2019年是化学元素周期表问世150周年。日前,欧洲化学学会发布了一份反映地球上90种自然元素储量的新元素周期表,以“扭曲”的方式告诉人们地球上哪些元素将会因为人类的过度使用而面临消失的危险,其中有些元素,可能会在百年内消失。
这份新元素周期表指出,构成地球大气21%的氧气是地球上储量最丰富的元素,不会面临消失的危险,但许多用于制造电脑和智能手机等高科技设备的元素则岌岌可危。新元素周期表显示,手机大约需要的30种元素中,供应充足的有:氢、碳、铝、硅、氧、钾、溴、镧、镨、铕、钆、铽。供应有限、未来有供应风险的有:锂、镁、磷、镍、铜、钕、锡、锑、钨、金、铅。因使用量增加、有枯竭风险的有两种:钴、镝。100年内面临严重枯竭威胁的元素有:镓、砷、钇、银、铟。
以铟(In)为例。铟是一种银色金属,被用于制造手机和电脑的触摸屏。有专家表示,如果人类按目前使用习惯,每隔几年就丢掉旧电脑和旧手机,那么用于制造智能手机和电视屏幕的铟将在20年内耗尽。这种元素还应用于光纤激光器,电子元件的冷焊和蓝色LED等。
从新元素周期表中可以看出,被标示为橙红色的元素“一百年内面临严重枯竭威胁”。这其中除了镓(Ga)、砷(As)等大家不大熟悉的元素外,竟然还包括氦(He)!
氦是宇宙中仅次于氢的第二丰富的元素,但由于人们过多地放飞派对气球,氦在地球上可能只够使用数十年时间。欧洲化学学会会长大卫·科尔-汉密尔顿说,核磁共振扫描仪和深海潜水设备中使用的氦气通常都是循环利用的,但派对上的氦气球往往直接向大气层释放气体,“氦进入大气层后,会直接飞到大气层的边缘,永远消失在外太空中。如果人类不尽快改变放飞气球的行为,地球上的氦只够用10年左右。”专家们由此呼吁,不要再放氦气球。
『扭曲』版元素周期表(图/欧洲化学学会官网)
按照2016年修订的新版元素周期表,目前已知118种元素,其中90种自然存在,另外28种由人工合成。
人工合成元素是指人工合成的许多自然界中不存在的元素,其大大扩展了元素周期表的范围。“人工合成元素有部分如砹、锝等,是先合成,后在自然界发现的,且自然界存量极少。但大多数人工合成元素还没有在自然界发现,也不能说‘元素都是自然存在’,大部分的人工合成元素可能是自然界原本不存在的,或者是截至目前没有在自然界中发现。”北京化学会秘书长、北京师范大学化学学院副教授孙根班说。
目前,元素周期表中的前七族元素(1~118号元素)已经补全,包括了地球上存在的所有元素;而超铀元素的半衰期非常不稳定,绝大部分在自然界中不存在,只能由人工合成。孙根班表示:“目前科学家正在努力开展119号元素合成,一旦被确认,将会开启第八周期元素,元素周期表仍在努力‘添丁’”。(本刊综合)※