Периодическая таблица элементов – Mixed Reality
Twitter LinkedIn Facebook Адрес электронной почты
- Статья
- Чтение занимает 2 мин
Примечание
В этой статье рассматривается исследовательский пример, который мы создали в Смешанная реальность Design Labs, где мы делимся своими сведениями и предложениями по разработке приложений смешанной реальности.
Наши статьи и код, связанные с проектированием, будут развиваться по мере создания новых открытий.
Примечание
Этот пример приложения был разработан для HoloLens 1-го поколения. Сведения о HoloLens 2 версии см. в периодической таблице элементов 2.0.
Периодическая таблица элементов — это пример приложения с открытым кодом из microsoft Смешанная реальность Design Labs. Узнайте, как разместить массив объектов в трехмерном пространстве с различными типами поверхностей с помощью
Демонстрационное видео
Запись с помощью HoloLens 2 с помощью записи Смешанная реальность
Сведения о приложении
Периодическая таблица элементов визуализирует химические элементы и каждый из их свойств в трехмерном пространстве.
Он включает основные взаимодействия HoloLens, такие как взгляд и касание воздуха. Пользователи могут узнать об элементах с анимированными трехмерными моделями. Они могут визуально понять электронную оболочку элемента и его ядро – который состоит из протон и электронов.
Историческая справка
После того как я впервые испытал HoloLens, я знал, что хотел бы поэкспериментировать с периодическим приложением таблицы в смешанной реальности. Так как каждый элемент имеет множество точек данных, отображаемых с текстом, я думал, что это будет большой предмет для изучения типографической композиции в трехмерном пространстве. Предоставление пользователям возможности визуализировать электронную модель элемента было еще одной интересной частью этого проекта.
Для представления по умолчанию периодической таблицы я представлял себе трехмерные коробки, которые будут содержать электронную модель каждого элемента. Поверхность каждого прямоугольника будет полупрозрачной, чтобы пользователь мог получить приблизительное представление о томе элемента.
При нажатии взгляда и касания воздуха пользователь может открыть подробное представление каждого элемента. Чтобы сделать переход между табличным представлением и подробным представлением плавно и естественно, я сделал его похожим на физическое взаимодействие коробки открытия в реальной жизни.
Разработка эскизов
В подробном представлении я хотела визуализировать информацию о каждом элементе с красиво отрисованным текстом в трехмерном пространстве. Анимированная трехмерная модель электронов отображается в центральной области и может просматриваться с разных углов.
Прототипы взаимодействия
Пользователь может изменить тип поверхности, коснувшись кнопок в нижней части таблицы. Они могут переключаться между плоскости, цилиндром, сферой и точечной.
Общие элементы управления и шаблоны, используемые в этом приложении
Взаимодействуемый объект (кнопка)
Взаимодействуемый объект — это объект, который может реагировать на базовые HoloLens входные данные.
Он предоставляется как префаб/скрипт, который можно легко применить к любому объекту. Например, вы можете сделать чашку кофе в сцене взаимодействовать и реагировать на входные данные, такие как взгляд, касание воздуха, навигация и жесты манипуляции. Подробнее
Коллекция объектов
Коллекция объектов — это объект, который помогает разместить несколько объектов в различных фигурах. Он поддерживает плоскость, цилиндр, сферу и точечную. Можно настроить дополнительные свойства, такие как радиус, количество строк и интервалы. Подробнее
Технические сведения
Скрипты и префабы для периодической таблицы приложения Elements можно найти в Смешанная реальность Лаборатории разработки GitHub.
Перенос истории для HoloLens 2
Прочитайте историю о том, как была обновлена периодическая таблица приложения Elements с помощью инстинктивных взаимодействий HoloLens 2.
Periodic Table of the Elements 2.0
Об авторе
| Yoon Park @Microsoft конструктора пользовательского интерфейса |
См.
также- MRTK Examples Hub – (скачайте из Microsoft Store в HoloLens 2)
- Surfaces – (скачайте из Microsoft Store в HoloLens 2)
- Periodic Table of the Elements 2.0
- Galaxy Explorer 2.0
Mendeleev 150: ведущие ученые и талантливые школьники рассказали о Периодической таблице в Университете ИТМО
Международная конференция Mendeleev-150 проходила при поддержке Международного союза теоретической и прикладной химии (International Union of Pure and Applied Chemistry — IUPAC) и UNESCO.
Россия впервые принимает событие такого масштаба. Как подчеркнул на открытии конференции Эрик Шерри, за всю историю в мире было проведено всего три конференции, посвященные периодической таблице. Первая состоялась в 1969 году в Ватикане, а вторая и третья прошли Канаде и Перу в 2003 и 2012 годах. Однако именно в Петербурге Дмитрий Менделеев создал свой первый, зрелый вариант периодической таблицы, здесь же располагается музей-архив выдающегося русского ученого.
Приветствовал гостей конференции ректор Университета ИТМО Владимир Васильев. Он особо отметил, что сегодня петербургский вуз является одним из лидирующих университетов России и работает по нескольким ключевым исследовательским направлениям.
«Всего пять лет назад мы начали развивать в университете новое направление — химия и биология. А уже в этом году, по результатам предметного рейтинга научной продуктивности вузов России, который составляет аналитический центр «Эксперт», мывышли в лидеры по химии и химическим технологиям. Думаю, что эта работа также способствовала тому, что в этом году мы стали организаторами Международной конференции Mendeleev 150», — подчеркнул ректор Университета ИТМО.
Программа конференции включала три дня, на протяжении которых свои доклады представили 30 спикеров. Среди них — не только признанные эксперты в области химии, физики, образования, философии и истории науки, авторы популярных учебников по химии, но и молодые исследователи.
По словам Михаила Курушкина, программа конференции и выбор докладов напрямую соответствует миссии Международного года Периодической таблицы, которая заключается в признании важности достижений, связанных с Периодической таблицей химических элементов, для развития разных научных областей.
«Больше года мы совместно с соруководителем международного научного центра SCAMT Давидом Авниром работали над программой и старались представить широкий спектр актуальных на сегодняшний момент направлений. В соответствии с этим мы пригласили на конференцию топовых спикеров, ведущих ученых, которые работают по этой тематике. Но, кроме того, спикерами конференции стали не только именитые исследователи, но и талантливые школьники. Во-первых, потому, что в этом заключается миссия Университета ИТМО — предоставлять возможности всем, а во-вторых, это напрямую соотносится с миссией Международного года Периодической таблицы — делать науку доступной для широкой аудитории
», — прокомментировал он. 
Всего конференция собрала около 300 участников из России, США, Великобритании, Испании, Италии, Германии, Израиля, Тайваня, Китая и других стран.
Открыл конференцию астрофизик Технического университета Каталонии в Испании Хорди Хосе, который рассказал о синтезе химических элементов в космосе. Доклад об открытии 113 элемента Периодической таблицы, получившего название «нихоний», представил японский ученый
Самым молодым участником стал Платон Качалин, ученик московской школы № 1557 имени Петра Леонидовича Капицы. В свои десять лет Платон уже активно занимается химией и астрономией.
Он является призером всероссийских олимпиад по этим дисциплинам. Кроме того, в девять лет школьник открыл переменность семи звезд (Kachalin 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), получив сертификаты первооткрывателя.
«Химией я заинтересовался лет в восемь, хотя на самом деле все началось с астрономии, которой я начал увлекаться в три-четыре года. Сейчас мне также интересна генетика и молекулярная биология, а в химии, пожалуй, это вся неорганика, а также часть органики, которая граничит с биологией, — рассказывает Платон Качалин. — Когда меня пригласили выступить на этой конференции, я очень удивился, когда понял, что буду делать доклад на английском языке. Мой доклад посвящен пекулярным звездам. Это звезды с необычным химическим составом. Тема находится на границе химии и астрономии, поэтому я выбрал ее
».
Кроме того, спикерами и гостями конференции выступили профессор химии Линкольн-колледжа Оксфордского университета Питер Эткинс, который является автором множества популярных учебников по химии («Физическая химия», «Неорганическая химия» и «Молекулярная квантовая механика»), эволюционный биолог Дэвид Сиборг(Университет Сан-Франциско, США), сын знаменитого ученого, лауреата Нобелевской премии Гленна Сиборга, который был автором и соавтором открытия десяти элементов Периодической таблицы химических элементов, профессор Пекка Пююккё (Университет Хельсинки, Финляндия), получивший известность за расширение периодической таблицы элементов, а также российский кристаллограф-теоретик и профессор РАН 
Об атмосфере Mendeleev 150, ключевых направлениях в современной химии, а также о том, как объяснить широкой аудитории суть даже самых сложных научных исследований, участники конференции рассказали ITMO.NEWS.
Евгений Бабаев, профессор Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова
Абсолютно приветствую, что Университет ИТМО взял на себя организацию Международной конференции Mendeleev 150. Мне очень понравилась постерная сессия, продуманное расположение докладов. Если говорить в целом о последних впечатляющих открытиях в области химии, нельзя не отметить, безусловно, открытие оганесона и присуждение этому элементу имени профессора Оганесяна. Сам я в большей степени занимаюсь органической химией. Конкретно в нашей области ученые сейчас сконцентрированы на работе по синтезу новых, передовых материалов, а также, разумеется, над разработкой лекарств. Все эти направления являются передним фронтом науки.
Хорди Хосе (Jordi José), профессор Политехнического университета Каталонии (Universitat Politècnica de Catalunya), Испания
Вы знаете, что людей чрезвычайно волнуют химические свойства элементов Периодической таблицы.
Но как именно эти элементы появляются в космосе, во Вселенной? Мне было очень интересно затронуть эту тему. И я надеюсь, что мне удалось донести до аудитории главный месседж: это работа многих разных типов звезд, которые способствуют синтезу химических элементов.
В своем докладе я в том числе использовал вставки из популярных комиксов. Ведь, на мой взгляд, лучший способ рассказывать аудитории, в том числе детям, о сложных вещах — это постараться думать, как молодые люди. Представьте, что они не эксперты, они не знают столько, сколько вы, поскольку вы изучаете свою область уже долгие годы. Если вы хотите вдохновить, прежде всего вы должны доказать молодым людям, что научная работа — это в том числе очень захватывающая деятельность. Не бойтесь перефразировать. Если у вас есть талант и навыки в этом, вы сами будете чувствовать удовлетворение от того, чем вы занимаетесь.
Питер Эткинс (Peter Atkins), профессор Оксфордского университета (University of Oxford), Великобритания
Прежде всего я очень рад посетить Санкт-Петербург.
Но, помимо этого, участие в такого рода конференциях, где рассматривается очень широкий спектр вопросов, позволяет вам оставаться молодым, а также, безусловно, встретить своих коллег и друзей. Участники конференции — не только эксперты, которые глубоко разбираются в различных вопросах, но и студенты и люди, которые просто интересуются наукой. И это сталкивает вас как лектора с достаточно сложной аудиторией. Когда необходимо объяснить сложные термины, я люблю использовать визуальные инструменты. Кроме того, такой способ всегда помогает общаться со зрителями, не каждый из которых безупречно владеет английским языком.
Вероника Елкина, ученица школы №197 с углубленным изучением предметов естественно-научного цикла
Химией и в целом естественно-научным направлением я увлеклась с детства, поэтому выбор школы был очевиден. Сейчас я в большей степени интересуюсь органической химией, а также химией трансурановых элементов, так как на сегодняшний день это является одним из самых масштабных направлений, в котором работают ученые со всего мира.
В будущем, если говорить глобально, я бы хотела, чтобы какой-нибудь элемент назвали в мою честь. А если серьезно, то мне бы очень хотелось работать в лаборатории.
Как рассказывать людям просто и увлекательно о сложном? Это очень хороший вопрос. Например, мне все сложные научные термины и явления еще в самом раннем возрасте объясняла бабушка. И делала она это на примере бульона с клецками. Сначала она говорила мне термины, которые были непонятны для моего возраста и уровня развития, так, чтобы это просто отложилось у меня в голове, а потом объясняла все это более подробно на бытовом языке. И я думаю, что даже на серьезных научных конференциях, если вы сначала даете сложные вещи, а потом в форме диалога объясняете их смысл — это правильный подход.
(автор Елена Меньшикова)
150 лет периодической таблице Менделеева » Абинская межпоселенческая библиотека
Раздел: Календарь знаменательных дат
Дмитрий Иванович Менделеев – гениальный русский ученый, профессор, член Академии наук, обладатель энциклопедических знаний по химии, физике, географии, экономике.
В 1861 году Менделеев выпускает замечательный по тому времени учебник «Органическая химия» – первый отечественный учебник, в котором идеей, объединяющей всю совокупность органических соединений, является теория пределов, оригинально и всесторонне развитая. Первое издание быстро разошлось, и в следующем году ученик был переиздан.
В ходе работы над учебником Менделеев сформулировал важнейшую теоретическую закономерность в области органической химии – учение о пределе. На основе понятия о рядах соединений разной предельности ученому удалось систематизировать большое число органических соединений различных классов.
В 1862 году Дмитрию Менделееву за учебник “Органическая химия” присудили Демидовскую премию Академии наук, считавшуюся в ученом мире весьма почетной.
Медаль Демидовской премии
Первое издание быстро разошлось, и в следующем году ученик был переиздан.
Спустя некоторое время так охарактеризует этот учебник А.М.Бутлеров: «Это единственный и превосходный оригинальный русский труд по органической химии, лишь потому неизвестный в Западной Европе, что ему еще не нашелся переводчик».
Но, работая над вторым выпуском, Менделеев столкнулся с большими затруднениями, связанными с систематизацией и последовательностью изложения материала, описывающего химические элементы.
Сначала Дмитрий Иванович хотел сгруппировать все описываемые им элементы по валентностям, но потом выбрал другой метод и объединил их в отдельные группы, исходя из сходства свойств и атомного веса. Размышление над этим вопросом вплотную подвело Менделеева к главному открытию его жизни, которое было названо Периодическая система Менделеева.
То, что некоторые химические элементы проявляют черты явного сходства, для химиков тех лет не было секретом. Сходство между литием, натрием и калием, между хлором, бромом и йодом или между кальцием, стронцием и барием бросалось в глаза.
В 1857 году шведский ученый Ленсен объединил по химическому сходству несколько «триад»: рутений – родий – палладий; осмий – платина – иридий; марганец – железо – кобальт. Были сделаны даже попытки составить таблицы элементов. В библиотеке Менделеева хранилась книга немецкого химика Гмелина, который опубликовал такую таблицу в 1843 году В 1857 году английский химик Одлинг предложил свой вариант. Однако ни одна из предложенных систем не охватывала всю совокупность известных химических элементов. Хотя существование отдельных групп и отдельных семейств можно было считать установленным фактом, связь этих групп между собой оставалась непонятной.
Дмитрию Ивановичу удалось найти ее, расположив все элементы в порядке возрастания их атомной массы. Установление периодической закономерности потребовало от него огромного напряжения мысли. Написав на отдельных карточках элементы с их атомными весами и коренными свойствами, Менделеев стал раскладывать их в разнообразных комбинациях, переставляя и меняя местами.
Дело осложнялось тем, что многие элементы в то время еще не были открыты, а атомные веса уже известных определены с большими неточностями. Тогда ученый просто взял и произвольно изменил атомные веса нескольких элементов (например, он присвоил урану атомный вес 240 вместо принятого 60, т.е. увеличил в четыре раза!), переставил местами кобальт и никель, теллур и йод, поставил три пустые карточки, предсказав существование трех неизвестных элементов. Искомая закономерность вскоре была обнаружена. Неожиданные сбои в периодическом ряду Дмитрий Ивановичсовершено правильно объяснил тем, что науке известны ещё не все химические элементы. В своей таблице он оставил незаполненные клеточки, однако предсказал атомный вес и химические свойства предполагаемых элементов. Менделеев также поправил ряд неточно определенных атомных масс элементов, и дальнейшие исследования полностью подтвердили его правоту.
Дмитрий Ивановичсоставил несколько вариантов периодической системы и на её основе исправил атомные веса некоторых известных элементов, предсказал существование и свойства ещё неизвестных элементов.
На первых порах сама система, внесённые исправления и прогнозы Менделеева были встречены сдержанно. Но после открытия предсказанных им элементов (галлий, германий, скандий), периодический закон стал получать признание.
Периодическая система явилась своего рода путеводной картой при изучении неорганической химии и в исследовательской работе в этой области.
Дмитрий Иванович составил несколько вариантов периодической системы. Первый вариант периодической таблицы Менделеева относится к февралю 1869 года. В которой он открыл закон, что “свойства элементов стоят в периодической зависимости от их атомного веса”. Известны три рукописи с основными вариантами таблицы, датированные 17 февраля 1969 года.
Рукопись «Опыта системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве» (1 марта 1869 г.)
Сам Менделеев рассказывал об открытии им Периодического закона: «Заподозрив о существовании взаимосвязи между элементами еще в студенческие годы, я не уставал обдумывать эту проблему со всех сторон, собирал материалы, сравнивал и сопоставлял цифры.
Наконец настало время, когда проблема созрела, когда решение, казалось, вот-вот готово было сложиться в голове. Как это всегда бывало в моей жизни, предчувствие близкого разрешения мучившего меня вопроса привело меня в возбужденное состояние. В течение нескольких недель я спал урывками, пытаясь найти тот магический принцип, который сразу привел бы в порядок всю груду накопленного за 15 лет материала. И вот в одно прекрасное утро, проведя бессонную ночь и отчаявшись найти решение, я, не раздеваясь, прилег на диван в кабинете и заснул. И во сне мне совершенно явственно представилась таблица. Я тут же проснулся и набросал увиденную во сне таблицу на первом же подвернувшемся под руку клочке бумаги».
Таким образом, легенду, будто бы Периодическая таблица приснилась ему во сне, Менделеев придумал сам, для настырных поклонников науки, не понимающих, что такое озарение.
Открытие Менделеевым периодического закона датируется 1 марта 1869 года, когда он составил таблицу, озаглавленную «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве».
Оно явилось результатом долголетних поисков.
В 1871 году появилась статья «Периодическая законность для химических элементов», в которой периодическая таблица приняла вполне современный вид.
Статья была переведена на немецкий язык и оттиски ее были разосланы многим известным европейским химикам. Но, увы, никто не оценил важности сделанного открытия. Отношение к Периодическому закону изменилось только в 1875 году.
Три предсказанных Менделеевым элемента (экаалюминий, экабор и экасилиций) были открыты еще при жизни ученого и названы соответственно галлием, скандием и германием. Первый из перечисленных элементов был открыт во Франции в 1875 году П. Э. Лекоком де Буабодраном, второй в Швеции в 1879 году Л. Ф. Нильсоном, третий в Германии в 1886 году К. А. Винклером. Свойства открытых элементов совпадали с предсказанными Менделеевым.
Идеи Периодического закона, окончательно сформировавшиеся во время работы над учебником, определили структуру «Основ химии» (последний выпуск курса с приложенной к нему Периодической таблицей вышел в 1871 году) и придали этому труду поразительную стройность и фундаментальность.
Весь накопленный к этому времени огромный фактический материал по самым разным отраслям химии был впервые изложен здесь в виде стройной научной системы. «Основы химии» выдержали восемь изданий и были переведены на основные европейские языки.
Весьма серьезным испытанием Периодического закона было открытие в 90-х годах XIX столетия целой группы инертных газов. Эти элементы обладали специфическими свойствами и не были предсказаны Менделеевым. Однако и они нашли свое место в периодической системе, образовав нулевую группу. «По-видимости, Периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает», говорил Дмитрий Иванович. Эти пророческие слова ученого полностью оправдались. Дальнейшее развитие атомной физики не только не опровергло Периодический закон, но стало его теоретической основой.
Он оставил свыше 500 печатных трудов, среди которых классические «Основы химии» – первое стройное изложение неорганической химии.
Работая над изданием «Основ», Менделеев активно занимался исследованиями в области неорганической химии. В частности, он хотел найти предсказанные им элементы в природных минералах, а также внести ясность в проблему «Редких земель», чрезвычайно сходных по свойствам и плохо «укладывавшимися» в таблицу.
До конца жизни Дмитрий Иванович продолжал развивать и совершенствовать учение о периодичности.
Однако подобные исследования вряд ли были по силам одному ученому. Дмитрий Иванович не мог зря тратить время, и в конце 1871 году он обращается к совершенно новой тематике – исследованию газов.
Эксперименты с газами приобрели вполне конкретный характер – это были чисто физические исследования. Менделеева по праву можно считать одним из крупнейших среди немногочисленных физиков-экспериментаторов России второй половины XIX века. Как и в Гейдельберге, он занимался конструированием и изготовлением различных физических приборов.
Менделеев исследовал сжимаемость газов и термический коэффициент их расширения в широком интервале давлений. Осуществить полностью намеченные работы ему не довелось, однако и то, что он успел сделать, стало заметным вкладом в физику газов.
Прежде всего сюда относится вывод уравнения состояния идеального газа, содержащего универсальную газовую постоянную. Именно введение этой величины сыграло важнейшую роль в развитии физики газов и термодинамики. При описании свойств реальных газов он также был недалек от истины.
Открытия в 1890-х явления радиоактивности и благородных газов поставили периодическую систему перед серьезными трудностями. Проблема размещения в таблице гелия, аргона и их аналогов успешно разрешилась лишь в 1900 году, они были помещены в самостоятельную нулевую группу. Дальнейшие открытия помогли связать со структурой системы обилие радиоэлементов.
Сам Менделеев считал главным изъяном Периодического закона и периодической системы отсутствие их строгого физического объяснения.
Оно было невозможно, пока не была разработана модель атома. Однако он твердо верил, что «по видимости, периодическому закону будущее негрозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает» (запись в дневнике от 10 июля 1905 году), и XX столетие дало множество подтверждений этой уверенности Менделеева.
В его честь назван элемент № 101 – менделевий, его имя носят многие географические объекты, музеи, учебные заведения, населенные пункты и улицы. Памятники великому ученому установлены во многих городах России.
Руководство по выбору продуктов периодической таблицы
Руководство по выбору продуктов периодической таблицы
- Инструменты и услуги
- Периодическая таблица
Периодическая таблица
Чтобы узнать, какие из наших продуктов относятся к каждому химическому элементу, просто выберите элемент из раскрывающегося списка или таблицы ниже.
ИА
1
HВодород
источник страницы
3
LiLithium
источник страницы
11
NaSodium
источник страницы
19
KКалий
источник страницы
37
Рубидий
страницаисточник
55
CsCesium
источник страницы
87
FrFrancium
источник страницы
ИИС
56
BaBarium
источник страницы
88
РаРадий
источник страницы
IIIB
21
ScScandium
источник страницы
39
YYttrium
источник страницы
57
LaLanthanum
источник страницы
89
AcActinium
Источник страницы
ИВБ
22
TiTitanium
источник страницы
40
ZrZirconium
источник страницы
72
HfHafnium
источник страницы
104
RfRutherfordium
источник страницы
ВБ
23
VВанадий
источник страницы
41
NbNiobium
страницаисточник
73
Татантал
источник страницы
105
ДбДубниум
источник страницы
ВИБ
24
CrChromium
источник страницы
42
Момолибден
источник страницы
74
WВольфрам
источник страницы
106
SgSeaborgium
источник страницы
VIIB
25
MnМарганец
источник страницы
43
TcTechnetium
источник страницы
75
ReRhenium
источник страницы
107
BhBohrium
источник страницы
26
FeIron
источник страницы
44
RuРутений
источник страницы
76
OsOsmium
источник страницы
108
HsHassium
источник страницы
VIIIB
27
Кобальт
Источник страницы
45
Родий
источник страницы
77
IrIridium
источник страницы
109
MtMeitnerium
источник страницы
28
NiNickel
источник страницы
46
PdPalladium
источник страницы
78
PtPlatinum
Источник страницы
1
HP Platinum
источник страницы
ИБ
29
CuCopper
источник страницы
47
AgSilver
источник страницы
79
AuGold
источник страницы
1
HHydrogen
Источник страницы
МИБ
30
ZnZinc
источник страницы
48
CdCadmium
источник страницы
80
HgMercury
источник страницы
1
HHydrogen
Источник страницы
IIIA
5
BBoron
источник страницы
13
AlAluminum
источник страницы
31
GaGallium
источник страницы
49
InIndium
Источник страницы
81
TlТаллий
источник страницы
1
HP Platinum
источник страницы
ИВА
6
CCarbon
источник страницы
14
SiSilicon
источник страницы
32
GeГерманий
источник страницы
50
SnTin
Источник страницы
82
PbLead
источник страницы
1
HP Platinum
источник страницы
ВА
7
NАзот
источник страницы
15
Фосфор
источник страницы
33
AsArsenic
источник страницы
51
SbAntimony
источник страницы
83
BiBismuth
источник страницы
1
HP Platinum
источник страницы
ЧЕРЕЗ
8
OOxygen
источник страницы
16
SСера
Источник страницы
34
SeSelenium
источник страницы
52
Тетеллуриум
источник страницы
84
Пополоний
источник страницы
1
HP Platinum
источник страницы
ВИА
9
Фтор
источник страницы
17
ClХлор
источник страницы
35
БрБром
источник страницы
53
IIodine
источник страницы
85
AtAstatine
источник страницы
1
HP Platinum
источник страницы
VIIIA
2
HeHelium
источник страницы
10
NeNeon
источник страницы
18
АрАргон
источник страницы
36
КрКриптон
источник страницы
54
ксенон
источник страницы
86
РнРадон
источник страницы
1
HHydrogen
источник страницы
© 2020 Дюпон.
DuPont™, овальный логотип DuPont, а также все товарные знаки и знаки обслуживания, обозначенные символами ™, ℠ или ®, принадлежат аффилированным лицам DuPont de Nemours, Inc., если не указано иное.
Периодическая таблица элементов, находящихся под угрозой исчезновения
Энергия
Несмотря на усилия США и Европы по увеличению внутреннего производства батарей, на рынке по-прежнему доминируют азиатские поставщики.
10 ведущих производителей аккумуляторов для электромобилей в 2022 году
Первоначально это было опубликовано на Elements. Подпишитесь на бесплатный список рассылки, чтобы каждую неделю получать красивые визуализации мегатенденций в области природных ресурсов по электронной почте.
Ожидается, что мировой рынок аккумуляторов для электромобилей вырастет с 17 миллиардов долларов до более чем 95 миллиардов долларов в период с 2019 по 2028 год. Электромобили получили значительный импульс.
Здесь мы обновляем наш предыдущий график 10 ведущих производителей аккумуляторов для электромобилей, представляя вам крупнейших мировых производителей аккумуляторов в 2022 году. по-прежнему доминируют азиатские поставщики.
Все 10 крупнейших производителей – это азиатские компании.
В настоящее время китайские компании составляют 56% рынка аккумуляторов для электромобилей, за ними следуют корейские компании (26%) и японские производители (10%).
Ведущий поставщик аккумуляторов, компания CATL, увеличила свою долю на рынке с 32% в 2021 г. до 34% в 2022 г. Одна треть мировых аккумуляторов для электромобилей производится китайской компанией. CATL поставляет литий-ионные аккумуляторы для Tesla, Peugeot, Hyundai, Honda, BMW, Toyota, Volkswagen и Volvo.
| Место | Компания | 2022 Доля рынка | Страна |
|---|---|---|---|
| #1 | CATL | 34% | Китай 🇨🇳 |
| #2 | LG Energy Solution | 14% | Корея 🇰🇷 |
| #3 | BYD | 12% | Китай 🇨🇳 |
| #4 | Panasonic | 10% | Япония 🇯🇵 |
| #5 | SK На | 7% | Корея 🇰🇷 |
| #6 | Samsung SDI | 5% | Корея 🇰🇷 |
| #7 | CALB | 4% | Китай 🇨🇳 |
| #8 | Госуань | 3% | Китай 🇨🇳 |
| #9 | Sunwoda | 2% | Китай 🇨🇳 |
| #10 | SVOLT | 1% | Китай 🇨🇳 |
| Другое | 8% | РЯД 🌐 |
Несмотря на строгую проверку после отзыва аккумуляторов электромобилей в США, LG Energy Solution остается вторым по величине производителем аккумуляторов.
В 2021 году южнокорейский поставщик согласился возместить General Motors 1,9 доллара.миллиардов, чтобы покрыть 143 000 электромобилей Chevy Bolt, отозванных из-за риска возгорания из-за неисправных аккумуляторов.
Компания BYD заняла третье место у Panasonic, почти удвоив свою долю рынка за последний год. Компания, поддерживаемая Уорреном Баффетом, является третьим по величине автопроизводителем в мире по рыночной капитализации, но она также производит аккумуляторы, которые продаются на рынках по всему миру. Последние данные о продажах указывают на то, что BYD обгонит LG Energy Solution по доле рынка в ближайшие месяцы или годы.
Эпоха батарей
Электромобили останутся, а автомобили с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) исчезнут в ближайшие десятилетия. Недавно General Motors объявила, что намерена прекратить продажу автомобилей с ДВС к 2035 году, в то время как Audi планирует прекратить производство таких моделей к 2033 году. .
Поскольку производители аккумуляторов работают над тем, чтобы удовлетворить растущий спрос на электромобили и повысить плотность энергии в своих продуктах, мы можем ожидать более интересных разработок в этой отрасли.
Продолжить чтение
Энергия
Поскольку беспокойство по поводу дальности пробега является препятствием для внедрения электромобилей, как далеко электромобиль может проехать на одной зарядке и как запас хода электромобиля сравнивается с бензиновым автомобилем?
Сравнение электромобилей и автомобилей с бензиновым двигателем
Первоначально это было опубликовано на Elements. Подпишитесь на бесплатный список рассылки, чтобы каждую неделю получать красивые визуализации мегатенденций в области природных ресурсов по электронной почте.
Распространение электромобилей в последние годы быстро росло, но многие потенциальные покупатели все еще сомневаются в дальности пробега электромобилей.
На самом деле, 33% покупателей новых автомобилей выбрали тревогу по поводу запаса хода — заботу о том, как далеко электромобиль может проехать на полном заряде — в качестве основного препятствия для покупки электромобилей в опросе, проведенном EY.
Итак, как далеко средний электромобиль может проехать на одном заряде, и как это соотносится с типичным запасом хода бензиновых автомобилей?
Увеличение запаса хода электромобилей
Согласно данным Международного энергетического агентства (МЭА), благодаря усовершенствованиям в технологии аккумуляторов средний запас хода электромобилей за последнее десятилетие увеличился более чем вдвое.
| Год | Ср. Диапазон EV | Максимальный диапазон EV |
|---|---|---|
| 2010 | 79 миль (127 км) | Н/Д |
| 2011 | 86 миль (138 км) | 94 мили (151 км) |
| 2012 | 99 миль (159 км) | 265 миль (426 км) |
| 2013 | 117 миль (188 км) | 265 миль (426 км) |
| 2014 | 130 миль (209 км) | 265 миль (426 км) |
| 2015 | 131 миля (211 км) | 270 миль (435 км) |
| 2016 | 145 миль (233 км) | 315 миль (507 км) |
| 2017 | 151 миля (243 км) | 335 миль (539 км) |
| 2018 | 189 миль (304 км) | 335 миль (539 км) |
| 2019 | 209 миль (336 км) | 370 миль (595 км) |
| 2020 | 210 миль (338 км) | 402 мили (647 км) |
| 2021 | 217 миль (349 км) | 520 миль* (837 км) |
*Максимальный запас хода для электромобилей, предлагаемых в США.
Источник: МЭА, Министерство энергетики США
По состоянию на 2021 год средний электромобиль с батарейным питанием может проехать 217 миль (349 км) на одной зарядке. Это представляет собой увеличение на 44% по сравнению со 151 милей (243 км) в 2017 году и увеличение на 152% по сравнению с десятью годами ранее.
Несмотря на устойчивый рост, электромобили по-прежнему уступают автомобилям, работающим на бензине. Например, в 2021 году средний запас хода бензинового автомобиля (на одном полном баке) в США составлял около 413 миль (664 км) — почти вдвое больше, чем может проехать средний электромобиль.
По мере того, как автопроизводители выпускают новые модели, дальность пробега электромобилей, вероятно, будет продолжать расти и вскоре может сравняться с запасом хода их бензиновых собратьев. Важно отметить, что диапазоны EV могут меняться в зависимости от внешних условий.
Что влияет на диапазон EV?
Теоретически запас хода электромобиля зависит от емкости аккумулятора и эффективности двигателя, но реальные результаты могут отличаться в зависимости от нескольких факторов:
- Погода : При температуре ниже 20 ℉ (-6,7 ℃) электромобили могут терять около 12% своего запаса хода, увеличиваясь до 41% , если в автомобиле включен обогрев.
- Условия эксплуатации : Благодаря рекуперативному торможению электромобили могут увеличить свой максимальный запас хода при движении по городу.
- Скорость : При движении на высоких скоростях двигатели электромобилей вращаются быстрее с менее эффективной скоростью. Это может привести к потере диапазона.
Напротив, при движении при оптимальных температурах около 70 ℉ (21,5 ℃) электромобили могут превышать свой номинальный диапазон, согласно анализу Geotab.
10 электромобилей с самым большим запасом хода в Америке
Вот 10 электромобилей с самым большим запасом хода, доступных в США по состоянию на 2022 год, на основе оценок запаса хода Агентства по охране окружающей среды (EPA): При одной полной зарядке
СШАИсточник: Car and Driver
Топовая модель Lucid Air предлагает самый большой запас хода среди всех электромобилей по цене 170 500 долларов , за ней следует Tesla Model S. Но больше всего предлагает Tesla Model 3. получите выгоду, если диапазон и цена являются единственными факторами, которые следует учитывать.
Продолжить чтение
Периодической таблице элементов исполняется 150 лет | WUWM 89.
7 FMМожет быть, вы почувствовали определенную химию с 2019 годом, но не знаете почему? Может быть, потому, что в этом году исполняется 150 лет Периодической таблице элементов. Он считается основополагающим документом современной химии, который вы, возможно, изучали в школе.
UW-Madison Профессор химии Бассам Шахашири знает как историю стола, так и его современное значение. Он говорит, что таблица появилась благодаря сотрудничеству нескольких ученых, но Дмитрию Менделееву по праву принадлежит большая заслуга.
«Дмитрий Менделеев, русский химик, предложил — иногда говорят, что открыл — закономерность сходного поведения [некоторых элементов] и упорядочил их», — объясняет Шахашири.
О современной актуальности и о том, как меняется использование элементов, Шахашири цитирует литий (символ Li) в таблице: «Литиевые батареи очень полезны для нас. Литий также используется в медицине для различных целей. ”
Шахашири также отмечает, что свинец (символ Pb) имеет менее популярный образ, чем во времена Менделеева.
В настоящее время свинец часто рассматривается как загрязнитель почвы и воды.
Прочитайте полную стенограмму беседы Чака Квирмбаха и Бассама Шахашири из WUWM здесь:
Бассам Шахашири: Менделеев, русский химик, читал курс, писал конспекты лекций и пытался написать книгу по неорганической химии о химических веществах. поведение веществ. И ему пришло в голову, что, возможно, существует закономерность повторяющегося сходства поведения некоторых элементов. И вот что он сделал. Он предлагал, иногда, вы знаете, люди говорят, что он открыл закономерность подобного поведения и расположил элементы в соответствии с их атомным весом. Позже оказалось, что это не так уж и правильно, но так оно и есть в науке. Мы изучаем периодическую таблицу как элементы, расположенные в соответствии с атомным номером, который является целым числом. Это количество протонов в атоме этого элемента. Таким образом, они варьируются от единицы, которая является элементом водорода, вплоть до элемента 118, который представляет собой общее количество элементов в периодической таблице на сегодняшний день, 9.
0011
Чак Квирмбах: Создавал ли он это и другие, которые, безусловно, способствовали этому, пытались ли они служить какой-то отрасли, например, производителям пушек?
Шахашири: Все люди от природы любопытны. Мы задаем вопросы, всевозможные вопросы. Знаешь, почему небо голубое? Мы делаем наблюдения и пытаемся найти смысл в этих наблюдениях, и это то, чем занимается наука. Речь идет об изучении поведения, естественного поведения и попытках описать словами, языком и символами, какой может быть модель поведения. Так что это действительно в результате любопытства. Это не должно было служить какой-либо другой цели, но любопытство ведет к открытию, а открытие ведет к применению.
Quirmbach: Какие приложения взлетели?
Шахашири: Сказочные приложения. Когда элементы были расположены на этой схеме в периодической таблице, сразу было легко увидеть, что есть недостающие элементы, которые еще не открыты, которые не идентифицированы. Таким образом, поиски продолжались, чтобы найти их, идентифицировать и охарактеризовать.
Так что это было очень, очень важным следствием размещения элементов в таком организованном порядке, который мы называем периодической таблицей. Позже, когда мы добрались до так называемых тяжелых элементов, до элементов, у которых 92 протона и более, уран, например. Затем, когда люди начали теоретизировать, вносить предложения, ученые говорили: может быть, мы можем синтезировать элементы, мы можем создавать новые элементы, и трансурановые элементы были синтезированы несколькими людьми. Одна группа из Калифорнийского университета в Беркли под руководством ученого Гленна Сиборга приступила к созданию новых элементов. И Гленн Сиборг предположил, что, возможно, должно быть больше элементов, о которых мы не знаем, и другие ученые, не только в Соединенных Штатах, но и в России и других странах, предприняли серьезные эксперименты, которые привели к идентификации некоторых из этих синтетических элементов. На самом деле они не были обнаружены. Они были сделаны, они были синтезированы и, что интересно, некоторые из этих тяжелых элементов не имеют длительного времени жизни, они распадаются, выделяют энергию и распадаются.
Они у меня очень стабильные, у некоторых время их жизни составляет порядка секунд. И это еще одно следствие этих открытий и того, как разработать технологию для обнаружения этих преобразований, так что это просто очень, очень интригующее и очень полезное занятие. Как вы можете себе представить, это также очень сложно, но именно здесь вступает в действие награда, вознаграждающий аспект.
Квирмбах: И напомните мне синтетические элементы, которые тоже на столе, не так ли?
Шахашири: Они на столе, элементы в последней строке, которую вы видите внизу таблицы. Они сделаны группами ученых, мужчин и женщин. И это еще один аспект, который я хочу включить в этот разговор. Как называются эти элементы. Первоначально элементы были названы, многие из них, большинство из них, в честь места, региона, где они были выделены и обнаружены, но с новыми синтетическими элементами эта заслуга отдается людям, которые первыми их идентифицировали. А потом идет много проверок. Есть интернациональная группа.
Он называется Международный союз теоретической и прикладной химии. За этой организацией остается последнее слово по поводу названия элемента, который, по словам группы, они открыли, опять же, я намеренно использую слово «открытый», здесь они синтезируют. Но кто знает, может быть, во Вселенной некоторые из этих элементов тоже есть, но время их жизни очень короткое. Но затем Международный союз теоретической и прикладной химии, после очень тщательного изучения, принимает окончательное решение о названии элементов и, конечно же, о силе в периодической таблице в соответствии с собственным атомным номером.
Quirmbach: Можно ли утверждать, что эта таблица до сих пор полезна не только учителям и классам?
Шахашири: Конечно, это полезно, но иногда учителя в классе используют его не так, как следует. Это не просто запоминание названий и символов этих элементов. Это Подумайте о моделях поведения и о том, как химические и физические свойства различных веществ, с которыми мы сталкиваемся, связаны друг с другом.
Я знаю, что во многих классах, если люди говорят, что надо запомнить, я обычно говорил в своем классе, чтобы запомнить названия и символы первых 36 элементов в периодической таблице, первое задание на моих курсах химии для первокурсников UW-Madison, и студенты сказали бы, хорошо , почему я должен запоминать, и я сказал, потому что, когда вы говорите об элементе калия, вы должны знать, что он представлен символом K, а не символом P, символ P относится к фосфору. Таким образом, существуют способы, с помощью которых можно поучительно использовать периодическую таблицу как организованное средство химического поведения, чтобы учащиеся осознали ее красоту. Это то, за что я выступаю не только в своем собственном обучении, но и на семинарах, которые я провожу с учителями, с другими и с общественностью в целом. Таким образом, периодическая таблица элементов, периодическая таблица элементов могут быть использованы гораздо лучше, чем запоминание названий и символов, но знание того, что они означают, является идентификацией элемента.
Почему символы калия K? Почему в периодической таблице элементы расположены столбцами? Какова модель поведения? Как она связана со структурой электронов вне ядра? Все виды прекрасного проявления можно различить и правильно использовать.
Квирмбах: Давайте рассмотрим этот пример еще немного о K и калии. Вертикально он больше связан с натрием над ним или с кальцием справа от него? Другими словами, группировка более вертикальная или горизонтальная, или немного того и другого?
Шахашири: Везде корреляции. Это очень хороший вопрос, Чак. Шаблон, который я имел в виду, является вертикальным шаблоном. Химические свойства соединений лития, и натрия, и калия, и рубидия, и цезия очень похожи друг на друга. Есть периодическое повторение. Вот почему она называется периодической таблицей, если есть периодичность в отношениях между калием и кальцием, которая находится прямо рядом с ней на горизонтальной линии. То, что находится на горизонтальной линии, проходит через периодическую таблицу, где количество электронов начинает увеличиваться по мере того, как вы идете по таблице слева направо.
И вы можете видеть, что, поскольку атомный номер отличается, атомный номер увеличивается. Поэтому количество электронов должно увеличиваться. Таким образом, прелесть периодической таблицы в том, что элементы, находящиеся в столбцах вверх и вниз, имеют схожие свойства. Но внутри группы тоже есть сходства.
Quirmbach: Вы когда-нибудь задумывались о том, как изображения или популярные образы некоторых из этих элементов изменились за эти годы. Я думаю, что, например, свинец и фосфор в наши дни часто рассматриваются как загрязнители воды и других мест. Литий, о котором в детстве я мало что знал, теперь мы слышим о большом количестве лития, используемого в батареях. Это хороший способ взглянуть на эту таблицу, в которой элементы часто менялись, использовались и отображались?
Шахашири: Что ж, наше собственное сознание меняется, и это снова возвращает нас к тому, что происходит в классе, а также к тому, что происходит при популяризации понимания науки. Итак, литиевые аккумуляторы нам очень пригодятся.
Литий также используется в медицине для различных целей. Свинец на моем веб-сайте saifan.org содержит одностраничное описание свойств свинца. Свинец – коварное вещество. Таким образом, понимание свойств, полезности и опасностей является очень важной частью того, что мы делаем в науке и что мы делаем в обществе. Так что очень важно, чтобы мы задали вопрос, почему левая нога была в бензине в первую очередь? Именно для улучшения детонации в двигатели ввели антидетонационные присадки. Но потом мы обнаружили, что это имеет очень плохие последствия для окружающей среды и здоровья. Таким образом, лозунг был таков: убери лидерство и найди других заменителей. Периодические таблицы можно найти много хорошего. И всем нам интересно задавать вопросы, которые вы здесь задаете.
Квирмбах: Что ж, почти последний вопрос: сейчас мы на 118. Знаете ли вы, что может быть добавлено больше других людей, пытающихся синтезировать больше. Все они будут синтетическими или будут добавлены так называемые натуральные?
Шахашири: Что ж, это было одно из предсказаний, сделанных Гленном Сиборгом, его группой и другими не одному человеку.
что может быть другой набор, другой ряд элементов, атомный номер которых очень, очень большой, может быть, вы знаете, вплоть до 137, может быть, даже выше этого, который был бы стабильным, но не был обнаружен пока еще не синтезированы. Это то, над чем стоит задуматься всем нам и дать возможность ученым, являющимся специалистами в этих областях, и оказать им поддержку в обдумывании и разработке экспериментов, методов и технологий для исследования прекрасного сложного мира, в котором мы живем.
Квирмбах: Потому что между 118 и 137 может быть что-то очень ценное, излечивающее множество проблем, как вы надеетесь?
Shakhashiri: Кто знает, вот почему мы проводим эксперименты, чтобы удовлетворить наше любопытство, и когда мы делаем открытия, я искренне надеюсь и желаю, чтобы мы использовали эти открытия с пользой. Как только вы что-то открываете, вы должны принять решение о том, как использовать это с пользой, и я надеюсь и искренне желаю, чтобы все научно-технические открытия использовались с пользой.