by Richard Herrington, Head of Earth Sciences

A Természettudományi Múzeumban munkánk alapja a tudományos gyűjtés a természeti világ kutatásának támogatására. Gyűjteményeinkben a természetben előforduló kémiai elemeket tartjuk sokféle formában, vegyületben és kombinációban, ezért sokakkal együtt a periódusos rendszer nemzetközi évének megünneplésével ünnepeljük a 150. évfordulóját annak, hogy 1869-ben Dmitrij Mendelejev orosz kémikus közzétette a periódusos rendszert. Célunk, hogy a gyűjteményünkben szereplő összes elemmel foglalkozzunk egy blogban, kezdve az ozmiummal, a ródiummal és az irídiummal.

Miért ünnepeljük a periódusos rendszert? Emberek milliói számára azonnal felismerhető, az elemek bemutatásának racionális és érdekes módja, a kémia és a tudomány szélesebb értelemben vett ikonja. Tudományos szempontból a periódusos rendszer a kémiai elemek vizuális és logikus bemutatása atomsúlyuk és közös tulajdonságaik alapján. Mendelejev az ismert elemeket olyan módon rendszerezte, amely lehetővé tette számára, hogy megjósolja a még fel nem fedezett elemek előfordulását. Bár a természetben előforduló stabil elemek száma 91-re korlátozódik (az urán a legnehezebb természetes elem, amely jelentős mennyiségben megtalálható a bolygón), a tudósok azóta további mesterséges átmeneti radioaktív elemeket hoztak létre magfúzióval, és ma már több mint 100 elemet tartalmazó periódusos rendszerrel rendelkezünk.

A Föld nem egy egyszerű homogén gömb. Központi magját köpeny veszi körül, amelyet viszont kéreg vesz körül. E különböző rétegeken belül az elemek egyenetlenül oszlanak el a különböző anyagokban és kőzetekben. Az elemek különböző arányban és kombinációban találhatók meg egyedi összetételű, jellegzetes kémiai vegyületekben, amelyeket ásványoknak nevezünk. A Föld külső része, amelyen élünk – a földkéreg – olyan ásványokból áll, amelyekben olyan gyakori elemek dominálnak, mint a szilícium, az alumínium, a vas, a kalcium, a kálium, a nátrium és a magnézium oxigénnel és hidrogénnel alkotott vegyületekben. Más elemek sokkal ritkábbak a földkéregben, és ismét csak nagyon specifikus ásványokban, bizonyos helyeken fordulnak elő.

A földkéreg legritkább elemei a platinacsoportba tartozó fémek. Ezek a Föld mély köpenyében koncentrálódnak (akár 2890 km mélyen a felszín alatt), de gyakoriak a fémes meteoritokban is: a primitív bolygók anyagának darabjaiban. Ezek a platinacsoportba tartozó fémek olyan ritkák és kémiailag olyan inertek, hogy az őket tartalmazó ásványokból csak a 19. század elején izolálták őket, William Hyde Wollaston és Smithson Tennant brit tudósok fontos munkájával.

A Természettudományi Múzeum gyűjteményeiben a palládium (Pd), platina (Pt), ozmium (Os) és irídium (Ir) koncentrátumai találhatók – amelyek valószínűleg a legkorábbi munkákhoz kapcsolódnak, beleértve ezen elemek felfedezését Wollaston és Tennant által az 1800-as évek elején. Ezeket jelenleg kurátoraink vizsgálják, hogy megállapítsák, hogyan kerültek ezek a minták a gyűjteménybe, és milyen történelmi jelentőséggel bírnak valójában.

Az ozmium, a ródium és az irídium valószínűleg a legritkább fémek, amelyek a földkéregben találhatók, átlagos koncentrációjuk 0,0001, 0,0002 és 0,0003 ppm tömegrész. Ezek a nagyon ritka fémek ma már nagyon fontosak az iparban, és nagyon magas árakat érnek el: a ródium a legdrágább fém, több mint kétszer annyit ér, mint az arany.

Az NHM gyűjteményeiben a legmodernebb elemzésekkel végzett kutatások azóta, hogy először felfedezték ezeket a rendkívül ritka platina-csoportba tartozó fémeket, még mindig időnként új ásványokat találnak, amelyek ilyen ritka elemeket tartalmaznak. A nehezen hozzáférhető ródium és irídium elemeket 1983-ban az NHM kutatója, Alan Criddle találta meg egy, a gyűjteményben rejtőző ásványban. Alan ezt az ásványt bowieitnek nevezte el Stanley Bowie-ról, a mai British Geological Survey egykori igazgatóhelyetteséről, és az NHM gyűjteményében található minta, amelyben felfedezték, ma már a “típusminta” (a végleges tudományos referenciaminta) minden további, a múzeumban, az egyetemeken, a kutatóintézetekben vagy az iparban végzett kutatás számára.