Τι είναι η μεταστοιχείωση μετάλλου

Πίνακας περιεχομένων:

Τι είναι η μεταστοιχείωση μετάλλου
Τι είναι η μεταστοιχείωση μετάλλου
Anonim

Μια φορά κι έναν καιρό, όταν η χημεία δεν είχε φτάσει ακόμη στο επίπεδο της επιστήμης, υπήρχε μια ισχυρή πεποίθηση ότι υπήρχε μια ουσία στη φύση - μια πραγματική φιλοσοφική πέτρα που θα μετέτρεπε όλα τα χαμηλά μέταλλα σε χρυσό. Φαινόμενα εξίσου αξιοσημείωτα είναι γνωστό ότι συνέβησαν και εξακολουθούν να συμβαίνουν καθημερινά, σύμφωνα με την εμπειρία κάθε χημικού.

Κύκλος μεταστοιχείωσης από την αλχημεία
Κύκλος μεταστοιχείωσης από την αλχημεία

Μεταστοιχείωση μετάλλων στην αναπαράσταση αλχημιστών

Ο όρος μεταστοιχείωση πηγαίνει πίσω στην αλχημεία. Οι αλχημιστές έψαχναν για μια φιλοσοφική πέτρα ικανή να μεταμορφώνει μέταλλα - να μετατρέπει τα βασικά μέταλλα σε χρυσό. Αν και οι αλχημιστές συχνά το κατανοούσαν ως μεταφορά για μια μυστικιστική ή θρησκευτική διαδικασία, ορισμένοι ασκούμενοι προτίμησαν μια κυριολεκτική ερμηνεία και προσπάθησαν να φτιάξουν χρυσό μέσω ενός φυσικού πειράματος.

Η αδυναμία φυσικής μεταστοιχείωσης μετάλλων σε χρυσό συζητήθηκε μεταξύ αλχημιστών, φιλοσόφων και επιστημόνων από τον Μεσαίωνα. Η ψευδο-αλχημική μεταστοιχείωση έχει τεθεί εκτός νόμου και χλευάζεται δημόσια από τότεδέκατος τέταρτος αιώνας. Αλχημιστές όπως ο Μάικλ Μάγιερ και ο Χάινριχ Χούνραθ έγραψαν πραγματείες που αποκάλυψαν τους δόλιους ισχυρισμούς των ψευδοαλχημιστών.

Μέχρι τη δεκαετία του 1720, δεν υπήρχαν πιο αξιοσέβαστες φιγούρες που επιδίωκαν τη φυσική μετατροπή ουσιών σε χρυσό. Κανείς δεν ενδιαφερόταν για το πώς να κάνει τη μεταστοιχείωση του μετάλλου, γιατί η πίστη σε αυτό το μεσαιωνικό θαύμα είχε τελικά σβήσει. Ο Antoine Lavoisier τον 18ο αιώνα αντικατέστησε την αλχημική θεωρία των στοιχείων με τη σύγχρονη θεωρία των χημικών στοιχείων και ο John D alton ανέπτυξε την έννοια των ατόμων (από την αλχημική θεωρία των σωματιδίων) για να εξηγήσει διάφορες χημικές διεργασίες. Η αποσύνθεση των ατόμων είναι μια ξεχωριστή διαδικασία που περιλαμβάνει πολύ μεγαλύτερες ενέργειες από αυτές που μπορούν να επιτύχουν οι αλχημιστές.

αλχημική εμπειρία
αλχημική εμπειρία

Ο αλχημιστής, μη γνωρίζοντας τίποτα για τα στοιχεία, θεώρησε ότι τα χαμηλά μέταλλα περιείχαν την ίδια στοιχειακή ουσία με τον χρυσό, αλλά είχαν ακαθαρσίες που δεν είχαν μάθει ακόμη να ξεχωρίζουν από αυτά. Ο αείμνηστος καθηγητής Faraday δήλωσε την πίστη του στη δυνατότητα μεταστοιχείωσης και μάλιστα ισχυρίστηκε ότι πειραματίστηκε με στόχο να ανακαλύψει μια μέθοδο με την οποία θα μπορούσε να επιτευχθεί.

Μετατροπή στοιχείων

Ο άνθρακας και το διαμάντι θεωρούνται εξίσου αλλοτροπικές μορφές άνθρακα, επειδή το μόνο που έχει καταφέρει η χημική επιστήμη μέχρι τώρα είναι να δείξει ότι περιέχουν τα υλικά που ονομάζουμε άνθρακα. Χρειάζεται να αποδείξω ότι ο άνθρακας είναι ένωση; Το ότι δεν πρόκειται για σύνδεση φαίνεται, σύμφωνα με όλες τις υπάρχουσες γνώσεις, αδύνατο να αποδειχθεί. Αλλά ο άνθρακας δεν είναι μόνος στην εκδήλωση αυτής της αξιοσημείωτης ιδιότητας. Το θείο, ο φώσφορος, το πυρίτιο, το βόριο, το οξυγόνο, ανήκουν στην ίδια κατηγορία. Το αμμώνιο, γνωστό ως ένωση, έχει επίσης μεταλλικό χαρακτήρα, πιο εμφανές όταν συνδυάζεται με υδράργυρο.

Αυτό το γεγονός θα έπρεπε να έχει επηρεάσει την αποκατάσταση της πίστης στη δυνατότητα μετασχηματισμού των μετάλλων. Βρισκόμαστε αναμφίβολα στην παραμονή μεγάλων ανακαλύψεων. Η προσοχή των χημικών αποσπάστηκε συνεχώς από τη μελέτη της ανόργανης χημείας από το δελεαστικό πεδίο της οργανικής έρευνας, από το οποίο είχε ήδη ληφθεί η πλουσιότερη και πλουσιότερη σοδειά γνώσης. Η έρευνα για την πραγματική αιτία των φαινομένων του αλλοτροπισμού, που θεωρείται πολλά υποσχόμενη, και η ανακάλυψη αυτής της αιτίας θα σηματοδοτούσε την αρχή μιας νέας εποχής στην επιστήμη.

μετατρέπεται σε χρυσό
μετατρέπεται σε χρυσό

Μεταστοιχείωση Ψυχής

Ωστόσο, για να προχωρήσει κανείς περισσότερο στα μυστικά της φύσης, πρέπει να γνωρίζει την αλχημική κατανόηση της μεταστοιχείωσης των μετάλλων, που εκφράζεται μέσα από όμορφους συμβολισμούς και εικονιστικές περιγραφές. Θα πρέπει να αφορά κυρίως τα επτά μέταλλα των αλχημιστών και τη μεταστοιχείωση τους.

Φυσικά, αυτό μας κάνει αμέσως να αναρωτιόμαστε αν μπορούμε πραγματικά να μετατρέψουμε τον μόλυβδο σε χρυσό. Ο Παράκελσος έγραψε ότι δεν μεταμορφώνεις τίποτα αν δεν μπορείς πρώτα να μετουσιώσεις τον εαυτό σου. Αυτό μας λέει ότι πρέπει να υπάρχει μια σύνδεση μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού κόσμου. Μάλιστα, λέγεται ότι η παραγωγή μεταλλικού χρυσού μέσω της μεταστοιχείωσης ενός κατώτερου μετάλλου συνδέθηκε με την αλχημεία ως απόδειξη μιας μεταμόρφωσης που κατέστη δυνατή από τον ίδιο τον Θεό. Ήταν σημάδιότι συνειδητοποίησε τον Χρυσό μέσα του. Αλλά για να ανακαλύψει κανείς τον χρυσό στον εαυτό του, πρέπει πρώτα να γνωρίζει ποια είναι τα εσωτερικά μέταλλα. Η ιστορία γνωρίζει παραδείγματα διάσημων μεταστοιχειών - ο Papus, ο Cagliostro και πολλοί μυστηριώδεις μάγοι του παρελθόντος θεωρούνται παραδείγματα αλλαγής ψυχής που υποτίθεται ότι τους επέτρεψε να κερδίσουν την αθανασία.

Η Αλχημεία διαφέρει από τη βέβηλη χημεία στη μεταφυσική της. Μια τάξη συνείδησης που υπερβαίνει τις αισθήσεις, με αποτέλεσμα μια μυητική μεταστοιχείωση της ανθρώπινης συνείδησης. Οι υπέροχες ανάλογες αντιστοιχίες μεταξύ της μεταστοιχείωσης των μετάλλων και της μεταμόρφωσης του μυαλού του επίμονου αλχημιστή είναι κάτι παραπάνω από συμβολικές - κάνουν το ίδιο το φαινόμενο να φαίνεται αρκετά πραγματικό.

Πλανητική αντιστοιχία

Υπάρχει μια αρχαία παλιά αλχημική έννοια συγκεκριμένων αντιστοιχιών, όπου ένα συγκεκριμένο μέταλλο ανήκε σε έναν συγκεκριμένο πλανήτη. Δηλαδή, ο μεταλλικός μόλυβδος ανήκε στον Κρόνο, ο κασσίτερος στον Δία, ο σίδηρος στον Άρη, το ασήμι στη Σελήνη, ο χαλκός στην Αφροδίτη, ο υδράργυρος στον Ερμή και ο χρυσός στον Ήλιο. Αυτή η αλχημική έννοια δηλώνει ότι οι πλανήτες κυβερνούν τα αντίστοιχα μέταλλα στη Γη. Πώς μπορούν οι πλανήτες να κυβερνούν τα μέταλλα μας; Μπορούν πραγματικά να επηρεάσουν τη Γη; Εάν οι πλανήτες επηρεάζουν τα μέταλλα εδώ στη Γη, έχουν επίσης φυσική επίδραση σε εσάς και σε εμένα;

Μεταστοιχείωση σήμερα

Αν και οι επιστήμονες εξακολουθούν να μην ξέρουν πώς να μελετούν τη μεταστοιχείωση μετάλλων, οι πυρηνικοί φυσικοί έχουν μάθει να κάνουν κάτι παρόμοιο με ραδιενεργές ουσίες που διασπώνται γρήγορα. Οι αντιδράσεις μεταστοιχείωσης συμβαίνουν σε δύο κατηγορίες. Πρώτης τάξεως αντιδράσειςοδηγεί σε μεγάλο αριθμό προϊόντων με μεγάλο αριθμό αριθμών στους τύπους, αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν το σχηματισμό ενός πυρήνα βαριάς ένωσης, ο οποίος μπορεί να διασπαστεί και να χωριστεί σε διάφορα στοιχεία. Η δεύτερη κατηγορία αντιδράσεων δίνει μεμονωμένα απομονωμένα προϊόντα απευθείας, χωρίς ενδιάμεσο.

Αυτές οι «ψυχρές» ή χαμηλής ενέργειας αντιδράσεις μεταστοιχείωσης είναι εξαιρετικά εύκολο να επιτευχθούν σε σύγκριση με τις συμβατικές «καυτές» πυρηνικές αντιδράσεις που υποτίθεται ότι συμβαίνουν σε εκρήξεις άστρων ή σουπερνόβα ή μόνο σε εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου.

Μέχρι το 2003, τα πειράματα μεταστοιχείωσης είχαν μελετηθεί λεπτομερώς από περισσότερα από 14 ξεχωριστά εργαστήρια σε όλο τον κόσμο: Πανεπιστήμιο Πεκίνου και Πανεπιστήμιο Tsinghua στην Κίνα, Lab des Sciences Nucleaire στη Γαλλία, Εργαστήριο Frascati και Πανεπιστήμιο Lice στην Ιταλία, Πανεπιστήμιο Hokkaido, Mitsubishi Corporation, Πανεπιστήμιο Osaka και Πανεπιστήμιο Shizuoka στην Ιαπωνία, Luch Research Complex, Tomsk Polytechnic University στη Ρωσία, University of Portland USA, Texas A&M University και University of Illinois Urbana-Champaign στις ΗΠΑ.

Η ελάχιστη απαίτηση για μεταστοιχείωση είναι μια μεμβράνη ή μεμβράνη υδριδίου μετάλλου γεμάτη με υδρογόνο ή δευτέριο σε υψηλό επίπεδο και διατηρείται σε σταθερή ροή. Τα απαιτούμενα υλικά ηλεκτροδίων κυμαίνονται από άνθρακα, νικέλιο έως ουράνιο. Το υδρίδιο μετάλλου μπορεί να φορτωθεί με ηλεκτρόλυση νερού χρησιμοποιώντας μια λεπτή μεμβράνη μετάλλου ως κάθοδο ή αέριο δευτερίου μπορεί να περάσει μέσα από μια μεταλλική μεμβράνη με έγχυσηαέριο από τη μία πλευρά και απελευθέρωση του από την άλλη. Ωστόσο, έχει χρησιμοποιηθεί μια μεγάλη ποικιλία πειραματικών συνθηκών για την έναρξη ή την επιτάχυνση αντιδράσεων, συμπεριλαμβανομένης της ηλεκτρόλυσης πλάσματος, της εκκένωσης πλάσματος, της εκκίνησης με λέιζερ και των εξωτερικών ηλεκτρικών ή μαγνητικών πεδίων.

Η ομάδα του George Miley στο Πανεπιστήμιο του Illinois Urbana-Champaign στις Ηνωμένες Πολιτείες είναι μία από τις κύριες ομάδες που εμπλέκονται στη μεταστοιχείωση. Χρησιμοποίησαν πολλαπλών στρωμάτων λεπτής μεμβράνης νικέλιο, παλλάδιο ή τιτάνιο επικαλυμμένο σε μικροσφαιρίδια πολυστυρενίου και φορτωμένο σε υψηλά επίπεδα υδρογόνου συσκευάζοντας τα επικαλυμμένα σφαιρίδια σε μια κάθοδο ηλεκτρολύτη. Τα προϊόντα της πυρηνικής αντίδρασης τεκμηριώθηκαν προσεκτικά με συνδυασμό φασματομετρίας μάζας δευτερογενών ιόντων (SIMS) και ανάλυσης ενεργοποίησης νετρονίων (NAA).

πυρηνική αντίδραση
πυρηνική αντίδραση

Ένα τυπικό πείραμα εκτελείται συνεχώς για 260 ώρες, με αποτέλεσμα μια μεγάλη ποικιλία στοιχείων. Στα ατομικά βάρη 22-23, 50-80, 103-120 και 200-210, υπάρχουν τέσσερις κορυφές υψηλής απόδοσης. Αυτό το μοτίβο είναι γενικά συνεπές με τα αποτελέσματα που προέκυψαν από άλλες ερευνητικές ομάδες. Για ορισμένα στοιχεία, έχουν βρεθεί μη φυσικές ισοτοπικές κατανομές, που είναι επίσης σημάδι πυρηνικών αντιδράσεων.

Τα πιο συχνά αναφερόμενα στοιχεία είναι το ασβέστιο, ο χαλκός, ο ψευδάργυρος και ο σίδηρος. Ανακαλύφθηκαν σε περισσότερα από 20 διαφορετικά πειράματα. Το σαράντα τοις εκατό των λιγότερο συχνά παρατηρούμενων στοιχείων ήταν στοιχεία σπάνιων γαιών από την ομάδα των λανθανιδών: λουτέτιο, πρασεοδύμιο τερβίου, ευρώπιο, σαμάριο, γαδολίνιο,δυσπρόσιο, χόλμιο, νεοδύμιο και υττέρβιο.

Υπήρχαν άλλες επιπτώσεις που σχετίζονται με την πυρηνική μεταστοιχείωση. Αυτά περιλαμβάνουν ενεργητικά φορτισμένα σωματίδια, εκπομπές πρωτονίων (~1,6 MeV) και άλφα (~16 MeV) και ακτίνες Χ χαμηλής ποιότητας εκπομπής. Ταυτόχρονα παρήχθη και περίσσεια θερμότητας. Με βάση τους υπολογισμούς της δεσμευτικής ενέργειας, η Miley κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο ρυθμός μεταστοιχείωσης συσχετίστηκε καλά με την υπερβολική ενέργεια που παράγεται.

Μεταστοιχεία έχουν ληφθεί τόσο με ελαφρά όσο και με βαριά υδατικά διαλύματα, αλλά το βαρύ νερό φαίνεται να παράγει περισσότερα προϊόντα μεταστοιχείωσης υπό ορισμένες συνθήκες. Ωστόσο, ενώ οι πυρηνικοί φυσικοί κάνουν τη μεταστοιχείωση των μετάλλων (αν και ραδιενεργών) πραγματικότητα, οι παίκτες θα αισθάνονται σαν εικονικοί αλχημιστές, κάνοντας κάτι παρόμοιο στο Thaumcraft mod για το δημοφιλές παιχνίδι Minecraft.

Thaumcraft Mod για Minecraft

Αυτό το mod έχει εξελιχθεί εδώ και 5 χρόνια για να γίνει ένα από τα πιο δημοφιλή mods στο σύμπαν του Minecraft και το πιο δημοφιλές mod εστιασμένο στη μαγεία. Προσθέτει πολλά ενδιαφέροντα υλικά για το παιχνίδι, πολλά νέα μηχανικά, mobs, biomes ακόμα και μια ολόκληρη διάσταση. Περιέχει έναν περίπλοκο και λεπτομερή οδηγό παιχνιδιού για σχεδόν ολόκληρο το mod. Ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά του mod Thaumcraft είναι η μεταστοιχείωση μετάλλων.

Όψεις (δεξιότητες) στο Thaumcraft
Όψεις (δεξιότητες) στο Thaumcraft

Το Mod προσθέτει πολλές μηχανές για εργασία τόσο με μαγικό όσο και με μη μαγικό περιεχόμενο, το οποίο μπορεί να αυτοματοποιηθεί πλήρως. Τα περισσότερα μηχανήματααλληλεπιδρούν με σωλήνες, αγωγούς και άλλους μηχανισμούς αυτοματισμού. Για πιο σύνθετες δραστηριότητες, το mod παρουσιάζει με περηφάνια το μοναδικό του Golemancy - την ιδέα της δημιουργίας και λειτουργίας golem - μαγικών ρομπότ. Μπορούν να κάνουν σχεδόν ό,τι θέλει ο παίκτης, ακόμα και πράγματα που δεν μπορούν να γίνουν ακόμα από τους τεχνικούς mods.

Εξάλλου, τα περισσότερα μπλοκ και μπλοκ είναι εξαιρετικά λεπτομερή, τα ομαλά πολλαπλά μπλοκ και τα προσαρμοσμένα σχήματα μπλοκ μπορούν να ευχαριστήσουν ακόμα και τον πιο απαιτητικό παίκτη. Η πανοπλία που προστίθεται από αυτό το mod έχει επίσης τρισδιάστατες υφές, κάτι που το κάνει πραγματικά εντυπωσιακό, επιτρέποντας στον χρήστη να τραβήξει βλέμματα θαυμασμού ενώ παίζει στον διακομιστή.

Πολλοί άνθρωποι αναρωτιούνται πώς να μάθουν τη μεταστοιχείωση μετάλλων στο Thaumcraft 4.2; Το μεγαλύτερο μέρος του περιεχομένου, συμπεριλαμβανομένης της δυνατότητας μετατροπής, μπορεί να ξεκλειδωθεί σε περίπου 10 ώρες εθιστικού παιχνιδιού, αλλά οι περισσότεροι παίκτες ξοδεύουν εκατοντάδες ώρες δημιουργώντας διάφορες πολύπλοκες εγκαταστάσεις, υπέροχες κατασκευές και συλλέγοντας τα πιο σπάνια μπλοκ και αντικείμενα που περιορίζονται μόνο από η φαντασία του παίκτη.

Κανένα από το περιεχόμενο που παρέχεται από αυτό το mod δεν αποτελεί πρόβλημα ισορροπίας παιχνιδιού, το μεγαλύτερο μέρος του είναι πολύ καλά ισορροπημένο ακόμη και με άλλα mod και δεν μπορεί ποτέ να προκαλέσει σύγκρουση. Αλλά αυτό το mod προσθέτει τόσα πολλά χρήσιμα πράγματα που η χρήση τους θα κάνει το παιχνίδι σημαντικά πιο εύκολο.

Ακόμη κι αν εκατοντάδες νέα στοιχεία, μπλοκ, όχλοι κ.λπ. δεν είναι αρκετά για έναν παίκτη, μπορούν να εγκατασταθούν δεκάδες διαφορετικά πρόσθετα, μερικά από αυτά είναι μικρά και επικεντρώνονται κυρίως σεπροσθέτοντας ακόμα περισσότερη άνεση στο παιχνίδι. Τα μεγάλα πρόσθετα, με τη σειρά τους, προσθέτουν πολύ ισχυρά εργαλεία, όπλα, πανοπλίες και ακόμη και μια ξεχωριστή διάσταση, που είναι ένας πραγματικός παράδεισος για έναν ανθρακωρύχο.

Μπορεί κανείς να μιλήσει για αυτό το καταπληκτικό mod για πολύ καιρό, αλλά είναι πάντα καλύτερο να το παίζεις μόνος σου.

Χειροτεχνία στο Thaumcraft
Χειροτεχνία στο Thaumcraft

Μεταστοιχείωση μετάλλου στο Thaumcraft 4.2.3.5

Η δυνατότητα Basic Transmutation σάς επιτρέπει να μετατρέπετε άλλα υλικά σε ψήγματα χρυσού που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να δημιουργήσετε ράβδους χρυσού. Χρησιμοποιήστε άμμο για να φτιάξετε ψαμμίτη και στη συνέχεια χρησιμοποιήστε την για να δημιουργήσετε λείο ψαμμίτη. Καθώς μαθαίνετε αλχημειακές δεξιότητες και ιδιότητες μετάλλων, βεβαιωθείτε ότι μπορεί να βρεθείτε σε έναν τρόπο να μετατρέψετε τα βασικά μέταλλα σε χρυσό.

Μπορείτε πλέον να μετατρέψετε βασικά μέταλλα όπως ο σίδηρος σε ψήγματα χρυσού. Ωστόσο, η μεταμόρφωση είναι αδύνατη χωρίς κόστος και απώλειες, αλλά δεν υπάρχει πολύ χρυσός, έτσι;

Χωνευτήριο για μεταστοιχείωση

Crucible (Crucible) - Αυτός είναι ο πρώτος τρόπος για να χρησιμοποιήσετε τις ικανότητες που σχετίζονται με την πτυχή της αλχημείας, συμπεριλαμβανομένης της μεταστοιχείωσης. Για να δημιουργήσετε ένα χωνευτήριο, μπορείτε απλά να τοποθετήσετε ένα καζάνι στον κόσμο και να κάνετε δεξί κλικ σε οποιοδήποτε από τα ραβδιά. Για να το χρησιμοποιήσετε, πρέπει πρώτα να δώσετε μια πηγή θερμότητας κάτω από το καζάνι: φωτιά (ίσως από το κάψιμο των εντέρων), λάβα ή μαγικές φλόγες (πιο ασφαλής). Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε τον κουβά για να γεμίσετε το καζάνι με νερό και φροντίστε να ερευνήσετε τη συνταγή που θέλετε να χρησιμοποιήσετε.

Μαγκάλι για μεταστοιχείωση στο Thaumcraft
Μαγκάλι για μεταστοιχείωση στο Thaumcraft

Μεταστοιχείωση σιδήρου

Μπορείτε να μάθετε πώς να "πολλαπλασιάζετε" το σίδηρο δημιουργώντας το από άλλα μέταλλα. Για να γίνει αυτό, πρέπει να έχετε δύο μέταλλα και ένα ψήγμα σιδήρου, καθώς και ένα χωνευτήριο. Λάβετε υπόψη ότι αυτή η συνταγή ουσιαστικά θα αποτρέψει τη χρήση ψήγματα σιδήρου για μέταλλο στο χωνευτήριο.

Tin Transmutation

Μπορείτε να μετατρέψετε μέταλλα σε κασσίτερο χρησιμοποιώντας τον ίδιο φούρνο. Αυτό ισχύει πολύ εάν έχετε μεγάλη ποσότητα μεταλλεύματος που δεν χρειάζεστε αυτή τη στιγμή, σε αντίθεση με τον κασσίτερο. Για όλους όσους έπαιξαν το Thaumcraft 4.2.3.5, η μετάλλαξη μετάλλων ήταν πάντα μια από τις αγαπημένες τους δραστηριότητες. Στην έκδοση 5, ωστόσο, λειτούργησε πολύ καλύτερα.

Συνιστάται: