεί να "μάθει" να συμπεριφέρεται με έναν ορισμένο τρόπο. Υπό κανονικές

συνθήκες , το κράμα "θυμάται" το σχήμα υψηλής θερμοκρασίας του , αλλά μετά από θέρμανση, με αποτέλεσμα να ανακτήσει το σχήμα αυτό , "ξεχνάει" αμέσως το σχήμα χαμηλής θερμοκρασίας του. Ωστόσο, μπορεί να "εκπαιδευτεί" για να "θυμάται" να αφήσει κάποιες υπενθυμίσεις ,στην φάση της υψηλής θερμοκρασίας, σχετικά με το σχήμα που θα πάρει στην φάση της χαμηλής θερμοκρασίας. Υπάρχουν διάφοροι

τρόποι για να γίνει αυτό. Σε περίπτωση όπου ένα εκπαιδευμένο αντικείμενο θερμανθεί πάνω από ένα ορισμένο σημείο , θα χάσει την αμφίδρομη ιδιότητά του.

Αυτή η αντίδραση ονομάζεται "αμνησία".

ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ

Τα έξυπνα κράματα συνήθως κατασκευάζονται με χύτευση , χρησιμοποιώντας τήξη με ηλεκτρικό τόξο κενού ή τήξη μέσω επαγωγής. Αυτές οι ειδικές τεχνικές χρησιμοποιούνται για να κρατήσουν όσο λιγότερες ακαθαρσίες μέσα στο κράμα

γίνεται , εξασφαλίζοντας με αυτόν τον τρόπο την καλύτερη ανάμειξη των μετάλλων. Η ράβδος τότε, βρίσκεται σε θερμική έλαση, στα ευρύτερα τμήματά της και στη

συνέχεια τραβιέται για να μετατραπεί σε σύρμα. Ο τρόπος με τον οποίο κάθε κράμα 161

"εκπαιδεύεται" εξαρτάται από τις ιδιότητες που θέλουμε να αποκτήσουν. Η "εκπαίδευση" υπαγορεύει το σχήμα που θα "θυμηθεί" το κράμα , όταν θερμανθεί. Αυτό συμβαίνει με τη θέρμανση του κράματος, έτσι ώστε οι εξαρθρώσεις του να

επανατάσσονται σε σταθερές θέσεις, αλλά όχι σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, στις οποίες το μέταλλο θα ανακρυσταλλωθεί. Το θερμαίνουμε σε θερμοκρασία από 400 βαθμούς μέχρι 500 βαθμούς κελσίου για 30 λεπτά. Τυπικοί μεταβλητές για ορισμένα κράματα είναι οι 500 βαθμοί και για περισσότερο από πέντε λεπτά .Στην συνέχεια διαμορφώνονται , ενώ ζεσταίνονται και ψύχονται γρήγορα , με απότομη ψύξη στο

νερό , ή ψύχοντας τα στον αέρα.

Τα σύρματα από κράματα μνήμης σχήματος καμιά φορά ονομάζονται και "Νitinol" καθώς αποτελούνται από νικέλιο και τιτάνιο.. Έχουν την ικανότητα να

διπλώνονται και να σχηματίζουν πολύπλοκα σχήματα με μεγάλη ευκολία .Μπορούν επίσης και διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια .Ωστόσο, είναι πολύ ακριβά σε σύγκριση με

τον συνηθισμένο χάλυβα ή τα σύρματα χαλκού. Οι παρακάτω ιδιότητες τους τα καθιστούν μέλη στην κατηγορία των ειδικών μετάλλων.

1. Το σύρμα αυτό από SMA (Smart Material Alloys) έχει μνήμη - για παράδειγμα αν έχει αναδιπλωθεί για να διαμορφώσει ένα σχήμα και στη συνέχεια θερμανθεί πάνω

από 90 βαθμούς Κελσίου , επιστρέφει στο αρχικό του σχήμα.

2. Το υλικό μπορεί επίσης να "προγραμματιστεί" να θυμάται ένα σχήμα που εμείς θα καθορίσουμε .Αυτό επιτυγχάνεται με την αναδίπλωσή του σε ένα συγκεκριμένο σχήμα και στη και με την σύσφιξή αυτής του της θέσης .Το σύρμα θερμαίνεται στη συνέχεια ,για περίπου πέντε λεπτά στους 150 βαθμούς ή διαχέεται από ηλεκτρικό

ρεύμα .Αν τώρα το σύρμα διπλωμένο σε ένα άλλο σχήμα τοποθετηθεί σε καυτό νερό , θα επιστρέψει στην αρχική "προγραμματισμένη" του μορφή.

Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει έναν χάλυβα .Συνδέοντας στο κύκλωμα μια μπαταρία , περνάει μέσα από το σύρμα ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτή η διαδικασία

162

χρησιμοποιείται για να "προγραμματίσουμε" ένα τέτοιο μέταλλο.

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

Τα έξυπνα μέταλλα που είναι βασισμένα στο χαλκό και στα κράματα νικελίου -τιτανίου (NiTi) θεωρούνται ότι είναι υλικά μηχανικής .Αυτές οι συνθέσεις μπορούν

να κατασκευαστούν σε σχεδόν οποιοδήποτε σχήμα και μέγεθος.

Η απόδοση της δύναμης του έξυπνου μετάλλου είναι χαμηλότερη από εκείνη του συμβατικού χάλυβα , αλλά μερικές συνθέσεις έχουν υψηλότερη απόδοση από ότι το

πλαστικό ή το αλουμίνιο.

Το όριο ελαστικότητας του χάλυβα , μπορεί να φτάσει τα 500 MPa (mega Pascal ,μονάδα μέτρησης της πίεσης) . Το υψηλό κόστος από το μέταλλο το ίδιο και τις απαιτήσεις επεξεργασίας καθιστούν δύσκολη και δαπανηρή την εφαρμογή των

SMAς σ' ένα σχέδιο , με αποτέλεσμα , αυτά τα υλικά να χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές όπου οι σούπερ ελαστικές ιδιότητες ή η απόδοση του κράματος μνήμης-

σχήματος μπορεί να αξιοποιηθεί.

Ένα από τα πλεονεκτήματα της χρήσης αυτών των κραμάτων είναι το υψηλό επίπεδο των επαναφορών των πλαστικών παραμορφώσεων που μπορούν να

προκληθούν .Η μέγιστη ανακτήσιμη πίεση που αυτά τα υλικά μπορούν να κρατήσουν χωρίς να υποστούν μόνιμη βλάβη είναι έως 8% για ορισμένα κράματα.

163

Alloys Having A Shape Memory Effect:

c) Ag-Cd 44/49 at.% Cd d) Au-Cd 46.5/50 at.% Cd e) Cu-Al-Ni 14/14.5 wt.% Al and 3/4.5 wt.% Ni f) Cu-Sn approx. 15 at.% Sn g) Cu-Zn 38.5/41.5 wt.% Zn h) Cu-Zn-X (X = Si,Sn,Al) a few wt.% of X i) In-Ti 18/23 at.% Ti j) Ni-Al 36/38 at.% Al k) Ni-Ti 49/51 at.% Ni l) Fe-Pt approx. 25 at.% Pt m) Mn-Cu 5/35 at.% Cu n) Fe-Mn-Si o) Pt alloys

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

ΑΕΡΟΣΚΑΦΗΠολλές εταιρίες κατασκευής αεροσκαφών ( Boeing , General Electric Aircraft

Engines ,Goodrich Corporation, NASA and All Nippon Airways) , ανέπτυξαν την Variable Geometry Cherron χρησιμοποιώντας τα κράματα μνήμης- σχήματος τα οποία έχουν την ιδιότητα να μειώνουν τον θόρυβο του κινητήρα αεροσκάφους.

ΣΩΛΗΝΩΣΕΙΣΗ πρώτη καταναλωτική εμπορική εφαρμογή για το υλικό ήταν ως σύνδεσμος

κραμάτων μνήμης- σχήματος για σωληνώσεις. π.χ. αγωγοί πετρελαίου για βιομηχανικές εφαρμογές , σωλήνες ύδρευσης και παρόμοια είδη σωληνώσεων για

τους καταναλωτές

ΙΑΤΡΙΚΗΤα έξυπνα μέταλλα εφαρμόζονται στον τομέα της ιατρικής , για παράδειγμα , ως συσκευές σύνδεσης για οστεοτομίες στην ορθοπεδική χειρουργική , και ως

οδοντιατρικά σιδεράκια.

Στα τέλη της δεκαετίας του 1980 η εμπορική εισαγωγή της Nitinol εμφανίστηκε ως μια τεχνολογία ευρείας διάδοσης σε μια σειρά από ελάχιστες επεμβατικές

ενδοαγγειακές εφαρμογές. Ενώ οι πιο δαπανηρές και από ανοξείδωτο χάλυβα, είναι οι ιδιότητες επέκτασης των κραμάτων της Nitinol κατασκευασμένες σε θερμοκρασία

164

σώματος και οι οποίες έχουν αποτελέσει μια ελκυστική εναλλακτική λύση (balloon expandable devices in stent grafts) ‘όπου έχουν τη δυνατότητα να προσαρμοστούν

στο σχήμα ορισμένων αιμοφόρων αγγείων, όταν εκτεθούν σε θερμοκρασία σώματος. Κατά μέσο όρο το 50% του συνόλου των περιφερειακών ενδοπρόσθετων αγγείων,

είναι κατασκευασμένα με αυτόν τον τρόπο.

ΟΠΤΟΜΕΤΡΙΑΣκελετοί γυαλιών κατασκευασμένοι από τιτάνιο ( το οποίο περιέχεται στην ομάδα

των έξυπνων μετάλλων) διατίθενται στο εμπόριο με τις εμπορικές επωνυμίες Flexon και TITANFLEX .Αυτοί οι σκελετοί κατασκευάζονται συνήθως από έξυπνα μέταλλα, τα οποία έχουν μεταβατική θερμοκρασία κάτω από την αναμενόμενη θερμοκρασία δωματίου .Αυτό επιτρέπει τους σκελετούς να υποστούν μεγάλες παραμορφώσεις, κάτω από μεγάλες συνθήκες πίεσης , αλλά προορίζονται να ανακτούν και πάλι το

αρχικό τους σχήμα όταν τους αφαιρεθεί η πίεση.( βλ. ψευδοελαστικότητα )

ΟΡΘΟΠΕΔΙΚΗ ΧΕΙΡΟΥΡΓΙΚΗΗ συσκευή σύνδεσης (βλ. ΙΑΤΡΙΚΗ) αποθηκεύεται σε μεγάλα ψυγεία σε μορφή

εξαρτήματος και εμφυτεύεται στις πρότρυπες του μυελού των οστών κατά την διαδικασία της οστεοτομίας. Καθώς το θερμαίνεις επιστρέφει στην αρχική δομή του , συμπιέζοντας τις οστικές επιφάνειες μαζί , για την προώθηση της ένωσης των οστών.

Ε.Τα μέταλλα στην προσθετική ιατρική

165

Ιστορία

Φαίνεται πως ήδη οι Αρχαίοι Αιγύπτιοι είχαν αναπτύξει την προσθετική ιατρική από τον 6ο αιώνα π.Χ. Σύμφωνα με μελέτες δύο τεχνητά μεγάλα δάκτυλα μπορεί να είναι τα πρώτα πραγματικά προσθετικά μέρη που δημιουργήθηκαν μέχρι σήμερα. Ενδείξεις λένε ότι φέρουν ίχνη χρήσης και ενδείξεις ότι είχαν φορεθεί και δεν χρησιμοποιήθηκαν μόνο για να αποκατασταθεί η σωματική ακεραιότητα στις μούμιες.

Η κατασκευή είναι από ξύλο και δέρμα ώστε να διευκολύνει τους ιδιοκτήτες στο περπάτημα.

Τα μέταλλα στην ιατρική

Τιτάνιο (Ti): Αν και μοιάζει απίθανο το Τιτάνιο όντως χρησιμοποιείται στην ιατρική και ειδικά στις εμφυτέψεις στα δόντια. Με το Τιτάνιο μπορούν να στηριχτούν τα δόντια αποφεύγοντας την οδοντοστοιχία, αντέχει στο χρόνο, είναι άγευστο και χρησιμοποιείται χάρη στη γρήγορη βιοσυμβατικότητα που έχει με τον οργανισμό, γι αυτό δεν έχουμε αλλεργίες.

Τα κράματα Τιτανίου χρησιμοποιούνται σε ενθέματα ολικής αντικατάστασης των μηρών και μπορεί να αντέξει 10-15 χρόνια.

Το Τιτάνιο χρησιμοποιείται επίσης στους βηματοδότες και στους απινιδωτές στην καρδιά.

Ενθέματα Τιτανίου χρησιμοποιούνται στις χειρουργικές επεμβάσεις για την επισκευή των οστών που έχουν φθαρεί.

166

Το Burr Plug είναι κατασκευασμένο από πολυκαπρολακτόνη που είναι φθηνό υποκατάστατο των δίσκων Τιτανίου για επιδιορθώσεις τρυπών στο κρανίο. Το δομικό του δίκτυο λειτουργεί σαν βάση πάνω στην οποία θα δημιουργηθεί καινούργιο οστό. Αντίθετα με το Τιτάνιο που παραμένει μόνιμα στον ασθενή και γίνεται αισθητό. Η πολυκαπρολακτόνη αποικοδομείται βαθμιαία, αφήνοντς το κόκαλο να αναπτυχθεί, χωρίς να αφήνει ίχνη της ύπαρξής της. Έχει ευκαμψία η οποία το καθιστά εξατομικευμένο, καθώς μπορεί να πάρει τη μορφή του κρανίου οποιουδήποτε ασθενή. Μπορεί επίσης να εμφυτευτεί στη σπονδυλική στήλη, στις αρθρώσεις των γονάτων και στα μάτια.

Χρυσός( Ag )-Λευκόχρυσος( Pt )

Ο χρυσός είναι ανθεκτικός και αντιστασιακός στη διάβρωση, σταθερός. Επίσης μαλακώνει τα κράματα.

Ο λευκόχρυσος βελτιώνει την αντοχή στα κράματα για ηλεκτρόδια (άκρα βηματοδότη).

Ζιρκόνιο-Αλουμίνιο ( Al )

Το ζιρκόνιο χρησιμοποιείται για την λεύκανση στα δόντια ενώ το αλουμίνιο ως οδοντιατρικό ένθετο.

167

Άργυρος( Au )-Ψευδάργυρος( Zn )

Ο άργυρος αντισταθμίζει το χρώμα από το χαλκό ενώ ο ψευδάργυρος ελαττώνει τα σημεία τήξεως.

Ταντάλιο( Ta )

Χρησιμοποιείται για εμφυτέψεις σε ζώα είναι βιοσυμβατό, έχει χαμηλή μηχανική ιδιότητα και υψηλή πυκνότητα.

• Σκληρότερα κράματα περιέχουν λιγότερο χρυσό και χρησιμοποιούνται για την κατασκευή κορώνας για τα δόντια ή για το μυτερό των δοντιών που καταπονούνται με υψηλές τάσεις.

Μεταλλικά ενθέματα

Το πρώτο κράμα μετάλλων που αναπτύχθηκε για ανθρώπινη χρήση ήταν ο βαναδιούχος χάλυβας ο οποίος χρησιμοποιήθηκε για θραυσμένα οστά ή βίδες. Άλλα μέταλλα όπως ο σίδηρος (Fe), χρώμιο (Cr), κοβάλτιο (Co), νικέλιο (Ni), τιτάνιο (Ti), ταντάλιο (Ta), (Μο), βολφράμιο (W) χρησιμοποιήθηκαν για κράματα για να κατασκευαστούν εμφυτεύματα για να είναι ανεκτά από τον οργανισμό και να χρησιμοποιηθούν σε μικρές ποσότητες.

168

Οδοντιατρικά μέταλλα

Το οδοντιατρικό αμάλγαμα είναι κράμα που κατασκευάζεται από υγρό υδράργυρο και από άλλα στερεά μέταλλα όπως ο χρυσός (Ag), χαλκός (Cu), (Sn) κ.α.

Βιβλιογραφία

Η ιστορία του περιοδικού πίνακα (οι πηγές αυτές επισκεύθηκαν κατά το χρονικό διάστιμα 15/2/2012-4/4/2012)

• http :// en . wikipedia . org / wiki / Antoine _ Lavoisier

• http :// en . wikipedia . org / wiki / History _ of _ the _ periodic _ table

169

• http :// www . ausetute . com . au / pthistor . html

• http :// www . chemistryexplained . com / Kr - Ma / Lavoisier - Antoine . html # b

• http :// www . chemheritage . org / discover / online - resources / chemistry - in - history / themes / early - chemistry - and - gases / lavoisier . aspx

• http :// www . meta - synthesis . com / webbook /35_ pt / pt _ database . php ? PT _ id =3

• http :// en . wikipedia . org / wiki / Julius _ Lothar _ Meyer

• http :// www . chemheritage . org / discover / online - resources / chemistry - in - history / themes / the - path - to - the - periodic - table / meyer - and - mendeleev . aspx

• http :// www . ausetute . com . au / pthistor . html

• http :// www . meta - synthesis . com / webbook /35_ pt / pt _ database . php ? Button = pre -1900+ Formulations

• http :// en . wikipedia . org / wiki / Alexandre - Emile _ B % C 3% A 9 guyer _ de _ Chancourtois

• http :// www . corrosion - doctors . org / Periodic / Periodic - de - Chancourtois . htm

• http :// en . wikipedia . org / wiki / John _ Alexander _ Reina _ Newlands

• http :// en . wikipedia . org / wiki / Henry _ Moseley

• http :// en . wikipedia . org / wiki / History _ of _ the _ periodic _ table

• http :// en . wikipedia . org / wiki / Dmitri _ Mendeleev

• http :// allperiodictables . com / ClientPages / AAEpages / aaeHistory . html

170

• http :// en . wikipedia . org / wiki / Periodic _ table

• http :// www . rod . beavon . clara . net / lotharme . htm

• https :// seaborg . llnl . gov / seaborg . php

• http :// en . wikipedia . org / wiki / William _ Odling

• http :// en . wikipedia . org / wiki / Johann _ Wolfgang _ D % C 3% B 6 bereiner

• http :// www . chem . uoa . gr / chemicals / chem _ history . htm

• http :// el . wikipedia . org / wiki /% CE % A 4% CE % AD % CF %83% CF %83% CE % B 5% CF %81% CE % B 1_% CF %83% CF %84% CE % BF % CE % B 9% CF %87% CE % B 5% CE % AF % CE % B 1

• http :// el . wikipedia . org / wiki /% CE % A 4% CE % AD % CF %83% CF %83% CE % B 5% CF %81% CE % B 1_% CF %83% CF %84% CE % BF % CE % B 9% CF %87% CE % B 5% CE % AF % CE % B 1

• http :// el . wikipedia . org / wiki /% CE % A 0% CE % BB % CE % AC % CF %84% CF %89% CE % BD

• http :// prezi . com / cy 9 ocima 0 jvh / gmelins - system /

• http :// www . nndb . com / people /051/000094766/

• http :// www . amazon . com / Periodic - Table - Its - Story - Significance / dp /0195305736

• http :// en . wikipedia . org / wiki / Leopold _ Gmelin http://www.ovguide.com/leopold-gmelin-9202a8c04000641f80000000002204a6#

• http :// en . wikipedia . org / wiki / Gustavus _ Detlef _ Hinrichs

171

• http :// en . wikipedia . org / wiki / William _ Ramsay

• http :// www . chemheritage . org / discover / online - resources / chemistry - in - history / themes / the - path - to - the - periodic - table / ramsay . aspx

• http :// www . meta - synthesis . com / webbook /35_ pt / pt _ database . php

Ονοματολογία

Πηγές:

• http :// www . vanderkrogt . net / elements /

• http://www.rsc.org/

• http://greeksurnames.blogspot.com/2011/01/blog-post_07.html

• http :// el . wikipedia . org /

• Τα ονόματα των χημικών στοιχείων Κώστα Ρ. Παπαζήση εδόσεις ΣΑΒΒΑΛΑ

Μέταλλα

Πηγές:

• www.metal.ntua.gr

• www.panacea.med.uoa.gr

• www.wikipedia.com

• www.m3.tuc.gr

• www . geo . auth . gr

• Ειδική ανόργανη χημεία Τα χημικά στοιχεία και οι ενώσεις τους Πέτρος Π. Καραγιαννίδης εκδ. Ζήτη

• Φυσική+ Χημεία τόμος 1

• www . jewelpedia . com

• www.webelements.com

• John Emsley ‘Nature’s Building Blocks’, Oxford University Press paperback 2003

• Αναστάσιος Βάρβογλης ‘Πορτρέτα των χημικών στοιχείων’, Πανεπιστημιακές εκδόσεις Κρήτης 2001

172

Έξυπνα μέταλλα

ΠΗΓΕΣ:

• http :// en . wikipedia . org / wiki / Shape - memory _ alloy

• http :// www . stanford . edu /~ richlin 1/ sma / sma . html

• www . reade . com / products /4- alloys - metal - inorganic - fusible - intermetallic - powder - sheet - a - wire /679- shape - memory - alloy - sma - shape - memory - metal - shape - memory - wire - superelastic - alloy - smart - metal - memory - alloy - muscle - wire - smart - alloy

Τα μέταλλα στην προσθετική ιατρική : ΠΗΓΕΣ:

• SKAI.gr “Οι αρχαίοι Αιγύπτιοι είχαν αναπτύξει την προσθετική’’• http :// www . evangelosgakis . com / oliki - arthoplastiki - isxioy . html • http :// dspace . lib . ntua . gr / bitstream /123456789/3153/3/ papadopoulosk _ isxio . pd

f

Για την παραπάνω εργασία δούλεψαν οι μαθητές της 1ης Λυκείου του Μουσικού Παλλήνης :

• ‘Ιστορία του Περιοδικού Πίνακα’ :Ελευθερία Παύλου

173

Κωνσταντίνα Μπαϊρακτάρη Μαίρη ΤσιάτσιουΜυρτώ ΠασχαλίδηΝιόβη Τζαβέλλα

• ‘Ονοματολογία’ :Αλεξάνδρα ΤσιάπηΜαρία Ειρήνη ΠαχυγιάννηΧριστίνα ΔεληγιώργηΑριστέα ΒλάχουΝικολέτα Καλούδη

• ‘Μέταλλα’ :Σοφία ΡουμπάτηΕλένη ΒασιλονικολούΣοφία ΓούσγουλαΘέμις ΑνδρεουλάκηΚατερίνα ΜούκαΈλλη Μουχταρίδη

• ‘Μέταλλα στη τεχνολογία’ :Οδυσσέας ΤσούβαληςΕλένη ΦίλιουΜαρίνα ΛυπήρουΦιλίππα Σαματά

• Το εξώφυλλο : Ελένη Φίλιου

174