锆石

本Valsler

本周,眼花缭乱的布莱恩·克莱格。

布莱恩·克莱格

由于人造宝石立方氧化锆,长期推广作为一种廉价的替代钻石,很难听到“锆石”,而不是被运送到世界的购物渠道和廉价珠宝。真正的锆石,然而,是一个不同的命题。立方氧化锆在哪里二氧化锆晶体,锆硅酸锆- ZrSiO₄。

这并不意味着锆石不是装饰。硅酸锆自然是无色晶体,正方结构,像一个立方体。高质量清晰的宝石也被用作钻石替代品被称为“结业证书的钻石”。然而,锆石通常包含杂质的色彩,在一定程度上通过修改过程中晶体的结构被称为metamictization辉煌。锆石往往含有相对较高的铀和钍杂质。这些放射性物质放出α粒子——带电氦原子核——面糊晶体的内部结构和修改它。

结果可以使锆石黄色、棕色、红色、蓝色或绿色,是最常见的彩色宝石,锆石在珠宝至少2000年了。“锆石”似乎已经通过德国来自术语或行话,这可能源于波斯zargun,这将使其“财政”。最近发现,热处理没有吸引力布朗变异到1100°C左右减少的条件下给了他们一个浅蓝色的颜色更有吸引力。这是由于铀和铽杂质得到电子和一些结构性缺陷的退火,尽管原因仍然是有争议的。这种变化是稳定的,除非宝石暴露在强烈的紫外线,所以把你的蓝锆石不推荐晒黑沙龙。

虽然锆石的吸引力的外观第一次带到我们的注意力,硅酸锆的使用当磨成粉末或从砂中提取。化合物的熔点高,在2550°C(硅比较这1713°C),使其有用的在衬耐火材料炉和反应堆。锆石是用来使瓷釉,釉料在电子不透明,并发现了一个小角色,在薄膜的硅酸锆提供另一种更常见的二氧化硅介质层,从而能够使小型化多组件通常是可能的。

锆石的珠宝中使用人类历史给了我们一个窗口,但晶体也充当时间机器,让科学家对早期地球的化学。几十年来,人们认为早期pre-life地球上的大气层是一个混合的甲烷,一氧化碳、硫化氢和氨。正是这种不愉快的烟雾,是实验的主题在1950年代,当放电通过船只含有水和发送这些气体如何关闭反应来生产生活。

由于锆石,不过,我们现在知道,四十亿年前地球大气层主要含有氮,水蒸气、二氧化碳和二氧化硫。大气气体会很大程度上是由火山,和一些岩浆从火山仍发现锆石的形式,特别是耐侵蚀。一些晶体形成可以追溯到大约4亿年前地球——我们能够约会他们由于放射性污染物的衰减率。

锆石擅长捕获粒子周围形成,包括氧化铈,可有两种形式:它们之间的平衡提供了指南,大气的氧化态。在纽约伦斯勒理工学院的科学家们已经证明,碳的氧化条件下,大气中的氢和硫化合物是类似于目前的水平。

这只是开始,尽管锆石开过去的能力。他们也使科学家们能够得到更好的想法当生活开始了。有两个主要同位素碳,碳12和碳13(还有放射性碳年代测定法中使用的碳14,但这是相对罕见)。生物过程略偏向小碳12原子,所以生活往往比自然更碳12至13比约为99比1。从41亿年前碳困在锆石,发现在澳大利亚西部的杰克山太多碳12。很有可能,虽然不能肯定,这是因为现在已经生活在这些锆石是形成。

锆石是装饰,耐热和条件和可能性的改变了我们的观点非常早期的地球上的生命。它的大卫·阿滕伯勒化学世界。

本Valsler

这是布莱恩·克莱格与锆石。下周,迈克Freemantle回报,刚去看牙医。

迈克Freemantle

我和我的牙医喜欢谈论化学。因此,尽管他的助手准备水泥,我问他什么是水泥。锌polycarboxylate,他告诉我。

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加入迈克下次为您定期检查。在那之前,在通常的方式——电子邮件联系chemistryworld@rsc.org或者微博@chemistryworld。谢谢聆听,我本Valsler。