od Richarda Herringtona, vedoucího oddělení věd o Zemi

V Přírodovědeckém muzeu je naše práce založena na vědeckém sběratelství na podporu výzkumu světa přírody. V našich sbírkách uchováváme přirozeně se vyskytující chemické prvky v mnoha různých formách, sloučeninách a kombinacích, a proto si spolu s mnoha dalšími připomínáme 150 let od zveřejnění periodické tabulky prvků v roce 1869 ruským chemikem Dmitrijem Mendělejevem oslavou Mezinárodního roku periodické tabulky prvků. V blogu se chceme věnovat všem prvkům z našich sbírek, počínaje osmiem, rhodiem a iridiem.

Proč bychom měli oslavovat periodickou tabulku? Pro miliony lidí je okamžitě rozpoznatelná, představuje racionální a poutavý způsob prezentace prvků, ikonu chemie a širší vědy. Z vědeckého hlediska je periodická tabulka vizuální a logickou prezentací chemických prvků na základě jejich atomových hmotností a společných vlastností. Mendělejev uspořádal známé prvky způsobem, který mu umožnil předvídat výskyt dosud neobjevených prvků. Ačkoli počet přirozeně se vyskytujících stabilních prvků je omezen na 91 (nejtěžším přirozeným prvkem, který se na planetě vyskytuje ve významném množství, je uran), vědci od té doby vytvořili další umělé přechodné radioaktivní prvky pomocí jaderné fúze a nyní máme periodickou tabulku obsahující více než 100 prvků.

Země není jednoduchá homogenní zeměkoule. Její centrální jádro je obklopeno pláštěm, který je zase obklopen zemskou kůrou. V každé z těchto různých vrstev jsou prvky nerovnoměrně rozloženy v různých materiálech a horninách. Zejména se prvky vyskytují v různých poměrech a kombinacích v charakteristických chemických sloučeninách jedinečného složení, sloučeninách, které označujeme jako minerály. Vnější část Země, na které žijeme – zemská kůra – je tvořena minerály, v nichž převažují běžné prvky, jako je křemík, hliník, železo, vápník, draslík, sodík a hořčík ve sloučeninách s kyslíkem a vodíkem. Ostatní prvky jsou v zemské kůře mnohem vzácnější a opět se vyskytují pouze ve velmi specifických minerálech na určitých místech.

Nejvzácnějšími prvky v zemské kůře jsou kovy platinové skupiny. Ty jsou soustředěny v hlubokém zemském plášti (až 2890 km pod povrchem), ale běžně se vyskytují také v kovových meteoritech: úlomcích primitivního planetárního materiálu. Tyto kovy platinové skupiny jsou tak vzácné a chemicky inertní, že byly izolovány z minerálů, které je obsahovaly, až na počátku 19. století, přičemž důležitou práci vykonali britští vědci William Hyde Wollaston a Smithson Tennant.

Sbírky v Přírodovědném muzeu obsahují koncentráty palladia (Pd), platiny (Pt), osmia (Os) a iridia (Ir) – které pravděpodobně souvisejí s některými z prvních prací včetně objevu těchto prvků Wollastonem a Tennantem na počátku 19. století. V současné době je naši kurátoři zkoumají, aby zjistili, jak se tyto vzorky do sbírky dostaly a jak jsou skutečně historicky významné.

Osmium, rhodium a iridium jsou pravděpodobně nejvzácnější kovy vyskytující se v zemské kůře s průměrnými koncentracemi 0,0001, 0,0002 a 0,0003 hmotnostních dílů. Tyto velmi vzácné kovy mají v současnosti velký průmyslový význam a dosahují velmi vysokých cen, přičemž rhodium je nejdražším kovem s více než dvojnásobnou hodnotou oproti zlatu.

Od prvního objevu těchto velmi vzácných kovů platinové skupiny výzkum sbírek NHM s využitím nejmodernějších analýz stále příležitostně přináší nové minerály obsahující tyto vzácné prvky. Nepolapitelné prvky rhodium a iridium objevil v roce 1983 výzkumník NHM Alan Criddle v minerálu ukrytém ve sbírce. Alan tento minerál pojmenoval bowieit podle Stanleyho Bowieho, bývalého zástupce ředitele dnešní Britské geologické služby, a vzorek ve sbírce NHM, v němž byl objeven, se nyní stává „typovým vzorkem“ (definitivním vědeckým referenčním vzorkem) pro všechny další následující výzkumy, ať už v muzeu, na univerzitách, ve výzkumných ústavech nebo v průmyslu.