3Ο ΛΥΚΕΙΟ ΆΡΓΟΥΣ

Τα Πορτραίτα των χημικών στοιχείων

ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Β’ ΤΑΞΗ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ

Σ Χ Ο Λ Ι Κ Ο Ε Τ Ο Σ 2 0 1 3

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

ΟΜΑΔΕΣ:.............................................................................................................................................................. 3

1. ΠΡΟΛΟΓΟΣ ................................................................................................................................................... 4

2. ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ .............................................................................................. 5

3. ΙΣΤΟΡΙΑ ........................................................................................................................................................ 5

4. ΣΗΜΑΣΙΑ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΥ ΠΙΝΑΚΑ ................................................................................................................... 6

5. ΜΕΤΑΛΛΑ-ΟΙ ΑΡΧΑΙΟΙ ΕΠΤΑ ........................................................................................................................ 8

5.1 ΧΡΥΣΟΣ (Ο ΙΔΡΩΤΑΣ ΤΟΥ ΗΛΙΟΥ) ......................................................................................................... 8

5.2 ΑΡΓΥΡΟΣ............................................................................................................................................. 11

5.3 ΧΑΛΚΟΣ .............................................................................................................................................. 12

5.4 ΣΙΔΗΡΟΣ ............................................................................................................................................. 13

5.5 ΜΟΛΥΒΔΟΣ ........................................................................................................................................ 14

5.6 ΥΔΡΑΡΓΥΡΟΣ-ΜΟΝΑΔΙΚΟΣ ΚΑΙ ΝΟΜΑΔΙΚΟΣ .................................................................................... 15

5.7 ΚΑΣΣΙΤΕΡΟΣ ........................................................................................................................................ 18

6. ΑΜΕΤΑΛΛΑ Η΄ΜΕΤΑΛΛΟΕΙΔΗ ................................................................................................................... 21

6.1 ΑΝΘΡΑΚΑΣ ......................................................................................................................................... 21

6.2 ΠΥΡΙΤΙΟ .............................................................................................................................................. 23

6.3 ΦΩΣΦΟΡΟΣ (Λάμψη στο σκοτάδι) .................................................................................................... 24

6.4 ΑΡΣΕΝΙΚΟ ........................................................................................................................................... 26

6.5 ΒΟΡΙΟ ΑΜΕΤΑΛΛΟ Ή ΜΕΤΑΛΛΟ; ..................................................................................................... 26

6.6 ΙΩΔΙΟ ................................................................................................................................................. 28

6.7 ΒΡΩΜΙΟ ............................................................................................................................................. 29

7. ΑΕΡΙΑ ......................................................................................................................................................... 30

7.3 ΟΞΥΓΟΝΟ(O) ...................................................................................................................................... 31

7.4 ΑΖΩΤΟ ................................................................................................................................................ 32

7.7 ΗΛΙΟ(He) ............................................................................................................................................ 33

7.8 ΝΕΟΝ(Ne) .......................................................................................................................................... 33

7.9 ΡΑΔΟΝΙΟ(Rn) ..................................................................................................................................... 33

7.10 ΞΕΝΟ(Xe) ....................................................................................................................................... 33

8. ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ............................................................................................................................... 34

8.1 ΟΥΡΑΝΙΟ ............................................................................................................................................ 34

8.2 ΠΟΛΩΝΙΟ ........................................................................................................................................... 34

8.3 ΜΑΡΙ ΚΙΟΥΡΙ ....................................................................................................................................... 35

8.4 ΠΛΟΥΤΟΝΙΟ ....................................................................................................................................... 35

8.5 ΦΡΑΓΚΙΟ(Fr) ....................................................................................................................................... 35

9. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ........................................................................................................................................... 37

2

ΟΜΑΔΕΣ: • Curie’s Team: Τσακιρόπουλος Σοφοκλής, Δανιήλ Στέφανος, Γεωργίου Κωνσταντίνος, Κούγιας

Χρήστος, Χατζηγεωργίου Ραφαήλ-Θοδωρής

• ΕΜΑΣ: Καλαλά Σουλτάνα, Κουμανάκου Ελένη, Μάρκου Μαρία, Μαλλιαρός Αριστοτέλης.

• Ηλεκτρόνια: Βοναπάρτη Μαρία, Ζαμπιάκου Γεωργία, Διαμαντή Ειρήνη, Μπενέκος Βασίλειος,

• ΓΚΑΒ: Κατσαρός Βασίλης, Βήλος Γιάννης, Κωστάκης Κώστας, Κιύπι Άντι

3

1. ΠΡΟΛΟΓΟΣ

Ο Αριστοτέλης περίπου 2000 χρόνια πριν, πίστευε ότι όλα τα σώματα του σύμπαντος σχηματίζονται από 4

στοιχειά, γη, φωτιά, αέρα και νερό. Μόλις τον 17ο αιώνα οι άνθρωποι άρχισαν να συνειδητοποιούν την

πραγματική φύση των στοιχειών. Σήμερα οι επιστήμονες συνεχίζουν να ψάχνουν για νέα στοιχειά και

παρασκευάζουν τεχνητά στοιχεία σε πολύ μικρές ποσότητες. Στη συγκεκριμένη εργασία παρουσιάζονται τα

στοιχεία και μερικές από τις ενώσεις τους, από μια διαφορετική οπτική γωνία. Η χημεία, πρόκειται για μια

επιστήμη συναρπαστική, γεμάτη απρόοπτες εξελίξεις, η οποία εμπλέκεται άμεσα στην καθημερινή μας ζωή.

Δεν είναι άσκοπο, λοιπόν, να γνωρίσει κανείς καλυτέρα αυτόν τον κλάδο που ασχολείται με πράγματα

οικεία: ούτε πολύ μεγάλα και απόμακρα, ούτε πολύ μικρά και αφηρημένα.

4

2. ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

Ο περιοδικός πίνακας των χημικών στοιχείων είναι ένας κατάλογος, σε μορφή πίνακα, όλων των απλών

χημικών ουσιών (στοιχεία) ταξινομημένων σύμφωνα με τις ομοιότητες και τις διαφορές τους. Στον πίνακα

αυτό, τα στοιχεία είναι διατεταγμένα σε κάθετες στήλες που λέγονται ομάδες και σε οριζόντιες γραμμές

που λέγονται περίοδοι εμφανιζόμενα κατά αύξουσα σειρά του ατομικού αριθμού τους. Η θέση και οι

ιδιότητες κάθε στοιχείου καθορίστηκαν από τη διάταξη των ηλεκτρονίων στους φλοιούς (στοιβάδες) των

ατόμων τους. Συνεπώς τα στοιχεία στην ίδια στήλη (του πίνακα) έχουν ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων στην

εξωτερική τους στοιβάδα στα άτομά τους, και επακόλουθα έχουν όμοιες χημικές ιδιότητες. Ενώ τα στοιχεία

που βρίσκονται στην ίδια σειρά (περίοδο) διαθέτουν τα ηλεκτρόνιά τους κατανεμημένα στον ίδιο αριθμό

στοιβάδων (στη θεμελιώδη κατάσταση).

3. ΙΣΤΟΡΙΑ

Στα μέσα του 19ου αιώνα οι επιστήμονες, που ασχολούνταν με τη χημεία, είχαν καταγράψει τα ατομικά

βάρη όλων των τότε γνωστών χημικών στοιχείων και τις χημικές τους ιδιότητες. Καθώς παρατηρούσαν ότι

ορισμένα στοιχεία είχαν παρόμοιες χημικές ιδιότητες, προσπαθούσαν να ανακαλύψουν κάποια σχέση

μεταξύ των χημικών ιδιοτήτων των στοιχείων και του ατομικού τους βάρους.

Το 1858 ο ιταλός Στανισλάο Κανιτζάρο (Stanislao Canizzaro) δημοσίευσε τον πρώτο αξιόπιστο πίνακα

ατομικών βαρών. Αρκετοί χημικοί χρησιμοποίησαν τις πληροφορίες που παρείχε αυτός ο πίνακας για να

διατάξουν τα μέχρι τότε γνωστά χημικά στοιχεία σε αύξουσα σειρά ατομικού βάρους. Αυτό που

παρατήρησαν ήταν μια περιοδική επανάληψη παρόμοιων περιστατικών σε τακτά διαστήματα.

5

Το 1868 ο ρώσος χημικός Μεντελέγιεφ (1834-1907)), στηριζόμενος σε μία παλαιότερη ιδέα των Τζων

Νιούλαντς (John Newlands) και Μέγιερ (Julius Lothar Meyer(1830-1895)), κατέταξε τα γνωστά στοιχεία σε

έναν πίνακα που περιελάμβανε οκτώ στήλες με βάση τα ατομικά τους βάρη.

Περίπου την ίδια περίοδο, ο Γερμανός Γιούλιους Μέγιερ (Julius Lothar Meyer) ανακάλυψε ένα παρόμοιο

επαναληπτικό μοτίβο για τα χημικά στοιχεία. Ωστόσο, ένας κριτής καθυστέρησε τη δημοσίευση του άρθρου

του Μέγιερ, οπότε το άρθρο του Μεντελέγιεφ δημοσιεύτηκε πρώτο.

Στον πίνακα που πρότεινε ο Μεντελέγιεφ, κάθε στήλη περιείχε στοιχεία με παρόμοιες χημικές ιδιότητες. Ο

πρωτοποριακός αυτός πίνακας περιείχε κενά σε ορισμένες θέσεις. Ο Μεντελέγιεφ εξήγησε ότι στα κενά

αυτά θα έπρεπε να υπάρχουν κάποια στοιχεία, τα οποία δεν είχαν μέχρι τότε ανακαλυφθεί. Για τα στοιχεία

αυτά προέβλεψε, μάλιστα, και το ατομικό τους βάρος. Για παράδειγμα, μεταξύ του ασβεστίου Ca (Ar=40)

και του Τιτανίου Ti (Ar=48) ο Μεντελέγιεφ προέβλεψε ότι έπρεπε να υπάρχει ένα στοιχείο με ατομικό

βάρος περίπου 44. Η ανακάλυψη του Σκάνδιου Sc με Ar=45 το 1879 από τον Νίλσον επιβεβαίωσε τις

προβλέψεις του πίνακα του Μεντελέγιεφ.

Έτσι με τον πίνακα αυτόν ο Μεντελέγιεφ προχώρησε στη διατύπωση του Περιοδικού Νόμου των χημικών

στοιχείων σύμφωνα με τον οποίο οι χημικές ιδιότητες των στοιχείων είναι περιοδική συνάρτηση του

ατομικού τους βάρους. Παρόλα αυτά ο πίνακας του Μεντελέγιεφ περιείχε μερικές αποκλίσεις από τον νόμο

αυτό καθώς το στοιχείο Ιώδιο Ι (Ar=127) τοποθετήθηκε μετά το στοιχείο Τελούριο Te (Ar=127,6) έτσι ώστε

τα στοιχεία αυτά να ανήκουν στις ομάδες με τις ίδιες χημικές ιδιότητες. Οι αποκλίσεις αυτές εξηγήθηκαν

αργότερα το 1913 από τον Μόσλεϊ που επαναδιατύπωσε τον Περιοδικό Νόμο. Σύμφωνα με τον νόμο του

Μόσλεϊ, που ισχύει μέχρι σήμερα, οι χημικές ιδιότητες των στοιχείων είναι περιοδική συνάρτηση του

ατομικού τους αριθμού. Στις μέρες τα χημικά στοιχεία που γνωρίζουμε είναι αρκετά περισσότερα από αυτά

που έλαβε υπόψη του ο Μεντελέγιεφ. Κατά συνέπεια, ο σύγχρονος περιοδικός πίνακας διαφέρει από

αυτόν που πρότεινε ο ρώσος χημικός, όσον αφορά στον αριθμό περιόδων και ομάδων. Παρoλ' αυτά, το

επαναληπτικό μοτίβο που αναγνώρισε ο Μεντελέγιεφ εξακολουθεί να είναι αναγνωρίσιμο.

4. ΣΗΜΑΣΙΑ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΥ ΠΙΝΑΚΑ

Ο περιοδικός πίνακας είναι αναμφισβήτητα μία από τις σπουδαιότερες έννοιες της χημείας. Αποτελεί

απόδειξη ότι τα χημικά στοιχεία δεν είναι ένα συνονθύλευμα ουσιών, αλλά αντίθετα τα στοιχεία

εκδηλώνουν γενικές τάσεις και συγκροτούν οικογένειες με παραπλήσιες ιδιότητες. Η γνώση του περιοδικού

πίνακα είναι απαραίτητη σ' εκείνον που θέλει να κατανοήσει τον κόσμο, να δει τον τρόπο με τον οποίο έχει

κατασκευαστεί από τους θεμελιώδεις δομικούς λίθους της χημείας, τα χημικά στοιχεία.

Η ανακάλυψη του περιοδικού νόμου, δηλαδή ότι οι ιδιότητες των στοιχείων είναι περιοδική συνάρτηση του

ατομικού τους αριθμού, καθώς και η δημιουργία του σύγχρονου περιοδικού πίνακα, αποτέλεσαν σταθμό

6

στην εξέλιξη της χημικής επιστήμης. Η χρησιμότητα του περιοδικού πίνακα είναι αναμφισβήτητη, για τους

εξής λόγους:

1.Για την ανακάλυψη νέων στοιχείων. Είναι γνωστό ότι ο περιοδικός πίνακας Mendeleev αποτέλεσε τη

βάση για την ανακάλυψη πολλών νέων στοιχείων. Η αναζήτηση αυτών υπαγορεύτηκε από τις κενές θέσεις.

Να σημειώσουμε ότι ο Mendeleev προσδιόρισε τις ακριβείς ιδιότητες πολλών στοιχείων που δεν είχαν

ανακαλυφθεί στην εποχή του. Γνωρίζοντας απλά και μόνο τη θέση τους στον περιοδικό πίνακα προέβλεψε

την ύπαρξή τους. Ακόμα και σήμερα ο περιοδικός πίνακας αποτελεί χρήσιμο βοήθημα για την ανακάλυψη

νέων τεχνητών στοιχείων.

2. Γιατί διευκολύνει τη μελέτη των ιδιοτήτων (φυσικών και χημικών) και των μεθόδων παρασκευής των

στοιχείων, καθώς αυτά εξετάζονται κατά ομάδες αντί το καθένα χωριστά. Έτσι, μπορούμε να μιλάμε για τις

γενικές ιδιότητες αλογόνων και όχι μόνο για το Cl, που είναι ένα αλογόνο. Ακόμα, μπορούμε να

αναφερόμαστε στις γενικές μεθόδους παρασκευής των αλκαλίων και όχι ειδικά στις παρασκευές του Na.

3. Γιατί δίνει τη δυνατότητα πρόβλεψης της συμπεριφοράς ενός στοιχείου, για το είδος του δεσμού που

μπορεί να δημιουργήσει, καθώς και για τη συμπεριφορά των ενώσεών του, με βάση τη συμπεριφορά των

γειτονικών του στοιχείων. Π.χ. τα αλκάλια και οι αλκαλικές γαίες έχουν πολλά κοινά χαρακτηριστικά.

4.1 ΟΜΑΔΕΣ

Οι στήλες του περιοδικού συστήματος ονομάζονται ομάδες και περιέχουν στοιχεία με παρόμοιες χημικές

ιδιότητες. Τα στοιχεία κάθε ομάδας έχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων στην εξωτερική τους στοιβάδα και

στο γεγονός αυτό οφείλονται οι κοινές χημικές τους ιδιότητες. Οι φυσικές ιδιότητες των στοιχείων κάθε

ομάδας μεταβάλλονται ανάλογα με τον ατομικό τους αριθμό. Πέρα από τον αύξοντα αριθμό που

περιγράφει κάθε ομάδα, είναι γνωστή και η απαρίθμηση τους με λατινικούς αριθμούς συνοδευόμενους

από το γράμμα Α ή Β. Έτσι έχουμε τις επτά κύριες ομάδες του περιοδικού πίνακα, με το γράμμα Α (IA, IIA,

IIIA, IVA, VA, VIA και VIIA), και τις επτά δευτερεύουσες, με το γράμμα Β (IB, IIB, IIIB, IVB, VB, VIB και VIIB).

Υπάρχει μία μόνο ομάδα με τον λατινικό αριθμό οκτώ, VIII, ενώ στα ευγενή αέρια με αυτήν την απαρίθμηση

των ομάδων, αποδίδεται ο αριθμός 0 (μηδέν). Επίσης συνηθίζεται τα ευγενή αέρια να απαριθμούνται ως

VIIIA και η τρίστηλη όγδοη ομάδα (ομάδες 8, 9 και 10) να αποτελεί την VIIIB.

4.2 ΠΕΡΙΟΔΟΙ

Οι οριζόντιες σειρές του περιοδικού πίνακα ονομάζονται περίοδοι. Τα στοιχεία της ίδιας περιόδου έχουν

την ίδια εξωτερική στοιβάδα. Ο Περιοδικός πίνακας των χημικών στοιχείων είναι ένας κατάλογος σε μορφή

7

πίνακα όλων των απλών χημικών ουσιών (στοιχεία) ταξινομημένα σύμφωνα με τις ομοιότητες και τις

διαφορές τους. Στον πίνακα αυτό, τα στοιχεία είναι διατεταγμένα σε κάθετες στήλες που λέγονται ομάδες

και σε οριζόντιες γραμμές που λέγονται περίοδοι εμφανιζόμενα κατά αύξουσα σειρά του ατομικού

αριθμού τους. Η θέση και οι ιδιότητες κάθε στοιχείου καθορίσθηκαν από τη διάταξη των ηλεκτρονίων

στους φλοιούς (στοιβάδες) των ατόμων τους. Συνεπώς τα στοιχεία στην ίδια στήλη (του πίνακα) έχουν ίδιο

αριθμό ηλεκτρονίων στην εξωτερική τους στοιβάδα στα άτομά τους, και επακόλουθα έχουν όμοιες χημικές

ιδιότητες. Ενώ τα στοιχεία που βρίσκονται στην ίδια σειρά (περίοδο) διαθέτουν τα ηλεκτρόνιά τους

κατανεμημένα στον ίδιο αριθμό στοιβάδων (στη θεμελιώδη κατάσταση).

4.3 ΤΟΜΕΙΣ (ΜΠΛΟΚ)

Εξαιτίας της σημαντικότητας του εξωτερικού κελύφους, οι διαφορετικές περιοχές του περιοδικού πίνακα

αναφέρονται μερικές φορές ως μπλοκ του περιοδικού πίνακα, και ονομαζόμενα σύμφωνα με το

υποκέλυφος στο οποίο βρίσκεται το «τελευταίο» ηλεκτρόνιο. Το μπλοκ s αποτελείται από τις δύο πρώτες

ομάδες (αλκάλια και αλκαλικές γαίες) καθώς και από το υδρογόνο και το ήλιο. Το μπλοκ p αποτελείται από

τις τελευταίες έξι ομάδες (ομάδες 13 ως 18) και περιέχει, μεταξύ άλλων, όλα τα ημιμέταλλα. Το μπλοκ d

αποτελείται από τις ομάδες 3 ως 12 και περιέχει όλα τα μέταλλα μετάπτωσης. Το μπλοκ f, συνήθως

μετατοπισμένο κάτω από τον υπόλοιπο περιοδικό πίνακα, αποτελείται από τις σπάνιες γαίες.

5. ΜΕΤΑΛΛΑ-ΟΙ ΑΡΧΑΙΟΙ ΕΠΤΑ

5.1 ΧΡΥΣΟΣ (Ο ΙΔΡΩΤΑΣ ΤΟΥ ΗΛΙΟΥ)

Με τον ποιητικό χαρακτηρισμό «ο ιδρώτας του Ήλιου»

αποκαλούσαν οι Ίνκας το πιο περιζήτητο χημικό στοιχείο όλων των

αρχαίων πολιτισμών, το βασιλιά των μετάλλων, το χρυσό. Γι’ αυτό οι

αρχαίοι έλληνες είχαν συνδέσει το χρυσό με τον θεό Απόλλωνα.

Ωστόσο, ο χρυσός έχει κι άλλες αξιοσημείωτες ιδιότητες: εκτός από

σπάνιος, βαρύς και πολύτιμος, παραμένει αναλλοίωτος με την

πάροδο του χρόνου, διατηρώντας τη λάμψη του για πάντα. Η αξία

του χρυσού ήταν τόσο πραγματική όσο και συμβολική, παρ’ όλο που ουσιαστικά δεν είχε καμία πρακτική

χρησιμότητα, μια και δεν μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή χρηστικών αντικειμένων, λόγω

της μεγάλης του πλαστικότητας. Είχε αναδειχθεί σε σύμβολο του «θείου», όπως φαίνεται από το χρυσό

φωτοστέφανο των αγίων, στις αγιογραφίες.

Στα πρώτα χρόνια του 5ου αιώνα μ.Χ. ο Μέγας Κωνσταντίνος καθιέρωσε ως επίσημο νόμισμα το χρυσό

υπέρπυρο, αντάξιο της μεγαλοπρέπειας και της δύναμης της Βυζαντινής Αυτοκρατορίας. Τα πρώτα αυτά

χρυσά νομίσματα ευρείας κυκλοφορίας, που έμελλε να αποτελέσουν μέσα συναλλαγής για πολλούς

8

αιώνες, χαρακτηρίστηκαν πρόσφατα ως «δολάρια του μεσαίωνα». Σήμερα, τα χρυσά νομίσματα έχουν

κυρίως συλλεκτικό ενδιαφέρον, όμως ο χρυσός εξακολουθεί να συμμετέχει στην καθημερινή μας ζωή όχι

μόνο στα κοσμήματα, αλλά και σε τεχνολογικές εφαρμογές. Ο χρυσός μετατρέπεται εύκολα σε λεπτότατα

σύρματα ή ελάσματα, ακόμη και με στοιχειώδη εργαλεία. Από ένα γραμμάριο χρυσού παράγεται σύρμα

τόσο λεπτό, ώστε να έχει μήκος 3km, ενώ τα φύλλα χρυσού φτάνουν σε τόσο μικρό πάχος ώστε να γίνονται

διαφανή.

Ένα φύλλο έπαιξε καθοριστικό ρόλο στο κλασικό πείραμα του Ράδερφορντ, που τον οδήγησε στην υπόδειξη

της σωστής δομής του ατόμου. Ο Ράδερφορντ βομβάρδισε λεπτά φύλλα χρυσού με ακτίνες άλφα και

διαπίστωσε κατάπληκτος ότι μερικά σωματίδια επέστρεφαν προς την πηγή εκπομπής, ύστερα από

ανάκλαση. Το γεγονός ήταν τόσο απίστευτο όσο αν μια οβίδα διαμέτρου 40cm χτυπούσε ένα φύλλο

χαρτιού και γύριζε πίσω!

Ο Βιτρούβιος αναφέρει πώς γινόταν η ανάκτηση της χρυσοκλωστής από τα ενδύματα: «ο υδράργυρος είναι

χρήσιμος για πολλές δουλειές, γιατί ούτε το ασήμι ούτε ο χαλκός μπορεί να δουλεύουν χωρίς αυτόν. Και

όταν ο χρυσός έχει υφανθεί σε ύφασμα που έχει παλιώσει και δεν είναι ευπρεπές να χρησιμοποιηθεί, τα

κομμάτια του τοποθετούνται σε αγγεία και καίγονται. Τις στάχτες τις πετούν μετά στο νερό και προσθέτουν

υδράργυρο, που έλκει όλα τα ψήγματα. Μετά χύνουν το νερό και σκουπίζουν μέσα σε ύφασμα το υλικό,

οπότε ο μεν υδράργυρος γλιστράει μέσα από το ύφασμα, ενώ τα ψήγματα του χρυσού απομένουν

καθαρά» από το κράμα που σχηματίζει ο χρυσός με τον υδράργυρο, το αμάλγαμα, απομακρύνεται επίσης

με απόσταξη ο υδράργυρος.

Η Αργοναυτική εκστρατεία διοργανώθηκε πιθανότατα για την αναζήτηση χρυσού. Το χρυσόμαλλο δέρας

αναφέρεται στη μέθοδο που οι κάτοικοι της Κολχίδος χρησιμοποιούσαν για την ανάκτηση του χρυσού από

τη χρυσοφόρο άμμο: αφού μάζευαν την άμμο με προβιές, έριχναν πάνω τους με πίεση νερό. Η άμμος,

όντας ελαφρότερη, απομακρυνόταν και παρέμεναν τα βαρύτερα ψήγματα του χρυσού.

Παραλαμβάνονται από κάθε τόνο μεταλλεύματος, 10 περίπου γραμμάρια χρυσού, με παράλληλη

κατανάλωση μεγάλων ποσοτήτων νερού και ηλεκτρικής ενέργειας. Σε άλλες περιπτώσεις επιτυγχάνεται η

συνδυασμένη παραλαβή χρυσού, σιδήρου και χαλκού, από μετάλλευμα μεικτό, το οποίο συχνά

εξορύσσεται σε μεγάλα βάθη, έως και 4km.

Στη θάλασσα υπάρχει χρυσός με τη μορφή ιόντων, αλλά η συγκέντρωση του είναι 100 φορές μικρότερη

από την αντίστοιχη στην ξηρά. Σήμερα γνωρίζουμε ένα νέο τρόπο απόληψης χρυσού: πρόκειται για την

ικανότητα βιοσυσσώρευσης του μετάλλου, που παρατηρήθηκε ότι έχει ένα ποώδες φυτό. Φυτά που

αναπτύχθηκαν σε έδαφος με περιεκτικότητα σε χρυσό 4 μέρη ανά εκατομμύριο, το οποίο είχε υποστεί

κατεργασία με θειοκυανικό αμμώνιο, για να διαλυτοποιηθεί το μέταλλο, συσσώρευσαν μέσα σε μια

εβδομάδα στους ιστούς τους τόσο χρυσό, ώστε η στάχτη τους να περιέχει 150 μέρη ανά εκατομμύριο του

μετάλλου. Τα γνωστά χρυσοφόρα κοιτάσματα υπολογίζεται ότι, ούτως ή άλλως θα εξαντληθούν σύντομα,

9

αφού αποδώσουν συνολικά ακόμη 15000 περίπου τόνους χρυσού. Με ρυθμό ετήσιας παραγωγής 1500

τόνους, είναι φανερό πως δεν θ’ αργήσουμε να δούμε φυτείες σιναπιού για την παραγωγή χρυσού!

Για τα επίχρυσα αντικείμενα υπάρχει επίσης μια πρόχειρη ποιοτική δοκιμασία. Κατά την δοκιμασία αυτή

τοποθετείται μια σταγόνα διαλύματος νιτρικού αργύρου στην επιφάνεια του αντικειμένου. Αν πρόκειται

για καθαρό χρυσό, δεν παρατηρείται καμιά μεταβολή. Αν όμως έχουμε να κάνουμε με επιχρυσωμένα

«αγενή» μέταλλα, τότε αυτά, δίνουν στο θετικό ιόν του αργύρου ένα ηλεκτρόνιο. Αποτέλεσμα είναι ότι

αποβάλλεται μεταλλικός άργυρος, και μάλιστα τόσο γρηγορότερα όσο λεπτότερο είναι το στρώμα του

χρυσού. Ο χρυσός σχηματίζει διάφορες ενώσεις κατάλληλες για τη διακόσμηση του γυαλιού και της

πορσελάνης, που φέρουν την ονομασία «υγρός χρυσός». Στις ενώσεις αυτές, οι οποίες παλιά

παρασκευάζονταν εμπειρικά από άλατα χρυσού και θειούχες ενώσεις, τα άτομα του μετάλλου είναι

ενωμένα με θείο, σχηματίζοντας πολυμερή με όμορφα χρώματα, από χρυσοκίτρινο έως αποχρώσεις του

κόκκινου.

Σήμερα γνωρίζουμε πολλά για τη δομή τω συσσωματωμάτων του χρυσού. Όπως συμβαίνει με πολλά

μέταλλα, έτσι και ο χρυσός σχηματίζει ενώσεις τύπου κλάστερ. Ο όρος είναι δανεισμένος από την

Αστρονομία και σημαίνει «συστάδα» ή «σμήνος». Με διάφορους τρόπους, έχουμε κατορθώσει να

πραγματοποιήσουμε την ελεγχόμενη Παρασκευή νανοσωματιδίων χρυσού, δηλαδή κλάστερ, που

περιέχουν από 4 έως 6350 άτομα του μετάλλου.

Στην επιφάνεια του χρυσού είναι δυνατόν να προσκολληθούν, μέσω του θείου, οργανικές θειούχες ενώσεις

σχηματίζοντας στρώμα πάχους ενός μορίου, με μια μη αναμενόμενη κανονικότητα στις αποστάσεις και στη

διευθέτηση των ανθρακικών αλυσίδων R. Αυτές αυτοσυρναμολογούμενες μονοστιβάδες, που ονομάστηκαν

SAMS (self-assembled monolayers), έχουν παρατηρηθεί και σε άλλα συστήματα και παρουσιάζουν

τεράστιες προοπτικές εφαρμογής στην τεχνολογία των νανοϋλικών.

Μεγάλο μέρος από τις 100.000 περίπου τόνους χρυσού που έχουν παραχθεί μέχρι σήμερα φυλάγεται σε

κρατικά θησαυροφυλάκια. Το υπόλοιπο, εκτός από την κοσμηματοποιία, χρησιμοποιείται στη βιομηχανία

ηλεκτρονικών.

Ας γυρίσουμε για λίγο, μερικούς αιώνες πίσω, στον πολιτισμό των Ίνκας. Πρόσφατα, ανακαλύφθηκαν

αρχαιολογικά ευρήματα κατασκευασμένα από επιχρυσωμένο χαλκό. Η επιχρύσωση ήταν τόσο τέλεια, ώστε

έμοιαζε σαν να είχε γίνει με ηλεκτρόλυση.

Ο περίφημος άραβας γιατρός και αλχημιστής Αβικέννας πίστευε ότι το ελιξίριο που μετέτρεπε τα κοινά

μέταλλα στον «αθάνατο» χρυσό, δρούσε έτσι ώστε να το απαλλάσσει από κάθε σήψη και ακαθαρσία. Με

ανάλογο τρόπο, το ίδιο ή κάποιο άλλο ελιξίριο θα μπορούσε να απαλλάξει τον ανθρώπινο οργανισμό από

τα φθαρμένα συστατικά του, παρατείνοντας την ανθρώπινη ζωή για πολλούς αιώνες. Στην Κίνα, οι

αυτοκράτορες επεδίωκαν την αθανασία, καταπίνοντας ελιξίρια που είχαν παρασκευαστεί από χρυσό και

10

υδράργυρο, με αποτέλεσμα τον πρόωρο θάνατο τους. Επειδή όμως τα πτώματα αργούσαν να

αποσυντεθούν, οι προσπάθειες συνεχίζονταν, καθώς αλχημιστές και αυτοκράτορες νόμιζαν ότι βρίσκονταν

στο σωστό δρόμο.

5.2 ΑΡΓΥΡΟΣ

Το χημικό στοιχείο άργυρος ή ασήμι είναι βαρύ, σπάνιο, μαλακό μέταλλο με έντονη μεταλλική λάμψη.

Ο ατομικός αριθμός του είναι 47 και η σχετική ατομική μάζα του 107,8682 Το χημικό του σύμβολο

είναι Ag και ανήκει στην ομάδα 11 του περιοδικού πίνακα, στην περίοδο 5, στον τομέα d και στη 2η κύρια

σειρά των στοιχείων μετάπτωσης. Το ασήμι είναι ένα από τα πρώτα μέταλλα που χρησιμοποίησε ο

άνθρωπος. Ήταν γνωστό ήδη από την προϊστορική εποχή στους λαούς που κατοικούσαν στη Μεσοποταμία,

στον Ελλαδικό Χώρο, στη Μέση Ανατολή και στην Αίγυπτο. Το σημερινό όνομά του το πήρε από τη λατινική

λέξη argentum ή και την ελληνική αργυρός και είναι το μόνο χημικό στοιχείο από το οποίο ονομάστηκε ένα

κράτος, η Αργεντινή

Το ασήμι έχει τη μεγαλύτερη ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα καθώς και τη

μεγαλύτερη ανακλαστικότητα στο ορατό τμήμα του φάσματος από όλα τα χημικά στοιχεία. Είναι ελατό,

έχει δηλαδή την ιδιότητα να σφυρηλατείται ή να μετατρέπεται εύκολα σε ελάσματα, και όλκιμο, μπορεί

δηλαδή να μετατραπεί σε σύρματα ή νήματα. Όταν εκτίθεται στον ατμοσφαιρικό αέρα, μαυρίζει από το

θειούχο άργυρο που σχηματίζεται λόγω της ύπαρξης ιχνών θείου στον αέρα από τα καυσαέρια των

αυτοκινήτων. Δεν επηρεάζεται από το υδροχλωρικό οξύ, διαλύεται όμως στο πυκνό θειικό οξύ και στο

αραιό και πυκνό νιτρικό οξύ. Σπάνια βρίσκεται ως αυτοφυές και πολλές φορές συνυπάρχει με χρυσό.

Λαμβάνεται κυρίως ως παραπροϊόν παραγωγής και ηλεκτρολυτικής επεξεργασίας άλλων μετάλλων

(χαλκού, μολύβδου, ψευδαργύρου) στα θειούχα ορυκτά των οποίων βρίσκεται σε πολύ μικρές αλλά

εκμεταλλεύσιμες ποσότητες. Βρίσκεται και σε ορυκτά όπως ο αργεντίτης και ο χλωραργυρίτης. Το 2010,

πάνω από 50 χώρες σε όλο τον κόσμο διατηρούσαν ορυχεία αργύρου. Οι κυριότερες χώρες παραγωγής

αργύρου είναι μεταξύ άλλων το Μεξικό, το Περού, η Κίνα, η Αυστραλία, η Χιλή, η Πολωνία, η Ρωσία, η

Βολιβία και οι Ηνωμένες Πολιτείες.

Ο άργυρος χρησιμοποιείται για να κατασκευασθούν κοσμήματα, νομίσματα, σκεύη τραπεζιού,

κυρίως μαχαιροπίρουνα, φωτογραφικά φιλμ (όπου υπάρχει στα φωτοευαίσθητα αλογονούχα άλατα)

και καθρέπτες. Η περιεκτικότητα σε άργυρο ενός κοσμήματος συνήθως

μετριέται με τους «βαθμούς» που συμβολίζονται με °.Οι ενώσεις του

αργύρου, κυρίως ο νιτρικός άργυρος, χρησιμοποιούνται ως

χημικά αντιδραστήρια, ως μικροβιοκτόνα και ως απολυμαντικά. Βομβίδες με

εκρηκτικό μείγμα ενώσεων αργύρου και άνθρακα χρησιμοποιούνται για την

παραγωγή τεχνητής βροχής. Χρησιμοποιείται επίσης σε ηλεκτρικές επαφές

και αγωγούς και ως καταλύτης χημικών αντιδράσεων.

11

Το ασήμι είναι γνωστό στον άνθρωπο από την προϊστορική

εποχή. Η αρχαιότερη αναφορά στο μέταλλο εμφανίζεται στον

Όμηρο. Είναι ένα από τα πρώτα έξι μέταλλα που

χρησιμοποιήθηκαν από τον άνθρωπο, μαζί με το χρυσό και

το χαλκό που θεωρούνται παλαιότερα μέταλλα

χρονολογούμενα από το 6000 π.Χ. και 4200 π.Χ. αντίστοιχα

αλλά και το μόλυβδο (3500 π.Χ.), τον κασσίτερο (1750 π.Χ.) και

το σίδηρο (1.500 π.Χ.).[12] Τα πρώτα αργυρά αντικείμενα

χρονολογούνται από το 4000 π.Χ. και έχουν βρεθεί

στην Ελλάδα και στην ανατολή, όπου ήταν η αρχική περιοχή

παραγωγής αργύρου.

5.3 ΧΑΛΚΟΣ

Ο χαλκός δεν παραμένει αναλλοίωτος στην πάροδο του χρόνου. Σιγά-σιγά

αντιδρά με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας και μετατρέπεται σε ένα πράσινο άλας,

την πατίνα των χάλκινων αντικειμένων που του δίνει πρόσθετη αισθητική αξία.

Σε συνδυασμό με «σόδα και ούρα αγοριών», η πατίνα χρησίμευε στη αρχαία

εποχή στην παρασκευή συγκολλητικού κράματος για τα χρυσά αντικείμενα.

Οι ενώσεις του χαλκού έχουν ωραία χρώματα, πράσινο και κυανό. Στη φύση

απαντούν δυο ανθρακικά άλατα του χαλκού, ο αζουρίτης και ο μαλαχίτης, που αποτελούν ημιπολύτιμους

λίθους, με τους οποίους κατασκευάζονται κοσμήματα και έργα τέχνης. Πολύ γνωστό άλας του χαλκού είναι ο

θειικός χαλκός, η γνωστή γαλαζόπετρα. Ο θειικός χαλκός είναι γαλάζιος και οφείλει το χρώμα του στα πέντε

μόρια νερού με τα οποία συνδέεται το μεταλλικό ιόν. Όταν το νερό απομακρυνθεί, ο άνυδρος θειικός χαλκός

γίνεται λευκός. Η γαλαζόπετρα χρησιμεύει επίσης στο ψάρεμα των χταποδιών: αν ρίξουμε λίγη σκόνη στο

μέρος που έχει τρυπώσει το χταπόδι, αυτό αναγκάζεται να βγει από τη φωλιά του.

Ένα άλλο μικρό μυστικό για να διατηρήσουμε για περισσότερο χρόνο τα λουλούδια στο βάζο είναι να

προσθέσουμε στο νερό ένα χάλκινο νόμισμα. Οι μικρές ποσότητες ιόντων χαλκού που απελευθερώνονται

αρκούν για να εμποδίσουν την ανάπτυξη των μικροοργανισμών που κάνουν τους μίσχους να σαπίζουν.

Παλιότερα τα βρετανικά πλοία έφεραν επένδυση με φύλλα χαλκού, για την προστασία τους από τα όστρακα,

γεγονός το οποίο προκαλεί μειωμένη ταχύτητα πλεύσης και αυξημένη κατανάλωση καυσίμων.

Παρά την τοξικότητα του, ο χαλκός είναι απαραίτητος για τη ζωή. Το σώμα μας περιέχει 72 περίπου mg

χαλκού, που ρυθμίζουν τη σωστή αξιοποίηση του οξυγόνου. Αρκεί να παίρνουμε καθημερινά δυο περίπου

mg χαλκού, καθώς η έλλειψη χαλκού συνδέεται με αναιμία, ισχαιμία, εξασθένηση του ανοσοποιητικού

συστήματος, απώλεια γεύσης, αποχρωματισμό του δέρματος και των τριχών.

12

Τα πιο ενδιαφέροντα κράματα του είναι ο μπρούτζος και ο ορείχαλκος που περιέχουν κασσίτερο και

ψευδάργυρο.

Στη λογοτεχνία, το όμορφο χρώμα του χαλκού αποτέλεσε πηγή έμπνευσης για πολλές παρομοιώσεις και

μεταφορές. Ωστόσο, το φαινόμενο της οξείδωσής του ενέπνευσε μία ωραία μεταφορά στην Παλαιά

Διαθήκη, με την οποία γίνεται προτροπή να μην εμπιστευόμαστε τους εχθρούς μας, επειδή δεν φαίνεται το

εσωτερικό τους, όπως συμβαίνει και στον οξειδωμένο χαλκό. Σύμφωνα με τη πρωτότυπη αναφορά, «Μη

πιστευσείς τω εχθρώ σου εις τον αιώνα. Ως γαρ ο χαλκός ιούται [οξειδώνεται], ούτως η πονηρία αυτού».

5.4 ΣΙΔΗΡΟΣ

Το χημικό στοιχείο σίδηρος είναι μέταλλο της 1ης

κύριας σειράς των στοιχείων μετάπτωσης με

ατομικό αριθμό 26 και ατομικό βάρος 55,847. Έχει

θερμοκρασία τήξης 1535 °C και θερμοκρασία

βρασμού 2750 °C. Είναι το πιο άφθονο χημικό

στοιχείο κατά μάζα του πλανήτη Γη και το τέταρτο

πιο άφθονο στοιχείο στον στερεό φλοιό της, μετά το

Οξυγόνο (Ο), το Πυρίτιο (Si) και το Αργίλιο (Al).

Ακόμη, ο σίδηρος είναι πολύ συνηθισμένος στους

πετρώδεις πλανήτες, νάνους πλανήτες, δορυφόρους

και αστεροειδείς του ηλιακού συστήματος κι αυτό

χάρη στην άφθονη παραγωγή τους ως τελικό προϊόν πυρηνικής σύντηξης σε άστρα υψηλής μάζας.

Όπως και τα υπόλοιπα χημικά στοιχεία της του, ο σίδηρος βρίσκεται σε σχετικά μεγάλο εύρος αριθμών

οξείδωσης από -2 ως και +6, αν και οι αριθμοί

οξείδωσης +2 και +3 είναι οι συνηθισμένοι του.

Στοιχειακός σίδηρος βρίσκεται σε μετεωρίτες και άλλα

χαμηλής συγκέντρωσης οξυγόνου και υγρασίας

περιβάλλοντα. Είναι πολύ ευαίσθητο στην παρουσία

οξυγόνου και νερού. Αντίθετα από πολλά άλλα μέταλλα,

που σχηματίζουν μόνο ένα προστατευτικό στρώμα

οξειδίου, το οξείδιο του σιδήρου καταλαμβάνει

μεγαλύτερο όγκο σε σύγκριση με το κομμάτι μεταλλικού (δηλαδή στοιχειακού) σιδήρου από το οποίο

προήλθε. Έτσι, κατά διαστήματα «σκάει», εκθέτοντας νέες επιφάνειες μεταλλικού σιδήρου για διάβρωση.

13

Ο σίδηρος ήταν γνωστός από την προϊστορική εποχή,

συγκεκριμένα από την Εποχή του Σιδήρου. Όμως, επειδή

κάποια κράματα χαλκού τήκονται σε χαμηλότερη

θερμοκρασία, ήταν τα πρώτα μέταλλα που

χρησιμοποιήθηκαν στην ανθρώπινη ιστορία. Ο καθαρός

μεταλλικός σίδηρος είναι μαλακός, μαλακότερος και από

το αλουμίνιο. Το υλικό σκληραίνει σημαντικά κατά τη

διάρκεια της διεργασίας, απορροφώντας διάφορες

προσμίξεις, όπως ο άνθρακας. Χάλυβες και διάφορα

κράματα σιδήρου με σχετικά μικρή περιεκτικότητα σε

άνθρακα που περιέχουν και κάποια άλλα μέταλλα ή και στοιχεία «κράματα χάλυβα» χρησιμοποιούνται

πλέον πολύ, ευρύτερα στη σύγχρονη βιομηχανική χρήση, εξαιτίας του μεγάλου εύρους επιθυμητών

ιδιοτήτων, αλλά και της σχετικής αφθονίας του σιδήρου, που έχει να κάνει με το σχετικά χαμηλό κόστος

παραγωγής.

Ο σίδηρος παίζει σημαντικό ρόλο στη βιοχημεία, σχηματίζοντας σύμπλοκα με το μοριακό οξυγόνο (O2) στην

αιμογλοβίνη και στη μυογλοβίνη, δυο συνηθισμένες μεταφορικές πρωτεΐνες οξυγόνου, που το μεταφέρουν

στα σπονδυλωτά. Ο σίδηρος είναι ακόμη το μέταλλο που βρίσκεται στο ενεργό κέντρο πολλών σημαντικών

οξειδοαναγωγικών ενζύμων που ασχολούνται με την κυτταρική αναπνοή και την οξειδοαναγωγή πολλών

βιοχημικών ενώσεων σε φυτά και ζώα.

5.5 ΜΟΛΥΒΔΟΣ

Το μέταλλο αυτό ήταν από παλιά γνωστό, αφού

γνωρίζουμε ότι το χρησιμοποιούσαν οι αρχαίοι Αιγύπτιοι

ήδη από το 5000 π.Χ

Το χημικό στοιχείο Μόλυβδος είναι ένα μέταλλο με

ατομικό αριθμό 82 και ατομικό βάρος 207,2. Έχει

θερμοκρασία τήξης 327,5 C° και θερμοκρασία βρασμού

1740 C°. Το χημικό του σύμβολο είναι Pb.

Ο μόλυβδος εφόσον εκτεθεί στην φύση και έρθει σε

επαφή με τον άνθρωπο, μπορεί να προκαλέσει βλάβες σε νεφρά, συκώτι, αίμα, δερματίτιδες, αλλεργίες,

βλάβη σε πνεύμονες, μόνιμα αναπνευστικά προβλήματα και καρκινογενέσεις. Γι' αυτό τα υλικά τα οποία

περιέχουν μόλυβδο, όπως οι ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές, επιβάλλεται να ανακυκλώνονται.

14

Όταν κόβεται έχει κυανόλευκο χρώμα, αλλά εξασθενεί σε γκρι όταν βρίσκεται στον αέρα, και σε γυαλιστερό

ασημί όταν βρίσκεται σε υγρό. Ο μόλυβδος εξάγεται από το γαληνίτη. Χρησιμοποιείται σε μονώσεις, στις

μπαταρίες αυτοκινήτων, στον ηλεκτρικό και ηλεκτρονικό εξοπλισμό και σε διάφορα κράματα. Θεωρείται

αξιόλογο προστατευτικό απέναντι στη ραδιενέργεια. Λόγω της ανθεκτικότητάς του στη διάβρωση,

χρησιμοποιείται εκτενώς στην οικοδόμηση κτιρίων. Ο μόλυβδος συνέβαλε αναντίρρητα στην πρόοδο, αλλά

είναι πιθανόν να είχε και κάποιο μερίδιο ευθύνης για την παρακμή της Ρωμαϊκής Αυτοκρατορίας, όπως

δείχνουν πρόσφατες μελέτες. Η στειρότητα και η νοητικές διαταραχές που μάστιζαν την άρχουσα τάξη

αποδίδονται σε χρόνια δηλητηρίαση από μόλυβδο. Σήμερα ο μόλυβδος θεωρείται επιβλαβής σε κάθε

μορφή του, εφόσον υπάρχει κίνδυνος να εισχωρήσει σε ζωντανούς οργανισμούς μέσω της αναπνοής, του

νερού ή των τροφών. Η επιβλαβής επίδραση του μόλυβδου στον ανθρώπινο οργανισμό οφείλεται στο ότι

μια μικρή ποσότητα ιόντων μόλυβδου εισέρχεται στο αίμα, παρεμποδίζοντας τον σχηματισμό των ενζύμων

τα οποία συνθέτουν την αιμοσφαιρίνη. Έτσι παραμένει ελεύθερο ένα οξύ, η συσσώρευση του οποίου είναι

υπεύθυνη για τις δυσλειτουργίες που εμφανίζονται στον οργανισμό μας. Πρόσφατες μελέτες έχουν

αποδείξει ότι ο μόλυβδος είναι πολύ πιο επικίνδυνος για τα παιδιά παρά για τους ενήλικες. Ακόμη και σε

ελάχιστες ποσότητες μπορεί να προκαλέσει μείωση των διανοητικών τους ικανοτήτων, γι’ αυτό οι κακές

επιδόσεις στο σχολείο πιθανότατα οφείλονται σε αυξημένα επίπεδα μολύβδου στο αίμα. Ο μόλυβδος,

ωστόσο, υπήρξε σημαντικός για την καταγραφή του γραπτού λόγου. Αργότερα έπαιξε καθοριστικό ρόλο

στην ανάπτυξη της τυπογραφίας.

5.6 ΥΔΡΑΡΓΥΡΟΣ-ΜΟΝΑΔΙΚΟΣ ΚΑΙ ΝΟΜΑΔΙΚΟΣ

Το επίθετο μοναδικός χαρακτηρίζει εύστοχα αυτό το παράξενο μέταλλο, που

έχει πράγματι πολλές μοναδικές ιδιότητες, όπως το ότι στην συνηθισμένη

θερμοκρασία είναι υγρό.

Επιπλέον, όπως αποδείχθηκε πρόσφατα, υπάρχει στην φύση ένας κύκλος του

υδράργυρου, που δεν είχαμε ως τώρα υποπτευθεί. Πρόκειται για την

μετακίνησή του διαμέσου των φυτών, τα οποία τον παραλαμβάνουν από το

έδαφος και τον διοχετεύουν στην ατμόσφαιρα από όπου επιστρέφει σιγά-σιγά στην γη. Ο χαρακτηρισμός

του νομαδικού λοιπόν, ταιριάζει εξίσου στον υδράργυρο.

Στην φύση τον συναντάμε σε σχετικά μικρές ποσότητες, ως θειούχο ορυκτό, το κιννάβαρι, που συχνά

συνοδεύεται και από ελεύθερο μέταλλο, με την μορφή σταγονιδίων. Επειδή έμοιαζε στην λάμψη με τον

άργυρο ονομάστηκε αρχικά «χυτός άργυρος» και αργότερα «υδράργυρος».

Ήταν γνωστός από την αρχαιότητα και χρησιμοποιούνταν στην ζωγραφική και ως καλλυντικό. Αργότερα,

χάρη στις μεταβολές στις καταστάσεις της ύλης και των χρωμάτων, αποτέλεσε μαζί με το θείο τις βάσεις

πάνω στις οποίες στηρίχθηκαν οι αλχημιστές. Συγκεκριμένα ως υδράργυρο θεωρούσαν όχι μόνο το

15

μέταλλο, αλλά και την ιδιότητα της μεταλλικότητας. Πίστευαν πως αν τον συνδύαζαν με θείο θα

μπορούσαν να μετατρέψουν τα ταπεινά μέταλλα σε χρυσό και να παρασκευάσουν το ελιξίριο της

αθανασίας. Σε θεωρητικό επίπεδο ο υδράργυρος και το θείο ήταν τα «πνεύματα», που σε συνδυασμό με τα

τέσσερα αριστοτελικά «στοιχεία»(αέρας-γη-νερό-φωτιά) σχημάτιζαν τα μέταλλα και όλες τις μορφές της

ύλης. Τα πολυτιμότερα μέταλλα περιείχαν περισσότερο υδράργυρο, ενώ τα ταπεινότερα περισσότερο θείο.

Οι πρώτες βάσιμες αμφιβολίες για την πραγματική φύση του υδράργυρου εκφράστηκαν για πρώτη φορά

από τον Ολλανδό ιατροχημικό Μπέρχαβ, ο οποίος πειραματίστηκε και κατέληξε στην αναντίρρητη

διαπίστωση: Η φύση του υδραργύρου είναι απλή και σταθερή. Δεν μπορεί να χωριστεί σε διαφορετικά

μέρη με απόσταξη, σε καθηλωμένη ή πτητική μορφή, καθαρή ή ακάθαρτη, ούτε σε διαφορετικά στοιχεία.

Δεν είναι δυνατόν να μετατραπεί σε άργυρο ή χρυσό. Ο υδράργυρος παραμένει πάντα υδράργυρος. Σήμερα

ο υδράργυρος θεωρείτε ως ένα από τα πιο επικίνδυνα στοιχεία, τόσο ο ίδιος όσο και οι ενώσεις του, ειδικά

οι οργανικές.

Είναι γνωστό πως οι δραστηριότητες του ανθρώπου, ειδικά η καύση κάρβουνου, επιβαρύνουν τον αέρα με

υδράργυρο. Φανταστείτε όμως την έκπληξη των επιστημόνων όταν ανακάλυψαν πως η φύση

συναγωνίζεται τον άνθρωπο στις εκπομπές υδραργύρου, με κύριο υπεύθυνο τα δέντρα! Όντως, ο αέρας

πάνω και γύρω από τα δάση είναι εμπλουτισμένος με υδράργυρο. Ακόμα και πάνω από λιβάδια

ανιχνεύθηκαν αυξημένες ποσότητες υδραργύρου που αποδίδονται στα αγριόχορτα. Σε αντίθεση με τους

μικροοργανισμούς, τα φυτά δεν μεταβολίζουν τον υδράργυρο. Χρησιμοποιούνται απλώς ως ενδιάμεσα για

την μεταφορά του στον αέρα. Όταν η συγκέντρωση υπερβεί κάποιο όριο, τότε σταματά η αποδέσμευση

υδράργυρου, για να ξαναρχίσει μόλις η συγκέντρωση μειωθεί.

Στην ατμόσφαιρα, μόνο το 5% του υδραργύρου που υπάρχει απαντά με την μορφή ενός πολύ τοξικού

άλατος, του διχλωριούχου άλατος ή σουμπλιμέ. Υπάρχει μάλιστα, ένα ποίημα του Άνθου Φιλητά του

οποίου ο τίτλος και η κατακλείδα είναι ακριβώς ο συμπυκνωμένος τύπος του σουμπλιμέ:

HgCI2

Το εγχειρίδιον της ανοργάνου χημείας

που μας κράτησε πολλές φορές σκυφτούς

τις πληγωμένες ώρες του Δεκέμβρη,

ξεθώριασεν από τα δάκρυα της μετάνοιας.

Κι ο τύπος που υποθετικά ζωγραφιζόταν

εντός μας,

δε μας συνεπαίρνει πια

με το μαγνήτη των ψηφίων του.

HgCI2

HgCI2

16

Για τον υδράργυρο που βρίσκεται στην ατμόσφαιρα είναι ανάγκη να χρησιμοποιηθεί στις μετρήσεις

μεγάλος όγκος αέρα. Η μέθοδος που ακολουθείται συνίσταται στη διοχέτευση αέρα μέσα από

επιχρυσωμένη άμμο. Ο υδράργυρος δεσμεύεται τότε από τον χρυσό σχηματίζοντας ένα αμάλγαμα από το

οποίο κατόπιν, με ήπια θέρμανση αποσπάται ο υδράργυρος. Η ιδιότητα του υδραργύρου να δεσμεύει τον

χρυσό ήταν γνωστή και στους αρχαίους οι οποίοι την είχαν εκμεταλλευτεί για την ανάκτηση του χρυσού.

Η ιδιότητα του υδραργύρου να σχηματίζει αμαλγάματα με όλα σχεδόν τα μέταλλα είναι εντυπωσιακή και

έχει διάφορες χρήσεις. Για παράδειγμα το οδοντιατρικό αμάλγαμα το οποίο στην αρχική του μορφή

περιείχε 50% υδράργυρο. Τα οδοντιατρικά αμαλγάματα ωστόσο έχουν πέσει σε δυσμένεια επειδή κάποιες

ελάχιστες ποσότητες υδραργύρου διαλυτοποιούνται και ενδέχεται να απορροφούνται από τον οργανισμό.

Παρόλο που δεν υπάρχει ομοφωνία μεταξύ των ερευνητών σχετικά με την επικινδυνότητα των

οδοντιατρικών αμαλγαμάτων, ήδη η περιεκτικότητά τους σε υδράργυρο έχει μειωθεί στο 2%. Ακόμη πιο

επικίνδυνο αμάλγαμα είναι ο «κόκκινος υδράργυρος», ένα ραδιενεργό μείγμα μεταλλικού υδραργύρου και

οξειδίων του υδραργύρου, ακτινοβολημένο επί 20 μέρες σε πυρηνικό αντιδραστήρα. Αυτό το υλικό είχε

παρασκευασθεί στην πρώην Σοβιετική Ένωση για πολεμικούς σκοπούς και σήμερα αποτελεί πανάκριβο

αντικείμενο λαθρεμπορίου.

Στα προσωπικά είδη που οι επιβάτες των αεροπλάνων απαγορεύεται να έχουν μαζί τους ανήκουν και τα

θερμόμετρα υδραργύρου. Αιτία είναι ότι αν σπάσει το θερμόμετρο κινδυνεύει το ίδιο το αεροπλάνο! Όσο κι

αν ακούγεται υπερβολικό, υπάρχει κίνδυνος μια μικρή ποσότητα υδραργύρου να φτάσει στο αλουμινένιο

κέλυφος του αεροπλάνου και να σχηματίσει αμάλγαμα με το αλουμίνιο. Η βλάβη που προκαλείται τότε

είναι δυσανάλογα μεγάλη και υπάρχει πιθανότητα να δημιουργηθεί οπή.

Ο υδράργυρος είναι τοξικός και για τον ανθρώπινο οργανισμό. Για παράδειγμα, έστω και σε ελάχιστες

συγκεντρώσεις προκαλεί βλάβες στον εγκέφαλο. Η αγγλική έκφραση «τρελός σαν καπελάς» προήλθε από

το γεγονός ότι, παλιά, οι καπελάδες χρησιμοποιούσαν τον νιτρικό υδράργυρο για να φορμάρουν τα

καπέλα, με τίμημα να καταλήγουν ψυχοπαθείς.

Οι μοναδικές ιδιότητες του υδράργυρου αποτέλεσαν πηγή έμπνευσης για πολλούς λογοτέχνες, σε

παρομοιώσεις, μεταφορές και ποιητικές εικόνες. Ο Tomasso Landolfi, προκειμένου να δείξει το μάταιο

κάποιας προσπάθειας, δηλώνει ότι «θα ήταν σαν να προσπαθούσαμε να συμπιέσουμε μια σταγόνα

υδραργύρου». Ο Lawrens Darrell, περιγράφοντας κάποια κοπέλα, παρατηρεί ότι «στις φλέβες της κυλούσε

υδράργυρος, το πιο αγνό απόσταγμα παγερού μετάλλου». Τέλος η Marguerite Yourcenar, αναφερόμενη

στον χρόνο, σημειώνει πως ενώ «θα έπρεπε να βαραίνει μέσα στα χέρια του σαν ένας βόλος μολύβι,

εξακοντιζόταν και σκορπούσε σαν το σβόλιασμα του υδραργύρου»

17

5.7 ΚΑΣΣΙΤΕΡΟΣ

Από τον Ηρόδοτο στον Άντερσεν

Μας συνοδεύει ακούραστα από την αρχαιότητα. Το

βρίσκουμε σε κουζινικά σκεύη και κονσέρβες, σε hi-tech

τζάμια και σε ερωτευμένα στρατιωτάκια...

Βίος και πολιτεία

Ο γενναίος στρατιώτης με το ένα πόδι έλιωσε γρήγορα στη

φωτιά χάρη στην υψηλή περιεκτικότητά του σε μαλακό

κασσίτερο.

Ο Μολυβένιος Στρατιώτης, που δεν ήταν ακριβώς μολυβένιος

αλλά ένα κράμα μολύβδου και κασσιτέρου, είναι μια από τις

ωραιότερες διηγήσεις του Άντερσεν. Όπως λέγεται μάλιστα, δεν

έχει πηγή κάποιο άλλο λαϊκό παραμύθι αλλά είναι κάπως

αυτοβιογραφικό. Ο μαλακός στρατιώτης με το ένα πόδι, που

δεν έχει και τόση επιτυχία στις γυναίκες, έπειτα από πολλές

περιπέτειες, αλλάζει τελικά σχήμα όταν άθελά του πέφτει στη

φωτιά και καταλήγει να γίνει μια μεταλλική καρδιά. Διότι ακριβώς ο κασσίτερος, καλύτερα και από τον

μόλυβδο και από άλλα μέταλλα, μπορεί να υποστεί επεξεργασία, να λιώσει και να πάρει όποιο σχήμα

θελήσουμε.

Πηγαίνοντας αρκετά πιο πίσω, στον Ηρόδοτο (485-421/415 π.Χ.), συναντούμε ένα από τα μυστήρια της

εποχής εκείνης. «Ούτε νήσους οίδα Κασσιτερίδας εούσας, εκ των ο κασσίτερος ημίν φοιτά...» έγραφε ο

Ηρόδοτος στις ιστορίες του (ΙΙΙ. 115.1-2). Και δεν έχει γίνει δυνατόν από τότε ως και σήμερα να εντοπιστούν

τα «νησιά» αυτά, από όπου ερχόταν ο πολύτιμος τότε κασσίτερος. Και ήταν πολύτιμος ο κασσίτερος διότι

με τη βοήθειά του οι αρχαίοι λαοί είχαν δημιουργήσει το «κρατέρωμα». Αρχαιολογικές έρευνες στη Μικρά

Ασία, τη Μεσοποταμία και την Περσία δείχνουν ότι ο άνθρωπος έφτιαξε το πρώτο κρατέρωμα γύρω στο

4000 π.Χ. - τυχαία, όπως συνέβη με όλες τις πρώτες επιστημονικές ανακαλύψεις - όταν ανακάλυπτε τον

χαλκό μέσα στη γη ανακατεμένο με

άλλα στοιχεία όπως το αρσενικό.

Το αποτέλεσμα της αναγωγής αρσενικούχων χαλκομεταλλευμάτων ήταν η παραγωγή αρσενικούχου

κρατερώματος με 2%-3% περιεκτικότητα κατά βάρος σε αρσενικό (As). Συχνά το κρατέρωμα συγχέεται με

τον ορείχαλκο, που είναι κατά βάση κράμα χαλκού - ψευδαργύρου. Στη γλώσσα της αγοράς, «μπρούντζοι»

18

ή «κρατερώματα» αποκαλούνται τα πιο καφεκόκκινα κράματα χαλκού (88% χαλκός, 12% κασσίτερος ή και

95%-5%), ενώ τα κράματα χαλκού με ψευδάργυρο και χρώμα κιτρινόχρυσο αποκαλούνται ορείχαλκοι και

ήταν ανακάλυψη των Ρωμαίων μάλλον, από τον 2ο αιώνα π.Χ.

Ο μπρούντζος ορισμένες φορές περιέχει μικροποσότητες από άλλα μέταλλα, όπως αρσενικό, αντιμόνιο ή

μόλυβδο. Το αρσενικό και το αντιμόνιο κάνουν σκληρό το κράμα, ενώ ο μόλυβδος διευκολύνει τη χύτευσή

του. Τα μεταλλεύματα κασσιτέρου για την πρώτη παραγωγή κρατερώματος στη Μεσοποταμία προήλθαν

ίσως από το Αφγανιστάν, που η γη του ήταν πάντα πολύ πλούσια σε πολύτιμα μεταλλεύματα ή και από

αρχαία ορυχεία που ανακαλύφθηκαν τα τελευταία χρόνια στο όρος Ταύρος της Τουρκίας.

Γιατί το είπαν έτσι

Η πιο βολική εξήγηση είναι πως πήρε το όνομά του από τις «Κασσιτερίδες νήσους» (ποιος έδωσε στα νησιά

αυτά το όνομά τους δεν το έχω βρει με βεβαιότητα. Ίσως από τους Κασσίτες, έναν λαό της Μεσοποταμίας).

Για τον μπρούντζο αξίζει να αναφέρουμε ότι η ονομασία του προέρχεται (bronzo στα ιταλικά) από το λιμάνι

που υπήρχε κατά τους αρχαίους χρόνους με την ονομασία Brundisium, στο σημερινό Μπρίντιζι της Ιταλίας.

Το λιμάνι αυτό ήταν φημισμένο για την παραγωγή και τη διακίνηση αυτού του κράματος. Στην αρχαία

Ελλάδα ονομαζόταν «κρατέρωμα».

Τι θέλει από τη ζωή μας

Δεν είναι επικίνδυνος ο κασσίτερος για την υγεία σε μικρές ποσότητες και η επικινδυνότητα που είχαν οι

παλιές κονσέρβες οφειλόταν στον μόλυβδο που χρησιμοποιούσαν οι κατασκευαστές για να σφραγίζουν τα

κουτιά.

Πόλεμος και ειρήνη

Για τη στρατηγική του σημασία πρέπει να πάμε αιώνες πίσω. Στην Καρχηδόνα. Η Καρχηδόνα στράφηκε

προς Δυσμάς και έγινε ο «μεσάζοντας» μεταξύ της πλούσιας σε ορυκτά Ιβηρίας και της Ανατολής. Ο δρόμος

της προς Ανατολάς επέκτασης κατά μήκος των αφρικανικών παραλίων (μέσω της σημερινής Λιβύης) ήταν

κλειστός εξαιτίας της ελληνικής αποικίας της Κυρήνης, που ιδρύθηκε το 630 π.Χ. Οι πόλεμοι εναντίον των

Ελλήνων οφείλονταν στην αδυναμία της καρχηδονιακής οικονομίας να αντεπεξέλθει στον ελληνικό

ανταγωνισμό, δεδομένου ότι τα προϊόντα «Καρχηδονιακής κατασκευής» ήταν κατώτερα των ελληνικών.

Ο κασσίτερος είναι παρών και σε κράματα νομισμάτων, όπως αυτό το διώβολον του 1878, με την προτομή

του βασιλέως Γεωργίου Α’.

Οι άποικοι από την Ελλάδα συνιστούσαν μια διπλή απειλή: να υπονομεύσουν τους Φοίνικες με την

προσφορά καλύτερων προϊόντων και να αναλάβουν τον έλεγχο του δικτύου διανομής. Η Καρχηδόνα, ως

εμπορική αυτοκρατορία, θα προτιμούσε την ειρήνη, αλλά ως εμπορική αυτοκρατορία έπρεπε να διεξάγει

19

συνεχώς πολέμους - όπως συνέβη στην

πραγματικότητα, αρχικά εναντίον των Ελλήνων και

ακολούθως κατά των Ρωμαίων. Εξαρτιόταν

υπερβολικά από το εμπόριό της με την Ταρτησσό

και εν γένει την Ιβηρία, από όπου προμηθευόταν

τεράστιες ποσότητες αργύρου, μολύβδου, χαλκού

και, το σημαντικότερο, του ορυκτού κασσιτερίτης,

που ήταν απαραίτητος στην παραγωγή μπρούντζου. Οι εμπορικές σχέσεις της Καρχηδόνας με τους Ίβηρες

και η ναυτική ισχύς για την επιβολή του μονοπωλίου της σε αυτές τις συναλλαγές καθώς και με την

πλούσια σε κασσιτερίτη Αγγλία, της έδωσαν τη δυνατότητα να καταστεί ο μοναδικός σημαντικός

προμηθευτής κασσιτέρου και παραγωγός μπρούντζου.

Το μονοπώλιο αυτό, μια από τις σημαντικότερες πηγές δύναμης και ευημερίας της Καρχηδόνας, έπρεπε να

διαφυλαχθεί πάση θυσία. Όπως έχει γραφτεί χαρακτηριστικά, ένας Καρχηδόνιος καπετάνιος θα

προτιμούσε να ρίξει το πλοίο του στα βράχια των ακτών της Βρετανίας παρά να αποκαλύψει σε κάποιον

ανταγωνιστή πώς θα μπορούσε να την προσεγγίσει με ασφάλεια. Αν μάλιστα αυτό είναι και αλήθεια,

δικαιολογεί και τον μύθο για τις Κασσιτερίδες νήσους, που ήταν μάλλον δημιούργημα της φαντασίας, και

την άγνοια των συγγραφέων της εποχής για το από πού ακριβώς προμηθεύονταν οι έμποροι κασσίτερο.

Σήμερα πάντως η άποψη που επικρατεί είναι πως η περιζήτητη αυτή περιοχή ήταν η Κορνουάλλη, στις

νότιες ακτές της Αγγλίας.

Σήμερα παράγονται τζάμια με επίστρωση από κασσίτερο (float glass) διοχετεύοντας λιωμένο γυαλί σε

δεξαμενές (4Χ50Χ0,06 μέτρα) με λιωμένο κασσίτερο όπου και επιπλέει. Και από εκεί χαμηλώνοντας τη

θερμοκρασία τυλίγεται σε ρολά.

Απορίες λογικές και μη

Τι ήταν το γάνωμα των ταψιών;

Τα σκεύη από χαλκό έπρεπε να έχουν μια επάλειψη από άλλο μέταλλο

που να μην είναι βλαβερό για την υγεία, όπως ήταν το οξείδιο του

χαλκού που μπορούσε να σχηματιστεί στα χάλκινα σκεύη. Τα

καθάριζαν λοιπόν καλά και έκαναν μια επίστρωση με λιωμένο

κασσίτερο. Ο καθαρισμός των σκευών γινόταν με πολλούς και

διαφορετικούς τρόπους. Τα παλαιότερα χρόνια έτριβαν τα σκεύη με

μοσχαρίσιο δέρμα και μετά τα έριχναν μέσα σε άμμο και νερό και τα

20

έτριβαν με συρματόβουρτσα, για να καθαρίσει το χάλκωμα. Στα μεγαλύτερα σκεύη (καζάνια, ταψιά κ.ά.)

έμπαινε με τα πόδια ο γανωτής και τα έτριβε με τριμμένη στουρναρόπετρα για να φύγει η σκουριά («σαν

τον γανωτή στριφογυρνάς» έλεγαν στα υπερκινητικά παιδιά).

Το γάνωμα μιας χάλκινης μαρμίτας ήταν με άλλα λόγια «κασσιτέρωμα»

Άλλη μια μέθοδος ήταν η εξής. Ο γανωτής άναβε τη φωτιά και έβαζε τα χαλκώματα να ζεσταθούν καλά και

να λιώσουν όλα τα λίπη και η λίγδα που μπορεί να είχαν τα σκεύη. Ύστερα τα έπαιρνε και τα έβαζε σε μια

ρηχή γούρνα, το γιαλάκι, και τα έτριβε με άμμο για να καθαρίσει. Μετά το έβαζε στη φωτιά και μόλις

ζεσταινόταν καλά, έπαιρνε το νισιατίρι (μια σκόνη σαν ζάχαρη, χλωριούχο αμμώνιο, που δρούσε σαν

αντιοξειδωτικό και διευκόλυνε τη συγκόλληση) και πασάλειβε καλά το σκεύος από το μέσα μέρος. Έπειτα

έβαζε πάνω και το καλάι (=κασσίτερος) όπου το άλειφε καλά για να πιάσει και μετά με το παλάτσι, κάτι σαν

βαμβάκι, το έτριβε καλά για να γίνει το λεγόμενο κασσιτέρωμα.

6. ΑΜΕΤΑΛΛΑ Η΄ΜΕΤΑΛΛΟΕΙΔΗ

6.1 ΑΝΘΡΑΚΑΣ

Η Γη περιέχει στα σπλάχνα της δυο

ορυκτά με ιδιότητες διαμετρικά

αντίθετες: το ένα είναι διάφανο, πολύ

σκληρό και σπάνιο, ενώ το άλλο

εμφανίζεται συχνότερα, είναι πολύ

μαλακό κι έχει μαύρο χρώμα. Κοινή

ιδιότητα και των δυο είναι ότι καίγονται χωρίς να αφήσουν κάποιο στερεό υπόλειμμα. Πρόκειται, βεβαία,

για το διαμάντι και τον γραφίτη, δυο από τις πολλές μορφές εμφάνισης του ιδίου στοιχειού, του άνθρακα.

Ο άνθρακας έχει πολλά εκατομμύρια ενώσεις καθώς αρκετές παρουσιάζουν μεγάλο ενδιαφέρον.

Επιπλέον μπορεί και ο γραφίτης να μετατραπεί σε διαμάντι. Ο γραφίτης σε αντίθετη με το διαμάντι, είναι

αρκετά διαδεδομένος στη φύση. Γραφίτη περιέχουν τα παραδοσιακά μολυβιά, σε μείγμα με άργιλο, που

καθορίζει τη σκληρότητα τους. Ο ίδιος συνδυασμός δίνει υλικό κατάλληλο για την κατασκευή ηλεκτροδίων.

Ο γραφίτης παρασκευάζεται και συνθετικά, με ισχυρή θέρμανση μείγματος από κάρβουνο και άμμο.

Οι ίνες άνθρακα μοιάζουν δομικά με τον γραφίτη και συνιστούν άλλη μια μορφή του άνθρακα . Οι ίνες του

άνθρακα είναι τρεις φορές ανθεκτικότερες από ίσου πάχους ίνες χάλυβα με τετραπλάσιο βάρος. Υπάρχουν

πολυάριθμες χρήσεις για τα υλικά αυτά, από την ενίσχυση του σκυροδέρματος και τα φρένα των

αεροπλάνων έως τις ρακέτες του τένις, Ο άνθρακας που προκύπτει από μια ανάλλαγη διαδικασία

ονομάζεται προλυτών μεταλλικών βαλβίδων.

21

Μια ταπεινή μορφή άνθρακα είναι ο ενεργός άνθρακας, που παρασκευάζεται με τη θέρμανση ξυλωδών

υλών, όπως είναι τα τσόφλια των ξηρών καρπών. Ο ενεργός άνθρακας βρίσκει πολλές βιομηχανικές

χρήσεις, ενώ είναι κατάλληλος και ως αποσμητικό στα ψυγεία, επειδή συγκροτεί τα μόρια των πτητικών

ενώσεων. Χρησιμεύει, επίσης, ως φάρμακο. Τα άτομα του άνθρακα εξαερώνονται και κατά την

συμπύκνωση τους επανεμφανίζονται με νέα, απροσδόκητα πρόσωπα και νέες, συναρπαστικές ιδιότητες.

Τελείως διαφορετικοί από τους σφαιρόμορφους άνθρακες είναι οι νανοσωλήνες. Πρόκειται για

μικροσκοπικούς κυλίνδρους με ελικοειδή δομή, που σχηματίζονται αποκλειστικά από επίπεδα γραφιστικά

εξάγωνα. Παράγονται σε ποικίλα μεγέθη, με καταλυτική θέρμανση υδρογονανθράκων, όπως το ακετυλένιο,

σε υψηλές θερμοκρασίες, ενώ υπό κατάλληλες συνθήκες <<πωματίζονται>> με <<μοριακά πώματα>>

διαφορών σχημάτων. Επιπλέον έχουν ενδιαφέρουσες ηλεκτρονικές ιδιότητες και είναι πιθανό να

χρησιμεύσουν στο μέλλον ως ηλεκτρονικά υλικά. Μοναδική είναι και η μηχανική αντοχή τους, που ξεπερνά

τις ίνες του άνθρακα. Μια εντυπωσιακή πρόσφατη εφαρμογή των νανοσωλήνων ήταν ότι με τη

μεσολάβηση τους, επιτεύχθηκε η απευθείας ζύγιση ενός ίου, το βάρος του οποίου βρέθηκε ίσο με ένα

φεμτογραμμάριο .

Το ενδιαφέρον για το διαμάντι και τον γραφίτη εστιάζεται στη δυνατότητα χρήσης τους ως υλικών, επειδή

οι φυσικές τους ιδιότητες προσφέρονται με πολυάριθμες εφαρμογές. Πριν από μερικά χρονιά

αναληφθήκαν νέες μορφές άνθρακα με φυσικές και χημικές ιδιότητες. Μεγαλύτερο ενδιαφέρον

παρουσιάζουν δυο οικογένειες, τα φουλερένια και οι νανοσωλήνες. Τα άτομα του διευθετούνται

σχηματίζοντας γιγαντιαία μόρια, χωρίς αρχή και τέλος.

Το διαμάντι κατέχει τα πρωτεία, λόγω των ξεχωριστών ιδιοτήτων του για να μην αναφερθούμε στην

ομορφιά του. Στη φύση, τα διαμάντια απαντούν σε τρεις παραλλαγές, έχουν μαύρο χρώμα και

μικροκρυσταλική δομή, περιορίζονται σε τεχνολογικές εφαρμογές, δεδομένου ότι το διαμάντι αποτελεί

σπουδαίο βιομηχανικό υλικό. Γνωστότερο χαρακτηριστικό του διαμαντιού είναι η μεγάλη σκληρότητα του.

Υπερέχει ακόμη ως προς τα ακουστικά χαρακτηριστικά, γι’ αυτό χρησιμοποιείται σε μεγάφωνα υψηλών

προδιαγραφών, που αποδίδουν αρίστη ποιότητα ήχου. Η θερμική αγωγιμότητα του διαμαντιού είναι

ασυναγώνιστη. Έτσι διαμάντια σε μορφή σκόνης βρίσκουν εφαρμογή σε τομείς υψηλής τεχνολογίας

συσκευές όπως ακτίνες Λέιζερ και μικροηλεκτρονιακά όργανα.

Το διαμάντι, που όταν δεν είναι χρωματισμένο θεωρείται μια από τις καθαρότερες ουσίες, μόλις

δημιουργούνται τα επιφανειακά του άτομα καλύπτονται αμέσως από ένα μονομοριακό στρώμα

υδρογόνου.

22

6.2 ΠΥΡΙΤΙΟ

Το πυρίτιο (Silicium) είναι το χημικό στοιχείο με χημικό σύμβολο Si.

Είναι ένα μεταλλοειδές που ανήκει στην ομάδα IVA (14)

του περιοδικού πίνακα. Το πυρίτιο και οι ενώσεις του έχουν

πολλές βιομηχανικές χρήσεις. Το ίδιο το πυρίτιο είναι κύριο

συστατικό των

περισσότερων ημιαγωγικών συστημάτων και

των μικροτσίπ. Ως στοιχείο, το πυρίτιο σπάνια απαντά ελεύθερο στη φύση. Τα διάφορα ορυκτά και

πετρώματα του πυριτίου αποτελούν το 87% του φλοιού της Γης, ενώ είναι το δεύτερο σε αφθονία χημικό

στοιχείο στη γήινη φύση μετά το οξυγόνο, με ποσοστό 28% και το 7ο πιο άφθονο στοιχείο στο Σύμπαν. Το

πυρίτιο παρασκευάστηκε για πρώτη φορά από τον Davy το 1800, ο οποίος, όμως, δεν το ταυτοποίησε ως

χημικό στοιχείο. Το πυρίτιο απαντά σε δύο αλλοτροπικές μορφές: Μια άμορφη και μια κρυσταλλική. Το

κρυσταλλικό πυρίτιο έχει μεταλλική λάμψη, είναι σκληρό και έχει σκούρο γκρι χρώμα. Είναι στερεό σε

θερμοκρασία δωματίου και δεν είναι ούτε ελατό ούτε όλκιμο. Είναι ημιαγωγός και την ιδιότητα αυτή

διατηρεί ακόμη και σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες. Δεν είναι καλός αγωγός της θερμότητας.

Το καθαρό πυρίτιο είναι στερεό σε θερμοκρασία δωματίου και χρησιμοποιείται ευρέως στους ημιαγωγούς,

καθώς παραμένει ημιαγωγός σε υψηλές θερμοκρασίες, σε αντίθεση με το Γερμάνιο, και επειδή τα οξείδιά

του υφίστανται επεξεργασία εύκολα σε κλίβανο και σχηματίζουν καλύτερες διεπιφάνειες

ημιαγωγού/διηλεκτρικού από σχεδόν όλους τους άλλους συνδυασμούς στοιχείων. Στα φωτοβολταϊκά

κύτταρα αξιοποιούμε αυτά τα φαινόμενα, με τον ακόλουθο τρόπο: ενώνουμε δυο φύλλα πυριτίου

εμπλουτισμένα με φώσφορο και βόριο. Μόλις αυτά εκτεθούν στο φως τα ηλεκτρόνια συγκεντρώνονται στη

μια πλευρά (του φωσφόρου) και οι οπές στην άλλη (του βορίου) χωρίς να μπορούν να μετακινηθούν. Έτσι

δημιουργείται διαφορά δυναμικού, την οποία εκμεταλλευόμαστε για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος.

Ωστόσο δεν αποκλείεται η Γη να απέκτησε την ανεκτίμητη προίκα της όταν ,νεότατη, βομβαρδιζόταν

συνεχώς από μετεωρίτες.

Το πυρίτιο και οι ενώσεις του έχουν πολλές βιομηχανικές χρήσεις. Το ίδιο το πυρίτιο είναι κύριο συστατικό

των περισσότερων ημιαγωγικών συστημάτων και των μικροτσίπ. Οι ημιαγωγικές ιδιότητες των ημιαγωγών

πυριτίου παραμένουν σε υψηλότερες θερμοκρασίες σε σύγκριση με των αντίστοιχων του γερμανίου.

Ακόμη, το φυσικό του οξείδιο είναι πιο εύχρηστο και έτσι σχηματίζεται καλύτερο ζεύγος ημιαγωγών -

διηλεκτρικών, σε σχέση με κάθε άλλο γνωστό υλικό. Ακόμη, στη μορφή του χαλαζία και διαφόρων

πυριτικών ενώσεων σχηματίζει χρήσιμα υαλικά, τσιμέντα και κεραμικά προϊόντα. Είναι ακόμη ένα κύριο

συστατικό των σιλικόνων, μια τάξη πολυμερών που περιέχουν πυρίτιο, άνθρακα, οξυγόνο και υδρογόνο (με

γενικό τύπο [R2SiO]n, όπου R μονοσθενής οργανική ρίζα και όχι αποκλειστικά αλκάλιο).

23

Το πυρίτιο είναι απαραίτητο στοιχείο στη βιολογία, αν και ειδικά για τα ζώα αποτελεί απλά ιχνοστοιχείο[2].

Είναι όμως πιο σημαντικό για το μεταβολισμό των φυτών, ειδικότερα για πολλά ποώδη από αυτά. Το

πυριτικό οξύ αποτελεί ακόμη τη βάση για το σχηματισμό των κελυφών των μικροσκοπικών διατομών.

6.3 ΦΩΣΦΟΡΟΣ (Λάμψη στο σκοτάδι)

Το 1669 ο Γερμανός αλχημιστής Χένριχ Μπραντ προσπαθεί

να παρασκευάσει χρυσό με έναν αρκετά πρωτότυπο τρόπο:

επιχειρεί να αποστάξει ούρα με το σκεπτικό πως το

χρυσοκίτρινο χρώμα τους είχε σχέση με τον χρυσό. Τελικά

έπειτα από επανειλημμένες προσπάθειες καταφέρνει να απομονώσει μια ουσία που μπορεί να μην είναι

χρυσός, αλλά μοιάζει «μαγική», μια ουσία μαλακή σαν κερί που λάμπει στο σκοτάδι, την οποία τελικά

ονομάζει «ψυχρόν πυρ». Χρειάστηκε αρκετός καιρός ώσπου να αποδειχθεί πως αυτό που είχε απομονώσει

ήταν ένα νέο στοιχείο το οποίο ονομάστηκε φώσφορος. Ο Μπραντ πούλησε το μυστικό του στον Δούκα

του Ανοβέρου, ο οποίος του υποσχέθηκε μεγάλες ποσότητες πρώτης ύλης, από τους στρατώνες, για την

παραγωγή «ψυχρού πυρός». Τα σχέδια εγκαταλείφτηκαν με τον πρόωρο θάνατο του Δούκα.

Λίγο αργότερα, στην Αγγλία, ο Ρόμπερτ Μπόιλ δημοσίευσε μια πραγματεία με τίτλο «Παγωμένο Νυχτερινό

Φως» η οποία υπήρξε για πάνω από 100 χρόνια η μόνη σημαντική μελέτη για τον φώσφορο και τις

ιδιότητές του. Ωστόσο η μόνη εφαρμογή του φωσφόρου ήταν το φωσφορούχο λάδι με το οποίο μπορούσε

κάποιος να κάνει διάφορα αντικείμενα να λάμπουν σε σκοτεινά μέρη. Ιδιαίτερα δημοφιλής ήταν η

σχεδίαση ενός σκελετού, που τρόμαζε όποιον ανύποπτο τον έβλεπε ξαφνικά να αιωρείται λάμποντας στο

σκοτάδι! Η τιμή του φωσφόρου έγινε αργότερα πιο προσιτή, όταν ο Σέελε χρησιμοποίησε ως πρώτη ύλη τα

οστά, τα οποία περιέχουν περίπου 30% φώσφορο.

Ο φώσφορος απαντά με τρεις διαφορετικές μορφές: λευκός, ερυθρός και μεταλλικός μαύρος φώσφορος. Ο

λευκός φώσφορος φυλάγεται σε κλειστά δοχεία ή κάτω από το νερό, οπότε δεν φωσφορίζει. Οι

εμπρηστικές βόμβες περιέχουν φώσφορο και προξένησαν μεγάλες καταστροφές στις γερμανικές πόλεις

που βομβαρδίστηκαν με αυτές κατά τον Β’ παγκόσμιο Πόλεμο. Τα πρώτα σπίρτα αποτελούνταν από έναν

γυάλινο σωλήνα που περιείχε ένα χαρτί καλυμμένο με επίστρωση φωσφόρου. Ο σωλήνας έπρεπε να

σπάσει για να δημιουργηθεί ανάφλεξη του περιεχομένου του. Μερικά φωσφορικά άλατα, όπως του

ψευδάργυρου, προστατεύουν μεταλλικές επιφάνειες από την διάβρωση, ιδιαίτερα στα αυτοκίνητα.

Φωσφορικό οξύ περιέχει και η κόκα-κόλα, σε μικρή αναλογία(0,02%), αρκετή όμως για να της δώσει μια

ευπρόσδεκτη οξύτητα.

Μεγάλες ποσότητες φωσφόρου περιέχει ο εγκέφαλος, γεγονός που παλιότερα οδήγησε στην χορήγηση

φαρμάκων με βάση τον στοιχειακό φώσφορο, εναντίον της επιληψίας, της μελαγχολίας και άλλων ψυχικών

ασθενειών. Η φήμη ότι ο φώσφορος είχε αφροδισιακές ιδιότητες έκανε μερικούς ασθενείς να παίρνουν

24

μεγάλες δόσεις, που κατέληγαν στον θάνατο. Στα παλιότερα εγκληματικά χρονικά αναφέρονται αρκετές

περιπτώσεις δηλητηριάσεων με φώσφορο ο οποίος αποτελούσε το δραστικό συστατικό ενός

«ποντικοφάρμακου».

Αδενοσινοτριφωσφορικό οξύ(ΑΤΡ) ένωση τριών ομάδων φωσφορικού οξέος. Έχει υπολογιστεί πως

καθημερινά ο οργανισμός μας παράγει μερικές δεκάδες κιλά ΑΤΡ. Στη διάρκεια όμως μιας έντονης

προσπάθειας η ποσότητα αυτή μπορεί να φτάσει έναν ολόκληρο τόνο!

Ο φώσφορος είναι ένα στοιχείο σε ανεπάρκεια. Ωστόσο όσο περισσότερος φώσφορος υπάρχει διαθέσιμος,

τόσο πλουσιότερη είναι η θαλάσσια ζωή. Ας δούμε αναλυτικότερα πως γίνεται η διακίνηση του φωσφόρου

στη θάλασσα: Τα θαλάσσια φυτά, πλαγκτόν και φύκια, παραλαμβάνουν αρχικά τον φώσφορο από το νερό,

όπως και κάθε άλλο στοιχείο, καταναλώνοντας ενέργεια που τους προσφέρει ο ήλιος με την διαδικασία της

φωτοσύνθεσης. Από τα φυτά, ο φώσφορος περνάει στα ζώα που με την σειρά του επιστρέφουν ένα μέρος

του στα φυτά με τα απόβλητα και την αποσύνθεσή τους, όταν πεθαίνουν. Παρ’ όλα αυτά, μεγάλο μέρος

του φωσφόρου στα οστά χάνεται και καταβυθίζεται στον πυθμένα της θάλασσας. Έτσι αφαιρείται συνεχώς

φώσφορος που δεν αναπληρώνεται και ήδη έχει παρατηρηθεί σοβαρή μείωση του πληθυσμού των ψαριών

σε πολλές θαλάσσιες περιοχές.

Παλιότερα οι γεωργοί αξιοποιούσαν όλον τον φώσφορο των ζωικών αποβλήτων. Σήμερα ωστόσο μεγάλες

ποσότητες φωσφόρου χάνονται, αφού διοχετεύονται στην θάλασσα. Ο Βίκτωρ Ουγκό είχε επισημάνει την

όλη κατάσταση στο μυθιστόρημα του «Οι Άθλιοι» , όπως και ο Aldous Huxley στον «Γενναίο Νέο Κόσμο»,

όπου συνιστά την ανάκτηση του φωσφόρου από τα πτώματα . Μία άλλη πηγή απώλειας φωσφόρου είναι

τα απορρυπαντικά. Οι περισσότερες σκόνες πλυντηρίων περιέχουν σημαντικές ποσότητες φωσφορικών

αλάτων, που συγκρατούν τα μεταλλικά ιόντα του νερού ώστε να γίνει πιο μαλακό. Σε μερικές χώρες έχει

απαγορευθεί η χρήση φωσφορικών αλάτων στα απορρυπαντικά, ενώ σε άλλες έχουν δημιουργηθεί

εγκαταστάσεις που απομακρύνουν και αξιοποιούν τον φώσφορο των λυμάτων.

Η απλούστερη ένωση του φωσφόρου με το υδρογόνο είναι ένα ισχυρό δηλητήριο που ονομάζεται

φωσφίνη. Η φωσφίνη σχηματίζεται σε ελάχιστες ποσότητες από την δράση μικροοργανισμών που

συμβιώνουν στα έντερα των θηλαστικών. Μία ενδιαφέρουσα διαπίστωση είναι ότι η ποσότητα φωσφίνης

που μετρήθηκε σε χορτοφάγους συνιστούσε μόλις το 15% της ποσότητας που βρέθηκε σε άτομα με μεικτό

διαιτολόγιο. Η διαπίστωση αυτή, σε συνδυασμό με τον εξαιρετικά δηλητηριώδη χαρακτήρα της φωσφίνης,

αποτελεί σοβαρή ένδειξη ότι οι χορτοφάγοι αντιμετωπίζουν μειωμένο κίνδυνο εμφάνισης ασθενειών των

εντέρων. Η φωσφίνη χρησιμοποιείται ως εντομοκτόνο για την εξόντωση των τερμιτών και ως μυοκτόνο σε

σπίτια και σιλό σιτηρών, έχοντας το πρόσθετο πλεονέκτημα ότι δεν αφήνει υπολείμματα.

Ο συνδυασμός φωσφορικών ενώσεων και φθορίου χρησιμοποιείται σε ένα από τα πιο δηλητηριώδη

συνθετικά παράγωγα, τα αέρια νεύρων, όπως είναι το Sarin. Την ουσία αυτή χρησιμοποίησαν Ιάπωνες

τρομοκράτες το 1995, κατά την επίθεσή τους στον υπόγειο σιδηρόδρομο του Τόκιο, που στοίχισε την ζωή

25

σε επτά ανθρώπους. Μερικές χώρες έχουν αποθηκεύσει μεγάλες ποσότητες από αυτές τις πολύ

επικίνδυνες ουσίες, για ενδεχόμενη χρήση τους σε περίπτωση πολέμου.

6.4 ΑΡΣΕΝΙΚΟ

Ενδιαφέρον παρουσιάζουν δυο θειούχα ορυκτά του αρσενικού με την

ονομασία σανδαράχη ,η κόκκινη και η κίτρινη. Τα ορυκτά αυτά

χρησιμοποιηθήκαν στην αρχαιότητα ως πιγμέντα, ιδίως για να βάφουν

τις μεταλλικές επιφάνειες <<χρυσές>>. Αργότερα, δυο άλλα άλατα του

αρσενικού, με χαλκό, τα οποία είχαν λαμπερό πράσινο χρώμα,

γνώρισαν επίσης μέρες δόξας ακόμη και σε ζαχαρωτά! Αν και έχουν από καιρό απαγορευθεί, φαίνεται ότι

για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα προκαλούσαν μυστηριώδεις θανάτους, που αργούσαν να

εξιχνιασθούν.

Οι έρευνες έδειξαν ότι πιο επικίνδυνα ήταν τα χρώματα με μικρή περιεκτικότητα σε αρσενικό, διότι σε

μεγάλες συγκεντρώσεις δηλητηριάζοντα και ίδιοι οι μικροοργανισμοί!

Στις αρχές του 20ου αιώνα είχε ήδη διαπιστωθεί ότι ορισμένες οργανικές ενώσεις του αρσενικού

παρουσίαζαν επιλεκτική τοξικότητα για κάποια πρωτόζωα. Μια μία τέτοια ένωση του αρσενικού, που

αποδείχθηκε σωτήρια για τη θεραπεία της σύφιλης, ήταν ένα παραγωγό που εύστοχα ονομάστηκε

σαλβαρσάνη (το αρσενικό που σώζει).

Ο Γερμανός γιατρός Παουλ Έρλιχ, το 1909, και την ονόμασε αρχικά <<606>>, επειδή ήταν η606η ένωση που

ονομάστηκε εναντίον της σύφιλης σαλβαρσάνη και αλλά αρσενικού αμάκα χρησιμοποιηθήκαν με μεγάλη

επιτυχία έως την αποχή των αντιβιοτικών, παρά την τοξικότητα τους.

6.5 ΒΟΡΙΟ ΑΜΕΤΑΛΛΟ Ή ΜΕΤΑΛΛΟ;

Το χημικό στοιχείο που θα γνωρίσουμε στην ακάθαρτη μορφή του δεν θύμιζε σε

τίποτα μέταλλο, όταν όμως επιτεύχθηκε η παρασκευή της κρυσταλλικής του

μορφής αποκαλύφθηκε ότι μοιάζει με τα μέταλλα, αφού έχει μεταλλική λάμψη

και είναι εξαιρετικά σκληρό και δύστηκτο και δεν αποτελεί καλό αγωγό του

ηλεκτρισμού.

Πρόκειται για το Βόριο, που χαρακτηρίζουμε και ως μεταλλοειδές. Η λέξη βόριο

έχει περσική προέλευση, υποδηλώνει το κυριότερο ορυκτό του, τον βόρακα-βουράζο.

Ο βόρακας είναι ένα άλας που περιέχει επίσης νάτριο και οξυγόνο. Υπάρχουν 150 βοριούχα ορυκτά

διάσπαρτα σε μικρές ποσότητες, γνωστότερο από όλους είναι ο τουρμαλίνης που ηλεκτρίζεται κατά την

26

τριβή του ή με θέρμανση, έχει μεγάλη ποικιλία χρωμάτων και σε συνδυασμό με την σκληρότητά του τον

έχουν αναδείξει σε πολύτιμο λίθο. Τα κοιτάσματα βόρακα βρίσκονται σε εκτάσεις αποξηραμένων λιμνών

και κοντά σε περιοχές ηφαιστείων.

Το βόριο, είναι χρήσιμο στην κατασκευή ανθεκτικού γυαλιού και ως συστατικό των απορρυπαντικών.

Η απομόνωση του βορίου από τον βόρακα επιτεύχθηκε το 1808, χρειάστηκαν περίπου εκατό χρόνια για να

παρασκευαστεί σε καθαρή, κρυσταλλική κατάσταση. Το βόριο υφίσταται σε τέσσερις διαφορετικές μορφές.

Η μία είναι άμορφη ενώ οι άλλες τρεις κρυσταλλικές και παρουσιάζουν ενδιαφέρον δομικό χαρακτηριστικό.

Τα σφαιρόμορφα κυριαρχούν όταν είναι ενωμένο με υδρογόνο, χλώριο και άνθρακα. Το βόριο δεν

υπακούει στους νόμους της χημείας. Τα βοράνια ήταν εξαιρετικά δύσκολο να διαχωριστούν και να

μελετηθούν. Ο προσδιορισμός της δομής αποτέλεσε δύσκολο εγχείρημα, επειδή τα βοράνια αναφλέγονται

εύκολα, ενώ ως υγρά έπρεπε να κρυσταλλωθούν σε χαμηλές θερμοκρασίες. Κατά την καύση τους, τα

βοράνια καίγονται

με πράσινη φλόγα αποδίδοντας 50% περισσότερη ενέργεια από τους υδρογονάνθρακες, για ίσο βάρος. Τα

βοράνια δεν αναδείχθηκαν ποτέ σε καύσιμα υψηλής ενέργειας, όπως προορίζονταν, αλλά αναμφίβολα

κερδισμένη βγήκε η επιστήμη.

Οι συνδυασμοί βορίου-άνθρακα-υδρογόνου ονομάζονται καρβοράνια και αποτελούν σφαιρόμορφα

μόρια. Το βόριο σχηματίζει ενώσεις με όλα σχεδόν τα μέταλλα, τα βορίδια που βρίσκουν εφαρμογές ως

πυρίμαχα υλικά.

Ο βόρακας μετά την κατεργασία του με οξέα, μετατρέπεται σε βορικό οξύ, ένα στερεό οξύ με ασθενή

όξινο χαρακτήρα. Χρησιμοποιείται ως ήπιο απολυμαντικό, λόγω της βακτηριοκτόνας και μυκητοκτόνας

δράσης του, σε οφθαλμολογικές παθήσεις. Ο βόρακας αποτελεί κανονικό συστατικό του γυαλιού πυρέξ, το

οποίο είναι σχεδόν άθραυστο και δεν επηρεάζεται από απότομες εναλλαγές της θερμοκρασίας.

Κατά την κατεργασία του με υπεροξείδιο του υδρογόνου, ο βόρακας μετατρέπεται σε υπερβορικό νάτριο

(περμποράτ), το οποίο έχει οξειδωτικές ιδιότητες. Μεγάλες ποσότητες του άλατος αυτού χρησιμοποιούνται

στα απορρυπαντικά.

Ο βιολογικός ρόλος του βορίου στα ζώα και στον άνθρωπο πιστεύεται ότι συμβάλει στην αφομοίωση και

αξιοποίηση του ασβεστίου, εμποδίζοντας την οστεοπόρωση, στα φυτά αποτελεί απαραίτητο ιχνοστοιχείο,

που συντελεί στην ομαλή τους ανάπτυξη.

Είναι φανερό ότι οι έρευνες σχετικά με το βόριο εστιάζονται κυρίως σε ότι σχετίζεται με ασθένειες ή

βάσιμες προοπτικές οικονομικής ανταπόδοσης.

27

6.6 ΙΩΔΙΟ

Ανακαλύφθηκε τυχαία το 1811 από τον Γάλλο χημικό Μπερνάρ

Κουρτουά, μετά από κατεργασία παραπροϊόντων παρασκευής

νιτρικού καλίου. Το Ιώδιο είναι αμέταλλο χημικό στοιχείο με ατομικό

αριθμό 53, και σχετική ατομική μάζα περίπου 127 g/mol. Ανήκει στην

ομάδα των αλογόνων (VIIA ή 17η ομάδα) και στον τομέα p του

περιοδικού συστήματος. Είναι ένα κρυσταλλικό, πτητικό,

αργυρόλευκο στερεό με μεταλλική λάμψη. Έχει σημείο τήξης 113,7 oC και σημείο βρασμού 184,3 oC. Σε θερμοκρασία δωματίου

εξαχνώνεται αργά προς ιώδεις ατμούς, εξαιρετικά ερεθιστικούς για τα μάτια και το αναπνευστικό σύστημα.

Η ονομασία ιώδιο αποδόθηκε εξαιτίας του χρώματος των ατμών του. Το στοιχειακό ιώδιο είναι αρκετά

δραστικό και παρουσιάζει διαβρωτική δράση, όταν έρχεται σε επαφή με μέταλλα. Αυτό οφείλεται στην

ηλεκτραρνητικότητά του, την ικανότητα, δηλαδή, να δέχεται ηλεκτρόνια για να συμπληρώσει την εξωτερική

του στιβάδα (υποστιβάδα 5p) Στις ενώσεις του απαντά, τις περισσότερες φορές, με αριθμό οξείδωσης -1.

Γενικά, οι χημικές ιδιότητες του ιωδίου προσομοιάζουν με αυτές των άλλων αλογόνων (φθόριο, χλώριο,

βρώμιο). Παρουσιάζουν, ωστόσο, διαφορές, εξαιτίας του μεγάλου μεγέθους του ατόμου του, αλλά και της

μικρότερης δραστικότητάς του σε σχέση με τα άλλα αλογόνα.Στο φυσικό περιβάλλον απαντά αποκλειστικά

με τη μορφή ενώσεων. Στο φλοιό της Γης το ιώδιο βρίσκεται σε περιεκτικότητα 1,4 ppm. Το θαλασσινό νερό

περιέχει, επίσης, αξιόλογες ποσότητες ιωδιούχων αλάτων.

Κύρια παραγωγός χώρα είναι η Χιλή, η οποία χρησιμοποιεί ως πρώτη ύλη το νίτρο της Χιλής. Σε άλλες

χώρες το ιώδιο παρασκευάζεται από φυσική άλμη. Ο βιολογικός ρόλος του ιωδίου είναι ιδιαίτερα

αξιοσημείωτος, αφού αποτελεί βασικό ιχνοστοιχείο για τον οργανισμό. Η έλλειψή του οδηγεί σε ασθένειες,

όπως η βρογχοκήλη. Στις παραθαλάσσιες χώρες δεν παρατηρείται έλλειψη του ιχνοστοιχείου, καθώς μικρές

ποσότητες αλάτων ταξιδεύουν στην ατμόσφαιρα και απορροφώνται από τα φυτά και τα ζώα.Σημαντικές

ποσότητες ιωδίου αξιοποιούνται στην ιατρική, όπου εφαρμόζεται ως απολυμαντικό και αντισηπτικό μέσο

(βάμμα ιωδίου). Εφαρμογές βρίσκει και στην αναλυτική χημεία, αφού χρησιμοποιείται για την ποιοτική

ταυτοποίηση ορισμένων οργανικών ενώσεων και τον ποσοτικό προσδιορισμό με βάση τη μέθοδο της

ιωδομετρίας. Το ιώδιο απαντά στον οργανισμό μας κυρίως σε οργανική μορφή, με αποκλειστικό

αντιπρόσωπο την ορμόνη θυροξίνη, που παράγεται από τον θυρεοειδή αδένα μας.Το στοιχειακό ιώδιο

είναι αρκετά επικίνδυνο, αφού ερεθίζει τα μάτια και το αναπνευστικό σύστημα. Οι ατμοί του είναι

εξαιρετικά διεισδυτικοί, γι' αυτό και αποθηκεύεται συνήθως σε ειδικά δοχεία που ονομάζονται φιάλες

ιωδίου.Το φυσικό ιώδιο βρίσκεται με τη μορφή του σταθερού ισοτόπου του 127I.

28

6.7 ΒΡΩΜΙΟ

Το βρώμιο ανακαλύφθηκε λίγο μετά το ιώδιο, το 1826, από τον Γάλλο χημικό Αντουάν Μπαλάρ. Το χημικό

στοιχείο Βρώμιο είναι ένα αλογόνο με ατομικό αριθμό 35 και

ατομικό βάρος 79,904. Το σύμβολό του είναι Br. Έχει

θερμοκρασία τήξης -7,2°C και θερμοκρασία βρασμού 58,78 °C.

Είναι το μόνο στοιχείο που παρ' όλο που ανήκει στην κατηγορία

των αμέταλλων, είναι υγρό στους 20°C. Διαβρώνει εύκολα τα

μέταλλα και αντιδρά ταχύτατα με το αργίλιο δίνοντας

βρωμιούχο αργίλιο.

Το βρώμιο είναι υγρό σε θερμοκρασία δωματίου. Όταν στερεοποιείται, σχηματίζει καστανοκόκκινους

κρυστάλλους με ελαφριά μεταλλική λάμψη. Όταν βράζει, δίνει καστανοκίτρινους ατμούς. Το υγρό βρώμιο

έχει πυκνότητα 3,1 gr/cm3 στους 20 oC. Η διαλυτότητά του στο νερό είναι μικρή, αλλά μεγαλύτερη από

εκείνη των άλλων αλογόνων. Όταν το υδατικό διάλυμα βρωμίου ψυχθεί κάτω από τους 5,84οC

εμφανίζονται κόκκινοι κρύσταλλοι. Το βρώμιο διαλύεται εύκολα σε πολλούς οργανικούς διαλύτες, οι

οποίοι χρησιμοποιούνται για την παραλαβή του βρωμίου από υδατικά διαλύματα.

Ως στερεό, υγρό και αέριο το βρώμιο αποτελείται από διατομικά μόρια. Πάνω από τους 800οC το μόριο του

βρώμιου διασπάται σε άτομα. Τέτοια διάσπαση παρατηρείται και υπό την επίδραση φωτός. Το βρωμιούχο

κάλιο αποτελούσε τον 19ο αιώνα δημοφιλές καταπραϋντικό φάρμακο. Ένα άλλο οξυγονούχο άλας είναι το

βρωμικό κάλιο το οποίο χρησιμοποιούταν παλιότερα ως λευκαντικό των αλεύρων. Μεγάλες ποσότητες

βρωμίου χρησιμοποιούνται στη γεωργία, αποτελώντας στοιχείο που συμμετέχει στη χημική σύσταση

πολλών αγροχημικών, από τα οποία ξεχωρίζει το βρωμομεθάνιο ή μεθυλοβρωμίδιο. Η απλή αυτή ένωση

είναι ένα αέριο με ασφυξιογόνες ιδιότητες, που χρησιμοποιείται για την απολύμανση των αποθηκευμένων

σιτηρών, αλλά και στα θερμοκήπια, κατά την προετοιμασία του εδάφους, επειδή εξοντώνει πολλούς

εχθρούς των φυτών. Το βρώμιο ήταν το μοναδικό αλογόνο που φαινόταν να μην χρειάζεται ο οργανισμός

μας, παρ’ όλο που το ανιόν του κυκλοφορεί στο αίμα μας σε ποσότητα χιλιαπλάσια από την αντίστοιχη του

ιωδίου.Το βρώμιο βρίσκεται πάντοτε στους ζωικούς και τους φυτικούς ιστούς. Τα φυτά επιφανείας

περιέχουν κατά μέσο όρο 7x10-4% και τα ζώα περίπου 1x10-4% βρώμιο. Το βρώμιο βρίσκεται σε διάφορες

σωματικές εκκρίσεις όπως τα δάκρυα, το σάλιο, ο ιδρώτας, το γάλα και η χολή. Το αίμα υγιούς ανθρώπου

περιέχει από 0,11 έως 2,00 mq%. Η εκλεκτική απορρόφηση βρωμίου από το θυρεοειδή αδένα, τα νεφρά

και την υπόφυση, διαπιστώθηκε με τη βοήθεια ραδιενεργού βρωμίου (82Br). Το βρώμιο επαυξάνει τις

κατασταλτικές διεργασίες του εγκεφάλου και έτσι δρα θεραπευτικά με το να επαναφέρει στην ισορροπία

29

το νευρικό σύστημα. Ταυτόχρονα, η απορρόφηση του από το θυρεοειδή αδένα και ο συναγωνισμός του με

το ιώδιο, έχει επίδραση στη δραστηριότητα του αδένα και κατά συνέπεια στο μεταβολισμό.

7. ΑΕΡΙΑ

Είναι μια ομάδα χημικών στοιχείων, με παρόμοιες ιδιότητες. Τα ευγενή αέρια έχουν πολλές σημαντικές

εφαρμογές σε βιομηχανίες παραγωγής ειδών φωτισμού, συγκόλλησης και εξερεύνησης του διαστήματος.

Τα σημαντικότερα αέρια είναι τα εξής:

7.1 ΥΔΡΟΓΟΝΟ(H)

Το υδρογόνο ανακαλύφθηκε το 1781. Βρίσκεται στην πρώτη θέση του Περιοδικού

Πίνακα και θα μπορούσαμε να ισχυριστούμε ότι όλα τα άλλα είναι απόγονοι του, διότι

μετά το Big Bang σχηματίστηκαν το Υδρογόνο και Ήλιο. Είναι το Ελαφρύτερο στοιχείο

και έχει μελετηθεί περισσότερο από κάθε άλλο. Θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε

το υδρογόνο για καύσιμο αλλά ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα είναι η

μεταφορά του καθώς και η αποθήκευσή του είναι δύσκολη και θα χρειαστούν δοχεία υψηλής αντοχής

αλλιώς θα υπάρχουν διαρροές υδρογόνου. Την καλύτερη λύση αποθήκευσης είναι τα δοχεία υδριδίου

πράγμα που περιορίζει την διαρροή στη συνηθισμένη θερμοκρασία. Σε υψηλές θερμοκρασίες γίνεται

μεταλλικό και πιστεύεται ότι ο Δίας και ο Ποσειδώνας έχουν πυρήνα μεταλλικού υδρογόνου. Στην φύση

απαντά σε αναλογία 80%. Η αντίδραση του υδρογόνου με το οξυγόνο έχει μελετηθεί διότι παράγει νερό

πράγμα που είναι σημαντικό για την επιβίωση του ανθρώπου.

7.2 ΒΟΜΒΑ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ!!!

Η Βόμβα υδρογόνου είναι ένα σύγχρονο θερμοπυρηνικό όπλο,

εκρηκτικό μηχάνημα, που η λειτουργία του βασίζεται στη σύντηξη

πυρήνων βαρέων ισοτόπων του υδρογόνου (δευτερίου και

τριτίου) σε πυρήνες ηλίου. Κατά τη σύντηξη αυτή παράγεται

τεράστια ποσότητα ενέργειας που συνοδεύεται από μεγάλο

θερμικό κύμα, ωστικό κύμα και ραδιενεργό ακτινοβολία.Η

Υδρογονοβόμβα, όπως επίσης λέγεται, αναπτύχθηκε στις αρχές

της δεκαετίας του 50, και από τις δύο πλευρές του τότε Ψυχρού πολέμου, και μέχρι σήμερα αποτελεί ένα

από τα ισχυρότερα όπλα μαζικής καταστροφής στον πλανήτη. Γνωστή διεθνώς και ως H-Bomb (Hydrogen

Bomb), συγκριτικά είναι 100 έως και 1.000 φορές πιο καταστροφική απ' ότι μια απλή ατομική βόμβα

σχάσης. Ο πυρήνας μιας υδρογονοβόμβας αποτελείται από άτομα δευτερίου (21H) και τριτίου (31H), τα

οποία είναι βαρέα ισότοπα του υδρογόνου. Για την πυροδότηση μιας υδρογονοβόμβας προαπαιτείται μια

30

μικρότερη έκρηξη σχάσης δηλαδή μιας μικρής ατομικής

βόμβας, συνήθως πλουτωνίου, η οποία λαμβάνει χώρα στο

περίβλημα του πυρήνα υδρογόνου. Αυτή η πρώτη έκρηξη

αυξάνει την θερμοκρασία του πυρήνα σε 100 εκατομμύρια

Βαθμούς Κελσίου οδηγώντας έτσι σε σύντηξη το δευτέριο

και το τρίτιο, παράγοντας άτομα ηλίου και νετρόνια με

ταυτόχρονη έκλυση τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας. Η

καταστροφική της ισχύ μεγιστοποιείται από την ενέργεια των απελευθερωμένων νετρονίων, τα οποία σε

συνδυασμό με τις υψηλές θερμοκρασίες είναι σε θέση να αντιδράσουν ακόμα και με τα πιο αδρανή

ραδιενεργά υλικά όπως το απεμπλουτισμένο ουράνιο, πράγμα αδύνατο σε μικρότερες ενεργειακές

συνθήκες. Αυτό το κύμα ενέργειας υπερδιπλασιάζει την απόδοση της βόμβας αφήνοντας παράλληλα πίσω

του και τις μακροχρόνιες επιπτώσεις του με την δημιουργία ραδιενεργών καταλοίπων.

Η πρώτη έκρηξη βόμβας υδρογόνου έγινε στις 31 Οκτωβρίου

(1η Νοεμβρίου τοπική) 1952 στην ανατολή Enewetak, στα

Νησιά Μάρσαλ (Marshall) του Ειρηνικού ωκεανού από τις ΗΠΑ.

Η έκρηξη εξαέρωσε 80 τόνους εδάφους και είχε 8 μίλια

διάμετρο με 27 μίλια ύψος. Στις 12 Αυγούστου στη Σοβιετική

Ένωση πραγματοποιείται η πρώτη δοκιμή βόμβας υδρογόνου.

Το πιο ισχυρό πυρηνικό όπλο αυτού του τύπου που

χρησιμοποιήθηκε ποτέ ήταν μια βόμβα πυρηνικής σύντηξης, η

Tsar Bomba, που δοκιμάστηκε από τη Σοβιετική Ένωση στο νησί

Νόβαγια Ζέμλια του Βόρειου Παγωμένου Ωκεανού στις 30

Οκτωβρίου 1961. Η ισχύς της ισοδυναμούσε με 57.000.000 τόνους

ΤΝΤ. Εξερράγη 4 χλμ πάνω από το έδαφος. Μπορούσε να

προκαλέσει εγκαύματα 3ου βαθμού σε απόσταση 100 χλμ, ενώ η

δόνηση από την έκρηξη έγινε αισθητή μέχρι και τη Φιλανδία. Η

βόμβα ζύγιζε περίπου 27 τόνους.

7.3 ΟΞΥΓΟΝΟ(O)

Το οξυγόνο ανακαλύφθηκε ανεξάρτητα από τον Σέλε γύρω στα 1772 και τον

Πρίστλεϊ το 1774. Το οξυγόνο είναι το τρίτο πιο άφθονο χημικό στοιχείο στο

σύμπαν, μετά από το υδρογόνο και το ήλιο. Είναι ένα από τα 27 απαραίτητα

χημικά στοιχεία για τη ζωή. Μαζί με τον άνθρακα, το υδρογόνο και

το άζωτο αποτελούν, σε ποσοστό, το 96% (κατά βάρος) των ζωντανών

31

οργανισμών. Το οξυγόνο είναι επίσης παρόν στο νερό, ουσία απαραίτητη για όλες τις μορφές ζωής. Στην

ατμόσφαιρα της Γης πριν την εμφάνιση ζωντανών οργανισμών δεν περιείχε οξυγόνο πράγμα που θα είχε

καταστροφικές συνέπειες στις πρώτες μορφές ζωής. Η ρίζα οξυγόνου χρησιμοποιείτε στην αισθητική ως

μέσω θεραπείας των ρυτίδων. Το οξυγόνο είναι απαραίτητο για την διατήρηση ζωής σε όλους του έμβιους

οργανισμούς.

7.4 ΑΖΩΤΟ(N)

Η λέξη άζωτο προέρχεται ετυμολογικά από τις λέξεις «α-»

(στερητικό) και «ζωή». Έχει την έννοια ότι δεν υποστηρίζει τη ζωή,

όπως το οξυγόνο. Είναι το πιο διαδεδομένο χημικό στοιχείο του

ατμοσφαιρικού αέρα της Γης, αποτελώντας το 78% του όγκου του

και απαραίτητο συστατικό όλων των ζωντανών οργανισμών.

Θεωρείται το πέμπτο πιο διαδεδομένο συστατικό του σύμπαντος.

Ελεύθερο άζωτο έχει βρεθεί σε μετεωρίτες, στον ήλιο και άλλα

άστρα και νεφελώματα, ενώ είναι βασικό συστατικό της

ατμόσφαιρας του Τιτάνα. Χρησιμοποιείται για τη διατήρηση τροφών, ως ασφαλές κάλυμμα υγρών

εκρηκτικών.

7.5 ΦΘΟΡΙΟ(F)

Χρησιμοποιείται συχνά ως πρόσθετο διατροφής, για οδοντιατρικές

χρήσεις και για αντιμετώπιση προβλημάτων οστεοπόρωσης, λόγω

της έλλειψής του από την καθημερινή δίαιτα. Χρειάζεται, όμως

προσοχή, γιατί υπάρχει κίνδυνος δηλητηρίασης από αυτά, όταν η

συγκέντρωσή τους ανεβαίνει πάνω από ένα όριο. Το φθόριο

θεωρείται απαραίτητο ιχνοστοιχείο για την ανάπτυξη και τη διατήρηση των δοντιών.

Η απομόνωσή του είναι δύσκολη και απασχόλησε για πάνω από 100 χρόνια τους επιστήμονες. Ακόμη και

σήμερα κανείς δεν μπορεί κάποιος να αγοράσει έτοιμο φθόριο όπως συμβαίνει με κάθε άλλο στοιχείο λόγο

της μεγάλης δραστικότητας του που συνεπάγεται με πολλούς κινδύνους.

7.6 ΧΛΩΡΙΟ(Cl)

Είναι ανοιχτό πράσινο αέριο με χαρακτηριστική οσμή. που χρησιμοποιούνται

στην οικιακή καθαριότητα. Είναι σημαντικό απολυμαντικό και λευκαντικό και

διαλύεται εύκολα στο νερό. Χρησιμοποιείται ως έχει ως απολυμαντικό σε

πισίνες και στα συστήματα ύδρευσης των πόλεων. Το χλώριο χρησιμοποιείται

επίσης στη λεύκανση υφασμάτων και του χαρτοπολτού.

32

7.7 ΗΛΙΟ(He)

Είναι άχρωμο, άοσμο , άγευστο, μη τοξικό, ιδανικό και επικεφαλής των

Ευγενών Αερίων του Περιοδικού Πίνακα. Είναι 2ο πιο άφθονο χημικό

στοιχείο στο σύμπαν. Επίσης είναι άφθονο στον Ήλιο και στον Δία. Το

όνομά του το πήρε από τον Θεό Ήλιο. Η πιο γνωστή χρήση του είναι ως

αναψυκτικό και χρησιμοποιείται επίσης στο φούσκωμα αερόπλοιων και

μπαλονιών καθώς είναι πιο ελαφρύ από τον αέρα. Ανακαλύφθηκε

πρώτα έξω από την Γη πριν αποδειχθεί ότι υπάρχει και μέσα σ’ αυτή.

7.8 ΝΕΟΝ(Ne)

Το Νέον χρησιμοποιείται ως κύριο συστατικό των ομώνυμων λαμπτήρων

υψηλής αποδόσεων . Ανακαλύφθηκε από Βρετανούς το 1898 μαζί με το

Κρυπτό και το Ξένο. Έχει 40 φορές καλύτερη ψυκτική ικανότητα από το υγρό

Ήλιο και τρεις φορές καλύτερη από αυτή του υγρού Υδρογόνου. Στις

περισσότερες χρήσεις του είναι πιο φθηνά από το Ήλιο ως ψυκτικό.

7.9 ΡΑΔΟΝΙΟ(Rn)

Το χημικό στοιχείο Ραδόνιο (σύμβολο: Rn) είναι ένα ευγενές αέριο με ατομικό αριθμό 86 και ατομικό βάρος

(222) . Έχει θερμοκρασία τήξης -71 C° και θερμοκρασία βρασμού -61,8 C°. Είναι ραδιενεργό και ένα από τα

βαρύτερα αέρια. Το πιο σταθερό του ισότοπο είναι το ραδόνιο-222 με χρόνο ημιζωής 3,8 ημέρες. Σε

θερμοκρασία και πίεση δωματίου είναι άχρωμο αλλά όταν ψυχρανθεί κάτω από τη θερμοκρασία πήξης του

αποκτά ένα υποκίτρινο χρώμα που καθώς μειώνουμε τη θερμοκρασία μετατρέπεται σε κίτρινο και στη

συνέχεια σε πορτοκαλοκόκκινο.Το ραδόνιο θεωρείται επικίνδυνο για την ανθρώπινη υγεία. Το ραδόνιο

υπάρχει στο έδαφος και μπορεί να συγκεντρωθεί στο εσωτερικό των κτηρίων που δεν αερίζονται αρκετά.

Ευθύνεται για την πρόκληση καρκίνου του πνεύμονα: αν και έχει μικρό χρόνο ημιζωής, διασπάται σε άλλα

ραδιενεργά στοιχεία τα οποία έχουν χρόνο ημιζωής δεκαετιών, με αποτέλεσμα η εισπνοή ραδονίου από

κάποιον να αποτελεί συνεχή κίνδυνο. Μεγάλα ποσοστά ραδονίου υπάρχουν στο έδαφος της Ικαρίας. Το

Ραδόνιο ανακαλύφθηκε το 1900 από τον Γερμανό φυσικό Φρήντιχ Ερστ Ντόρν. Το ονόμασε Ραδόνιο γιατί

ήταν προϊόν της ακτινοβολίας του Ραδίου.

7.10 ΞΕΝΟ(Xe)

33

Είναι Ευγενές Αέριο και ανακαλύφθηκε μαζί με το Κρυπτό και το Νέο(ν). Είναι άχρωμο

, βαρύ , άοσμο και βρίσκεται σε μικρές ποσότητες στη φύση. Οι αναλογίες των

ισοτόπων του είναι ένα σημαντικό εργαλείο για τη μελέτη της πρώιμης ιστορίας του

Ηλιακού Συστήματος.

7.11 ΑΡΓΟ(Ar)

Είναι άχρωμο, άοσμο, άγευστο και μη τοξικό Ευγενές Αέριο και βρίσκεται σε μικρή

αναλογία στον αέρα. Συναντάτε σε αέρια και υγρή μορφή. Είναι κατάλληλο για την

κατασκευή λέιζερ που χρησιμοποιούνται στην χειρουργική για την συγκόλληση

αρτηριών αλλά και εναντίον όγκων και δερματικών παθήσεων.

8. ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ

Ραδιενέργεια είναι το φαινόμενο της εκπομπής σωματιδίων ή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας από τους

πυρήνες ορισμένων χημικών στοιχείων που γι’ αυτό το λόγο ονομάζονται ραδιενεργά.

8.1 ΟΥΡΑΝΙΟ Το ουράνιο είναι χημικό στοιχείο στη σειρά των ακτινίδων, με ατομικό

αριθμό 92 και ατομικό βάρος 238,02891 g/mol. Έχει θερμοκρασία τήξης

1405.3 K (1132,2 C°). Το ουράνιο είναι βαρύ, αργυρόλευκο, τοξικό, με

μεταλλική λάμψη. Είναι ραδιενεργό και αναφλέγεται εύκολα σε λεπτό

διαμερισμό. Το ισότοπό του 235U χρησιμοποιείται ως "καύσιμο" σε

πυρηνικούς αντιδραστήρες και ως σχάσιμο υλικό σε πυρηνικά όπλα. Το

απεμπλουτισμένο ουράνιο χρησιμοποιείται σε εμπρηστικά βλήματα. Το ουράνιο βρίσκεται συνήθως σε

μικρές ποσότητες στα πετρώματα, στο χώμα, στο νερό, και σε ίχνη στα φυτά και στα ζώα

(συμπεριλαμβανομένου και του ανθρώπου).Το ουράνιο εντοπίστηκε από το γερμανό χημικό Μάρτιν

Κλάπροτ (Martin Klaproth) το 1789 στο ορυκτό πισσουρανίτη. Ο Κλάπροτ απέτυχε να το απομονώσει. Αυτό

επιτεύχθηκε το 1841 από τον Peligot, ο οποίος πέτυχε να αναγάγει το ουράνιο από το άνυδρο χλωρίδιό του

χρησιμοποιώντας κάλιο. Ονομάστηκε ουράνιο επειδή είχε εντοπιστεί μερικά χρόνια πριν στον πλανήτη

Ουρανό.

8.2 ΠΟΛΩΝΙΟ

Το χημικό στοιχείο Πολώνιο είναι ένα μεταλλοειδές με ατομικό αριθμό 84 και ατομικό βάρος (209). Έχει

θερμοκρασία τήξης 254 C° και θερμοκρασία βρασμού 962 C°. Tο Πολώνιο είναι ένα από τα 25 εξαιρετικά

ραδιενεργά και τοξικά ισότοπα του μεταλλικού στοιχείου Πολώνιο, που ανακαλύφθηκε από το ζεύγος

Kιουρί το 1897. Πήρε την ονομασία του απ τη γενέτειρα της Mαρί, την Πολωνία, που εκείνη την εποχή

34

βρισκόταν υπό ρωσική, πρωσική και αυστριακή κυριαρχία και δεν αναγνωριζόταν ως ανεξάρτητη χώρα. H

Kιουρί ήλπιζε ότι δίνοντας στο νέο στοιχείο το όνομα της πατρίδας της θα βοηθούσε να γίνει γνωστή η

διεκδίκηση της ανεξαρτησίας της Πολωνίας. Ακόμη κι ένα μικρογραμμάριο του Πολωνίου είναι εξαιρετικά

επικίνδυνο, κι έτσι επιβάλλεται ειδικός εξοπλισμός και αυστηρές διαδικασίες χειρισμού. Τα σωμάτια Άλφα

που εκπέμπονται από το Πολώνιο απορροφούνται από τον οργανισμό και μπορούν εύκολα να

καταστρέψουν όλες τις λειτουργίες του. Ωστόσο, δεν διαπερνούν την επιδερμίδα.

8.3 ΜΑΡΙ ΚΙΟΥΡΙ

Η Μαρία Σαλώμη Σκουοντόφσκα-Κιουρί (Maria Salomea Skłodowska-Curie, 7 Νοεμβρίου, 1867 – 4 Ιουλίου

1934) ήταν Γαλλίδα φυσικός και χημικός πολωνικής καταγωγής. Σε συνεργασία με το σύζυγό της, Πιερ

Κιουρί, ανακάλυψε το ράδιο και μελέτησε τα φαινόμενα της ραδιενέργειας. Ανακάλυψε επίσης το πολώνιο

και υπήρξε η πρώτη γυναίκα που έγινε Καθηγήτρια στο πανεπιστήμιο της Σορβόνης, ενώ τιμήθηκε δυο

φορές με το Βραβείο Νόμπελ για τη Φυσική (1903) και τη Χημεία (1911). Όντας η πιο φημισμένη γυναίκα

επιστήμων της εποχής της, ήταν γνωστή επίσης και ως Μαντάμ Κιουρί.

8.4 ΠΛΟΥΤΟΝΙΟ

Tο χημικό στοιχείο πλουτώνιο (plutonium) είναι ένα υπερουράνιο, ραδιενεργό μέταλλο που ανήκει στις

ακτινίδες. Ο ατομικός αριθμός του είναι 94 και η ατομική μάζα του 244 amu. Το χημικό του σύμβολο είναι

"Pu" και ανήκει στην περίοδο 7 και στον τομέα f. Έχει θερμοκρασία τήξης 639,5±2 °C και θερμοκρασία

βρασμού 3235±19 °C.

Στις «συνηθισμένες συνθήκες», θερμοκρασία 25 °C και πίεση 1 atm, είναι ένα μέταλλο σε χρώμα μεταλλικό

γκρι, που αμαυρώνεται γρήγορα στον ατμοσφαιρικό αέρα, εξαιτίας της οξείδωσής του. Απαντάται σε έξι

αλλοτροπικές μορφές, σε θερμοκρασίες από δωματίου (20°C) έως και 640 °C, που είναι και το σημείο τήξης

του. Οι αλλοτροπικές μεταπτώσεις του πλουτωνίου συνοδεύονται από ασυνεχείς μεταβολές στην

πυκνότητά του. Ένα μοναδικό χαρακτηριστικό του είναι ότι με θέρμανση, από τους 310 °C στους 480 °C

συστέλλεται αντί να διαστέλλεται, όπως συμβαίνει με τα άλλα μέταλλα. Στις ενώσεις του εμφανίζεται με

πέντε αριθμούς οξείδωσης. Αντιδρά με τον άνθρακα, τα αλογόνα, το άζωτο και το πυρίτιο. Όταν εκτίθεται

στον υγρό αέρα, δημιουργεί οξείδια και υδρίδια τα οποία αυξάνουν τον όγκο της αρχικής ποσότητας

πλουτωνίου έως και 70%. Στη συνέχεια αποφλοιώνεται και μετατρέπεται σε σκόνη, που μπορεί να

αναφλεχθεί απότομα. Είναι ραδιενεργό δηλητήριο που συσσωρεύεται στο μυελό των οστών. Αυτές και

άλλες ιδιότητες κάνουν τη διακίνηση του πλουτωνίου επικίνδυνη.

8.5 ΦΡΑΓΚΙΟ(Fr)

35

Έχει τη μικρότερη ηλεκτραρνητικοτητα από όλα τα γνωστά χημικά στοιχεία, και το δεύτερο σπανιότερο

από όσα υπάρχουν στη φύση, μετά το αστάτιο. Είναι το πιο ασταθές φυσικό στοιχείο.

8.1 ΡΑΔΕΡΦΟΝΤΙΟ(Rf)

Ονομάζεται έτσι προς τιμήν του νεοζηλανδού πυρηνικού φυσικού, Έρνεστ Ράδερφορντ. Οι σοβιετικοί

ήθελαν το εν λόγω στοιχείο να ονομαστεί είτε Ντούμπνιο επειδή είχε ανακαλυφθεί στην πόλη Ντούμπνα

της Ρωσίας, είτε Κουρτσατόβιο, προς τιμήν του Ιγκόρ Κουρτσάτοβ επικεφαλής του Σοβιετικού Πυρηνικού

Προγράμματος, που είχε ως στόχο την ανάπτυξη ατομικής βόμβας από τη Σοβιετική Ένωση κατά τη

διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου. Τελικά συμφωνήθηκε οι Σοβιετικοί να επιλέξουν την ονομασία του

επόμενου στοιχείου που θα ανακαλυπτόταν.

8.2 ΚΙΟΥΡΙΟ(Cm)

Αυτό το ραδιενεργό ονομάστηκε από το επώνυμο της Μαρία Κιουρί και του συζύγου της Πιέρ Κιουρί. Το

κιούριο πρώτα παρήχθη και προσδιορίστηκε το καλοκαίρι του 1944 από την ομάδα του Γκλεν Θ. Σίμποργκ

στο Πανεπιστήμιο της Καλιφορνίας, στο Μπέρκλεϋ. Η ανακάλυψη κρατήθηκε μυστική και ανακοινώθηκε

στο κοινό το Νοέμβρη του 1945. Όταν εισάγεται στο ανθρώπινο σώμα, το κιούριο συσσωρεύετε στα οστά,

τους πνεύμονες και το συκώτι όπου υποβοηθά τον καρκίνο.

36

9. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

Ελληνική βιβλιογραφία

1. Σχολικό βιβλίο Χημείας 2. Σχολικό βιβλίο Βιολογίας 3. Περιοδικό Χημικά Χρονικά 4. Αν. Βάρβογλης (2006). Χημεία και καθημερινή ζωή 5. Αν. Βάρβογλης. (2008). Χημεία στο πιάτο 6. Αν. Βάρβογλης (1994). Η κρυφή γοητεία της Χημείας 7. Μπόσκου Γ.(1997). Χημεία τροφίμων

Διεθνή βιβλιογραφία

1. Koppenol, W. H. (2002). "Naming of New Elements. 2. Emsley, John (2011). Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. 3. Fluck, E. (1988). "New Notations in the Periodic Table". 4. Stoker, Stephen H. (2007). General, organic, and biological chemistry. 5. Mascetta, Joseph (2003). Chemistry The Easy Way (4th ed.). 6. Silberberg, M. S. (2006). Chemistry: The molecular nature of matter and change (4th ed.). 7. Myers, R. (2003). The basics of chemistry. 8. Chang, Raymond (2002). Chemistry (7 ed.). 9. Subhash Kak .(2004). Mendeleev and the Periodic Table of Elements.

Ηλεκτρονική βιβλιογραφία

1. http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%A0%CE%B5%CF%81%CE%B9%CE%BF%CE%B4%CE%B9%CE%BA%CF%8C%CF%82_%CF%80%CE%AF%CE%BD%CE%B1%CE%BA%CE%B1%CF%82_%CF%84%CF%89%CE%BD_%CF%87%CE%B7%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CF%8E%CE%BD_%CF%83%CF%84%CE%BF%CE%B9%CF%87%CE%B5%CE%AF%CF%89%CE%BD

37

2. http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%A7%CE%B7%CE%BC%CE%B9%CE%BA%CF%8C_%CF%83%CF%84%CE%BF%CE%B9%CF%87%CE%B5%CE%AF%CE%BF

3. http://www.ptable.com/?lang=el 4. http://www.metal.ntua.gr/uploads/3655/630/xMet_Lect_3_MetalPropertiesPeriodicTable.pdf 5. http://3gym-alexandr.evr.sch.gr/files/periodic%20table.pdf 6. http://elements.wlonk.com/

38