10
แปลจาก MANGA DE WAKARU GENSO 118 By Katsuhiro Saito แปลและเรียบเรียงโดย รศ. ดร.ศักดา ดาดวง แปลจาก MANGA DE WAKARU GENSO 118 By Katsuhiro Saito แปลและเรียบเรียงโดย รศ. ดร.ศักดา ดาดวง 250.-

แปลจาก MANGA DE WAKARU GENSO 118 By Katsuhiro Saito … › publisher › admin › newbook › P-1214 Sample.pdf · 2018-03-13 · แสงเงิน นาคพัฒน์

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: แปลจาก MANGA DE WAKARU GENSO 118 By Katsuhiro Saito … › publisher › admin › newbook › P-1214 Sample.pdf · 2018-03-13 · แสงเงิน นาคพัฒน์

200.-

แปลจาก MANGA DE WAKARU GENSO 118 By Katsuhiro Saito

แปลและเรียบเรียงโดย รศ. ดร.ศักดา ดาดวง

แปลจาก MANGA DE WAKARU GENSO 118 By Katsuhiro Saito

แปลและเรียบเรียงโดย รศ. ดร.ศักดา ดาดวง

250.-

Page 2: แปลจาก MANGA DE WAKARU GENSO 118 By Katsuhiro Saito … › publisher › admin › newbook › P-1214 Sample.pdf · 2018-03-13 · แสงเงิน นาคพัฒน์

■ บรรณาธิการบริหาร ทวิยา วัณณะวิโรจน์ หัวหน้ากองบรรณาธิการ แทนพร เลิศวุฒิภัทร บรรณาธิการเล่ม

แสงเงิน นาคพัฒน์ ออกแบบปก ภาณุพันธ์ โนวยุทธ ออกแบบรูปเล่ม ประเทือง คชเสนีย์ ธุรการสำานักพิมพ์

อังคณา อรรถพงศ์ธร ■ พิมพ์ที่ : พิมพ์ดีการพิมพ์ จำากัด

จัดพิมพ์โดย สำานักพิมพ์ ส.ส.ท. 5-7 ซอยสุขุมวิท 29 ถนนสุขุมวิท แขวงคลองเตยเหนือ เขตวัฒนา กรุงเทพฯ 10110 โทร. 0-2258-0320 (6 เลขหมายอัตโนมัติ), 0-2259-9160 (10 เลขหมายอัตโนมัติ) เสนองานเขียน • งานแปลได้ที่ www.tpa.or.th/publisher/new ติดต่อสั่งซื้อหนังสือได้ที่ www.tpabookcentre.com

จัดจำาหน่ายโดย บริษัท ซีเอ็ดยูเคชั่น จำากัด (มหาชน) อาคารทีซีไอเอฟ ทาวเวอร์ ชั้น 19 เลขที่ 1858/87-90 ถนนบางนา-ตราด แขวงบางนา เขตบางนา กรุงเทพฯ 10260 โทร. 0-2739-8000, 0-2739-8222 โทรสาร 0-2739-8356-9 www.se-ed.com

118 ธาตุเคมี ฉบับการ์ตูน

by... Katsuhiro Saito

แปลและเรียบเรียงโดย... รศ. ดร.ศักดา ดาดวง

ข้อมลูทางบรรณานกุรมของสำานกัหอสมดุแห่งชาติNational Library of Thailand Cataloging in Publication Dataไซโต, คะสฮึโิระ. 118 ธาตุเคมฉีบบัการ์ตูน.-- กรุงเทพฯ : สมาคมส่งเสรมิเทคโนโลย ี(ไทย-ญี่ปุ่น), 2556. 248 หน้า. 1. ธาตุ. I. ศกัดา ดาดวง , ผู้เแปล. II. ชื่อเรื่อง.546 ISBN 978-974-443-534-7

พิมพ์ครั้งที่ 1 มีนาคม 2556

“ถ้าหนังสือมีข้อผิดพลาดเนื่องจากการพิมพ์ ให้นำามาแลกเปลี่ยนได้ที่สมาคมฯ” โทร. 0-2258-0320 ต่อ 1560, 1570

ราคา 250 บาท

MANGA DE WAKARU GENSO 118 by Katsuhiro SaitoCopyright 2011 Katsuhiro SaitoAll rights reserved.Originally published in Japan by SOFTBANK Creative Corp., TokyoThai translation rights arranged with SOFTBANK Creative Corp. through THE SAKAI AGENCY.สงวนลิขสิทธิ์ฉบับภาษาไทยโดยสมาคมส่งเสริมเทคโนโลยี (ไทย-ญี่ปุ่น)

Page 3: แปลจาก MANGA DE WAKARU GENSO 118 By Katsuhiro Saito … › publisher › admin › newbook › P-1214 Sample.pdf · 2018-03-13 · แสงเงิน นาคพัฒน์

เลข

อะตอม

เลขอะตอมม

118 ธาตุเคมี ฉบับการ์ตูน

16

อวกาศที่เราอาศยัอยู่ถอืก�าเนดิขึ้นเมื่อ 13,700 ล้านปีก่อน จากเหตกุารณ์

ที่เรียกว่า การระเบิดครั้งใหญ่หรือบิ๊กแบง สิ่งที่ได้จากการระเบิดในครั้งนั้นคือ

อะตอมไฮโดรเจน จนทกุวนันี้ธาตทุี่มมีากที่สดุในอวกาศกค็อื ไฮโดรเจน

1 ปฏิกิริยาการหลอมรวมนิวเคลียส

ไฮโดรเจนที่กระจายอยู่ทั่วไปในอวกาศเข้ารวมตัวกันคล้ายกลุ ่มเมฆ

แรงดงึดดูท�าให้โมเลกลุเข้ามารวมตวักนั ส่งผลให้มคีวามหนาแน่นและความร้อนสงู

จากนั้นเกิดปฏิกิริยาการหลอมรวมนิวเคลียสของไฮโดรเจน 2 อะตอมได้เป็น

อะตอมฮเีลยีมและปลดปล่อยพลงังานมหาศาล ซึ่งกค็อืการก�าเนดิดาวฤกษ์ทั้งหลาย

รวมทั้งดวงอาทติย์ ปฏกิริยิาเช่นนี้ช่วยให้พื้นโลกอบอุ่น ก�าเนดิสิ่งมชีวีติ และด�ารง

ชวีติอยู่ได้

2 แบตเตอรี่่เชื้อเพลิงไฮโดรเจน

โมเลกลุไฮโดรเจน H2 เป็นก๊าซที่เบาที่สดุ จงึใช้บรรจบุลัลูนให้ลอยได้ และ

เมื่อท�าปฏกิริยิาจดุระเบดิกบัออกซเิจน O2 จะได้โมเลกลุน�้า H2O ดงันั้นเพื่อความ

ปลอดภยัจงึห้ามการเตมิก๊าซไฮโดรเจนในบลัลนูแล้ว บทเรยีนส�าคญัในอดตีคอืเมื่อ

ค.ศ. 1937 เรอืเหาะฮนิเดนเบร์ิกซึ่งเตมิก๊าซไฮโดรเจนเกดิการระเบดิขณะร่อนลงจอด

เนื่องจากไฟฟ้าสถติ

เชื้อเพลงิจรวดกใ็ช้ไฮโดรเจนเหลว ต่อมามกีารพฒันาแบตเตอรี่เ่ชือ้เพลงิ

ไฮโดรเจน แต่ยงัมปีัญหาเรื่องความปลอดภยัด้านการขนส่งและการเกบ็รกัษา

ไฮโดรเจนเป็นธาตนุ�้าหนกัเบา ในน�้า H2O 1 โมเลกลุ (มวลโมเลกลุ 18) มี

ไฮโดรเจน 2 อะตอม (มวล = 2) หรอืกค็อืมมีวล 2 ใน 18 ส่วน หรอืประมาณ 10%

คอืมวลของไฮโดรเจน แสดงถงึปรมิาณไฮโดรเจนบนพื้นโลกที่มมีหาศาล

1ไฮโดรเจน (Hydrogen) H

Page 4: แปลจาก MANGA DE WAKARU GENSO 118 By Katsuhiro Saito … › publisher › admin › newbook › P-1214 Sample.pdf · 2018-03-13 · แสงเงิน นาคพัฒน์

17

มวลอะตอม 1.00794 ความหนาแน่น 0.0899

จุดเดือด -252.87ํC จุดหลอมเหลว –259.14ํC

ปริมาณที่มี เปลือกโลก1,520ppmอวกาศ2.7×1010

ไอโซโทปหลัก ๆ (สัดส่วนการมีอยู่จริง, ครึ่งชีวิต)

1H 99.9885% 2H 0.0115% 3H b– 12.33y

สารประกอบที่ส�าคัญ Al(OH)3 (อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์)CH4 (มีเทน)C2H6 (อีเทน)C6H12O6 (กลูโคส)H2O

(นํ้า) H2S (ไฮโดรเจนซัลไฟด์) H2SO4 (กรดซัลฟิวริก) HCl (ไฮโดรเจนคลอไรด์) NH3 (แอมโมเนีย) (NH4)2SO4

(แอมโมเนียมซัลเฟต)

เฮนรี คาเวนดิช (Henry Cavendish(1731-1810)) ลูกหลานตระกูลขุนนางอังกฤษ

Á¹ØÉÂ�»ÃÐËÅÒ´

à¡çºµÑÇÍÂًᵋ㹺ŒÒ¹à¡ÅÕ´¡ÒÃÊÁÒ¤Á¡Ñº¼ÙŒ¤¹

คนพบกาซไฮโดรเจนใน ค.ศ.1766

พิสูจนวาการเผาไหมกาซไฮโดรเจนซึ่งเปนกาซไวไฟในอากาศจะไดน้ำเปนผลิตภัณฑ

¡ÒÃà¼ÒäËÁŒà¡Ô´¨Ò¡¡ÒÃÊÙÞàÊÕÂâ¿Å¨Ôʵѹ(Phlogiston)

¨Ö§µÑ駪×èÍ¡�Ò«·Õ褌¹¾ºÇ‹Ò

¡�Ò«â¿Å¨Ôʵѹ

เขายังคนพบอะไรใหม ๆอีกมาก

¡®¢Í§¤Ù

ÅÍÁº�

¡®¢Í§âÍË�Á

¤Œ¹¾ºáÁ‹àËÅç¡

âÍŒทั้งหมดลวนมาจากความสนใจสวนตัวเรื่องการทดลอง

ʹء¨Ñ§àÅÂᵋ¡çà¾Õ§ᤋºÑ¹·Ö¡äÇŒã¹ÊÁØ´

ไมไดมีการเผยแพรใด ๆ คนแบบนี้ก็มีดวย

H HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At RnFr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb LuAc Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Page 5: แปลจาก MANGA DE WAKARU GENSO 118 By Katsuhiro Saito … › publisher › admin › newbook › P-1214 Sample.pdf · 2018-03-13 · แสงเงิน นาคพัฒน์

เลข

อะตอม

เลขอะตอมม

118 ธาตุเคมี ฉบับการ์ตูน

26

6 Cคาร์บอน (Carbon)

คาร์บอนส�าคัญอย่างยิ่งต่อชีวิต เพราะเป็นองค์ประกอบหลักของ

สารประกอบอนิทรย์ีในสิ่งมชีวีติ จงึกลา่วไดว่้าเป็นธาตทุี่เกี่ยวข้องโดยตรงกบัความ

มีชีวิต ชนิดของสารอินทรีย์มีมากมาย ดังนั้นโมเลกุลที่มีอะตอมคาร์บอนเป็น

องค์ประกอบกม็มีากมายเช่นกนั พบว่าคณุสมบตัขิองแต่ละโมเลกลุที่มคีาร์บอนเป็น

องค์ประกอบนั้นแตกต่างกนัอย่างสิ้นเชงิ และตวัอย่างที่รู้จกักนัดกีค็อื เพชร

1 เพชร

เพชรเป็นราชาแห่งอัญมณี โครงสร้างผลึกเกิดจากการยึดเหนี่ยวกันของ

อะตอมคาร์บอนด้วยพันธะโควาเลนต์ที่แข็งแรงมาก อาจกล่าวได้ว่าเพชร 1 เม็ด

ก็คือ 1 โมเลกุล เพชรได้ชื่อว่าเป็นวัตถุที่มีความแข็งที่สุดในโลก คุณสมบัติด้าน

การหกัเหของแสงกส็ูงที่สดุ

2 วัตถุเสมือนโลหะ

โลหะกับสารอินทรีย์ที่เสริมสร้างร่างกายสิ่งมีชีวิตมีคุณสมบัติแตกต่างกัน

อย่างสิ้นเชงิ แต่ปัจจบุนัสารอนิทรย์ีจ�านวนมากไม่เพยีงมบีทบาทในเรื่องชวีติเท่านั้น

ยงัมคีณุสมบตัแิละพฤตกิรรมคลา้ยโลหะดว้ย ตวัอย่างเชน่ ตัวน�าอินทรย์ี สารกึง่

ตวัน�าอนิทรย์ี ตวัน�าย่ิงยวดอนิทรีย์ เช่นเดยีวกบัโลหะ และยงัมีแม่เหลก็อนิทรย์ี

อกีด้วย เซลล์แสงอาทติย์หรอืล�าตวัเครื่องบนิกห็นัมาใช้สารประกอบอนิทรย์ีกนัมาก

ขึ้น คณุสมบตัแิบบนี้เรยีกว่าเป็นวัตถุเสมือนโลหะ เนื่องจากปัจจบุนัโลหะหายาก

ลดลงเรื่อย ๆ แทบไม่อาจหามาใช้งานได้อีก ดังนั้นการใช้สารอินทรีย์ทดแทนจึง

เป็นแนวโน้มใหม่ที่ได้รบัความนยิมสูงขึ้น

Page 6: แปลจาก MANGA DE WAKARU GENSO 118 By Katsuhiro Saito … › publisher › admin › newbook › P-1214 Sample.pdf · 2018-03-13 · แสงเงิน นาคพัฒน์

27

H HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At RnFr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb LuAc Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

ᵋ¼Áµ¡ã¨·Õè¤Ø³à·¹á¹¹µ�àÍÒྪÃä»à¼Ò·Ôé§àÊÕÂÍ‹ҧ§Ñé¹

àÊÕ´ÒÂྪèÃÔ§ æ

ใน ค.ศ. 1796สมิทสัน เทนแนนต(Smithson Tennant (1761-1815))นักเคมีชาวอังกฤษ

Çѹ¹Õé¨ÐàÃÔèÁ§Ò¹ÇÔ¨ÑÂÊÑ¡ªÔé¹

¨ÐÅͧà¼Ò“ྪÔ

นำเพชรใสในเตาหลอมแลวเผา

¹Õèá¹Ð

¿Ù†¿Ù‹

âÍŒâÍŒ

จากนั้นก็วัดปริมาณกาซคารบอนไดออกไซดที่เกิดขึ้นทำใหทราบวาองคประกอบของเพชรก็คือคารบอน เชนเดียวกับถานไมนั่นเอง

ྪáѺ¶‹Ò¹ÁÕͧ¤�»ÃСͺàËÁ×͹¡Ñ¹ ¿˜§áÅŒÇàÊÕ¤ÇÒÁÃÙŒÊÖ¡

¨ÃÔ§ æ

áŌǷ‹Ò¹¨ÐÇÔ¨ÑÂÍÐäÃËÃ×ͤÃѺ ?

มวลอะตอม 12.0107 ความหนาแน่น 3,513(เพชร)

จุดเดือด – 2,265(แกรไฟต์)

จุดหลอมเหลว 4,800ํC(เพชร)

ปริมาณที่มี เปลือกโลก480อวกาศ1.21×107

ไอโซโทปหลัก ๆ (สัดส่วนการมีอยู่จริง, ครึ่งชีวิต)

11Cb+,EC20.39m12C98.93%13C1.07%14Cb–5.730×103 y

สารประกอบที่ส�าคัญ CH4 (มเีทน)C2H6(อเีทน)C3H8(โพรเพน)C6H6(เบนซีน)C10H8(แนฟทาลนี)C2H5OH

(เอทานอล)C6H12O6(กลโูคส)CO(คาร์บอนมอนอกไซด์)CO2 (คาร์บอนไดออกไซด์)Na2CO3(โซเดยีมคาร์บอเนต)

Page 7: แปลจาก MANGA DE WAKARU GENSO 118 By Katsuhiro Saito … › publisher › admin › newbook › P-1214 Sample.pdf · 2018-03-13 · แสงเงิน นาคพัฒน์

เลข

อะตอม

เลขอะตอมม

118 ธาตุเคมี ฉบับการ์ตูน

34

10 Neนอีอนเป็นที่รูจ้กักนัดจีากชื่อ หลอดนอีอนหรอืป้ายไฟโฆษณานอีอน แต่

จรงิ ๆ แล้วนอีอนมบีทบาทมากมายทั้งงานด้านเลเซอร์และวทิยาศาสตร์ยคุใหม่

นอีอนเป็นก๊าซเฉื่อยเช่นเดยีวกบัฮเีลยีม He และในธาตหุมู่เดยีวกนักย็งั

ถือว่านีออนมีความว่องไวต่อปฏิกิริยาเคมีต�่าที่สุด เป็นธาตุที่มีความคงตัวสูง จึง

ไม่พบสารประกอบใด ๆ ของนีออนเลย นีออนในรูปก๊าซบริสุทธิ์ได้จากการกลั่น

ล�าดบัส่วน

1 ป้ายโฆษณานีออน

การใช้ประโยชน์นอีอนมไีม่มากนกั แต่กโ็ดดเด่นในแง่การใช้กบัป้ายโฆษณา

นีออน เมื่อบรรจุนีออนในท่อแก้วแล้วให้กระแสไฟฟ้าก็จะได้แสงสีแดง ซึ่งเป็น

หลกัการของป้ายโฆษณานอีอน จดุเด่นคอืหลอดแก้วไม่จ�าเป็นต้องเป็นสญุญากาศ

จงึนยิมใช้อย่างแพร่หลาย

ถ้าผสมก๊าซเฉื่อยอื่นลงไปในหลอดแก้วจะได้แสงหลากสสีนั เช่น ถ้าผสม

ฮเีลยีมจะได้สเีหลอืง ผสมอาร์กอน Ar จะได้สแีดงหรอืน�้าเงนิ ผสมครปิทอน Kr จะ

ได้สีเหลือง และผสมซีนอน Xe จะได้สีน�้าเงินหรือสีเขียว ช่วยให้ได้ป้ายโฆษณา

นอีอนหลากสสีนัน่าพศิวง

2 เลเซอร์

นีออนยังมีบทบาทในการสั่นของเลเซอร์ซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเช่น

เดยีวกบัแสง มทีั้งความยาวคลื่นและความถี่ เลเซอร์มกีารจดัเรยีงของเฟส (phase)

เป็นระเบยีบมากที่สดุเมื่อเทยีบกบัคลื่นแม่เหลก็ไฟฟ้าอื่น ๆ ในส่วนยอดคลื่นกเ็ป็น

ยอดเหมอืนกนั ในส่วนก้นคลื่นกเ็ป็นก้นเหมอืนกนั การจดัระเบยีบได้อย่างแม่นย�า

เช่นนี้ท�าให้เลเซอร์มพีลงัการท�าลายล้างสงู ดงันั้นจงึสามารถใช้กบังานตดัที่ต้องการ

ความแม่นย�า และยงัมุ่งพฒันาสู่การใช้เป็นอาวธุสงครามในอนาคตอกีด้วย

นีออน (Neon)

Page 8: แปลจาก MANGA DE WAKARU GENSO 118 By Katsuhiro Saito … › publisher › admin › newbook › P-1214 Sample.pdf · 2018-03-13 · แสงเงิน นาคพัฒน์

35

H HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At RnFr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb LuAc Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

ไอโซโทปหลัก ๆ (สัดส่วนการมีอยู่จริง, ครึ่งชีวิต)20Ne90.48% 21Ne0.27%22Ne9.25%

สารประกอบที่ส�าคัญ –

มวลอะตอม 20.1797

จุดเดือด -246.06 ํC

จุดหลอมเหลว -248.61ํC

ปริมาณที่มี เปลือกโลก–อวกาศ3.76×106

ความหนาแน่น 0.89994(ก๊าซ) 1,207.3(ของเหลว) 1,444(ของแข็ง)

วิลเลียม แรมเซย(William Ramsay (1852-1916)) นักเคมีชาวสกอตแลนด

ในวัยเด็ก แรมเซยตองเรียนวิชาภาษาอยางจริงจัง ¨¹ÊÒÁÒö͋ҹ˹ѧÊ×Í

ÊÇ´Á¹µ�ÀÒÉÒ½ÃÑè§àÈÊáÅÐ àÂÍÃÁѹ䴌

เมื่ออายุ 28 ป เขาไดเปนผูอำนวยการของมหาวิทยาลัย

มอรริส ทราเวอรส (Morris Travers(1872-1961))นักเคมีผูถือกำเนิดในลอนดอน

เมื่อสังเกตตารางธาตุของเมนเดเลเยฟ คาดวาระหวางฮีเลียมกับอารกอนจะตองมีกาซเฉื่อยอีกชนิดหนึ่งที่ยังไมมีใครรูจักอยูแน ๆ

ยอดเยี่ยม !! ใน ค.ศ. 1898 คนพบกาซนีออน

13¢Çº

¤Ø³¾‹Í¤ÃѺ ª×èÍ¡�Ò«ãËÁ‹¹Õé㪌¤ÓÇ‹Ò â¹ÇØÁ ã¹ÀÒÉÒÅеԹ·Õèá»ÅÇ‹Ò ãËÁ‹ ´ÕäËÁ¤ÃѺ ?

ÅÙ¡ªÒ¢ͧ

áÃÁà«Â�

´Õ¹Ð ᵋ¤ÇÒÁËÁÒÂà´ÕÂǡѹ 㪌¤ÓÇ‹Ò ¹ÕÍÍÊ ¨ÐÍÍ¡àÊÕ§ à¾ÃÒСNjÒ

¤Ø³¾‹Í¼ÙŒàªÕèÂǪÒÞ´ŒÒ¹ÀÒÉÒÍ‹ҧÂÔè§ ÂÇ´

໚¹ ÀÒÉÒ ¡ÃÕ¡¹Ð¤ÃѺ

âÍŒ

Page 9: แปลจาก MANGA DE WAKARU GENSO 118 By Katsuhiro Saito … › publisher › admin › newbook › P-1214 Sample.pdf · 2018-03-13 · แสงเงิน นาคพัฒน์

เลข

อะตอม

เลขอะตอมม

118 ธาตุเคมี ฉบับการ์ตูน

96

41 Nbไนโอเบียมเป็นโลหะสเีทา มจีดุหลอมเหลวสูงมากถงึ 2,468 Cํ

1 ตัวนำ�ยิ่งยวด

ใน ค.ศ. 1908 ออนเนส (Heike Kamerlingh Onnes) นกัวทิยาศาสตร์ชาว

เนเธอร์แลนด์ ประสบความสาํเรจ็ในการทดลองที่อณุหภมูติํ่าโดยการใช้ฮเีลยีมเหลว

(-269 ํ°C หรอื 4 องศาเคลวนิ) เขาวจิยัคณุสมบตัขิองสารต่าง ๆ ภายใต้อณุหภูมติํา่

อย่างยิ่งนี้ และงานอย่างหนึ่งคอืการแช่เยน็ปรอท Hg แล้วตรวจวดัการเปลี่ยนแปลง

ด้านการต้านทานกระแสไฟฟ้า

โดยทั่วไป การนําไฟฟ้าของโลหะเกิดจากอิเล็กตรอนเวเลนซ์ของอะตอม

โลหะหลดุออกเป็นอเิลก็ตรอนอสิระที่เคลื่อนที่ได้ ยิ่งเคลื่อนที่ได้ดกีารนาํไฟฟ้ากย็ิ่ง

ดขีึ้น พบว่าการสั่นของอะตอมขดัขวางการเคลื่อนที่ของอเิลก็ตรอนอสิระ อณุหภูมิ

ยิ่งตํ่า การสั่นของอะตอมก็ยิ่งลด ความต้านทานไฟฟ้าจะยิ่งตํ่าลง การนําไฟฟ้า

กย็ิ่งสูงขึ้นได้

พบว่าอุณหภูมิยิ่งตํ่า ความต้านทานของปรอทก็ยิ่งตํ่าลง และที่อุณหภูม ิ

4.2 เคลวนิ ค่าความต้านทานไฟฟ้าของปรอทมค่ีาเป็นศนูย์ ซึ่งกค็อืการค้นพบตัวน�ำ

ยิ่งยวดครั้งแรก

2 แม่เหล็กตัวนำ�ยิ่งยวด

เมื่อไม่มีความต้านทานไฟฟ้าก็ไม่เกิดความร้อนภายในขดลวด ปริมาณ

กระแสไฟฟ้าที่ไหลได้จงึมมีาก วธินีี้สามารถผลติแม่เหลก็ที่มพีลงัมหาศาลได้ เรยีกว่า

แม่เหล็กตัวน�ำยิ่งยวด ซึ่งนบัเป็นสิ่งสาํคญัที่ขาดไม่ได้สาํหรบัเทคโนโลยสีมยัใหม่

“ลเินยีร์” รถไฟชนิคนัเซน็รุ่นใหม่ของบรษิทั JR หรอื MRI ที่ใช้ถ่ายภาพ

สมองเป็นชั้น ๆ ล้วนใช้แม่เหลก็ตวันํายิ่งยวด และธาตทุี่ประพฤตติวัเป็นตวันํายิ่งยวด

ได้ที่อุณหภูมิสูงที่สุดก็คือไนโอเบียม ปัจจุบัน แม่เหล็กตัวนํายิ่งยวดล้วนต้องใช้

ไนโอเบยีมเป็นส่วนผสมทั้งสิ้น

ไนโอเบียม (Niobium)

Page 10: แปลจาก MANGA DE WAKARU GENSO 118 By Katsuhiro Saito … › publisher › admin › newbook › P-1214 Sample.pdf · 2018-03-13 · แสงเงิน นาคพัฒน์

97

มวลอะตอม 92.90638 ความหนาแน่น 8,570

จุดเดือด 4,742 ํC จุดหลอมเหลว 2,468 ํC

ปริมาณที่มี เปลือกโลก 20 อวกาศ 0.71

ไอโซโทปหลัก ๆ (สัดส่วนการมีอยู่จริง, ครึ่งชีวิต)

90Nb b+, EC 14.60h 93Nb 100% 95Nb b– 34.975d92mNb EC, b+ 10.15d 94Nb b– 2.03×104y 97mNb IT 52.7s93mNb IT 16.13y 95mNb IT, b– 86.6h 97Nb b– 72.1m

สารประกอบที่ส�าคัญ NbCl5 (ไนโอเบียมคลอไรด์) Nb2O5 (ไนโอเบียมออกไซด์)

H HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr

Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At RnFr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo

La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb LuAc Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

ค.ศ. 1801 ชารลส แฮตเชตต(Charles Hatchett

(1765-1847))นักเคมีชาวอังกฤษ ขณะกำลัง

จัดระเบียบกอนแรในพิพิธภัณฑอังกฤษ

µÑÇÍ‹ҧÊÔ¹áË

ÅÙ¡ËÅÒ¹¼ÙŒÁÕÍѹ¨Ð¡Ô¹ คนพบธาตุ

ชนิดใหมในหินที่เรียกวา โคลัมไบต

(columbite)

จึงตั้งชื่อวาโคลัมเบียม !!

¼Å§Ò¹àÃÒ àÂÕèÂÁÂÍ´ ¨ÃÔ§ æ

แตในปตอมา เอเคเบิรก (Ekeberg)ชาวสวีเดน คนพบธาตุใหมแทนทาลัม ซึ่งมีคุณสมบัติทางเคมีคลายคลึงกับโคลัมเบียม (columbium) จึงคาดวาเปนธาตุเดียวกัน

ËÔ¹â¤ÅÑÁ亵�

ËԹ᷹·Òäŵ�

ค.ศ. 1846 โรเซอ(Rose) ชาวเยอรมันไดคนพบธาตุใหมในแทนทาไลต (tantalite)ซึ่งไมใชแทนทาลัมจึงตั้งชื่อวา ไนโอเบียม

µÑ駪×è͵ÒÁ ä¹âÍºÕ ¸Ô´Ò¢Í§¡ÉѵÃÔÂ�á·¹·ÒÅÑÊã¹à·¾¹ÔÂÒ¡ÃÕ¡

จน ค.ศ. 1865จึงกระจางวาโคลัมเบียมและไนโอเบียมเปนธาตุตัวเดียวกัน ในที่สุดแฮตเช็ตตก็ไดชื่อวาเปนผูคนพบ เรื่องราวชางซับซอนเหลือเกิน