Как определить, из чего состоит объект?

Внимание : этот вопрос никогда не задавался (здесь) до того, как я задам его здесь, поэтому давайте немного прольем на него свет.

Прелюдия и анекдот (можно пропустить): На днях я шел домой и проехал мимо знака «стоп». Я посмотрел на него и спросил себя: « Какие атомы составляют этот металлический объект макроразмера, который видимый свет позволяет моим глазам видеть, и которые также являются атомами, которых я не знаю? »

Так что я подумал про себя... Мне действительно нужно пойти на physics.stackexchange.com, чтобы спросить об этом. У них так много замечательных людей, которые добровольно отдают свое время и помогают без какой-либо немедленной финансовой выгоды, и есть несколько очень умных людей, которые непредубеждены и знают, что повторение является ключом к успеху.

Вопрос:

Итак, я здесь ... мой вопрос: откуда вы знаете, из каких материалов состоят?

Я спрашиваю это, потому что:

1. Не существует простых способов быстро проверить, из каких атомов что-то сделано. Как бы я, человек любопытный, занимающийся наукой во всех отношениях, определить, что представляет собой мир вокруг меня?

2. Инструменты, необходимые для этого, недешевы... как я мог бы, используя более дешевые инструменты или методы, определить, какие атомы, молекулы/химические соединения, определить, какие именно атомы составляют то, что дает мне видимый свет? видеть вокруг себя?

Я хотел бы посмотреть на что-то и выйти за рамки простого «это похоже на пластик», но на самом деле докопаться до того, какой это мономер, полимер или молекулярная структура, и как я могу разбить его на отдельные атомы.

Пожалуйста... Я прошу об этом со всем уважением, со всей серьезностью и со всем желанием познать материалы, соединения и структуры окружающих меня предметов.

Несколько простых тестов, таких как измерение плотности, электропроводности, устойчивости к царапинам (просто оцените ее, используя существующие известные вещества) и теплоемкости, должны позволить вам сузить многие вещи до одного или нескольких материалов.

Ответы (4)

Не существует универсального, дешевого и простого способа идентификации неизвестных материалов. Есть несколько простых методов, применимых к некоторым материалам: если что-то притягивается к магниту, то оно ферромагнитно и, вероятно, содержит значительное количество железа, никеля или кобальта. Есть несколько других эмпирических правил, но общая проблема сложна и является причиной того, что аналитические лаборатории могут зарабатывать деньги. Если бы существовал дешевый и простой способ сделать это, все бы так делали!

Самый простой способ узнать, из чего что-то сделано, — это, вероятно, спросить человека, который это сделал.

Что ж, причудливым экспериментальным путем было бы использование таких вещей, как масс-спектрометрия, дифракция рентгеновских лучей или многие другие методы.

Хотя делать это без этих машин... возможно, химия была бы лучшим выбором. Если бы у вас было подозрение, что это может быть за материал, вы могли бы использовать известные химические реакции, чтобы увидеть, с чем он взаимодействует, а с чем не реагирует, что производит и т. д. Примечание: очевидно, что это может быть опасно, поэтому я не предлагаю ты делаешь это.

Тот факт, что большинство вещей (например, знак остановки) представляет собой композитный материал, состоящий из множества различных материалов (металл, краска, флуоресцентные добавки), значительно усложняет задачу.

Один из способов выяснить, из чего что-то сделано, определить его плотность, разделив массу объекта на объем; затем посмотрите на диаграмму плотности!

Самый простой способ — следовать Архимиду и его принципу :

архимедпринцип

Принцип Архимеда помогает в экспериментальном определении плотности, предоставляя удобный и точный метод определения объема объекта неправильной формы, такого как камень.

Нам повезло, что мы можем получить информацию о плотности всех элементов, нажав на интернет-ссылку. Затем можно исключить вещи и угадать комбинации металлов в вашем примере. Предполагалось, что Архимед определил, что золото короны не было чистым золотом.

Однажды я нашел очень тяжелый камень, выброшенный из древнего вулкана, и получил его плотность в пять раз больше плотности воды. Не уран :(.