Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Wydawałoby się, że trudno o bardziej przewidywalny pierwiastek niż lit - najlżejszy metal, o licznie atomowej zaledwie 3. Tymczasem okazało się, że zachowanie litu bywa nieprzewidywalne i zależy od zjawisk kwantowych.

W warunkach pokojowych lit przybiera formę kryształu o strukturze romboedru, przy wyższym ciśnieniu i temperaturze zmieniającą się w układ regularny (sześcienny) centrowany ściennie lub przestrzennie. Są to najprostsze struktury krystaliczne, nie spodziewano się więc żadnych niespodzianej przy innych warunkach, dopóki w ciągu ostatnich kilku lat nie zaobserwowano kilku zaskakujących anomalii, jak przejście z metalu do półprzewodnika w niskiej temperaturze, a poniżej 17 Kelwinów nawet nadprzewodnika.

Uczeni z University of Edinburgh oraz Carnegie Institution of Washington doszli do wniosku, że dane na temat zachowania litu są niekompletne i poddali go testom w szerokim zakresie: aż do ciśnienia 1,3 Mbara i w zakresie temperatur od 77 do 300 Kelwinów. Wyniki okazały się bardzo ciekawe.

Pierwszą niespodzianką była temperatura topnienia, który w większości materiałów rośnie wraz z ciśnieniem i nawet dla najlżejszych gazów: wodoru i helu wynosi 1000 Kelwinów przy ciśnieniu 0,5 Mbara, zaś lit przy takim ciśnieniu pozostaje w stanie ciekłym aż do zdumiewająco niskiej temperatury 190 K - to najniższa temperatura topnienia przy takim ciśnieniu, jaką zaobserwowano dla jakiegokolwiek materiału.

Kolejne niespodzianki czekały przy podnoszeniu ciśnienia powyżej 0,6 Mbara. Tak ściskany lit zmienia swoją strukturę krystalograficzną na bardziej skomplikowaną, przyjmując postaci z 40, 88 i 24 atomami na pojedynczy element kryształu. Struktury złożone z 40 i 88 atomów nie mieściły się nawet w teoretycznych przewidywaniach.

Wygląd wykresy zależności stanu litu od temperatury i ciśnienia, zwłaszcza zaś zaskakująco niska temperatura topnienia są wynikiem tego, że w jego zachowaniu przy wysokim ciśnieniu zaczynają przeważać efekty kwantowe.

Eksperymenty przeprowadzano w laboratoriach U.S. Department of Energy Office of Science's Advanced Photon Source (APS) w Argonne, oraz w European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) we francuskim Grenoble; wyniki badań opublikowano w Nature Physics.

Share this post


Link to post
Share on other sites
  poddali go testom w szerokim zakresie: aż do ciśnienia 1,3 Mbara i w zakresie temperatur od 77 do 300 Kelwinów.     

13 atmosfer (3 są w kole samochodowym, pięć w kranie) i to się nazywa szeroki zakres?? Zwykły lód jest nadprzewodnikiem przy 400barach.

Share this post


Link to post
Share on other sites

1atm=101325 Pa

1bar =100000 Pa .                                        Przy dziesięciu róznicy znaczącej brak.

No właśnie, a tu jest mowa o 1,3 MILIONA barów.

Share this post


Link to post
Share on other sites

A ja dodam od siebie, że lit... ma dla mnie jeszcze jedną właściwość. Zapach - Piosenka z filmu Ghost In The Shell (serial) wykonawca - Yokko Kannno, Scott Matthew o wdzięcznym tytule: "Lithum Flower" ;)

 

Muzyka i treść niesamowita.. a jak się jeszcze oglądało tą mangę.. to już w ogóle bajka.. Jak słyszę słowo "lit" to moje pierwsze skojarzenie jest z tą piosenką ,a ta piosenka mnie wprawia w stan marzycielsko spokojny. Więc można stwierdzić ogólnie, że "Lit działa na mnie uspokajająco" ;D

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej stoją na czele międzynarodowej grupy badawczej prowadzącej wraz z partnerami biznesowymi projekt, którego celem jest sprawdzenie możliwości pozyskiwania cennych metali z wód podziemnych. Uczeni zbadają solanki  znajdujące się na terenie Polski, Czech, Słowacji, Węgier, Hiszpanii i Portugalii. Projektem BrineRIS kieruje dr Magdalena Worsa-Kozak z Wydziału Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii PWr.
      Uczeni przeprowadzą analizy 12 wybranych źródeł i będą badali możliwość pozyskiwania z nich np. litu jedną z trzech rozwijanych właśnie technologii. Lit jest tutaj szczególnie pożądanym metalem. Wykorzystuje się go m.in. do budowy akumulatorów samochodowych. W związku z rosnącą popularnością samochodów elektrycznych popyt na lit może do końca dekady wzrosnąć nawet pięciokrotnie.
      Obecnie znaczną część litu pozyskuje się ze zbiorników solankowych na wysoko położonych obszarach Boliwii, Argentyny czy Chile. Najpierw bogate w lit wody są pompowane do stawów ewaporacyjnych, tam przez kilka miesięcy woda odparowuje, następnie z osadu pozyskiwany jest węglan litu, który poddaje się kolejnym obróbkom. Jednak taki sposób pozyskiwania litu ma negatywny wpływ na środowisko naturalne. Stawy zajmują olbrzymie powierzchnie, prowadzi to też do obniżenia poziomu wód gruntowych z powodu wypompowywania solanek. Kolejnym problemem są środki chemiczne używane w tej metodzie.
      Dlatego też w wielu miejscach prowadzi się prace nad technologiami bezpośredniej ekstrakcji litu. Są one niezależne od pogody, ale problem stanowi cena energii elektrycznej używanej w tej metodzie.
      Rozwiązaniem może być sięgnięcie do solanek geotermalnych. Można by z nich uzyskiwać lit, a cały proces byłby zasilany energią pozyskiwaną z samej solanki. W ramach projektu BrineRIS analizowane będą dane dotyczące występowania solanek oraz ich składu, ze szczególnym uwzględnieniem litu, strontu i baru. Obecnie te dane są bardzo rozproszone. Nie ma jednego miejsca, w którym zainteresowany przedsiębiorca mógłby przejrzeć przekrojowo takie informacje. Do tego część np. badań składu chemicznego solanek została przeprowadzona w ramach projektów naukowych czy inwestycyjnych związanych z innymi tematami i te dane nie zostały nigdy przeanalizowane pod kątem odzysku pierwiastków, ani w jakiejkolwiek formie upublicznione, mówi dr Worsa-Kozak.
      Ponadto przeprowadzona zostanie analiza solanek pod kątem pozyskania z nich litu za pomocą jednej z trzech technologii. Elektrolitycznymi metodami pozyskiwania tego pierwiastka zajmą się naukowcy z Uniwersytetu Gandawskiego, technologią adsorbcyjną specjaliści z fińskiej służby GTK, a ekstrakcją rozpuszczalnikową GTK we współpracy z Politechniką Wrocławską.
      Będziemy także analizować te solanki, które mają niższe temperatury, czyli np. około 40 czy 60 stopni C. i w związku z tym nie nadają się do produkcji energii elektrycznej. Mogą natomiast być odpowiednie do produkcji ciepła i dlatego naukowcy z TU Freiberg będą klasyfikować te solanki, z których ciepło można byłoby wykorzystywać do poprawy samego procesu technologicznego, np. do podgrzania chłodniejszej wody i poprawy efektywności testowanych technologii, zmniejszając ich koszty, dodaje kierująca projektem.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wzrost popularności samochodów elektrycznych wiąże się ze zwiększonym zapotrzebowaniem na lit, wykorzystywany do produkcji akumulatorów. Co prawda jest on dość szeroko rozpowszechniony w skorupie ziemskiej, jednak tylko w niewielu miejscach występuje w takiej ilości i stężeniach, że opłaca się go pozyskiwać. Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda dokonali właśnie znacznego kroku na drodze do pozyskiwania litu z niemal niewyczerpanego źródła – wody morskiej.
      Obecnie każdego roku przemysł wykorzystuje ponad 160 000 ton litu. W następnej dekadzie zapotrzebowanie na ten pierwiastek będzie 10-krotnie wyższe niż obecnie. Tymczasem w niewielu krajach na świecie opłaca się go pozyskiwać. Największym światowym rezerwuarem litu jest boliwijski Salar de Uyuni, gdzie występuje ponad 5 milionów ton litu. Prawdopodobnie największe zasoby tego pierwiastka posiadają Chile (7,5 miliona ton), Chiny (3,5 miliona ton) oraz Australia (1,5 miliona ton).
      Kolosalne zasoby litu – szacowane na 180 miliardów ton – znajdują się w wodzie morskiej. Występują tam jednak w niezwykle małym stężeniu wynoszącym 0,2 części na milion. Dla porównania, w Salar de Uyuni koncentracja litu sięga nawet 280 ppm, jest więc 1400-krotnie większa niż w wodzie morskiej.
      Dotychczas naukowcy opracowali wiele filtrów i membran, za pomocą których próbują pozyskiwać lit z wody morskiej. Jednak techniki te bazują na odparowywaniu wody w celu zwiększenia koncentracji litu, a to z kolei wymaga czasu i olbrzymich powierzchni.
      Z kolei Jang Wook Choi, inżynier z Seulskiego Uniwersytetu Narodowego próbował wraz z zespołem pozyskiwać lit za pomocą akumulatorów litowych. Ich pomysł polegał na zanurzeniu elektrod w wodzie, co prowadziło do przyciągnięcia jonów litu do elektrody. Problem jednak w tym, że przyciągany był również sód, którego w wodzie morskiej jest 100 000 razy więcej niż litu. To zaś prowadziło do całkowitego zagłuszenia litu przez sód.
      Teraz Yi Cui i jego zespól z Uniwersytetu Stanforda postanowili spowodować, by materiał wykorzystany do elektrod bardziej selektywnie przyciągał pierwiastki. Najpierw pokryli elektrodę cienką warstwą dwutenku tytanu. Jako, że jony litu są mniejsze od jonów sodu, łatwiej im przedostać się przez taką barierę. Ponadto naukowcy zmienili sposób podawania napięcia do elektrody. Zamiast podawać do elektrody stałe napięcie ujemne, jak to robili inni, zmieniali je. Najpierw podawali napięcie ujemne, później na chwilę wyłączali elektrodę, następnie podawali napięcie dodatnie, wyłączali i powtarzali cały cykl.
      Jak wyjaśnia Cui, takie manipulacje napięciem powodowały, że jony sodu i litu poruszały się do elektrody, zatrzymywały się i poruszały się od elektrody. Jednak, jako że materiał elektrody miał nieco większe powinowactwo do litu, jony litu były tymi, które pierwsze do elektrody trafiały i ostatnie ją opuszczały. Po 10 takich cyklach, które w sumie trwały kilka minut, stosunek jonów litu do sodu wynosił 1:1. To znaczący postęp, przyznaje Choi.
      Nowa technologia wciąż prawdopodobnie nie jest konkurencyjna ekonomicznie w porównaniu z obecnie stosowanymi metodami. Jednak Chong Liu z University of Chicago, która w przeszłości współpracowała z Cui, zapowiada, że spróbuje wykorzystać inny typ elektrod i być może uda się osiągnąć lepsze wyniki. Z kolei Choi dodaje, że nowa technologia może przydać się przy odzyskiwaniu litu ze zużytych akumulatorów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Grafen ma wiele niezwykłych właściwości, jednak nie jest materiałem piezoelektrycznym.  Piezoelektryczność to właściwość niektórych materiałów, polegająca na tym, że przy zginaniu, ściskaniu i skręcaniu materiały te produkują ładunki elektryczne. Występuje też zależność odwrotna - pole elektryczne wywołuje odkształcenie materiału piezoelektrycznego, dając nad nim duża kontrolę.
      W ACS Nano ukazał się artykuł, w którym dwóch inżynierów ze Stanford University opisuje, w jaki sposób nadali grafenowi właściwości piezoelektryczne.
      Fizyczne deformacje, jakie możemy tworzyć, są wprost proporcjonalne do przyłożonego pola elektrycznego, co daje nam niedostępną wcześniej możliwość kontrolowania elektroniki w nanoskali - stwierdził Evan Reed, szef Materials Computation and Theory Group i główny autor badań. To pozwala mieć nadzieję, na zrealizowanie koncepcji ‚straintroniki’, zwanej tak ze względu na sposób, w jaki pole elektryczne w sposób przewidywalny zmienia kształt sieci krystalicznej węgla - dodał uczony.
      Mitchell Ong, autor artykułu w ACS Nano, uważa, że „piezoelektryczny grafen może może zapewnić niedostępny dotychczas stopień elektrycznej, mechanicznej i optycznej kontorli nad różnymi urządzeniami, od ekranów dotykowych po nanotranzystory“.
      Za pomocą symulacji przeprowadzanych na superkomputerach, inżynierowie sprawdzali skutki domieszkowania grafenu po jednej lub obu stronach sieci krystalicznej. Modelowano domieszkowanie litem, wodorem, potasem i fluorem oraz ich kombinacjami. Wyniki zaskoczyły naukowców. Sądziliśmy, że pojawi się efekt piezoelektryczny, ale będzie on słaby. Tymczasem jest on podobny do występującego w tradycyjnych materiałach - mówi Reed.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niemal co sezon świat żyje doniesieniami o rozprzestrzenianiu się odzwierzęcych szczepów grypy. Grypa „świńska", grypa „ptasia" rzeczywiście są potencjalnym niebezpieczeństwem dla człowieka, ale przede wszystkim szkodzą hodowli zwierząt. Brytyjscy uczeni zademonstrowali kurczaki, które „zatrzymują" rozprzestrzenianie się wirusa grypy.
      Wynalazek, jeśli można to tak nazwać, powinni chętnie przywitać hodowcy zwierząt, którzy ponoszą nieraz duże straty spowodowane koniecznością wybijania całych hodowli w przypadku stwierdzenia infekcji. Dr Laurence Tiley, wykładowca wirusologii molekularnej na Wydziale Weterynarii University of Cambridge oraz profesor Helen Sang, z The Roslin Institute na University of Edinburgh, dokonując modyfikacji genetycznych stworzyły rasę kurczaków, które nawet chorując, nie zarażają innych osobników. Zmodyfikowane kurczaki po prostu „zatrzymują" infekcję w sobie tak skutecznie, że nawet zwyczajne kurczaki, zamknięte wraz z nimi w jednej klatce, nie łapią wirusa.
      Dokonano tego wprowadzając do genomu kurczaka nie istniejący tam wcześniej gen, produkujący specyficzną cząsteczkę-pułapkę. Mechanizm replikacyjny wirusa daje się na nią nabrać, uznając ją za wirusowy genom - a to zakłóca cykl rozrodczy wirusa. Co ważne, w odróżnieniu od szczepionek, które wymagają „aktualizacji" w przypadku każdego nowego szczepu, genetyczna pułapka rozbraja wszystkie szczepy wirusa.
      Odkrycie, chociaż jest tylko krokiem na drodze do stworzenia drobiu całkowicie odpornego na grypę, ma duży potencjał - w ten sposób można by skutecznie powstrzymywać rozprzestrzenianie się infekcji i epidemii. Mogłoby to wyeliminować straty hodowców związane z epidemiami, stanowiłoby oczywiście także dość skuteczną zaporę zapobiegającą przenoszeniu się „ptasich" wirusów na ludzi i krzyżowaniu szczepów grypy.
      Autorzy odkrycia zastrzegają, że genetycznie modyfikowane kurczaki są jedynie produktem eksperymentalnym i dowodem na trafność obranego kierunku badań, nie są w żadnym razie przeznaczone na rynek spożywczy.
      Praca „Suppression of avian influenza transmission in genetically modified chickens" ukazała się w magazynie Science z dnia 14 stycznia 2011.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jak najlepiej walczyć z plagą nadwagi? Podczas gdy jedni naukowcy pracują nad sposobami medycznego likwidowania tej przypadłości, inni uważają, że walką z problemem otyłości najskuteczniej mogą się zająć... politycy.
      Fakty na temat narastającej plagi otyłości w społeczeństwach krajów rozwiniętych są na tyle powszechnie znane, że aż głupio je powtarzać. Niemal każdy orientuje się, jak szybko postępuje „otłuszczenie społeczeństwa" i niemal każdy w teorii wie, jak zapobiegać przybieraniu na wadze. Tym niemniej Uniwersytet Edynburski wydał drukiem książkę, będącą zbiorem informacji i zaleceń na temat problemu. „Geografia otyłości", będąca zbiorem naukowych badań, jednoznacznie wskazuje na źródło problemu: zmianę stylu życia, upowszechnienie się samochodów, brak naturalnych terenów rekreacyjnych i brak ćwiczeń, nadmiar taniego, wysokokalorycznego jedzenia.
      Głównym zadaniem wydawnictwa są jednak zalecenia do walki z tym problemem. Dr Jamie Pearce z edynburskiej uczelni, jeden z autorów książki, uważa że konieczne i jedynie skuteczne będą jedynie rozwiązania systemowe, a te mogą wprowadzić jedynie będący u władzy politycy. Sugerowane przez edynburskie wydawnictwo posunięcia to promowanie zdrowszych nawyków żywieniowych, poprzez dofinansowywanie owoców i warzyw oraz nakładanie podatków od wysokokalorycznej żywności. Władze lokalne powinny zachęcać ludzi do aktywności fizycznej poprzez odpowiednie kreowanie przestrzeni miejskiej. Potrzeba tworzenia większej ilości parków, warunków dla ruchu pieszego i rowerowego, dostępu do sklepów ze zdrową żywnością.
      Ludzie wiedzą, że powinni zdrowiej jeść i więcej ćwiczyć - mówi dr Pearce - ale w praktyce jest z tym ciężko, fast foody są dostępne zbyt łatwo, a sklepy ze zdrową żywnością są zbyt daleko, zbyt łatwo wszędzie dostać się samochodem.
      Być może trudno odmówić racji spostrzeżeniom naukowców, ale czy naprawdę politycy powinni zastępować ludzi w myśleniu i braniu odpowiedzialności za swoje życie? I czy nie ma innego sposobu niż system zakazów i nakazów?
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...