di Richard Herrington, Head of Earth Sciences

Al Natural History Museum il nostro lavoro si basa sulla raccolta scientifica per sostenere la ricerca sul mondo naturale. Nelle nostre collezioni abbiamo elementi chimici presenti in natura in molte forme diverse, composti e combinazioni, così con molti altri, stiamo segnando i 150 anni dalla pubblicazione della tavola periodica nel 1869 dal chimico russo Dmitri Mendeleev, celebrando l’anno internazionale della tavola periodica. Ci proponiamo di coprire tutti gli elementi delle nostre collezioni in un blog, iniziando con osmio, rodio e iridio.

Perché dovremmo celebrare la tavola periodica? Per milioni di persone, è immediatamente riconoscibile, un modo razionale e intrigante di presentare gli elementi, un’icona per la chimica e la scienza in generale. In termini scientifici, la tavola periodica è una presentazione visiva e logica degli elementi chimici sulla base dei loro pesi atomici e proprietà comuni. Mendeleev organizzò gli elementi conosciuti in un modo che gli permise di prevedere la comparsa di elementi non ancora scoperti. Sebbene il numero di elementi stabili presenti in natura sia limitato a 91 (l’uranio è l’elemento naturale più pesante che si trova in quantità significative sul pianeta), da allora gli scienziati hanno creato altri elementi radioattivi artificiali transitori usando la fusione nucleare e ora abbiamo una tavola periodica contenente più di 100 elementi.

La Terra non è un semplice globo omogeneo. Il suo nucleo centrale è circondato da un mantello che a sua volta è racchiuso dalla crosta. All’interno di ciascuno di questi diversi strati, gli elementi sono distribuiti in modo non uniforme in diversi materiali e rocce. In particolare, gli elementi si trovano in proporzioni e combinazioni diverse all’interno di composti chimici distinti di composizione unica, composti che chiamiamo minerali. La parte esterna della Terra su cui viviamo – la crosta – è costituita da minerali dominati da elementi comuni come silicio, alluminio, ferro, calcio, potassio, sodio e magnesio in composti con ossigeno e idrogeno. Altri elementi sono molto più rari nella crosta e di nuovo si trovano solo in minerali molto specifici in luoghi particolari.

Gli elementi più rari nella crosta terrestre sono i metalli del gruppo del platino. Questi sono concentrati nel mantello profondo della Terra (fino a 2.890 km sotto la superficie) ma sono anche comuni nei meteoriti metallici: frammenti di materiale planetario primitivo. Questi metalli del gruppo del platino sono così rari e chimicamente inerti che non sono stati isolati dai minerali che li contenevano fino all’inizio del XIX secolo, con un importante lavoro intrapreso dagli scienziati britannici William Hyde Wollaston e Smithson Tennant.

Le collezioni del Natural History Museum contengono concentrati di palladio (Pd), platino (Pt), osmio (Os) e iridio (Ir) – che sono probabilmente legati ad alcuni dei primi lavori che includono la scoperta di questi elementi da Wollaston e Tennant nei primi anni del 1800. Attualmente i nostri curatori stanno indagando per determinare come questi campioni siano arrivati alla collezione e quanto siano realmente significativi dal punto di vista storico.

Osmio, rodio e iridio sono probabilmente i metalli più rari che si trovano nella crosta terrestre con concentrazioni medie di 0,0001, 0,0002 e 0,0003 parti per milione in peso rispettivamente. Questi metalli molto rari sono ora molto importanti a livello industriale e comandano prezzi molto alti con il rodio il metallo più costoso a più del doppio del valore dell’oro.

Dalla scoperta iniziale di questi metalli ultra-rari del gruppo del platino, la ricerca nelle collezioni del NHM utilizzando analisi all’avanguardia produce ancora occasionalmente nuovi minerali contenenti tali elementi rari. Gli elusivi elementi rodio e iridio sono stati trovati in un minerale nascosto nella collezione nel 1983 dal ricercatore dell’NHM, Alan Criddle. Alan ha chiamato questo minerale bowieite in onore di Stanley Bowie, ex vicedirettore di quello che ora è il British Geological Survey, e l’esemplare nella collezione NHM in cui è stato scoperto ora diventa il “campione tipo” (il campione di riferimento scientifico definitivo) per tutte le altre ricerche che seguono, sia nel Museo, nelle università, negli istituti di ricerca o nell’industria.