För 150 år sen, 1869, presenterar den ryska kemisten Dimitrij Mendelejev sin första version av det periodiska systemet, något som har revolutionerat kemin. FN har därför utsett 2019 till periodiska systemets år och det firas över hela världen. 

Ytterby gruva på Resarö. Foto: Digitalmuseum
Ytterby gruva på Resarö. Foto: Digitalmuseum
 

Vi börjar berättelsen på en historisk plats - Resarö i Vaxholms kommun. Jag tar mig hit en vårdag i mars och hänförs av den historiska plats där jag befinner mig. Det här är Ytterby gruva, den plats i världen som har fått flest grundämnen uppkallade efter sig och platsen varifrån man har upptäckt minst åtta grundämnen!

Från början användes gruvan till att bryta kvarts till glas- och järnbruk samt fältspat som lämpade sig särskilt bra för porslinstillverkning. 1787 besökte artilleriofficeren Carl Axel Arrhenius gruvan och hittade då en tung svart bit sten bland allt kvarts och fältspat. Denna svarta sten var början till ett stort genombrott för svensk kemiforskning.

Kemisten Johan Gadolin undersökte den svarta stenen (som senare fick namnet gadolinit) och fann bland annat en tidigare okänd oxid. Med hjälp av alltmer förfinade analysmetoder kunde kemister så småningom isolera och identifiera hela sju grundämnen ur gadoliniten som alla hör till de sällsynta jordartsmetallarna: yttrium (Y), ytterbium (Yb), terbium (Tb) och erbium (Er) som fick namn uppkallade efter gruvan samt skandium (Sc), holmium (Ho) och tulium (Tm). Dessutom upptäcktes grundämnet tantal (Ta) ur ett annat mineral som man fann i gruvan.

Svenska upptäckter

Förutom upptäckterna i Ytterby gruva har Sverige en imponerande lista över kemister som har bidragit till upptäckter av grundämnen. Ungefär 20 ämnen står svenska vetenskapsmän för, men siffran varierar mellan 19 och 23 stycken beroende på hur man räknar.

"Upptäcktshistorien kring de sällsynta jordartsmetallerna är komplicerad och i många fall upptäcktes först ett grundämne som sedan visade sig vara två eller till och med tre", säger Mats Johnsson som är professor vid Institutionen för material- och miljökemi.

När Mendelejev presenterade sitt första periodiska system fanns det 63 kända grundämnen. Många hade försökt att systematisera dessa på olika sätt, men misslyckats. Mendelejev delade in grundämnena efter ökande atomvikt och kunde notera repeterbara mönster och därmed också förutse ämnen som ännu inte var upptäckta. Till en början fick hans publikation inte så stor uppmärksamhet, men när gallium upptäcktes 1875 och passade in i Mendelejevs förutsägelse ändrades detta och det periodiska systemet accepterades helt när även fler ämnen visade sig passa in bland de tomma luckorna.  

 

Tabell över grundämnena som upptäcktes av svenskar och/eller från Ytterby gruva.

 

Ytterby gruva idag

Så vad hände egentligen med Ytterby gruva? På 30-talet lade man ner gruvan, men när Sverige rustade under kalla kriget användes det 170 meter djupa schaktet för förvaring av flygbränsle och senare diesel. Numera är gruvschaktet sanerat och vattenfyllt. Susanne Sjöberg, doktorand vid Institutionen för geologiska vetenskaper, utför mycket av sin forskning vid Ytterby gruva. I de långa tunnlarna som ansluter gruvan med havet undersöker hon unika, svarta utfällningar som har visat sig vara en variant av mineralet birnessit, men som innehåller exceptionellt mycket sällsynta jordartsmetaller. Gruvan fortsätter alltså att leverera och bidra med kunskap än idag!

1989 utsågs gruvan till årets ”Historical landmark” av American Society of Metals.
1989 utsågs gruvan till årets ”Historical landmark” av American Society of Metals.


 

Text: Lina Enell

 

 

 

Visste du att

Stockholms universitet är fadderuniversitet åt grundämnet holmium (Ho) som upptäcktes i Ytterby gruva. Holmium är uppkallat efter Stockholm och tillhör de sällsynta jordartsmetallerna. Holmium är magnetisk och användas till exempel i magnetkameror och inom laserkirurgin.