¿Cómo determinar de qué está compuesto un objeto?

Aviso : esta pregunta nunca se ha hecho (aquí) antes de la forma en que la haré aquí, así que aclarémosla un poco.

Preludio y anécdota (se puede omitir): El otro día estaba caminando a casa y pasé una señal de alto. Lo miré y me pregunté: "¿ Qué tipo de átomos componen este objeto similar a un metal de tamaño macro que la luz visible permite que mis ojos vean, que también son átomos que no conozco? "

Así que pensé para mis adentros... Realmente debería ir a physics.stackexchange.com para preguntar esto. Tienen tantas personas excelentes allí que ofrecen su tiempo y ayuda como voluntarios sin ningún beneficio económico inmediato, y hay algunas personas muy inteligentes que tienen la mente abierta y saben que la repetición es la clave del éxito.

La pregunta:

Así que aquí estoy... mi pregunta es ¿cómo sabes de qué materiales están compuestos?

Pregunto esto porque:

1. No hay formas de "agarrar y llevar" para verificar rápidamente de qué átomos está hecho algo. ¿Cómo podría yo, como una persona curiosa que soy a la ciencia en todos los aspectos, determinar qué es el mundo que me rodea?

2. Las herramientas necesarias para hacer esto no son baratas... ¿cómo podría yo, usando herramientas o técnicas más baratas, determinar qué tipo de átomos, moléculas/compuestos químicos, determinar qué átomos exactos componen las cosas que la luz visible me permite? ver a mi alrededor?

Me gustaría mirar algo e ir más allá de simplemente "es como un plástico", sino profundizar en qué monómero, polímero o estructura molecular es, y cómo puedo descomponerlo en átomos individuales.

Por favor... lo pido con todo respeto, toda seriedad y todas las ganas de querer conocer más a fondo los materiales, compuestos y estructuras de los objetos que me rodean.

Unas pocas pruebas simples como medir la densidad, la conductividad eléctrica, la resistencia al rayado (simplemente estímela utilizando sustancias conocidas existentes) y la capacidad térmica deberían permitirle reducir muchas cosas a solo uno o unos pocos materiales.

Respuestas (4)

No existe una manera universal, barata y fácil de identificar materiales desconocidos. Hay algunos métodos sencillos que se aplican a algunos materiales: si algo es atraído por un imán, entonces es ferromagnético y probablemente contiene una cantidad sustancial de hierro, níquel o cobalto. Hay algunas otras reglas generales, pero el problema general es complejo y es la razón por la que los laboratorios analíticos pueden ganar dinero. Si hubiera una forma barata y sencilla de hacerlo, ¡todo el mundo lo estaría haciendo!

La forma más fácil de averiguar de qué está hecho algo es probablemente preguntarle a la persona que lo hizo.

Bueno, la forma experimental elegante sería usar cosas como la espectrometría de masas o la difracción de rayos X, o muchas otras técnicas.

Sin embargo, hacerlo sin esas máquinas... tal vez la química sea tu mejor apuesta. Si tenía una sospecha de cuál podría ser el material, podría usar reacciones químicas conocidas para ver con qué reacciona y qué no, qué produce, etc. Nota: esto obviamente puede ser peligroso, por lo que no estoy sugiriendo tu hiciste esto.

El hecho de que la mayoría de las cosas (como una señal de alto) sean un material compuesto hecho de muchos materiales diferentes (el metal, la pintura, los aditivos fluorescentes) hará que esto sea mucho más difícil.

Una forma de averiguar de qué está hecho algo es calcular su densidad dividiendo la masa y el volumen del objeto; ¡luego mire una tabla de densidad!

El método más simple es seguir a Arquímides y su principio :

principio de Arquimedes

El principio de Arquímedes ayuda en la determinación experimental de la densidad al proporcionar un método conveniente y preciso para determinar el volumen de un objeto de forma irregular, como una roca.

Estamos en una posición afortunada de tener las densidades de todos los elementos con un clic en los enlaces de Internet. Luego, uno puede excluir cosas y adivinar combinaciones de metales, en su ejemplo. Se suponía que Arquímedes había determinado que el oro de una corona no era oro puro.

Una vez encontré una piedra muy pesada, expulsada de un antiguo volcán, y obtuve una densidad cinco veces mayor que la del agua. No uranio :(.

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