Platina

Platina is een scheikundig element met symbool Pt en atoomnummer 78. Het is een grijswit overgangsmetaal.

Door de oorspronkelijke bewoners van Amerika werd platina al lange tijd gebruikt, voordat er omstreeks 1500 voor het eerst melding van wordt gemaakt in geschriften van de Italiaan Julius Caesar Scaliger. Deze humanist beschreef platina als een wonderlijk metaal dat werd aangetroffen in (het huidige) Panama en Mexico en onmogelijk kon worden gesmolten.

De Spanjaarden, die het metaal de naam platina gaven, troffen het in Colombia aan tussen het gedolven zilver en beschouwden het als een ongewenste verontreiniging.

Rondom 1740 werd platina als chemisch element ontdekt door de Spaanse astronoom Antonio de Ulloa tijdens een geografische missie naar Peru onder leiding van koning Filips V. Toen zij het platina bevattende erts mee terugnamen naar Spanje werd hun schip onderweg door de Britten onderschept. Hierdoor duurde het tot 1748 totdat er een publicatie over dit onbekende element verscheen. Los daarvan lukte het de Britse wetenschapper Charles Wood in 1741 om platina te isoleren.

Tegenwoordig is platina kostbaarder dan goud. Van 1889 tot 1960 bestond de standaardmeter in Parijs uit een legering van platina en iridium. Later kreeg de meter een andere definitie (zie krypton).

Koper (metaal)

Koper is een scheikundig element met symbool Cu en atoomnummer 29. Het is een rood/geel overgangsmetaal.

Opgravingen in het noorden van wat tegenwoordig bekend is als Irak, hebben aangetoond dat koper al werd gebruikt rond 8700 v. Chr. Andere opgravingen wijzen uit dat men in 5000 v. Chr. koper al smolt en isoleerde uit koperhoudende mineralen zoals malachiet en azuriet.

Van de Sumeriërs en Egyptenaren is bekend dat zij rond 3000 v. Chr. koper smolten en gebruikten om brons te maken. Ook in China was het gebruik van koper bekend en zijn er zeer hoogwaardige bronzen voorwerpen uit 1200 v. Chr. gevonden. De in 1991 in de Oostenrijks/Italiaanse Alpen gevonden mummie Ötzi, die vermoedelijk omstreeks 3300 v. Chr. is gestorven, droeg gereedschap dat uit 99,7% zuiver koper bestond.

In de mythologie en alchemie werd koper vaak geassocieerd met de godheid Aphrodite vanwege de mooie glans. Om die reden werd koper vroeger onder andere gebruikt voor spiegels. De naam koper is vermoedelijk een verbastering van Cyprus.

Cyprus in de griekse term.

Gallium

Gallium is een scheikundig element met symbool Ga en atoomnummer 31. Het is een zilverwit hoofdgroepmetaal.

Toen het periodiek systeem voor het eerst werd voorgesteld was het element nog niet bekend en één van de belangrijkste voorspellingen die Dmitri Mendelejev op grond van zijn systeem deed, was dat er nog een element in de boorgroep gevonden moest worden, een periode na aluminium. Hij noemde het eka-aluminium, waarbij eka een arabisch voorvoegsel is dat één betekent. Hij voorspelde dat het iets zwaarder dan zink zou zijn en vooral driewaardige verbindingen zou vormen. In 1875 vond Lecoq de Boisbaudran het element en de voorspelling kwam uit. Dit gaf veel steun aan de geloofwaardigheid van het periodiek systeem. Het nieuwe element werd naar Gallië (de oude naam voor Frankrijk) vernoemd.

De meest voorkomende toepassingen van gallium liggen in de analoge geïntegreerde circuits en opto-elektrische apparaten (laserdiodes en LED's). Andere industriële toepassingen van gallium zijn:

Verbindingen van gallium met elementen uit de stikstofgroep zoals galliumarsenide (GaAs) en galliumfosfide (GaP) zijn zogenaamde 13-14 halfgeleiders met een structuur die een variant is op de bekende diamantstructuur van silicium. GaAs heeft echter in tegenstelling tot Si een directe bandgap. Het wordt onder andere toegepast in vaste stof lasers.

Gallium is één van de weinige stoffen die uitzet bij bevriezen (ca 3%); een eigenschap die het metaal deelt met water. Het smeltpunt van dit zilverwitte metaal is laag, even boven kamertemperatuur, maar het kookpunt ligt hoog: 2403°C. Wanneer het gelegeerd wordt met indium komt het smeltpunt zelfs onder kamertemperatuur te liggen. Deze vloeibare metaallegering wordt veel gebruikt om Ohm'se contacten aan te brengen. Het voordeel van deze vloeistof is dat hij niet veel vluchtiger is dan een stuk koper. Zelfs glas wordt bevochtigd door vloeibaar gallium en er vormt zich dan een prachtige spiegel.

Germanium

Germanium is een scheikundig element met symbool Ge en atoomnummer 32. Het is een grijswit metalloïde.

Toen het periodiek systeem voor het eerst werd voorgesteld was het element nog niet bekend. Mendelejev voorspelde dat er een element zou zijn op de plaats onder Silicium met een atoommassa net onder die van Arseen. Hij noemde het eka-Silicium. Clemens Winkler bewees in 1886 dat deze voorspelling correct was en volgens de tradities van de wetenschap maakte hij van het voorrecht gebruik de provisorische naam door een permanente te vervangen. Als een rechtgeaarde Duitser noemde hij het naar zijn vaderland. De atoommassa bleek 72,64, inderdaad net iets minder dan de 74,92 van Arseen. Dit was een belangrijke overwinning voor de geloofwaardigheid van het periodiek systeem. Voor het buurelement gallium geldt hetzelfde verhaal.

Germanium kan gedoopt worden met 5-waardige elementen zoals fosfor, arseen en antimoon (N-type) of 3-waardige elementen als boor, aluminium, gallium en indium voor (P-type) en vindt uitgebreid toepassing als halfgeleider.

Voordat ultra-zuivere éénkristallen van silicium beschikbaar werden in de 1970er jaren was het zelfs dé halfgeleider in het transistor tijdperk. Omdat silicium goedkoper is en een wat grotere bandgap heeft, heeft dit element germanium nadien voor een groot deel verdrongen, maar er zijn nog steeds veel toepassingen, vooral daar waar de kleinere bandgap een voordeel is.

Germanium kan men vinden in legeringen, nachtzichtcamera's, glasvezeloptiek en de katalyse van polymerisatiereacties. Het oxide heeft een hoge brekingsindex en wordt toegepast in wijdhoeklenzen en objectief lenzen in microscopen.

Arsenicum

Arsenicum of arseen is een scheikundig element met symbool As en atoomnummer 33. Het is een grijs metalloïde.

Vermoedelijk heeft Albertus Magnus in 1250 het element voor het eerst geïsoleerd. In 1649 beschreef Johann Schroeder twee manieren om arsenicum te isoleren.

De naam arsenicum komt van het Griekse arsenikon, dat te vertalen is als geel orpiment.

Tot in de 20e eeuw werd loodarsenaat als pesticide gebruikt in de fruitteelt. Wegens de schadelijke gevolgen hiervan voor de sproeiers is men later op andere middelen overgestapt. In de 19e eeuw werd koperarsenaat zelfs als kleurstof gebruikt in snoepjes. Tegenwoordige toepassingen van arsenicum zijn:

Verder wordt arseentrioxide in de hematologie gebruikt om sommige vormen van leukemie te bestrijden, wanneer patiënten immuun zijn (geworden) voor andere middelen.

Seleen

Seleen of selenium is een scheikundig element met symbool Se en atoomnummer 34. Het is een grijs niet-metaal.

Seleen is in 1817 door Jöns Jacob Berzelius ontdekt tijdens het onderzoeken van telluur. Pas vanaf ongeveer 1970 werden er steeds meer toepassingen gevonden voor seleen.

De naam is afkomstig van het Griekse Selènè, dat maan betekent.

Seleen wordt vooral gebruikt in de elektronica omdat het over fotovoltaïsche eigenschappen beschikt. Andere toepassingen zijn:

Verder kan seleen worden gebruikt bij het ontwikkelen van foto's.

Broom

Broom is een scheikundig element met symbool Br en atoomnummer 35. Het is een bruin halogeen.

Broom (het Griekse woord bromos betekent stinken) werd in 1826 ontdekt door Antoine Balard, maar voor het eerst industrieel geproduceerd rond 1860.

Elementair broom wordt op grote schaal gebruikt voor het maken van broomhoudende verbindingen die in de industrie en landbouw worden toegepast. Vroeger werd broom veel gebruikt voor het fabriceren van ethyleendibromide; een toevoeging aan loodhoudende brandstof. Vanwege de schadelijke effecten hiervan op het milieu wordt dit tegenwoordig vrijwel niet meer gebruikt. Broom wordt wel veelvuldig gebruikt in brandwerende middelen, medicijnen en in de foto-industrie.

Broom is het enige niet-metaal dat vloeibaar is bij standaard temperatuur en druk. Onder deze omstandigheden verdampt het gemakkelijk. De roodbruine damp lijkt op stikstofdioxide, maar heeft een karakteristieke geur. Broom is zeer goed oplosbaar in water en koolstofdisulfide. Net als de andere halogenen reageert het makkelijk met veel andere elementen.

Van nature komt broom voor in broomzouten. In lage concentraties komt het ook voor in zeewater. Jaarlijks wordt ongeveer 500 miljoen kilogram broom gewonnen (2001). Voornamelijk in de Verenigde Staten en Israël.

Krypton

Krypton is een scheikundig element met symbool Kr en atoomnummer 36. Het is een kleurloos edelgas.

In 1898 is krypton ontdekt door William Ramsay en Morris Travers. Het bleef over bij de ontleding van vloeibare lucht na het verwijderen van water, zuurstof, stikstof, helium en argon. Een week later ontdekte het duo op dezelfde manier ook neon.

De naam krypton is afkomstig van het Griekse kryptos vertaald als verborgen.

Krypton is duur en in de meeste gevallen te vervangen door goedkopere edelgassen. Daarom wordt het slechts op zeer beperkte schaal industrieel toegepast. Enkele gebieden waar krypton wel wordt gebruikt zijn:

Van 1960 tot 1983 is krypton gebruikt voor de definitie van de meter. Ter vervanging van de standaard meter (legering van platina en iridium) in Parijs werd de standaard meter vastgesteld aan de hand van de rood-oranje spectrumlijn van het krypton-86 isotoop.

Rubidium

Rubidium is een scheikundig element met symbool Rb en atoomnummer 37. Het is een zilverwit alkalimetaal.

Rubidium is in 1861 ontdekt door de Duitse wetenschappers Robert Bunsen and Gustav Kirchhoff tijdens het bestuderen van met mineraal lepidoliet onder een microscoop. Vóór ongeveer 1920 werd het element voornamelijk gebruikt voor onderzoek, later kwamen er ook industriële toepassingen.

De naam rubidium is afkomstig van het Latijnse rubidus, dat diepste rood betekent. Hierbij wordt vermoedelijk gerefereerd naar de diep rode kleur die rubidium geeft in een vlam.

Rubidium is erg elektropositief en kan dus makkelijk geïoniseerd worden. Dit is vrijwel de enige eigenschap waarom dit element op industrieel niveau wordt toegepast. Hoewel cesium en xenon er geschikter voor zijn, kan rubidium ook worden toegepast in de ionenmotor. Andere toepassingen zijn:

Als gevolg van het magnetohydrodynamisch principe kan rubidium worden toegepast als thermo-elektrische stroombron.

Strontium

Strontium is een scheikundig element met symbool Sr en atoomnummer 38. Het is een zilverwit aardalkalimetaal.

In 1790 was Adair Crawford in staat om het mineraal strontianiet te onderscheiden van verschillende bariummineralen. Acht jaar later ontdekte Martin Heinrich Klaproth het element zelf en in 1808 werd het voor het eerst met behulp van elektrolyse geïsoleerd door Humphry Davy.

Het element is vernoemd naar de Schotse plaats Strontian waar strontiumhoudende mineralen voor het eerst werden ontdekt.

Strontium wordt voornamelijk gebruikt in het glas van kleuren televisie's. Andere toepassingen zijn:

Tenslotte wordt strontium gebruikt in vuurwerk omdat het bij verbranding een intense scharlakenrode kleur heeft.

Yttrium

Yttrium is een scheikundig element met symbool Y en atoomnummer 39. Het is een zilverwit overgangsmetaal.

In 1794 is yttriumoxide (Y2O3) ontdekt in het mineraal gadoliniet door de Finse chemicus en geoloog Johann Gadolin. Later is het in 1828 voor het eerst geïsoleerd door Friedrich Wohler door yttriumcloride (YCl3) te reduceren met kalium.

Het element is vernoemd naar de Zweedse stad Ytterby. In de omgeving werden en worden lanthanidehoudende mineralen gevonden waarin ook vaak yttrium wordt aangetroffen. Andere elementen die naar deze stad zijn vernoemd zijn erbium, terbium en ytterbium.

Yttrium en europium worden in fosforverbindingen veelvuldig toegepast in kleurentelevisies voor de rode pixels. Andere toepassingen zijn:

Een andere belangrijke toepassing van yttrium is in YAG-lasers. Hierin vormen yttrium-aluminium kristallen waarbij een klein deel van de yttrium atomen is vervangen door neodymium een belangrijk onderdeel.