» «
זהב
מהו הזהב?



הזהב הוא מתכת נדירה שניתן למצוא באדמה. הזהב יקר ערך משום שאין ממנו הרבה בעולם.

הזהב לא נקשר לחומרים אחרים והוא נמצא בטבע במצבו הנקי. כל שצריך לעשות הוא להפריד מהזהב את החול או הסלע שבתוכם הוא נמצא. זה שונה ממרבית המתכות האחרות, שמצויות באדמה כמחצבים שמהם יש להפיק את המתכת במאמץ רב.

לכן הפך הזהב כבר בימי קדם לנחשק ושווה הרבה מאד. רק האצילים והעשירים במיוחד החזיקו בזהב היקר. כיום, בנוסף על יצירת תכשיטים, משמש הזהב גם בטכנולוגיה ובתעשייה. יתרונו של הזהב הוא המוליכות החשמלית הגבוהה שלו והעמידות שלו לקורוזיה. במכשירים אלקטרוניים שונים נמצאות כמויות זעירות של זהב.


הנה סרטון שמסביר על היסוד הכימי זהב ויתרונותיו:

http://youtu.be/nuNVbfy9Wig


והנה פעמון זהב עתיק שיכול היה להיות רק לעשירים:

http://youtu.be/xWevkJsanIA?t=3s


כך כורים זהב בימינו:

http://youtu.be/S16q_x8TUo0
אלומיניום
למה האלומיניום היה פעם יקר מזהב?



מתכת האלומיניום הופקה בפעם הראשונה במאה ה-19. הפקתה ממינרלים שכללו את היסוד הזה הייתה תהליך מורכב ויקר ביותר. משום כך היה מחירה של מתכת האלומיניום באותה תקופה יקר יותר ממחיר הזהב!

הדברים הגיעו לכך שמלכים כמו נפוליאון ה-3 מלך צרפת היו מגישים את האוכל בארוחות פאר בתוך צלחות אלומיניום. דוגמה נוספת ליוקרתו של החומר הזה, שהיום מצוי בכל תריס ישן בכמויות ענק ובזיל הזול - באמצע המאה ה-19 הוצגו מטילים מאלומיניום לצידם של יהלומי הכתר הצרפתי, בתערוכה העולמית שהתקיימה אז בפאריס.

כיום זול הרבה יותר להפיק ולייצר את האלומיניום ומשום כך ירד מחירו פלאים והוא חומר זול ושימושי מאד בתעשיה. עמידות, קלות משקל, גמישות, נגד חלודה, הולכת חשמל ותכונות נוספות של האלומיניום, הופכות אותו לחומר שימושי מאד בתעשייה המודרנית.


הנה סרטון על הפקת וייצור האלומיניום:

http://youtu.be/Zz-Wn5L-Ra8


וכך מייצרים פחיות אלומיניום:

http://youtu.be/V7Y0zAzoggY
פלטינה
איך הפלטינה היא המתכת היקרה ביותר?



המתכת היקרה ביותר היא הפלטינה, או הפלטיניום (Platinum). היא התגלתה לראשונה באיטליה, בשנת 1735 על ידי יוליוס סקליגר. מחירה של הפלטינה גבוה ועולה פעמים רבות עד פי שניים ממחיר הזהב.

הפלטינה משמשת לייצור תכשיטים יוקרתיים במיוחד, מהיקרים בעולם. יש לפלטינה שימושים נוספים בתעשייה, במיוחד בתחומים כמו כימיה, אלקטרוניקה ורפואה.

מקור השם "פלטינום" הוא מספרדית שבה פירושו "כסף זעיר".


הנה סרטון עם דברים מעניינים על מתכת הפלטינה:

http://youtu.be/QFqsJprJFVc


כך מייצרים טבעות פלטינה:

http://youtu.be/X09zSQSUXDk
כספית
מהי הכספית, מתכת "מי הכסף"?



כספית (Mercury) היא מתכת שנקראה ביוונית "מי הכסף", משום צבעה והנוזליות שמאפיינת אותה בטמפרטורת החדר. היא גם בעלת יכולת "להתקדם במרחב", מה שהקנה לה את השם "מרקורי", כשמו של האל השליח מהמיתולוגיה היוונית. הכספית היא רעילה מאד ויכולה לגרום לבעיות רפואיות שונות. מצד שני, היא משמשת לשימושים שונים, כשהמוכר מביניהם הוא מדחום הכספית, שמתבוסס על התכונה שלה להתקדם בטמפטורות שונות. מסגסוגת שמכילה כספית יצרו בעבר גם את האמלגם שמצוי בסתימות שיניים.

בשל החשש מהרעלת כספית אסרו מדינות שונות על שימוש בסתימות שיניים מאמלגם. באחרונה גם נאסר בישראל על שימוש במדחומי כספית, בגלל הסכנה שבפיזור הכספית הרעילה שבהם, במקרה של שבר.

בימי קדם שימשה הכספית גם ליצירה של צבעים עתיקים. בשילוב של כספית עם גופרית יצרו את צבע הוורמיליון שצבעו אדום-כתום. זאת, בניגוד לצבעי התכלת והארגמן שנוצרו מחסרי חוליות ימיים.


הנה הכספית:

https://youtu.be/oL0M_6bfzkU


בישול של חביתה על כספית. החביתה כמובן רעילה:

https://youtu.be/uB7gzJnfP4Q


תפקידה החשוב של הכספית בהמצאת הברומטר, מדחום, ובתגליות מתחום המשקל:

https://youtu.be/EkDhlzA-lwI?t=5s


והסכנה הבריאותית שנגרמת מהכספית שבמאכלי ים:

https://youtu.be/wd8djXPrbhg

מתכות

זהב
האם ניתן ליצור זהב ממתכות זולות?



במשך דורות רבים חלמו האלכימאים וחוקרי החומרים של ימי הביניים לייצר זהב בעצמם. צריך להבין שהזהב היה יקר מאד. היכולת להפוך מתכות זולות כמו הברזל והעופרת לזהב, קסמה לרבים. מעולם הם לא הצליחו. מדע הכימיה שהלך והתפתח הסביר גם למה - כדי להפוך מתכת לזהב יש לשנות את מספר הפרוטונים שבגרעין של המתכת הזו ולא היו להם הכלים התעשייתיים לעשות זאת.

כיום יש ציוד שמאפשר להפוך אטומים של כספית לאטומים של זהב. קוראים לו "מאיץ חלקיקים" והוא יכול לעשות דברים מופלאים בחומרים שונים. ייצור הזהב ממתכות זולות הוא אפשרי תיאורטית באמצעות מאיצי החלקיקים. עם זאת, מכיוון שנדרש כמות אדירה של אנרגיה לייצור אטומים בודדים של זהב, העלות שתושקע בייצור הזהב תהיה גבוהה הרבה יותר מערך הזהב שיתקבל ממנו...


הנה סרטון על הפקת זהב ממתכת כספית (קרויה גם מרקורי) שביצע פרופסור הנטרו נגאוקה בשנת 1924 בעזרת 150 אלף וולט של חשמל:

http://youtu.be/ErJDjovfdn0
ארד
מהי מתכת הברונזה או הארד?



מתכת הארד, או הברונזה, היא מתכת שאינה מתכת טהורה, אלא סגסוגת. היא מורכבת משתי מתכות: נחושת ובדיל.

הברונזה הומצאה לפני מעל 5,300 שנים. ההמצאה הזו הייתה חזקה מהברזל והייתה להמצאה חשובה מאד, שגם תרמה לקידמה האנושית. בין השאר יצרו ממנה אז כלי נשק, כלי אוכל וכלי עבודה.

בזכות התרומה העצומה שהייתה לברונזה ניתן לזמן ההוא, שבו פותחה, השם "תקופת הברונזה".

כיום משמש הארד או הברונזה ליציקת פסלים, מדליות, מטבעות ופעמונים.


כך יוצקים חרב מארד:

http://youtu.be/8c2xiKFLnYY


כך יצרו את הברונזה, המתכת הקשה והשימושית בימי קדם:

http://youtu.be/eEWIuyeNp2k


הנה פיסול בברונזה:

http://youtu.be/yqEi6qo7_H4
פליז
מהו פליז?



פליז (Brass) היא סגסוגת, כלומר מתכת שמתקבלת מערבוב, תערובת או תמיסה של שני יסודות או יותר. הפליז נוצר בהתכה של אבץ ונחושת. כשמתיכים את הנחושת האדומה והאבץ האפור מגלים שהן הפכו למתכת צהובה, סגסוגת, שהיא פליז.

הפליז היא סגסוגת הרבה יותר קשה וחזקה מהנחושת, אך היא לא נדרשת לעמידה בעומסים כמו זהב. מייצרים ממנה חפצי נוי וכלי נשיפה ממתכת (כלי נשיפה ממתכת גם נקראים באנגלית Brass, כלומר פליז). בעבר יצרו מפליז תותחים למלחמה.


הנה הרכב של כלי נשיפה ממתכת עשויים פליז:

http://youtu.be/gOSIXk_xJjQ


וגם במוסיקת הג'אז כלי המתכת חשובים:

http://youtu.be/7w46aeZ_4qo


כך בונים טרומבון עשוי פליז:

http://youtu.be/IV4vmruL3i4


וכך יוצרים כלי נשיפה ממתכת מפליז:

http://youtu.be/BXRJ5RKIcdY
זהב
איך הזהב נוצר?



הזהב היא אחד מהיסודות הכימיים. זוהי המתכת היפה והנדירה בכדור הארץ. היא מרתקת את בני האדם כבר אלפי שנים. בגלל שיש כה מעט ממנה, נעשו אינספור ניסיונות במהלך הדורות, להפוך עופרת לזהב. קראו לזה "אלכימיה" ורבים עסקו במחקר הזה ליצירת זהב, אך הוא לא הניב שום תוצאות. מדענים מעריכים שאם היינו מחברים את כל הזהב שאי-פעם נמצא בכדור הארץ, היינו יוצרים בקושי גוש ששווה לגודל של אולם התעמלות ממוצע.

התיאוריה גרסה זמן רב שהזהב נוצר בהתפוצצות של סופרנובה והוא הגיע לכדור הארץ כאבק מהחלל. בשנים האחרונות טוען מחקר אחר שהתנגשות של כוכבי נייטרון היא שגורמת לפיצוץ. הוא מייצר כה הרבה אנרגיה, שמופק ממנו אור עצום וקרינת גמא אדירה, אבל גם יסודות אחרים שביניהם גם זהב. החוקרים סבורים שהתנגשות כזו בין שני כוכבים נייטרון יכולה ליצור זהב בכמות ששווה ל-10 ירחים כמו הירח שלנו. זה המון זהב, לא?

כך או כך, החוקרים סבורים שבמהלך 4.5 מיליארד שנותיו, הגיע לכדור הארץ מהחלל זהב רב שנוצר בהתרחשויות "אלימות" שכאלה.. והזהב הזה פשוט התרסק על פני כדור הארץ בפגיעת מטאוריטים והמתין לנו שנחשוף אותו. חשבו כמה זה מדהים שהזהב שבתכשיטים שלנו הוא חומר שנוצר לפני מיליארדי שנים בחלל!


כך אולי נוצר הזהב:

http://youtu.be/bAKu2YuEN3w


כך מתנגשים כוכבי ניוטרונים דחוסים ומייצרים זהב:

https://youtu.be/yC7p_Bey5lU


הנה תיאוריית התנגשות הניוטרונים:

https://youtu.be/ylvdoXXfZOk


עוד על תאוריית התפוצצות הסופרנובה שיוצרת זהב:

https://youtu.be/i94K1wckWY8


והנה סרט תיעודי על הזהב המופלא:

https://youtu.be/2b8SO-qvY0s?long=yes


כסף
מהי מתכת הכסף?



הכסף היא מהמתכות יקרות הערך. בבית יש לנו לעתים תכשיטי כסף או כלי אוכל משפחתיים שעברו בירושה ועשויים כסף. גם ספורטאי מצטיין זוכה למדליית כסף, אם זכה במקום השני, אחרי מדליית זהב שבה זוכה המקום הראשון.

כמו הזהב, גם מתכת הכסף שימושית גם בתעשייה המודרנית. כמעט בכל מכשיר חשמלי ניתן למצוא כמות קטנה של כסף, כולל במחשבים, טלפונים ניידים, מצלמות, מכשירים רפואיים וכדומה.

מתכת הכסף התגלתה לפני כ-5000 שנה בטורקיה העתיקה. היא עובדה אז לראשונה והפכה מאז לאחת המתכות ששומרות על שוויין ולחומר ביד היוצרים, של תכשיטים וכלים שעשויים ביד אמן.


על מתכת הכסף:

http://youtu.be/jRwUmGpmF38


על היציבות של שווי הכסף:

http://youtu.be/8WbfdTyloYY
למה הברזל מחליד?



ודאי שמתם לב שחפצים מברזל שהושארו זמן רב בחוץ מתמלאים עם הזמן בחלודה, אבל מדוע מחליד הברזל בעצם?

ובכן, קודם בואו ניזכר שהאוויר שאנו נושמים מכיל אדים של מים וחמצן. החלודה נוצרת כשהברזל חשוף לאוויר. אז עובר הברזל תהליך שנקרא 'חמצון'. החימצון או החלודה מואצים מאד בסביבה עתירת מים אבל במידה מסוימת היא תמיד תתרחש, כשיש אוויר בסביבה.

לא רק הברזל עובר תהליך של חמצון. למעשה כל מתכת מחלידה ברמה כלשהי. במיוחד מתחמצנות מתכות כמו הברזל, האבץ והנחושת, בעוד שכסף, זהב ופלטינה הנקראים "מתכות אצילות" כמעט ואינם מתחמצנים.


הנה ניסוי למניעת חלודה, על ידי שמן שמונע מגע של המתכת עם חמצן:

http://youtu.be/I1bFxGRXlRc


הנה מצגת הסבר על היווצרות החלודה:

http://youtu.be/cn_Vom--b4A
מהי אבן החכמים?



אבן החכמים, או "אבן הפילוסופים", היא חומר שעליו חלמו האלכימאים של הזמן העתיק. הם ניסו ללא הפסק למצוא חומר שמסוגל להפוך מתכות זולות לזהב וכסף. האבן המדומיינת הזו נקשרה לעתים גם לשמירה על נעורים וחיי נצח.

במשך דורות רבים הייתה אבן החכמים חלומם של האלכימאים. החיפוש אחרי חומר שכזה בטבע היה נחלת כל מי שעסק באלכימיה. החומר כונה "אבן הפילוסופים" משום שהמקור לו היה תיאוריות שהעלו פילוסופים שונים, שהמרכזי בהם היה אריסטו. בפילוסופיה הערבית היו פילוסופים רבים, כמו הפילוסוף אל ראזי, שקיבלו את הרעיון וכתבו עליו רבות. הם גרמו לכולם להאמין בקיומו של החומר הזה.

אולי חלק מהאמונה בקיומו של החומר הזה נעוץ באמונה הדתית, שלפיה בכל אדם פשוט יש את היכולת לצמוח ולהגיע לאמונה נעלה. ה"צמיחה" וההשתנות של האדם מקבילים ודאי למה שיכול לקרות גם לחומר, בעזרת אבן החכמים.


הנה סרטון על אבן החכמים ההיסטורית:

http://youtu.be/zTsoClR49UI?t=1m31s


הנה קדימון לסרט "הארי פוטר ואבן החכמים":

http://youtu.be/eKSB0gXl9dw
איך הפיק האדם נחושת בימי קדם?



על אף שלא ידעו אז על תגובה כימית, גילו האנשים כבר לפני אלפי שנים, שאם יערמו בבור נחושת חמצנית ופחם ויבעירו את הפחם, ייפלט חום שיתיך את הנחושת ויגרום לה לזלוג לתחתית הבור. כשכיבו את האש וקיררו את הבור, קיבלו כיכר נחושת נקייה. צורת הכיכר התקבלה מצורתה של תחתית הבור.

אפילו בארץ, בתמנע שליד אילת, התגלו שרידים של מכרות נחושת עתיקים, בני 3500 שנה. גם בהם התגלו בורות ששימשו בימי מצרים העתיקה להפקת הנחושת בשיטה קדומה זו.


הנה סרטון על הפקת מתכות:

http://youtu.be/ag6XNGAWEdA?t=28s


הנה ניסוי להפקת נחושת באמצעים כימיים:

http://youtu.be/u4MW1vLGrGU


הנה מכרה נטוש מהעבר:

http://youtu.be/cZJtrElE4Ic


והנה ממצאים של מכרה עתיק:

http://youtu.be/AVtuxtIP4g4
איך מייצרים מראות?



המראה השטוחה שבה אנו משתמשים כיום, מיוצרת במפעל. בתהליך הייצור מצמידים אל לוחות זכוכית, בעזרת ואקום, שכבה דקה של מתכת כסף או אלומיניום. המתכת שמוצמדת אל הזכוכית עוברת תהליך כימי הנקרא חנקה.

שיטה זו מאפשרת לייצר בזול כמויות גדולות של מראות ובגדלים עצומים.


הנה סרטון על תהליך הייצור של המראות:

http://youtu.be/u03S1Nmslw4?t=30s
מהו המדחום ואיך הוא פועל?



מַדְחוֹם, בלועזית "תֶרמוֹמטר" (Thermometer), או מד טמפרטורה, הם שמותיו של מכשיר מדידה שמשמש למדידת טמפרטורה.

המדחום הנפוץ בעבר היה מדחום מבוסס נוזל, שהוא מתכת בשם "כספית". החל מטמפרטורה של 39- ועד 357 מעלות צלזיוס, הכספית היא נוזלית. זה מאפשר למדוד איתה טווח רחב של טמפרטורות. איך זה קורה?

ובכן, הכספית מצביעה על הטמפרטורה בזכות תופעה שנקראת "התפשטות תרמית". כמו כל מתכת, כשהכספית מתחממת היא נוטה להתרחב. כשהיא דחוסה בתוך צינור זכוכית, שלידו ספרות המצביעות על הטמפרטורה, עם התחממותה מתרחבת והכספית בצינור ומורה על הספרות עם מידת החום.

בשל רעילות הכספית עלול מדחום הכספית להיות מסוכן לילדים. הסיבה היא שאם הוא נשבר, מתאגדת הכספית בכדוריות רעילות מאד. אלה עלולות להיראות כ"סוכריות כסף" והן מושכות לא פעם ילדים לאכול אותן.

כיום יש מדחומים דיגיטליים משוכללים מאד ובטוחים יותר ממד-החום המסורתי עם הכספית. בין המדחומים הדיגיטליים יש כאלה שמיועדים למדידה על המצח, באוזן, מדחומים בצורת מוצץ, מדחומי אינפרה-אדום, מדחום מדבקה ומדחום לייזר. הם נחשבים מדויקים פחות ממדחומי הכספית, הידועים בדייקנותם.

הממציא של מדחום הכספית הוא החוקר הגרמני דניאל פרנהייט, שבמאה ה-18 ביסס את מד-הטמפרטורה שהמציא על אלכוהול ורק בהמשך חייו גילה שהכספית מתאימה יותר למדחום שלו. ואגב, הראשון שפיתח מד טמפרטורה, עוד בסוף המאה ה-16, וביסס אותו דווקא על התפשטות והתכווצות של אוויר, היה החוקר והמדען הנודע גלילאו גליליי.

האחראי למונח "מדחום" הוא המדקדק העברי שמואל שבח קנטורוביץ בשנת תרס"ג. המילה שטבע לתרמומטר נקלטה וכיום זה שמו הנפוץ של המכשיר בעברית. עם זאת, ראוי לדעת שמילה "מדחום" אינה מדויקת מבחינה מדעית. זאת מפני שמד זה לא מודד חום, אלא טמפרטורה.


כך פועל המדחום:

https://youtu.be/rRDyioqL8AI


הנה הסבר לילדים:

https://youtu.be/0E46TN0rK_Y?t=10s


המדחומים האלקטרוניים החליפו עם הזמן את המדחום המבוסס על כספית:

https://youtu.be/V8BkszjwwAM


כך תהפכו בקבוק למדחום:

https://youtu.be/EbrVwQpgEmc


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.