1886年德國人溫克勒爾發現的鍺就是門捷列夫預言的“類矽”,還有他預言的11種元素中的其他元素後來也都相繼被發現,都恰如其分地進入到了門捷列夫為它們安排的位置。特別是氦、氖、氬、氪、氙、氡的發現又給元素周期律增添了新的一族。至此,元素周期表更加完善了。
1913年,英國科學家摩斯萊在研究X射線波長和對陰極不同元素材料的關係時,提出原子序數的概念,原子序數等於元素的核電荷數,又等於元素的質子數。三年後,德國化學家把原子序數引入元素周期表中,元素的周期律才變成了現在的定義:元素的性質隨著元素的核電荷數的遞增呈周期性的變化。
元素周期律的發現,促使了無機化學研究的興起,對後來整個化學的發展起了巨大的作用。門捷列夫為化學的發展做出了巨大的貢獻。1955年,化學家們為了紀念門捷夫的偉大功績,把101號元素命名鍆。
物質到底存在著幾種狀態
初提這個問題,人們也許會十分肯定地回答,物質存在有三態,即氣態、液態、固態。這種認識理所當然地是正確的,因為我們從接觸化學、物理的那天起,就是這麼學的。
對於這三種狀態我們不妨先複習一下,在氣態中,組成氣體的原子或分子的能量非常高,各個分離的分子間的引力較低,以致各個分子可以獨立地進行不規則的運動。如果分子或原子的能量降低到某點,那麼分子就不能再保持其獨立性而相互之間開始發生關聯,但此時尚有足夠的能量可供給分子進行運動,使分子在其他分子之間流動,這就是液體。假使分子的能量進一步降低到某一點時,分子之間的聯係更加緊密,各個分離的分子不能互相流動,而被固定到了某個位置上,這時我們就稱之為固態。
物質的這三種存在形式為我們提供了空氣、水和生活的陸地。然而,隨著科學的不斷發展,人們漸漸地發現,物質好像並不是嚴格地按照這三種狀態存在著,在它們之外,還有著其他存在的形式。那麼這些都是什麼呢?
隨著高科技的發展,人們對於物質的其他存在形式的認識越來越清楚了。
到了今天,終於有科學家提出,物質還存在著另外四種形式,即等離子態、超高壓態、輻射場態、超離子態。
等離子態:當溫度升高到數百萬度或更高時,物質組成的基本單元——原子的核外電子,就會全部變成遊離狀態,此時氣體就成為自由電子和裸露的原子核的混合物了。根據科學家的研究認為,在一定的超高溫的條件下,任何物質都有可能成為等離子態。例如水銀燈中、雷雨天的閃電裏都有這種等離子態存在。目前,等離子態已被廣泛地應用於高能物理研究、激光、核聚變等。
超高壓態:如果對於某種物質施加幾百萬個大氣壓時,其物質中原子核的核外電子就會被壓變形,使帶負電的電子和帶正電的原子核壓在一起,這樣物質就會變得結構十分密集。其密度大得驚人,每立方厘米的超固態物質,可達幾萬噸。天文學家是最早的超高壓態的發現者,他們通過對宇宙中的矮星、中子星等觀察,推測這些星球的密度就處於這種超高壓態。目前,這種超高壓態的物質在我們地球上也成功地被製造,由於其密度極大而十分堅硬,通常用於鑽探、切割等方麵。對於超離子態、輻射場態目前了解得還很少,至於它們將會為人類帶來什麼樣的影響,我們暫時無法預知。在我們對物質之態有所了解之後,又發現了這幾種物質存在形式,那麼物質是否還有其他的存在形式呢?
隻能由未來科學告訴我們了。
金屬陶瓷的奧秘
當今時代是一個高科技飛速發展的時代,人們習慣了快節奏的生活,以至一些交通工具也在向著提高速度的方麵發展。高速列車、氣墊船、超音速飛機等,這些高科技發展的產物,為人類的生活提供了極為便利的條件。
目前世界上最快的超音速客機為音速的3倍,而在軍事上應用的超音速戰鬥機最高速度可為音速的8倍。這些飛機速度的提高一是減少了阻力,二是增強了發動機的性能。我們知道,飛行器的高速運動均是由自身所攜帶的燃料燃燒產生的巨大熱能,進而轉化為動能的,因此該發動機的性能優劣,直接關係到飛行器的飛行性能。這在汽車、火車、輪船上也是同樣的。
據專家們測定,當飛行器高速飛行時:其發動機噴出的熱量高達5000益,我們知道,太陽表麵的溫度也不過6000益左右。什麼物質能夠在這種高溫下不被融化呢?鋼鐵是遠遠達不到的,合金鋼與之也有一定的距離,於是人們想到陶瓷,陶瓷在這些材料中,耐高溫的能力是最強的了,但是陶瓷卻有一個致命的弱點,就是太脆弱了,它能耐得起高溫,卻受不了高壓。
科學家們在努力研究中終於發現,當在陶瓷中加入一些金屬細粉,這樣生產出的陶瓷不僅具有極高的耐高溫性能,而且大大提高了陶瓷的韌性,這種陶瓷與金屬的混合物,就是當今在航空動力學研究中極為受寵的金屬陶瓷。