你可能听说过金、银、铜等常见的金属元素,也可能知道钛、钨、钯等一些稀有的金属元素,但你是否知道宇宙中最重的金属元素是什么呢?答案是铱,一种你可能从未听说过的神秘元素。
铱的特性
铱是一种过渡金属,位于元素周期表的第六周期第九族。它的原子序数为77,原子质量为.22,密度为22.56g/cm3,是所有金属元素中密度最大的一个。铱的外观呈银白色,具有高度的耐腐蚀性和硬度。在常温下,铱几乎不受任何酸或碱的影响,甚至可以抵抗王水的侵蚀。铱也是一种高熔点金属,其熔点为℃,沸点为℃。
由于铱的这些特性,它在工业上有着广泛的应用。例如,铱可以用来制造高温合金、电极、火花塞、同位素标记等。铱还可以和其他金属如铂、锇等形成合金,提高其强度和耐磨性。此外,铱还有一些特殊的用途,如作为核武器中的中子反射器,或者作为太空探测器中的热源。
铱的来源
虽然铱有着如此多的用途,但它却是一种非常稀有的元素。在地壳中,铱的丰度仅为0.ppm,比黄金还要稀少倍。那么,这么少的铱是从哪里来的呢?
要回答这个问题,我们就要追溯到宇宙的起源。根据大爆炸理论,在宇宙诞生之初,只存在氢和氦两种元素。随着时间的推移,恒星内部发生了核聚变反应,产生了更重的元素。当恒星死亡时,会发生超新星爆炸或形成中子星或黑洞等天体,这些过程会释放出大量的能量和物质,并产生更重更复杂的元素。这些元素随着星际尘埃在引力作用下聚集形成新的恒星和行星。
我们所在的太阳系就是在这样一个过程中形成的。太阳系内部包含了92种天然元素,其中大部分都是由恒星核聚变和超新星爆炸产生的。但是,并不是所有元素在太阳系内部都均匀分布。由于不同元素有不同的化学性质和物理性质,在太阳系形成时,会发生分馏作用。简单来说,就是轻元素和挥发性元素会向外扩散,而重元素和不挥发性元素会向内聚集。
因此,在太阳系内部,靠近太阳的行星(如水星、金星、地球、火星)主要由重元素(如铁、镍、硅等)组成,而远离太阳的行星(如木星、土星、天王星、海王星)主要由轻元素(如氢、氦等)组成。而在这些行星之间,还存在着一个小行星带,由无数大小不一的小行星组成。这些小行星可以看作是太阳系形成时未能聚集成行星的残余物质。
那么,在这样一个分布模式下,我们可以推测出铱这样一种重金属元素应该主要存在于靠近太阳的行星内部。事实上,在地球内部确实存在着大量的铱等重金属元素。但是,在地球表面却很难找到这些元素。这是为什么呢?
原来,在地球形成之初,地球表面是一片熔岩海洋。当地球逐渐冷却时,地壳开始形成,并与地幔分离。由于重金属元素比轻金属元素更容易沉淀,在这个过程中,大部分重金属元素都沉入了地幔或地核中,并与地壳隔绝开来。因此,在地壳中只剩下了少量残留或后期加入的重金属元素。
铱的发现
那么,后期加入地壳中的重金属元素主要来源于什么呢?答案是陨石。在太阳系形成的早期,小行星带中的小行星经常发生碰撞和变轨,有些小行星会被太阳引力捕获,有些则会撞击到行星上。这些小行星中,有一部分是由重金属元素组成的。当它们撞击到地球上时,就会在地壳中留下一些重金属元素的痕迹。
铱就是在这样一个过程中被发现的。铱最早是在年由英国化学家史密斯森·坦南特和威廉·海德·沃勒斯顿在处理铂矿时发现的。他们发现铂矿中除了铂之外,还含有一种难以溶解的物质。经过进一步的分析,他们确定了这种物质是一种新的金属元素,并将其命名为铱,取自希腊神话中的彩虹女神伊里斯的名字,因为它能形成各种颜色的盐。
铱的奥秘
铱虽然是一种稀有元素,但却有着惊人的奥秘。在年代,美国地质学家沃尔特·阿尔瓦雷斯和他的父亲路易斯·阿尔瓦雷斯在意大利的哥布陨石坑附近发现了一层异常富含铱的粘土层。经过测定,这层粘土层形成于万年前,也就是白垩纪末期,也就是恐龙灭绝的时期。
阿尔瓦雷斯父子提出了一个大胆的假说:他们认为这层富含铱的粘土层是由一颗直径约10公里的小行星撞击地球时产生的。这颗小行星中含有大量的铱等重金属元素,在撞击时将这些元素散布到全球各地,并形成了一层薄薄的粘土层。同时,这次撞击也造成了巨大的灾难,导致了恐龙和许多其他生物的灭绝。
这个假说引起了轰动和争议,但随着更多的证据被发现,它逐渐被广泛接受。例如,在墨西哥半岛发现了一个直径约公里的巨大撞击坑,被认为是这颗小行星撞击地球时留下的痕迹。而在全球各地也发现了许多与之相符的富含铱的粘土层。
因此,铱不仅是一种稀有而有用的金属元素,也是一种记录了地球历史和生命命运的重要证据。
铱的价值
作为一种稀有而特殊的金属元素,铱也具有很高的价值。根据年10月29日的数据,铱每克约为64美元,比黄金还要贵出近40倍。而且,由于铱在工业上和科学上的需求不断增加,其价格也呈上升趋势。
如果你想拥有一些铱作为收藏或投资,你可以选择购买一些含有铱制品,如铱合金、铱电极、铱火花塞等。当然,你也可以选择购买一些含有铱微粒或尘埃的陨石碎片,它们不仅具有金属价值,还具有科学价值和历史价值。
铱是一种宇宙中最重的金属元素,它不仅有着优异的理化性质和广泛的应用领域,还有着惊人的奥秘和价值。它是一种值得我们
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