这个世界上总有人有奇奇怪怪的收集癖,而有钱人的收集癖总是显得特立独行,比如从前的世界首富比尔·盖茨,他不喜欢收集豪车、名表,反而喜欢收集各种元素。在他的办公室当中,就有一面“元素周期表墙”。

元素周期表各周期元素数目(元素周期表目前共118种元素)(1)

比尔盖茨家的元素周期表墙

有人可能觉得,收集元素有什么难的,这些元素不都是大自然当中本身就有的吗?那么,元素周期表目前共有118种元素每种收集1克的话,大概要花多少钱呢?

元素周期表

大部分人对元素周期表的印象可能就停留在“氢氦锂铍硼,碳氮氧氟氖,钠镁铝硅磷,硫氯氩钾钙”的口诀上了,甚至都记不清元素周期表到底有多少种了。

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元素周期表

其实这很正常,因为元素周期表从本质上来说并不是永远不变的,当科学家在自然界中发现新的元素时,就会将它们加入其中。所以在我们没有关注的时候,元素周期表其实也在偷偷地壮大自己的队伍。

最早的现代化学元素周期表是门捷列夫在1869年时创造的,当时的已知元素还只有63种。如今元素周期表当中的元素已经翻了一倍,并且一些元素的出现为人类科技进步贡献了巨大的力量。

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门捷列夫

既然元素周期表这样有意义,收集它用来做一个独一无二的展品似乎也不错,那么,想收集齐的话容易吗?

每个收集1克,集齐要花多少钱

比尔·盖茨未能填满的那面墙,就可以看出想集齐是非常不容易的。因为有些元素在自然界中很多,有些元素不仅少,还具有半衰性,这就意味着你千辛万苦地收集来,可能就只能当看个“呲花”,转瞬即逝

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部分元素具有半衰性

首先咱们先来说说位于元素周期表前几个周期中,价格比较便宜的元素。像氢氦锂铍硼这五个元素,在地壳当中的含量都非常丰富,除了铍元素价格稍高,每克大概为5.995元以外,剩下的每克单价都在1元以下

至于碳氮氧氟氖的价格跟上面几个差不多,基本都只要不到1块钱就能搞定。像氧和碳这种元素,单价甚至连一分钱都不到,完全可以忽略不计。

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蓝色的液态氧

在粗略统计下,集齐前三个周期的元素只需要不到9块钱。这样来看,好像并不难,造价也可以接受,甚至说,按这种花销下去,收集齐的耗资还不如一个手办高,还是比较划算的。

但事实没这么容易,咱们再来看看价格在千元以上,百万以下的元素。93号镎元素,是以海王星的名字来命名的,外表看起来是一块平平无奇的银白色金属,但是具有放射性。

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镎元素

并且这个元素在自然界当中几乎不存在,只能依靠人造制成。而且这种元素的半衰期很短,大概在2.35天左右,所以想一直留住本真的它,可能就需要每隔两天换一次展品。镎每克的单价大约是3960元,收集1克还是有机会的。

位于它前后的91号镤元素和94号钚元素的单价也在千元以上,钚元素作为制造核武器的重要原料,每克造价甚至达到了38940元

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钚元素与核武器有关

当然,几千元甚至几万元,在土豪的眼中也就不算什么,起码对比尔盖茨这种人来说,就能轻松地收集齐。但是,接下来要介绍的几种元素,其价格就是可望而不可即的了。

比如原子序数为98号的锎元素,它是第六个被人工合成的超铀元素,看起来是银白色的。由于需要极其复杂的手段进行人工合成,所以它的每克售价至少在20亿以上

上世纪,美国原子能协会曾向学术机构出售过这种元素的同位素,不仅出价高,制造出来的量也相当的少。

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闪闪发光的锎

还有84号元素钋,它是已知最稀有的元素之一,外观也是银白色的金属。这个元素还是居里夫人和他的丈夫一起发现的,不仅贵,还含有剧毒。

更重要的是,钋元素在地壳当中的含量只有100万亿分之一,所以更多时候想得到它还是要依靠人工制造,据悉它的每克价格甚至达到了3000亿元左右,简直贵的离谱。

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居里夫人与钋

由此可见,化学周期表当中的各种元素,便宜的不到一分钱,而贵的却动辄要几千亿。在这种情况下,想要全部收集齐,至少要花费5000多亿元,并且许多元素是你拿钱都买不到的。

从现实的角度来说,即使有人富可敌国,可以一掷千金地收集齐所有的元素,也无法将其好好地摆在展柜当中做长期展览。

因为许多元素的半衰期非常的短暂,可能刚在实验室制造出来后,才运回家就已经衰变了,此时它就不是元素周期表当中所指的那个元素了,严苛的强迫症应该无法忍受这样的事情。更不用说,某些放射性元素对人体还有害。

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放射性元素的危害很大

不过,不将其全部收集,收集比较常见的一部分还是比较简单的。国外有不少人都在尝试使用元素周期表的实物展窗的形式展示元素周期表。

元素周期表实物展窗

人其实是一种视觉动物,如果只是看元素周期表上密密麻麻的字和符号,很难对其产生深刻的印象。所以元素周期表的实物展窗,不仅能体现各个元素本来的模样,还能让大家对其形象记忆

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元素周期表实物展窗

需要注意的是,人们在制作元素周期表实物展窗的时候,并不是像大家想象的那样,将每种元素切下来一点儿然后放在器皿中。

而是会寻找各种形态各异的单质,以镁元素来说,像镁条、镁粉等都可以放进镁元素的展窗。而且他们也没有要求一定展示单质物品,像一些用镁合金制造成的东西,也会被放入其中。

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镁棒

国内一些学者也尝试着做了元素周期表的实物展窗,并且会将具有相似特点的元素编成一组单独展示,比如锰、铁、镍、铜等,它们的元素就十分丰富多变。

除了单质元素,每种元素之下还分为了单质、合金类、化合物三类分别展示,让人们可以通过眼睛充分了解这些元素的实体。

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每个元素都展示三类

当然,在制作这种实物展窗的时候,依旧会面临许多格子空着的情况。毕竟有些元素的价格实在太高了,或者属于放射性元素,并不适合拿来展示。

并且鉴于元素周期表这些年的不断演化,可能还要空出几个格子来迎接新成员。

那么,元素周期表到底曾发生过怎样的变化?有多少化学家为这张表付出过努力呢?

元素周期表的漫长演化

首先就是尝试阶段,在1862年时,法国的矿物学家尚古多创造了“螺旋图”,让元素周期表围绕着圆柱体分布。但凡性质相似的元素,都会处在同一条垂线上,不过看起来还是非常费劲儿的。

在他之后,英国化学家欧德林和德国化学家迈耶尔又相继发布了其他类型的元素表。

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元素周期表的变化

直到1869年的时候,门捷列夫发布了第一个周期率图表,兼顾了纵向和横向排列的特点,又极具区分性,所以赢得了更多的支持。

在这种情况下,门捷列夫时隔两年又出了第二张元素周期表,将排布方式从竖排变成了横排。

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门捷列夫创造的第一张元素周期表

上世纪初开始,元素周期表就进入了完善的阶段,而且人们在发现新的元素之后还会不断地往里面加,在这种情况下,一些元素原有的位置也出现了变化。更多的放射性元素和惰性气体出现在了周期表当中,并且德国化学家柯塞尔还用原子序数替代了原来的相对原子质量。

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原子序数在左上角

其实元素周期表的不断变化,正是代表人类探索世界的过程处在不断地进步当中,我们发现的元素越来越多,人工可以制造出来的元素也越来越多。在这种情况下,元素周期表,也算是见证人类的发展史了。

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