打土豪分元素:那个拥有实物元素周期表的男人

作者: 果壳实验室

来源: 果壳网

发布日期: 2016-03-18

本文介绍了果壳网“元素周期表”小组的高玩【a冥灵】,他通过自学和实践,制作了多种元素单质,甚至包括贵金属和稀土元素,并分享了他的制作过程和经验。

安全提示:实物元素周期表不是普通收藏品,非专业人士请勿随意尝试。之前关注过果壳网“元素周期表”小组的朋友可能会知道:这个组里有名高玩叫【a冥灵】,经常自己制作各种元素单质,甚至包括贵金属和稀土元素,一度被网友调侃称为“土豪”。

先来看看他都做过些什么:铋晶体,由于薄膜干涉产生绚丽的色彩;各种金属做的纪念章;斜方硫晶体;镓晶体;紫金;铱和锇;高纯氩气保护光亮如镜的金属钠;金属锂;准备制作实物元素周期表的金属钴;各种稀土金属。近日这名高玩竟然不顾自己的安危、冒着被打“土豪”分元素的危险,现身果壳实验室线上分享,讲述了自己如何从一个普通爱好者一步步成为一名职业高玩的。

怎么入坑的?

最早是小时候看新华字典……对别人来说它也许只是字典,而对我来说一本百科全书:通过看每个字的解释,我了解了很多字背后的意思,增长了不少知识。其中,金字旁的汉字很多都是金属元素,它里边会介绍那种元素的外观、化学性质、用途等等,这是我的化学元素启蒙。上了学,我就不满足于字典了,开始随兴趣看些科普读物。

到中学接触了物理、化学之后,就更有兴趣和基础学习相关知识,也有能力自己尝试课本上有的实验,而且还在模仿的过程中,发现了更多课本上没有讲到的现象。到了大学,网络成了主战场之一。我找到了更多兴趣相投的网友,甚至在大学里贴过“牛皮癣”以招募志同道合的朋友。

一不小心……把金属铷和铯做出了来。最早我也觉得这是高不可攀的,但是我还是一直有这个愿望:做出金属铷和铯的单质。一直以来,我不断地查资料,积累相关技能,比如怎么封玻璃管、如何保护活泼金属不被氧化等等……万万没想到,最后真的做成了。制作的过程也是不断调整的过程。为保护活泼金属不被氧化,期间我换用了几次不同档次的手套箱,并且在里面充氩气保护。最后,我不光做成了金属铷和铯的单质,还有非常纯的高纯钠。

有一点很有意思:当我们在解决一个问题时,往往会衍生使用到其他技术。这些新技术在解决这个问题时不一定实用,但也许可以用在以后其他问题上。正如科学发展的轨迹,新技术往往要等一段时间才会看出有什么实用性。拥有这么多元素,看起来开销不小呢。其实我家里条件并没有你们想象的那么好,当我开销越来越大时,也不得不面临经济负担。曾经,我的方法是勤工助学、把自己的伙食费省出来买设备和试剂。不过后来就不一样了。

我发现自己做的东西有人喜欢,于是我开始把成品卖出去,自己只留一小部分收藏。东西和设备都像滚雪球一样东西越来越多——当然技术也一样。

用于制作实物周期表的金属钼;用于制作实物周期表的金属铋;各种元素立方体。图中这些小方块,最早的时候我不知道怎么做——我是学化学的,但并不怎么懂金属加工。于是我只好就去找搞机械加工的人代工,顺便打听他们是怎么做的。他们告诉我,这些金属立方体可以用线切割机切割。

没多久,我便买了电火花线切割机。但是当我想制作硅单质的方块时,遇到了问题——电火花线切割机只能切割导电固体,可硅单质不导电啊……几经打听才知道,原来还有其他原理的线切割机适用!当然,还有很多类似的工艺问题,都通过自己慢慢积累相关知识解决了。在这个过程中有幸认识了不少真正的科研工作者,并且去他们实验室参观交流过。

除了玩乐,有什么实用价值吗?

以前我只是自己玩,甚至仅仅因为一点“偏执”去做——“我就想看看纯的钠到底什么颜色,然后做出封在玻璃管里镜面般的钠单质”。渐渐的,我发现有和我一样的爱好者会来买我的成品,甚至发展到有一些大学和研究所的人来要材料。这让我意识到:我做出来的高纯单质在一些科技领域是有实用用途的——像高纯钙、高纯钠等在原子能工业中有所应用。如今,我通过玩元素、卖成品就足以维持自己的生活。

于是我索性不去上班了,业余还可以凭兴趣做一些科普活动。

我们在青岛有一个公益性的科普组织“东方爱科普”,成员擅长领域覆盖各个自然科学门类。像我就经常把一些有意思的实验分享给小孩子们,仅仅作为一个爱好者的心态去做科普。这个过程中我发现,去讲讲元素的知识、生活与化学的联系,是很有意义的,能让大家更客观地认识化学、消除一些对化学的恐惧。

自己做的这些东西偶尔也会拿到矿物展上去展示,也会遇到国外爱好者来交流。有次在北京与Theodore Gray先生(《The Elements: A Visual Exploration of Every Known Atom in the Universe》的作者)见了一面,我做的有些元素样品连他都感到震惊。

化学元素不是普通收藏品。化学元素收藏在国内是这几年才兴起,在国外也不过几十年。非常想提醒大家:化学元素不是邮票、钱币等等普通收藏品。实物化学元素(单质)是有一定危险性(可能有腐蚀性、强氧化性甚至有毒)的物品。一定要先积累相关知识,收藏时也一定要小心小心再小心!

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