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L'inventeur Buckminster Fuller a un jour décrit le progrès technologique comme "éphémère". Le soleil et la brise remplacent le charbon et le pétrole comme sources d'énergie, les marques sont plus importantes pour les entreprises que les bâtiments et les monnaies fiduciaires ont remplacé l'or et l'argent. Il semble donc raisonnable de conclure que le Le tableau périodique - la classification instable des substances physiques comme le cuivre, le fer, le mercure et le soufre - est obsolète et n'a rien à voir avec les machines à écrire manuelles.
à moins que l'exact contraire.Les choses comptent toujours.A l'occasion du 150e anniversaire de la création du tableau périodique par le chimiste russe Dmitri Mendeleïev, il est plus important que jamais.lire la suite Les
scientifiques ont longtemps cherché à classer les éléments connus : en 1789, Antoine Lavoisier classait par leurs propriétés. En 1808, John Dalton les énumérait par poids atomique. En 1864, John Newlands proposa la loi des octaves, affirmant que chaque octave d'éléments avait des propriétés similaires. Mais Dmitri Mendeleïev créa un tableau de prévision vraiment systématique.
Mendeleev est né à Tobolsk, en Sibérie, en 1834, le plus jeune d'une douzaine d'enfants, et est diplômé du principal institut d'enseignement de Saint-Pétersbourg en 1855. Il a étudié la chimie à Heidelberg et à Paris avant d'obtenir un doctorat dans sa ville natale et de devenir titulaire. professeur à l'Université impériale de Saint-Pétersbourg. Insatisfait des manuels de chimie inorganique russes existants, il a décidé d'en écrire un lui-même.
Les publications de Mendeleev de 1869 énuméraient la périodicité des éléments et prédisaient l'espace des éléments encore indéterminés. Avec la découverte du gallium en 1875, du scandium en 1879 et du germanium en 1886, la théorie du tableau s'est avérée correcte. L'acceptation scientifique de ces théories a accéléré l'étude du monde physique et de ses applications industrielles et commerciales.
Le tableau a un peu changé depuis qu'il est mort de la grippe en 1907, mais son organisation de base demeure. Chaque élément a un symbole chimique à une ou deux lettres, généralement dérivé de son nom commun, mais parfois d'une autre langue, utilisé pour faire l'or, tel que "Au" du latin aurum. Le numéro atomique représente les protons dans le noyau. Les masses atomiques standard sont parfois données à plusieurs décimales, avec des nombres entre parenthèses dans le cas de l'isotope ayant la plus longue durée de vie.
Ces colonnes représentent des éléments ayant des propriétés chimiques similaires. Par exemple, les métaux alcalins indiqués dans la première colonne de gauche ont un électron dans leur enveloppe externe et ont donc tendance à se lier particulièrement bien avec les halogènes, et dans la deuxième colonne de droite, ils ont sept électrons dans leur coquille externe et le manque pour le compléter nécessitait un seul électron. C'est ainsi que nous obtenons des composés comme le chlorure de sodium (sel de table) et l'iodure de potassium, qui aident à protéger la thyroïde des radiations.
La colonne la plus à droite montre les gaz nobles dont les coquilles électroniques externes sont intactes, ce qui rend la plupart de ces éléments utiles pour l'éclairage, car ils ne réagissent pas avec d'autres éléments. Dans la plupart des tableaux périodiques, les lanthanides et les actinides sont disposés en rangées en bas pour éviter rendant le tableau irréaliste.
Mendeleev n'a pas tout compris : il croyait que les éléments étaient uniques et a rejeté l'idée qu'ils avaient les mêmes blocs de construction. Il fait également un cas déroutant que l'éther est un élément. Mais sa conception de base est correcte, c'est pourquoi il est considéré aujourd'hui comme son inventeur - et pourquoi son 50e anniversaire est célébré comme l'Année internationale du tableau périodique.–Joanna Ozinger
Depuis des décennies, la révolution des batteries à hydrogène dure depuis 10 ans. sur le point d'être l'un des principaux utilisateurs des éléments les plus riches du monde.
L'un des impacts de longue date sur l'hydrogène est que des combustibles fossiles sont souvent nécessaires pour le produire. Ce n'est pas le cas du parc éolien de Berlevag ou de la ville norvégienne de Trondheim, où un technicien employé par le constructeur automobile suédois Scania AB travaille sur l'hydrogène électrolyseurs et réservoirs de stockage alimentés par des panneaux solaires. L'unité d'hydrogène alimentera une flotte de camions et de chariots élévateurs testés par le grossiste alimentaire local ASKO.
Pour l'instant, cependant, les formes les plus polluantes de production d'hydrogène coûtent toujours moins de la moitié de celles des énergies renouvelables. les routes du pays dans quelques années. Au moins, cela signifie plus d'électrolyseurs dans des endroits comme Berlevag.
Si le 20e siècle a été l'ère des moteurs à combustion interne, le 21e siècle appartient aux batteries. D'ici quelques décennies, les batteries pourraient devenir la principale source d'énergie des voitures et des camions, voire se banaliser dans les hélicoptères et les avions. prédécesseurs des voiturettes de golf, les véhicules électriques d'aujourd'hui peuvent atteindre des vitesses ridicules tout en émettant beaucoup moins de polluants qu'en consommant de l'essence. Ils sont également plus faciles à fabriquer et leurs batteries peuvent être recyclées. Les constructeurs automobiles, de General Motors à BMW, dépensent des milliards de dollars en transports écologiques. Mais cet effort s'accompagne de ses propres risques environnementaux, et il y a une pression croissante pour s'assurer que les entreprises s'approvisionnent en éléments clés de manière responsable. , nous examinons les matières premières des batteries, du lithium au cobalt en passant par le zinc, pour voir comment leurs références écologiques se comparent.
Plus solide que l'acier, plus léger que l'aluminium, très rare et toxique s'il est inhalé, le béryllium est souvent réservé aux applications de haute technologie telles que les appareils à rayons X, les engins spatiaux, les réacteurs nucléaires et les armes.
Mais dans les années 1990, l'ancien triathlète Chris Hinshaw a vu une opportunité de marché : les vélos. Son entreprise basée à San Jose, Beyond Beryllium Fabrications, fabrique environ 100 vélos à partir du métal. le béryllium de qualité militaire se vend jusqu'à 30 000 $. Les clients incluent la star du baseball Pepper Davis.
Quelques années plus tard, Hinshaw a cessé de produire des vélos en béryllium parce que son principal fournisseur, une mine et une raffinerie russes, est devenu peu fiable. "Lorsque l'Union soviétique s'est effondrée, nous avons immédiatement réalisé que nous n'avions pas l'infrastructure appropriée pour non seulement produire des produits, mais produire selon les normes et les attentes établies par l'industrie du vélo », a-t-il déclaré.
Dans notre numéro du 20 octobre 1956, BusinessWeek a prédit "de nombreuses nouvelles utilisations intéressantes" pour le bore, en particulier dans le carburéacteur. Quelques années plus tard, les scientifiques ont réalisé que les carburants à base de bore étaient hautement toxiques et sujets à la combustion spontanée. Heureusement pour nous, le bore continue de jouer un rôle dans un nombre croissant d'autres produits, y compris les détergents à lessive, les engrais et les écrans LCD. Nous avions raison à la fin, mais pas pour les raisons que nous pensions.
Rien ne changera la façon dont vous préparez une tasse de café, malgré l'épice de citrouille. Les grains sont torréfiés, moulus, puis trempés dans de l'eau avec ou sans pression. Mais ces dernières années, votre tasse à café de base a subi une mise à jour majeure : Azote sans saveur est pompé dans du café infusé pour plus de mousse et la moindre touche de douceur. Une bonne infusion froide nitro ressemble à une bière tentante avec une mousse douce sur le dessus. Selon l'histoire d'origine la plus populaire, depuis le premier café versé d'un robinet Austin vers 2012 , il est devenu un incontournable du café et une force motrice dans la catégorie des cafés prêts à boire de 4,1 milliards de dollars.
La chaîne nationale Stumptown Coffee Roasters Inc., basée à Portland, en Oregon, a proposé pour la première fois de la bière nitro en conserve en 2015 après avoir essayé une version brouillon. Elle vend environ 2 millions de canettes par an et est le produit à la croissance la plus rapide de l'entreprise. a déclaré: «Le processus était très bricolage. Nous mettions de l'infusion froide dans un fût, le frappions avec de l'azote à très haute pression et le secouions.
Maintenant, le processus équivaut à une formidable expérience scientifique : chaque pot est équipé d'un petit widget en plastique qui contient de l'azote gazeux à l'intérieur. L'ouverture de la boîte expose le café à la pression atmosphérique, poussant l'azote gazeux vers l'extérieur et à travers le café. Le résultat est une série de de minuscules bulles qui apparaissent lorsque vous versez.
La Colombe Coffee Roasters est une autre grande marque qui inclut de l'oxygène, le compagnon du tableau périodique de l'azote, dans sa version. Les lattes de brouillon sont faites d'oxyde nitreux (N2O), un composé connu pour le gaz hilarant et également utilisé pour animer les boîtes de crème fouettée. Une valve personnalisée délivre le type de mousse que l'on trouve généralement dans les lattes chauds dans les boissons froides. Les bulles de N2O durent plus longtemps que les bulles de nitro et créent une texture extra crémeuse avec une douceur plus prononcée. La Colombe a même breveté sa canette.
Starbucks, un autre grand nom du monde du café, a annoncé que son infusion froide nitro sera disponible dans tout le pays d'ici la fin de l'année. Sans surprise, elle sera disponible dans une variété de saveurs et de finitions, comme celle avec "Cascara Cold Foam". " et un autre avec "Sweet Cream". Il y a même une infusion froide de crème de citrouille.
La technologie de vision nocturne est devenue fiable et répandue, utilisée par tout le monde, des soldats aux ornithologues amateurs. Malgré la popularité croissante des méthodes numériques, l'amélioration de la lumière reste la norme de l'industrie. lentille et dans le tube intensificateur d'image.La photocathode convertit ensuite la lumière en électrons, qui sont amplifiés par un multiplicateur d'électrons et dirigés vers l'écran phosphorescent pour produire une image visible.-E.Tamikin
Light a toujours été la plus grande préoccupation d'un photographe.Mais au milieu du XIXe siècle, la tâche de capturer et de créer de la lumière était énorme. En 1864, les frères Alfred, fils de chimistes britanniques, ont commencé à expérimenter une lampe clignotante primitive, essentiellement une lampe à métal.
La clé est le magnésium, un métal argenté très léger.Au numéro 12 du tableau périodique, près du coin supérieur gauche, c'est l'un des éléments les plus courants sur Terre, mais il n'a jamais été trouvé sous sa forme pure.Seul, le magnésium brûle lentement et clairement, et émet une lumière neutre brillante - pas de reflet bleu ou jaune.
Les frères ont pris un bloc de minerai de magnésium, l'ont trempé dans de l'acide, l'ont mélangé avec du sel, l'ont brûlé et ont capturé l'eau condensée qui s'est évaporée. Il a martelé ce bloc de métal purifié en flocons et coupé en rubans qui pourraient être allumés comme une bougie. mèche. Il a placé ce feu contrôlable à côté de son énorme appareil photo carré et a pris un portrait dans son studio. "A partir de maintenant, il sera presque impossible pour les mortels de se cacher de l'appareil photo. Nous étions en sécurité après le coucher du soleil, mais plus maintenant », a écrit un journaliste basé à Londres dans The Criterion. Bientôt, des aventuriers comme Charles Piazzi Smyth ont pris du magnésium sur la route pour filmer les premières scènes des grottes et de l'intérieur de la Grande Pyramide. de Gizeh.
Dans les années 1880, les projecteurs étaient passés de la boîte à outils d'un explorateur à la boîte à outils d'un journaliste. un tollé qui a surpris ma femme. ”… j'ai trouvé un moyen, ça marche, de prendre des photos avec une lampe de poche. Reese a acheté un pistolet flash – qui a enflammé la poudre de magnésium à l'intérieur du pistolet – et l'a emporté avec lui pour photographier des appartements sombres dans le Lower East de New York Side.Sans magnésium, il n'y aurait pas de mode de vie pour l'autre moitié.
Jessie Tarbox Beals ne prend pas non plus de photos d'appartement, Jessie Tarbox Beals est une enseignante devenue photographe qui a photographié au début du 20e siècle Portrait d'un New Yorker. Comme l'écrit l'historienne Kate Flint dans « Flash ! Une femme sans nom est assise sur une chaise de cuisine avec un bébé nu dans ses bras, son expression plate et épuisée. Elle et ses enfants étaient entassés entre des berceaux dépareillés, des paniers de pommes usés, des poêles en fer, des bocaux, des bouilloires, des bouteilles et des assiettes empilées dans des armoires ouvertes. Calendriers et chiffons accrochés aux murs ; les sols sont tous en carrelage sale. Une pièce a-t-elle déjà vu plus de vie ?
Dans les décennies qui ont suivi la mort de Beers en 1942, les flashs au magnésium n'ont évolué que dans la forme. Cela va des flashs aux stroboscopes - ce que nous imaginons maintenant sont les rafales vertigineuses des tournages de paparazzi au milieu du XXe siècle. Dan Tidwell a commencé à travailler comme photographe lors de ses derniers jours sous les projecteurs. En 1965, à l'âge de 20 ans, il est engagé pour documenter un projet historique près de Sacramento : la dernière phase de test du programme Apollo de la NASA. L'appareil photo choisi par Tidwell est un Graflex 4×5 grand format. avec un grand flash sur la droite. "Il n'est pas rare que cette ampoule de verre explose réellement", m'a-t-il dit.
Sur l'une de ses photos, quatre hommes en salopette blanche et casques se tiennent devant une fusée géante. À droite, un empilement conique de fils, de tuyaux et de ballons se tord dans des tons de noir et de gris. À gauche, le flash fusionne la combinaison des hommes, le fuselage incurvé de la fusée et les murs du hangar en un avion blanchi.
Ces jours-ci, cette esthétique choquante n'est pas si populaire. (Une seule entreprise en Irlande, Meggaflash, vend encore des flashs vintage.) En juillet, j'ai assisté à un mariage dans un jardin légèrement parfumé au jasmin à Los Angeles. Au début de la cérémonie, presque chaque invité a levé son smartphone.Nous avons continué à prendre des photos sans flash longtemps après la tombée de la nuit, reflétant une préférence commune pour les bords subtils.Seule l'utilisation occasionnelle du flash par les photographes de mariage interrompt notre environnement sombre.Il a cliqué l'appareil sur le boîtier de l'appareil photo et a appuyé sur le obturateur.Pas d'explosions piquantes ou de vapeurs métalliques - juste le souvenir de la lumière éblouissante du magnésium.
La couleur métallique présentée sur la couverture de ce numéro est le Pantone 877 C, dont la qualité brillante provient des flocons d'aluminium mélangés à l'encre.
Dans la fracturation hydraulique, ou la fracturation hydraulique, les foreurs pompent un matériau collant, granuleux et visqueux sous pression dans un puits, ce qui brise la roche en dessous et libère les gisements de pétrole et de gaz piégés. fluide de fracturation. L'agent de soutènement le plus courant est le sable.
La fracturation est désormais le plus grand consommateur de sable aux États-Unis. Pas n'importe quel sable : les meilleurs sables ont des grains ronds et uniformes et une teneur élevée en silice, ce qui les rend suffisamment durs pour résister à être pris entre des rochers massifs. « Le boom de la production d'hydrocarbures aux États-Unis dépend de l'extraction de millions de tonnes de sable », lit-on dans une brochure du fournisseur d'agents de soutènement Hi-Crush Inc., « et de le pomper dans le sol ».
Les sables de fracturation les plus idéaux proviennent du haut Midwest.Northern White et Ottawa White sont prisés pour être exempts d'impuretés.Les trains de marchandises et les barges transportent le sable vers le sud jusqu'au bassin permien et vers l'est jusqu'au schiste Marcellus.À mesure que l'industrie s'est développée, les foreurs essayant de réduire les coûts de transport ont tourné leur attention vers les sites de fracturation hydraulique, creusant dans le sable plus pauvre de l'Oklahoma et exploitant les dunes de l'ouest du Texas.
Les rétrocaveuses et les chargeuses ramassent le sable des fosses peu profondes. Les grains sont lavés, triés par taille à travers des filtres et des centrifugeuses, puis séchés dans des tambours. Parfois, le sable est recouvert de résine pour le rendre plus résistant.
Les foreurs stockent le sable sur place dans des silos ou d'autres conteneurs. Au besoin, il est mélangé avec de l'eau, des produits chimiques et des épaississants tels que la gomme de guar dans un grand mélangeur monté sur camion et pompé au fond du trou.
Depuis son développement en 1909, les engrais ont aidé à nourrir le monde.Mais ses dommages à la planète sont de plus en plus alarmants.Les agriculteurs du Stone Barns Food and Agriculture Center à Tarrytown, NY, ouvrent la voie à la fertilisation écologique.Sur plus de 400 acres de les terres données par la famille Rockefeller, les bovins, les moutons, les chèvres, les porcs et les poules alternent les cultures sur différents pâturages, et leur fumier est également une source majeure d'engrais. Le directeur de la ferme de Stone Barns, Jack Algiere, a déclaré que le phosphore, un élément clé du fumier animal, était l'un des éléments les plus surveillés de la propriété. Il l'appelle le stéroïde du règne végétal - combiné à l'azote et au potassium, il peut transformer l'humble courgette en un spécimen époustouflant.
Dan Barber, chef et copropriétaire du restaurant Blue Hill at Stone Barns de la propriété, veut prouver que les agriculteurs peuvent encore tirer profit s'ils renoncent à ce qu'il appelle «leur obsession des nutriments uniques» avec des éléments comme le phosphore et l'azote. à peu près n'importe quoi, l'excès de phosphore est nocif. Le ruissellement chargé d'engrais endommage les cours d'eau en stimulant la surproduction d'algues et de mauvaises herbes.
Le comté de Westchester, où se trouve Stone Barn, a interdit les engrais phosphatés commerciaux en raison de la menace qu'ils représentent pour l'écologie de la rivière Hudson. Le phosphore d'origine naturelle est moins soluble - et n'est pas interdit - donc Stone Barns est clair.
Il fut un temps – 2017 – où le Brexit semblait peser sur des poulets lavés au chlore. La pratique de la stérilisation est interdite en Europe mais courante aux États-Unis, qui a insisté sur le fait qu'il ne signerait pas d'accord commercial avec une Grande-Bretagne post-UE qui n'inclut pas ses volailles. Deux ans plus tard, un premier ministre, et plus tard pas de Brexit, l'éventuelle arrivée d'oiseaux chlorés agace toujours les « restants ».
Les efforts américains pour diversifier leur approvisionnement en éléments de terres rares (REE) ont conduit à une source improbable : le charbon. à de nombreuses applications de haute technologie, y compris les armes. "Notre prévision actuelle est que si des rendements élevés d'extraction des ETR sont atteints, il y aura suffisamment de ressources nationales en charbon pour répondre à la demande américaine", a déclaré Mary Anne Alvin, responsable technique du DOE pour les ETR. 22 projets dépendent de l'extraction et de la consommation de charbon existantes et ne causeront pas de dommages environnementaux supplémentaires, ont déclaré les responsables. Le principal défi consiste à développer des technologies de séparation et d'enrichissement pouvant être étendues à des opérations commerciales viables. contribuera à atteindre cet objectif. Il s'agit de deux projets à des extrémités différentes du cycle de production du charbon.
Le projet vise à capturer les ETR du lignite, un charbon à faible teneur. Il est plus facile d'extraire du lignite que du charbon à haute teneur, a déclaré Nolan Theaker, responsable technique du projet à l'Université du Dakota du Nord. Selon Theaker, le processus prototype pulvérise, tamise et traite chimiquement 44 livres de lignite par heure pour produire un tiers d'once de produit d'oxyde de terres rares - environ 1/100e de la quantité nécessaire pour un moteur de véhicule électrique. Le projet passera au traitement d'une demi-tonne de charbon par heure, avec un pilote prévu pour 2023, a-t-il dit.
L'avantage de l'extraction à la fin du processus est que la concentration d'ETR dans les cendres de charbon est 6 à 10 fois plus élevée que dans le charbon non brûlé, a déclaré Prakash Joshi, ancien directeur d'Andover, Massachusetts, Physical Sciences Inc.. Le pilote du projet L'usine, qui doit être achevée en 2020, lavera une matrice vitreuse contenant des ETR d'une demi-tonne de cendres par jour d'une centrale électrique à Ford, Kentucky, puis utilisera un procédé chimique pour produire jusqu'à 17 onces de matière sèche contenant au moins 20 % de Scandium et d'Yttrium.
Bien sûr, la Silicon Valley tire son nom de l'élément 14, le bloc de construction de base des puces informatiques. Aux débuts de l'informatique, les trois parties d'une puce : la tranche ou le substrat ; les transistors empilés dessus ; et les fils qui se connectent au circuit imprimé - ne nécessitaient qu'une poignée de composants. Aujourd'hui, les fabricants de puces utilisent une grande partie du tableau périodique
. dans la mythologie grecque », explique l'expert scientifique Bill Nye. « Il n'absorbe pas seulement la chaleur, il la reflète. C'est le métal avec lequel les gens veulent se connecter - et c'est pourquoi, comme l'a montré la sortie d'août de l'Apple Card, le titane est le matériau "it" pour les cartes de crédit. Même ainsi, une version gravée au laser d'Apple Inc. a rejoint le métal bondé classements des cartes. Le site d'examen Credit Card Insider compte 22 produits sur le marché, et les entreprises les vantent comme étant fabriqués à partir de titane, d'acier inoxydable (c'est-à-dire de fer, de carbone et de chrome) et même d'or 24 carats.
platine.
Au tournant du nouveau siècle, Henry Ford, une industrie automobile qui a échoué deux fois à la recherche d'une troisième percée, a eu l'idée d'un nouveau type de voiture. et acheter. "La plus grande demande de nos jours", écrivait Ford en 1906, "est une automobile légère à bas prix".


Heure de publication : 21 janvier 2022

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