IYPT2019 jeb 150 gadi Mendeļejeva periodiskajai tabulai (2423/0)
Publicēts: 30.01.2019
1869.gadā krievu zinātnieks Dmitrijs Mendeļejevs saprata, kā sakārtot ķīmiskos elementus, balstoties uz to īpašībām. Šo kārtību mēs pazīstam kā Mendeļejeva ķīmisko elementu periodisko tabulu. 2017.gada decembrī Apvienoto Nāciju Organizācija (ANO) pasludināja 2019.gadu par Starptautisko Periodiskās Tabulas gadu, tādejādi atzīmējot šo svarīgo notikumu. No Mendeļejeva laikā zināmajiem 61 elementiem tabula ir izaugusi līdz 118.
Periodiskā tabula ir ne tikai sasniegums ķīmijā. Tas ir unikāls rīks, kas ļauj paredzēt elementu uzvedību gan uz Zemes, gan Visumā.
Iesākumā Visumu piepildīja ūdeņradis un hēlijs (ja ignorējam tos mirkļus, kad tur bija dažādas eksotiskas daļiņas). Valdīja pirmatnējā tumsa. Zvaigžņu vēl nebija, nedz galaktiku. Viena pēc otras iedegās zvaigznes, ienesot gaismu Visumā. Vai zināt, ko tās vēl radīja? Tos ķīmiskos elementus, no kuriem esam veidoti mēs, mūsu planēta, komētas, asteroīdi un viss, ko vien spējat iztēloties. Katra nākamā zvaigzne, kas uzsprāga, arvien vairāk un vairāk bagātināja gāzu mākoņus ar jauniem ķīmiskajiem elementiem.
Mūsu Saule ir trešās paaudzes zvaigzne. Atšķirībā no pirmās paaudzes spīdekļiem, Saulē ir daudz "piemaisījumu" jeb smago elementu (astronomijā smags jeb metālisks ir viss, kas ir smagāks par ūdeņradi un hēliju). Pateicoties šiem piemaisījumiem, ar kuriem bija bagāts gāzu un putekļu mākonis, kurā piedzima Saule, izveidojās planētas.
Dzīvības pastāvēšana nav iespējama bez dažādiem ķīmiskajiem elementiem. Daži no tiem ir svarīgāki, daži mazāk būtiski. Arī civilizācijas attīstība nav iedomājama bez ķīmiskajiem elementiem, zināšanām par to iegūšanu un izmantošanu.
#IYPT2019 ietvaros plānoti dažādi pasākumi un aktivitātes. Vairākas ķīmiķu organizācijas ir izstrādājušas modificētas periodiskās tabulas.
Pēdējā, kuru veidoja Eiropas Ķīmijas biedrība (EuChemS), ir īpaši izceļama, jo atsevišķi ķīmiskie elementi uz Zemes ir sastopami ierobežotā daudzumā. No 118 elementiem 90 ir tādi, kas sastopami dabā. Daļa no tiem ir pieejami nelielos daudzumos un tiek intensīvi izmantoti rūpniecībā. Lielākoties pēc izmantošanas šie retie elementi ir grūti atgriežami apritē (piemēram, nonāk izgāztuvē). Tabulā sarkanā krāsā izcelti tie elementi, kuru piejamība ir būtiski apdraudēta jau tuvākajā laikā. Pie tādiem pieder hēlijs (He), sudrabs (Ag), germānijs (Ge), stroncijs (Sr), cinks (Zn) un citi.
Oranžie un dzeltenie ir tie, kuru daudzums ir ierobežots, bet to pieejamība varētu nebūt apdraudēta tuvāko 100 gadu laikā. Protams, industrijām jau tagad būtu daudz intensīvāk jāapdomā, kā šos ierobežotos resursus atgūt un atgriezt apritē. Zaļie elementi ir tie, par kuru esību nav īsti pamata uztraukties.
Četri elementi ir daļēji melnā krāsā - to ieguve notiek arī konfliktu skartajos reģionos, kur noteik cīņa par raktuvēm, kā arī raktuvju apsaimniekošana un darba spēka resursu izmantošana tur lielākoties nenotiek atbilstoši starptautiski pieņemtajām normām. Ražotāji tiek aicināti izvērtēt, no kurām valstīm tiek iepirkti šie elementi, lai tādejādi neveicinātu šīs nevēlamās darbības.
Tabulā ar īpašu ikonu izcelts 31 elements, kas tiek izmantots viedtālruņu ražošanai. To skaitā ir visi četri melnie un seši sarkanie elementi. Viens no šiem sarkanajiem elementiem ir indijs (In), kas tiek izmantots skārienjutīgo ekrānu ražošanā. Tiek lēsts, ka šī elementa resursi varētu tikt izsmelti aptuveni 50 gadu laikā. Lai paildzinātu indija pieejamību, tiek ieteikti trīs galvenie virzieni - meklēt alternatīvas skārienjutīgo ekrānu izstrādē; efektīvāk atgūt no pārstrādātajām iekārtām un mazāk lietot (piemēram, iegādāties jaunu tālruni pēc iespējas retāk).
Vēl viens no elementiem, kas tiek izmantots viedtālruņu ražošanā, ir fosfors. Lielākā daļa šī elementa, kas tiek iegūts raktuvēs, tiek pārvērsts minerālmēslos. Fosfors tiek izmantots augu augšanas procesos, bet liela daļa fosfora notek no laukiem ūdeskrātuvēs, veicinot eitrofikācijas procesus. Šis fosfors pagaidām nav atgūstams un atkārtoti izmantojams nedz lauksaimniecībā, nedz citās ražošanas nozarēs.
Litijs, kas tiek izmantots akumulatoros, arī ir ierobežotā daudzumā. Ja visas šobrīd gadā pārdotās automašīnas darbotos uz elektrību un izmantotu litiju akumulatoros, gadā būtu nepieciešams iegūt 800 000 tonnu litija. Par laimi, litiju ir salīdzinoši viegli atgriezt apritē un izmantot atkārtoti.
Ņemot vērā šo informāciju, cilvēcei ir jārūpējas ne tikai par dzīvās dabas daudzveidības saglabāšanu, bet arī par ķīmisko elementu saudzīgu izmantošanu. Ne tikai kompānijas var rūpēties par šo izsmeļamo resursu labklājību, bet ikviens no mums.
Daži vienkārši ieteikumi:
- elektroierīces nodotiet pārstrādei (nemetiet miskastē, neveidojiet nevajadzīgo iekārtu vēsturisko kolekciju mājās)
- parūpējieties, lai arī citas pārstrādājamās mantas (akumulatori, baterijas, spuldzes utt.) nonāk savākšanas punktos, no kuriem tās tiks nogādātas pārstrādes punktos
- rūpīgi apsver, vai vajag iegādāties jaunu iekārtu tikai tādēļ, ka tā ir jaunāka par tavu veco, bet vēl joprojām labi strādājošo.
Komentāri
