目前,元素周期表中的元素总共有118种。从第1号元素氢开始一直到第98号元素锎,都能在自然界中发现它们的踪迹。而后20种元素都是人工合成的,自然界中并不存在。
如果收集元素周期表中的所有元素,打个比方,各收集1克,需要多少钱呢?
前三周期的18种元素都在中学里学过,大家对此比较熟悉。下面,根据大宗商品交易的平均市场价格,来简单估算前三周期每种元素每克的价值。之后,再对18号以上的元素进行总体估算。
第一周期元素1号元素氢(H)氢元素在地壳中的质量占比为1.4克/千克,氢的单价为每克0.00973元(人民币)。
2号元素氦(He)氦元素在地壳中的质量占比为0.008毫克/千克,氦的单价为每克0.168元。
第一周期就两种元素,每种元素收集1克,只要0.178元。
第二周期元素3号元素锂(Li)锂元素在地壳中的质量占比为20毫克/千克,锂的单价为每克0.574元。
4号元素铍(Be)铍元素在地壳中的质量占比为2.8毫克/千克,铍的单价为每克5.995元。
5号元素硼(B)硼元素在地壳中的质量占比为10毫克/千克,硼的单价为每克0.0257元。
6号元素碳(C)碳元素在地壳中的质量占比为200毫克/千克,碳的单价为每克0.000853元。
7号元素氮(N)氮元素在地壳中的质量占比为19毫克/千克,氮的单价为每克0.000979元。
8号元素氧(O)氧元素在地壳中的质量占比为461克/千克,氧的单价为每克0.00108元。
9号元素氟(F)氟元素在地壳中的质量占比为585毫克/千克,氟的单价为每克0.014元。
10号元素氖(Ne)氖元素在地壳中的质量占比为0.005毫克/千克,氖的单价为每克1.679元。
第二周期元素总共8种,每种收集1克,总计8.275元。
第三周期元素11号元素钠(Na)钠元素在地壳中的质量占比为23.6克/千克,钠的单价为每克0.021元。
12号元素镁(Mg)镁元素在地壳中的质量占比为23.3克/千克,镁的单价为每克0.0162元。
13号元素铝(Al)铝元素在地壳中的质量占比为82.3克/千克,铝的单价为每克0.0125元。
14号元素硅(Si)硅元素在地壳中的质量占比为282克/千克,硅的单价为每克0.0119元。
15号元素磷(P)磷元素在地壳中的质量占比为1.05克/千克,磷的单价为每克0.0188元。
16号元素硫(S)硫元素在地壳中的质量占比为350毫克/千克,硫的单价为每克0.00065元。
17号元素氯(Cl)氯元素在地壳中的质量占比为145毫克/千克,氯的单价为每克0.00057元。
18号元素氩(Ar)氩元素在地壳中的质量占比为3.5毫克/千克,氩的单价为每克0.0065元。
第三周期元素总共8种,每种收集1克,总计0.0666元。
前三周期总共包含18种元素,每种收集1克,总计8.51元。由此可见,收集前三周期的18种元素的成本并不高。但保存是个麻烦的事情,因为一些单质的化学性质非常活泼,而且具有危险性,例如,钠、氟气。
其他元素的成本则会高得多,例如,55号元素铯(Cs)每克的价值为432元,45号元素铑(Rh)每克的价值为1028元,94号元素钚-239(Pu)每克的价值为4.5万元。最贵的是84号元素钋(Po),每克的价值高达3400亿元。
其他元素其他元素的成本则会高得多,例如,55号元素铯(Cs)每克的价值为432元,45号元素铑(Rh)每克的价值为1028元,94号元素钚-239(Pu)每克的价值为4.5万元,98号元素锎-249(Cf)每克的价值为13亿元。最贵的是84号元素钋(Po),每克的价值高达3400亿元。
因此,把元素周期表中的每种元素收集1克,其价值是无法估量的天文数字。从所能查到的92种元素(包含一些同位素)的平均市场价格来计算,如果每种元素收集1克,将需要耗费5.3×10^12元,也就是5.3万亿元。
老师给我们讲那些元素的存在形式,有的是气体,有的是金属,有的是稀有气体。我就在想我是不是也可以用一些方法把这些周期表上的元素用它们在自然界中的客观存在形式的方法全都收集整齐完全了呢,设想了一下。气体:预计需要1000元左右。液体元素就两个,汞和溴,汞零售价大概0.5元/g,溴的话大概50元/kg。所以这两个东西也不是很贵。液体:预计需要100元左右。碱金属,金属锂、钠、钾非常便宜。想要买来看看就是几十块钱而已,但是想要做到完美,你可能需要几万块钱呢。铷和铯如果要买,最小规格大概1500元左右,一套稀土金属大概1000元。过渡金属的大部分可以做成金属块,很好看,看你想收藏的大小,全套弄完至少20000元以上。主族元素。硼、铝、镓、铟都不贵,他稍微贵点。总价可能1000左右。碳、硅、锗、锡、铅都非常便宜,除非你要收藏天然钻石。总价可能500就可以了。氟气针对玻璃管装这事情目前还是无解,碘非常便宜、20块可以收藏的很好了。上面合计,大概28000块钱可以弄的非常不错了。目前人类共发现118种化学元素,其中1~94号元素在自然界均有发现,而95~118号元素全是人工合成的,人工合成元素的成本非常之高,有的元素是金钱也买不到的。
比尔盖茨的办公室有一面墙,墙上根据化学元素周期表来设置,每个格子中都放着对应化学元素的物品或者是信息,当然这里面不含危害性大的放射性元素,以及需要人工合成的元素。
在1~118号元素当中,82号铅是最重的非放射性元素,92号铀是地球上大量存在的最重元素,93号镎和94号钚在自然界非常稀少,其中94号钚还是核电厂的副产品(铀-235裂变后的一系列反应得到)可以大量得到,钚还是原子弹的重要材料之一。
而95~118号元素只能通过人工合成,其中一些元素可以在核裂变中大量得到,比如95号化学元素镅,就可以从核废料中提取出来,有钱的话起码还能买到,价格大约在5000元每克;
但是很多人工合成元素,尤其是99~118号元素,是无法从核废料中获得的,只能通过原子核撞击生成,这样制造一克的成本是不可估量的,目前也没有任何实验室有能力制造出来,而且这些元素的半衰期极短,比如:
113号元素鉨-284,半衰期为20秒;
115号元素镆-290,半衰期只有0.8秒;
118号元素OG-294,半衰期只有0.012秒。
我们可以大致估算以下,收集各个元素一克所需的成本,其中同一元素具有多种同位素的话,就以单价最低的同位素为例,单价只做参考,数据来源于网络。
序号-化学元素-单价(元/克)-化学符号
1、氢:¥0.01,H;
2、氦:¥0.2,He;
3、锂:¥0.5,Li;
4、铍:¥6.0,Be;
5、硼:¥0.03,B;
6、碳:¥0.0008,C;
7、氮:¥0.001,N;
8、氧:¥0.001,O;
9、氟:¥0.01,F;
10、氖:¥1.68,Ne;
11、钠:¥0.02,Na;
12、镁:¥0.02,Mg;
13、铝:¥0.01,Al;
14、硅:¥0.01,Si;
15、磷:¥0.02,P;
16、硫:¥0.0006,S;
17、氯:¥0.0006,Cl;
18、氩:¥0.006,Ar;
19、钾:¥0.08,K;
20、钙:¥0.015,Ca;
21、钪:¥24,Sc;
22、钛:¥0.08,Ti;
23、钒:¥2.5,V;
24、铬:¥0.06,Cr;
25、锰:¥0.012,Mn;
26、铁:¥0.002,Fe;
27、钴:¥0.23,Co;
28、镍:¥0.1,Ni;
29、铜:¥0.04,Cu;
30、锌:¥0.02,Zn;
31、镓:¥1.0,Ga;
32、锗:¥6.0,Ge;
33、砷:¥0.007,As;
34、硒:¥0.15,Se;
35、溴:¥0.03,Br;
36、氪:¥2.0,Kr;
37、铷:¥100,Tb;
38、锶:¥0.05,Sr;
39、钇:¥0.2,Y;
40、锆:¥0.25,Zr;
41、铌:¥0.4,Nb;
42、钼:¥0.3,Mo;
43、锝:¥300,Tc;
44、钌:¥70,Ru;
45、铑:¥250,Th;
46、钯:¥300,Pd;
47、银:¥3.6,Ag;
48、镉:¥0.02,Cd;
49、铟:¥1.0,In;
50、锡:¥0.13,Sn;
51、锑:¥0.04,Sb;
52、碲:¥0.45,Te;
53、碘:¥0.25,I;
54、氙:¥12.6,Xe;
55、铯:¥260,Cs;
56、钡:¥0.002,Ba;
57、镧:¥0.03,La;
58、铈:¥0.03,Ce;
59、镨:¥0.7,Pr;
60、钕:¥0.3,Nd;
61、钷,¥0.3,Pm;
62、钐:¥0.1,Sm;
63、铕:¥0.2,Eu;
64、钆:¥0.2,Gd;
65、铽:¥5.0,Tb;
66、镝:¥2.0,Dy;
67、钬:¥0.4,Ho;
68、铒:¥0.2,Er;
69、铥:¥20,Tm;
70、镱:¥0.1,Yb;
71、镥:¥4.5,Lu;
72、铪:¥6.0,Hf;
73、钽:¥2.0,Ta;
74、钨:¥0.2,W;
75、铼:¥20,Re;
76、锇:¥70,Os;
77、铱:¥320,Ir;
78、铂:¥320,Pt;
79、金:¥450,Au;
80、汞:¥0.2,Hg;
81、铊:¥30,Tl;
82、铅:¥0.01,Pb;
83、铋:¥0.04,Bi;
84、钋:无单价数据,Po;
85、砹:无单价数据,At;
86、氡:¥1万,Rn;
87、钫:无单价数据,Fr;
88、镭:¥20万,Ra;
89、锕:无单价数据,Ac;
90、钍:¥5.0,Th;
91、镤:¥2000,Pa;
92、铀:¥1.0,U;
93、镎:¥4000,Np;
94、钚:¥3万,Pu;
95、镅:¥5000,Am;
96、锔:¥100万,Cm;
97、锫:¥100万,Bk;
98、锎:¥2亿,Cf;
99~118号元素均无单价数据。
只按照成本计算的话,1~82号元素(氢到铅)各一克的总成本大约是3000多元人民币,实际收集的话成本肯定远远不止这点,而且有些稀土还不一定有购买渠道。
在1~98号元素当中,能查询到价格的,以99号元素锎的单价最贵,每克高达2亿人民币,其他没报价的有些更是无价之宝,比如84号元素钋-210,号称世界上最毒的物质,毒性远远高于氰化氢,据说只要0.01克就能杀死全世界的人,即便你有钱也买不到1克的量。
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