Dipaparkan minggu ini
Plutonium adalah unsur kimia radioaktif transuran dengan simbol Pu dan nombor atom 94. Ini adalah logam aktinida yang berwarna kelabu keperakan yang menodai ketika terkena udara, dan membentuk lapisan kusam ketika dioksidasi. Elemen ini biasanya menunjukkan enam alotrop dan empat keadaan pengoksidaan. Ia bertindak balas dengan karbon, halogen, nitrogen, silikon dan hidrogen. Apabila terkena udara lembap, ia membentuk oksida dan hidrida yang memperluas sampel hingga 70% dalam isipadu, yang kemudiannya mengelupas sebagai serbuk piroforik. Ia radioaktif dan dapat terkumpul di tulang, yang menjadikan pengendalian plutonium berbahaya. [1] Sebilangan kecil plutonium berlaku secara semula jadi. Plutonium-239 dan plutonium-240 terbentuk di loji tenaga nuklear ketika uranium-238 menangkap neutron. [2]
FArtikel dimakan
Ia telah mengambil salah satu laser paling kuat di planet ini, tetapi para saintis telah melakukannya. Mereka telah mengesahkan kewujudan ais panas 'superionic' - air beku yang boleh kekal pepejal pada beribu-ribu darjah haba. Bentuk ais yang pelik ini mungkin terjadi kerana tekanan yang luar biasa, dan penemuan eksperimen tersebut dapat menjelaskan struktur dalaman planet ais gergasi seperti Uranus dan Neptunus. Di permukaan Bumi, takat didih dan beku air berbeza-beza hanya sedikit - secara amnya mendidih apabila ia sangat panas, dan membeku apabila ia sejuk. Tetapi kedua-dua perubahan keadaan ini adalah mengikut kehendak tekanan (itulah sebabnya takat didih air lebih rendah pada ketinggian yang lebih tinggi). Dalam vakum ruang, air tidak boleh wujud dalam bentuk cecairnya. Ia serta-merta mendidih dan menguap walaupun pada -270 darjah Celsius - suhu purata Alam Semesta - sebelum menyahsublimasikan menjadi hablur ais. Tetapi telah berteori bahawa dalam persekitaran tekanan yang sangat tinggi, sebaliknya berlaku: air menjadi pejal, walaupun pada suhu yang sangat tinggi. Para saintis di Makmal Nasional Lawrence Livermore secara langsung memerhatikan ini untuk pertama kalinya sebentar tadi, yang diperincikan dalam makalah tahun lalu. Mereka mencipta Ais VII, iaitu bentuk kristal ais melebihi 30,000 kali tekanan atmosfera Bumi, atau 3 gigapascal, dan meletupkannya dengan laser. Ais yang terhasil mempunyai aliran konduktif ion, bukannya elektron, itulah sebabnya ia dipanggil ais superionik. Kini mereka telah mengesahkannya dengan percubaan susulan. Mereka telah mencadangkan bentuk baru itu diberi nama Ice XVIII. Dalam eksperimen sebelumnya, pasukan hanya dapat memerhatikan sifat umum, seperti tenaga dan suhu; perincian struktur dalaman yang lebih baik tetap sukar difahami. Jadi, mereka mereka bentuk eksperimen menggunakan denyutan laser dan pembelauan sinar-X untuk mendedahkan struktur kristal ais. "Kami mahu menentukan struktur atom air superion," kata ahli fizik Federica Coppari dari LLNL. "Tetapi memandangkan keadaan yang melampau di mana keadaan jirim yang sukar difahami ini diramalkan stabil, memampatkan air kepada tekanan dan suhu sedemikian dan pada masa yang sama mengambil gambar struktur atom adalah satu tugas yang amat sukar, yang memerlukan reka bentuk eksperimen yang inovatif." Inilah reka bentuk itu. Pertama, lapisan air nipis diletakkan di antara dua landasan berlian. Kemudian enam laser gergasi digunakan untuk menjana satu siri gelombang kejutan pada keamatan yang semakin meningkat untuk memampatkan air pada tekanan sehingga 100-400 gigapascal, atau 1 hingga 4 juta kali tekanan atmosfera Bumi. Pada masa yang sama, mereka menghasilkan suhu antara 1,650 hingga 2,760 darjah Celsius (permukaan Matahari adalah 5,505 darjah Celsius). Eksperimen ini dirancang supaya air akan membeku ketika dimampatkan, tetapi oleh kerana keadaan tekanan dan suhu hanya dapat dipertahankan selama sepersekian saat, para ahli fizik tidak pasti bahawa kristal ais akan terbentuk dan tumbuh. Oleh itu, mereka menggunakan laser untuk meletupkan sekeping foil besi kecil dengan 16 denyutan tambahan, mewujudkan gelombang plasma yang menghasilkan sinar X-ray pada waktu yang tepat. Kilatan ini menyebar keluar kristal di dalamnya, menunjukkan air yang dimampatkan memang beku dan stabil. "Corak pembelauan sinar-X yang kami ukur ialah tandatangan yang tidak jelas untuk kristal ais padat yang terbentuk semasa pemampatan gelombang kejutan ultracepat yang menunjukkan bahawa nukleasi ais pepejal daripada air cecair cukup pantas untuk diperhatikan dalam skala masa nanosaat eksperimen, " kata Coppari. Sinar-X ini menunjukkan struktur yang tidak pernah dilihat sebelumnya - kristal padu dengan atom oksigen di setiap sudut, dan atom oksigen di tengah setiap muka. "Mencari bukti langsung untuk kewujudan kekisi kristal oksigen membawa bahagian terakhir yang hilang kepada teka-teki mengenai kewujudan ais air superionik," kata ahli fizik Marius Millot dari LLNL. "Ini memberikan kekuatan tambahan kepada bukti kewujudan ais superionik yang kami kumpulkan tahun lepas." Hasilnya mendedahkan petunjuk bagaimana gergasi ais seperti Neptune dan Uranus boleh mempunyai medan magnet yang pelik, condong pada sudut yang pelik, dan dengan khatulistiwa yang tidak mengelilingi planet ini. Sebelum ini, diyakini bahawa planet-planet ini mempunyai lautan cair dengan air ionik dan amonia sebagai pengganti mantel. Tetapi penyelidikan pasukan menunjukkan bahawa planet ini boleh mempunyai mantel pepejal, seperti Bumi, tetapi diperbuat daripada ais superionik panas dan bukannya batu panas. Oleh kerana ais superionik sangat konduktif, ini boleh mempengaruhi medan magnet planet. "Oleh kerana ais air di Uranus dan keadaan dalaman Neptune mempunyai kekisi kristal, kami berpendapat bahawa ais superion tidak sepatutnya mengalir seperti cecair seperti teras luar besi bendalir Bumi. Sebaliknya, mungkin lebih baik untuk membayangkan bahawa ais superionik akan mengalir sama dengan mantel Bumi, yang diperbuat daripada batu pepejal, namun mengalir dan menyokong gerakan perolakan berskala besar pada skala masa geologi yang sangat panjang," kata Millot. "Ini secara mendadak boleh menjejaskan pemahaman kita tentang struktur dalaman dan evolusi planet gergasi berais, serta semua sepupu luar suria mereka yang banyak."
http://www.sciencealert.com.au
Penyelidik telah mengembangkan kaedah berasaskan elektrokimia untuk mengesan surfaktan, khususnya perfluorooctane sulfonate (PFOS) dan perfluorooctanoic acid (PFOA), dengan kepekaan dan kekhususan yang tinggi (Anal. Chem. 2019, DOI: 10.1021 / acs.analchem.9b01060). Surfaktan perfluorinasi sangat stabil disebabkan oleh bahagian perfluoroalkyl, dan biasanya terdapat pada produk seperti lapisan tidak melekat dan busa pemadam api. Pendedahan kronik terhadap dua bahan perfluoroalkil seperti itu, PFOS dan PFOA, telah dikaitkan dengan masalah kesihatan pada manusia. Walaupun kedua-dua bahan kimia ini tidak lagi digunakan dalam industri, bahan kimia ini bertahan di persekitaran dan dapat mencemarkan air minum. Long Luo, seorang ahli kimia analitik di Wayne State University, memulakan pencarian cara baru untuk mengesan bahan kimia berbahaya ini setelah satu kejadian pencemaran PFOS / PFOA di sebuah bandar Michigan pada musim panas 2018. Kaedah pengesanan yang paling biasa digunakan menggunakan kromatografi cecair berprestasi tinggi dengan spektrometri jisim tandem (HPLC-MS / MS), yang memerlukan instrumentasi yang kompleks dan boleh menelan belanja hingga $ 300 setiap sampel, kata Luo. Berharap untuk mengembangkan kaedah yang lebih sederhana dan lebih murah, pasukan beralih ke elektrokimia. Kaedah mereka berdasarkan fenomena yang dikenali sebagai nukleasi gelembung elektrokimia. Menggunakan potensi elektrik ke elektrod dalam larutan berair membelah air menjadi gas hidrogen dan oksigen. Meningkatkan arus, meningkatkan kepekatan gas di dekat elektrod sehingga gelembung terbentuk, menyekat permukaan elektrod dan menyebabkan arus turun. Surfaktan mengurangkan ketegangan permukaan dan mempermudah pembentukan gelembung seperti itu, yang bermaksud jumlah arus yang diperlukan untuk membentuk gelembung tersebut secara terbalik berkaitan dengan kepekatan surfaktan. Untuk menguji kaedah mereka, Luo dan kolaboratornya membuat elektrod platinum kecil yang berdiameter kurang dari 100 nm (elektrod yang lebih kecil lebih sensitif). Pasukan ini dapat mengesan kepekatan PFOS dan PFOA serendah 80 µg / L dan 30 µg / L, masing-masing. Sampel pra-konsentrasi menggunakan pengekstrakan fasa pepejal memindahkan had pengesanan di bawah 70 ng / L — tahap nasihat kesihatan untuk air minum yang ditetapkan oleh AS Agensi Perlindungan Alam Sekitar. Kaedah ini juga tetap sensitif dan selektif untuk pengesanan surfaktan walaupun terdapat kepekatan poli (etilena glikol) 1,000 kali lebih besar, molekul bukan surfaktan dengan berat molekul yang serupa dengan PFOS. "Kaedah elektrokimia, secara umum, memiliki janji besar untuk mengukur kepekatan bahan cemar yang sangat rendah dalam matriks kompleks," kata Michelle Crimi, jurutera alam sekitar di Universiti Clarkson. "Saya berharap dapat mendengar lebih banyak mengenai masa depan teknologi ini, termasuk pengesahannya dalam sampel air yang tercemar di lapangan." Menciptakan alat genggam untuk menguji air di sungai dan laman lapangan lain - bukan hanya air minum - adalah tujuan utama, kata Luo. Langkah penting dalam proses itu adalah mengembangkan fasa pra-rawatan untuk menghilangkan surfaktan lain yang juga mendorong pembentukan gelembung pada elektrod, seperti natrium dodecyl sulfate.
