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 adanya air sejuk beku 'superionik' yang boleh kekal pekat pada ribuan darjah kepanasan. 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, titik didih dan beku air sedikit berbeza - umumnya mendidih ketika sangat panas, dan beku ketika sejuk. Tetapi kedua-dua perubahan keadaan ini berada pada kehendak tekanan (sebab itulah titik didih air lebih rendah pada ketinggian yang lebih tinggi). Dalam ruang kosong, air tidak boleh wujud dalam bentuk cairnya. Ia langsung mendidih dan menguap walaupun pada suhu -270 darjah Celsius - suhu rata-rata Alam Semesta - sebelum disublimasikan menjadi kristal ais. Tetapi telah berteori bahawa dalam lingkungan tekanan tinggi, kebalikannya terjadi: air mengeras, 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 Ice VII, yang merupakan bentuk ais kristal di atas 30,000 kali tekanan atmosfera Bumi, atau 3 gigapascals, dan meletupkannya dengan laser. Es yang dihasilkan mempunyai aliran ion konduktif, bukan elektron, itulah sebabnya ia dipanggil es superionik. Sekarang 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. Oleh itu, mereka merancang eksperimen menggunakan denyutan laser dan difraksi sinar-X untuk mendedahkan struktur kristal ais. "Kami ingin menentukan struktur atom air superionik," kata ahli fizik Federica Coppari dari LLNL. "Tetapi memandangkan keadaan ekstrem di mana keadaan jirim yang sukar difahami ini stabil, memampatkan air ke tekanan dan suhu seperti itu dan secara serentak mengambil gambar struktur atom adalah tugas yang sangat sukar, yang memerlukan reka bentuk eksperimen yang inovatif." Inilah reka bentuknya. Pertama, lapisan air nipis diletakkan di antara dua landasan berlian. Kemudian enam laser gergasi digunakan untuk menghasilkan rangkaian gelombang kejutan dengan intensiti yang semakin meningkat untuk memampatkan air pada tekanan hingga 100-400 gigapascals, 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 difraksi sinar-X yang kami ukur adalah tanda yang jelas bagi kristal ais padat yang terbentuk semasa pemampatan gelombang kejut ultrafast yang menunjukkan bahawa penumpukan ais pepejal dari air cair cukup cepat untuk diperhatikan dalam skala waktu nanosecond eksperimen," kata Coppari. Sinar-X ini menunjukkan struktur yang tidak pernah dilihat sebelumnya - kristal kubik dengan atom oksigen di setiap sudut, dan atom oksigen di tengah setiap wajah. "Mencari bukti langsung untuk keberadaan kisi kristal oksigen membawa potongan terakhir yang hilang pada teka-teki mengenai kewujudan es air superionik," kata ahli fizik Marius Millot dari LLNL. "Ini memberi kekuatan tambahan pada bukti adanya es superionik yang kami kumpulkan tahun lalu." Hasilnya menunjukkan petunjuk bagaimana raksasa ais seperti Neptunus dan Uranus dapat memiliki medan magnet yang aneh, miring pada sudut 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-planet ini mungkin memiliki mantel padat, seperti Bumi, tetapi terbuat dari es superionik panas dan bukannya batu panas. Kerana ais superionik sangat konduktif, ini boleh mempengaruhi medan magnet planet-planet. "Oleh kerana ais air di kawasan dalaman Uranus dan Neptunus mempunyai kisi kristal, kami berpendapat bahawa ais superionik tidak boleh mengalir seperti cecair seperti inti luar besi bendalir bumi. Sebaliknya, mungkin lebih baik untuk membayangkan bahawa ais superionik akan mengalir sama dengan mantel Bumi, yang terbuat dari batu padat, namun mengalir dan menyokong gerakan konvektif skala besar pada skala waktu geologi yang sangat panjang, ”kata Millot.
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.
