Artikkel

Hva har dinosaurer, superledere og den norske kiloen til felles?

Hva har dinosaurer, superledere og den norske kiloen til felles?

meteor treffer jorda
Meteoren som traff jorda for 65 millioner år siden har trolig inneholdt en god del iridium. Foto: Colourbox

Iridium er det sjeldneste grunnstoffet i jordskorpa. Det lille vi har her på jorda har  kommet fra verdensrommet via meteorer. Flere forskere mener at iridium er vanligere i universet, men her på jorda er det i alle fall veldig uvanlig. Iridium finnes i de fleste meteoritter, og hvis man leter i steinlagene nedover på jorda vår, finner man ett tynt lag med iridium som er spredd ganske jevnt over det meste av jordas overflate.

For å få til en slik jevn spredning av iridium, må noe ha truffet jorda temmelig hardt. Det har truffet jorda med en slik kraft at selve meteoren, for det er det vi tror det var, må ha eksplodert i fillebiter og lagt seg jevnt utover hele kloden. Trolig har støvet fra denne eksplosjonen hengt i luften en stund, kanskje blokkert for det livsviktige sollyset. De fleste av jordas organismer som levde i akkurat dette øyeblikket, døde av sammenstøtet og i tiden etterpå. Det førte, naturlig nok, til at veldig mange av artene også døde ut, men akkurat dette tok litt lengre tid. Vi kan jo se for oss at de brukte noen hundre tusen år på å gå til grunne. Det er omtrent like lenge som Homo Sapiens Sapiens, altså vi, har eksistert.

En alternativ teori

Det finnes en alternativ teori til hvordan iridium-laget ble til. Grunnstoff nummer 77 er nemlig veldig tungt og veldig tett. Det er en mulighet for at alt iridiumet som fantes på jordas overflate da jorda ble til, over tid endte opp i kjernen på grunn av tyngden. Etter det har en vulkan slengt det ut i et massivt utbrudd slik at det er blitt liggende et tynt lagt over hele jordas overflate. Dette kan også ha tatt livet av de fleste dinosaurene. Likevel er det flere ting som tyder på at det er en meteor. Blant annet er det funnet et kjempekrater på Yucatan-halvøya fra samme tidsperiode som da dinosaurene døde ut. 

Breaking Bad med iridium?

Iridium er et ganske ubetydelig grunnstoff, sånn rent biologisk. Det er ikke spesielt giftig, for det reagerer ikke med så veldig mange ting. Fra et uorganisk ståsted er det derimot ganske flott. For eksempel kan vi lage mange fargerike salter. Når jeg tenker på at dinosaurene døde ut, så tenker jeg at de gikk til grunne omgitt av fargerike iridium-salter, selv om det nok bare er i min fantasi. Dessuten, igjen fra et uorganisk ståsted, er iridium veldig unikt ved at det ikke lar seg løse opp i syrer, selv ikke med kongevann.

Hvis du har sett den kjemi-inspirerte TV-serien Breaking Bad, har du kanskje lagt merke til at de bruker sterke syrer til å løse opp lik de har lyst til å bli kvitt. En urutinert gangster prøvde på et tidspunkt å gjøre dette, men glemte at syren løser opp mer enn bare lik.

Som kjemiker satt jeg og ventet i spenning på hva som ville skje. Jeg visste jo at dette HMS-avviket ville få store konsekvenser, og jeg fikk min spektakulære belønning: Syren etset hull i badekaret og videre ned gjennom hele andre etasje, og dermed deiset både det halvoppløste liket og syren videre gjennom første etasje...

Det hele var i grunn en ganske sølete affære, og det er en viktig påminnelse om å lese etikettene på flaskene grundig før du setter i gang. Men altså, et badekar av iridium ville gått fint siden det tåler syre . Det finnes andre materialer som også tåler syre, så iridium er ikke enestående på dette punktet. Etter badekar-fadesen går gangsterne i Breaking Bad over til plast, og de blir etterhvert kvitt likene sine.

Den norske kiloen

Det eneste problemet med å lage et badekar av iridium, er at det er ganske sprøtt og vanskelig å smi. Hvis du putter en dæsj iridium i et annet metall, for eksempel platina, er det mulig å lage holdbare gjenstander. For eksempel er Norges standard-kilo laget av 90 % platina og 10 % iridium. Denne kiloen veier nøyaktig én kilo, og alle Norges vekter blir justert etter denne. Norges-kiloen blir igjen justert etter den franske kiloen, som er alle kiloers mor.

Da de skulle bestemme seg for noen felles vitenskapelige enheter i 1889, ble de enige om at den franske kiloen var den universelle kiloen, uansett hva som skjedde. Den franske og den norske kiloen er laget av det samme, og platina og iridium er ikke tilfeldig valgt. Fra et kjemisk ståsted skal det mye til å få dem til å reagere, selv med oksygen, og dermed er det både hardt og standhaftig, men ingen ting er immune mot menneskelig innblanding.

Jeg skal innrømme at jeg har hatt noen skitne fantasier om å tukle med kiloen. Sett at du sager av en liten bit? Da vil alt og alle på et blunk bli mye tyngre! Eller legg til en liten flis. Da blir alt lettere. Men det er nok likevel enklere å gå ned i vekt på den vanlige måten, for kiloen er ganske godt bevoktet.

I 2018 fikk vi en ny og mer presis definisjon av kiloen. Nå er vi ikke lenger avhengig av alle kiloers mor i Paris. Noe av grunnen til at det har tatt så lang tid, er at forskerne knyttet kiloen til Plancks konstant, men slet med å måle konstanten nøyaktig nok til at det ville fungere som en vitenskapelig måleenhet. Den nye enheten er gyldig fra 20. mai 2019.

Superduper-grunnstoffet

Noe annet som er SUPERKULT med iridium, er at det også er en superleder. Det betyr at hvis du kjøler det ned til like over det absolutte nullpunkt, leder det elektroner uten motstand.

Det absolutte nullpunkt er en tilstand der du fjerner all varme-energi. I denne tilstanden ordner atomene seg fint på rekke og rad og det gjør at det er mye mer framkommelig for elektronene. Se for deg vann. Vann er flytende ved romtemperatur og ved det trykket vi har ved jordas overflate, og hvis du gir det litt ekstra varme-energi, blir vannmolekylene så uregjerlige at de letter og begynner å fly rundt i luften i form av gassen «vanndamp». Hvis du fjerner varme-energi, vil du se at vannmolekylene pakker seg sammen for å spare på energi. De får en krystallform – iskrystaller. Ved det absolutte nullpunkt er denne krystallen perfekt.

For Iridium betyr det absolutte nullpunkt noe mer. Iridium er et metall og har massevis av elektroner. Metaller leder ofte strøm fordi de deler elektronene sine med andre atomer. Elektronene kan bevege seg rundt, men det vil alltid være litt motstand ved at de bøyes bort når de kommer nær et iridiumatom. Jo høyere motstand, jo vanskeligere er det for elektronene å presse seg frem mellom alle iridiumatomene. Hvis motstanden blir tilstrekkelig høy, vil det bli så varmt at metallet begynner å gløde, slik som glødetråden i en lyspære. Når Iridium fryses ned til det absolutte nullpunkt, vil atomene kunne organisere seg på en måte hvor elektronene kabn suse forbi uten motstand. Akkurat hvorfor det skjer, vet man fremdeles ikke. Forskere er alltid på jakt etter nye superledere, men for at de skal bli tatt i bruk, må de helst være billige også, og det er jo ikke iridium.

Finner du en klump med iridium, skal du ta godt vare på den. Da kan den ha reist veldig langt fra et eller annet sted i verdensrommet, eller den kan ha vært «til stede» da dinosaurene døde ut... Det er uansett et fascinerende stoff som tåler ganske mye juling fra et kjemisk perspektiv.

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)