Cietākais platīna grupas metāls. Kurš metāls ir cietākais un kurš mīkstākais?

Jo tiem ir vislielākais blīvums. Starp tiem vissmagākie ir osmijs un irīdijs. Šis šo metālu blīvuma rādītājs ir gandrīz vienāds, izņemot nelielu aprēķina kļūdu.

Iridijs tika atklāts 1803. gadā. To atklāja angļu ķīmiķis Smitsons Tennats, pētot dabisko platīnu, kas piegādāts no Dienvidamerika. Tulkojumā no sengrieķu valodas nosaukums "iridium" nozīmē "varavīksne".

Zinātniskā interese kā avots elektriskā enerģija ir smagā metāla izotops - irīdijs-192m2, jo šis metāls ir ļoti garš - 241 gads. Plašs pielietojums Iridijs tika atrasts rūpniecībā un paleontoloģijā – to izmanto pildspalvu spalvu ražošanai un zemes slāņu vecuma noteikšanai.

Osmija atklāšana notika nejauši 1804. gadā. Šis cietais metāls gadā tika atklāts ķīmiskais sastāvs platīna nogulsnes, kas izšķīdinātas ūdens regijā. Nosaukums "osmijs" cēlies no sengrieķu vārda, kas nozīmē "smarža". Šī metāla dabā gandrīz nav. Visbiežāk tas atrodams sastāvā Tāpat kā irīdijs, arī osmijs gandrīz nav pakļauts mehāniskai slodzei. Viens litrs osmija ir daudz smagāks par desmit litriem ūdens. Bet šī šī metāla īpašība vēl nekur nav atradusi pielietojumu.

Cietākais metāls, osmijs, tiek iegūts Krievijas un Amerikas raktuvēs. Tomēr Dienvidāfrika ir atzīta par tās bagātāko atradni. Osmijs bieži atrodams dzelzs meteorītos.

Īpaša interese ir osmijs-187, ko eksportē tikai Kazahstāna. To izmanto, lai noteiktu meteorītu vecumu. Viens grams šī izotopa maksā 10 tūkstošus ASV dolāru.

Nozare galvenokārt izmanto cieto osmija sakausējumu ar volframu (osram) kvēlspuldžu ražošanai. Ražošanā osmijs ir arī katalītiska viela. Diezgan reti no šī metāla tiek izgatavotas griešanas daļas instrumentiem.

Abi smagie metāli - osmijs un irīdijs - gandrīz vienmēr ir ietverti vienā sakausējumā. Tas ir noteikts modelis. Un, lai tos atdalītu, ir jāpieliek lielas pūles, jo tie nav tik mīksti kā, piemēram, sudrabs.

Mūsu pasaule ir pilna pārsteidzoši fakti, kas ir interesanti daudziem cilvēkiem. Dažādu metālu īpašības nav izņēmums. Starp šiem elementiem, kuru pasaulē ir 94, ir kaļamākie un kaļamākie, un ir arī tādi, kuriem ir augsta elektrovadītspēja vai augsts pretestības koeficients. Šajā rakstā tiks runāts par cietākajiem metāliem, kā arī to unikālajām īpašībām.

Iridijs ieņem pirmo vietu to metālu sarakstā, kas izceļas ar vislielāko cietību. Tas tika atvērts gadā XIX sākums gadsimta ķīmiķis no Anglijas Smitsons Tenants. Iridiumam ir šādas fizikālās īpašības:

• ir sudrabaini balta krāsa;
• tā kušanas temperatūra ir 2466 o C;
• viršanas temperatūra – 4428 o C;
• pretestība – 5,3·10−8Ohm·m.

Tā kā irīdijs ir cietākais metāls uz planētas, to ir grūti apstrādāt. Bet to joprojām izmanto dažādās rūpniecības jomās. Piemēram, to izmanto, lai izgatavotu mazas bumbiņas, kuras izmanto pildspalvu uzgaļos. Iridiju izmanto sastāvdaļu ražošanai kosmosa raķetes, dažas automašīnu daļas un citas.

Iridijs dabā sastopams ļoti maz. Šī metāla atradumi ir sava veida pierādījumi tam, ka meteorīti nokrituši vietā, kur tas tika atklāts. Šie kosmiskie ķermeņi satur ievērojamu daudzumu metāla. Zinātnieki uzskata, ka arī mūsu planēta ir bagāta ar irīdiju, taču tās atradnes atrodas tuvāk Zemes kodolam.

Otrajā vietā mūsu sarakstā ir rutēnijs. Šī inertā sudraba metāla atklājums pieder krievu ķīmiķim Kārlim Klausam, kas tika izgatavots 1844. gadā. Šis elements pieder platīna grupai. Tas ir rets metāls. Zinātnieki ir spējuši konstatēt, ka uz planētas ir aptuveni 5 tūkstoši tonnu rutēnija. Gadā iespējams iegūt aptuveni 18 tonnas metāla.

Tāpēc ka ierobežots daudzums un augstās izmaksas, rutēnijs tiek reti izmantots rūpniecībā. To lieto šādos gadījumos:

• tas nav liels skaits pievienots titānam, lai uzlabotu korozijas īpašības;
• Tās sakausējums ar platīnu tiek izmantots, lai izveidotu elektriskos kontaktus, kas ir ļoti izturīgi;
• rutēnijs bieži tiek izmantots kā ķīmisko reakciju katalizators.

1802. gadā atklātais metāls, ko sauc par tantalu, ieņem trešo vietu mūsu sarakstā. To atklāja zviedru ķīmiķis A. G. Ekebergs. Ilgu laiku tika uzskatīts, ka tantals ir identisks niobijam. Bet Vācu ķīmiķis Heinriham Rouzam izdevās pierādīt, ka tie ir divi atšķirīgs elements. Izvēlieties tantalu tīrā formā bija iespējams zinātniekam Verneram Boltonam no Vācijas 1922. gadā. Šis ir ļoti rets metāls. Lielākās tantala rūdas atradnes tika atklātas Rietumaustrālijā.

Pateicoties jūsu unikālas īpašības, tantals ir ļoti pieprasīts metāls. To izmanto dažādās jomās:

• medicīnā tantalu izmanto, lai izgatavotu stiepli un citus elementus, kas var saturēt audus kopā un pat darboties kā kaulu aizstājējs;
• sakausējumi ar šo metālu ir izturīgi pret agresīvu vidi, tāpēc tos izmanto kosmosa iekārtu un elektronikas ražošanā;
• tantalu izmanto arī enerģijas radīšanai kodolreaktoros;
• elements tiek plaši izmantots ķīmiskajā rūpniecībā.

Hroms ir viens no cietākajiem metāliem. Tas tika atklāts Krievijā 1763. gadā atradnē Ziemeļurālos. Tam ir zilgani balta krāsa, lai gan ir gadījumi, kad to uzskata par melnu metālu. Hromu nevar saukt par retu metālu. Šādas valstis ir bagātas ar tās atradnēm:

• Kazahstāna;
• Krievija;
• Madagaskara;
• Zimbabve.

Hroma atradnes ir arī citās valstīs. Šo metālu plaši izmanto dažādās metalurģijas, zinātnes, mašīnbūves un citās nozarēs.

Piekto vietu cietāko metālu sarakstā ieņem berilijs. Tās atklājums pieder ķīmiķim Luisam Nikolasam Vokelinam no Francijas, kas tika veikts 1798. gadā. Šim metālam ir sudrabaini balta krāsa. Neskatoties uz cietību, berilijs ir trausls materiāls, kas apgrūtina tā apstrādi. To izmanto, lai izveidotu augstas kvalitātes skaļruņus. To izmanto, lai izveidotu reaktīvo degvielu un ugunsizturīgus materiālus. Metālu plaši izmanto kosmosa tehnoloģiju un lāzersistēmu izveidē. To izmanto arī kodolenerģētikā un rentgena iekārtu ražošanā.

Cietāko metālu sarakstā ir arī osmijs. Tas ir elements, kas pieder pie platīna grupas, un tā īpašības ir līdzīgas irīdijam. Šis ugunsizturīgais metāls ir izturīgs pret agresīvu vidi, tam ir augsts blīvums un to ir grūti apstrādāt. To atklāja zinātnieks Smitsons Tenants no Anglijas 1803. gadā. Šo metālu plaši izmanto medicīnā. No tā tiek izgatavoti elektrokardiostimulatoru elementi, un to izmanto arī plaušu vārstuļa izveidošanai. To plaši izmanto arī ķīmiskajā rūpniecībā un militāriem mērķiem.

Pārejas sudraba metāla rēnijs ieņem septīto pozīciju mūsu sarakstā. Pieņēmumu par šī elementa esamību 1871. gadā izteica D. I. Mendeļejevs, un ķīmiķiem no Vācijas to izdevās atklāt 1925. gadā. Tikai 5 gadus pēc tam bija iespējams izveidot šī retā, izturīgā un ugunsizturīgā metāla ieguvi. Tajā laikā gadā bija iespējams iegūt 120 kg rēnija. Tagad metāla ražošanas apjoms gadā ir pieaudzis līdz 40 tonnām. To izmanto katalizatoru ražošanai. To izmanto arī, lai izveidotu elektriskus kontaktus, kas var pašattīrīties.

Sudrabpelēks volframs ir ne tikai viens no cietākajiem metāliem, bet arī vadošais ugunsizturībā. To var izkausēt tikai 3422 o C temperatūrā. Pateicoties šai īpašībai, to izmanto, lai izveidotu kvēlspuldzes elementus. No šī elementa izgatavotajiem sakausējumiem ir augsta izturība, un tos bieži izmanto militāriem nolūkiem. Volframu izmanto arī ķirurģisko instrumentu izgatavošanai. To izmanto arī, lai izgatavotu konteinerus, kuros glabā radioaktīvos materiālus.

Viens no cietākajiem metāliem ir urāns. To 1840. gadā atklāja ķīmiķis Peligo. D.I. Mendeļejevs sniedza lielu ieguldījumu šī metāla īpašību izpētē. Urāna radioaktīvās īpašības atklāja zinātnieks A. A. Bekerels 1896. gadā. Tad ķīmiķis no Francijas atklāto metāla starojumu nosauca par Bekerela stariem. Urāns bieži sastopams dabā. Valstis ar lielākajiem noguldījumiem urāna rūda, ir Austrālija, Kazahstāna un Krievija.

Pēdējo vietu cietāko metālu desmitniekā ieņem titāns. Pirmo reizi šo elementu tīrā veidā ieguva ķīmiķis J. Berzēliuss no Zviedrijas 1825. gadā. Titāns ir viegls sudrabbalts metāls, kas ir ļoti izturīgs un izturīgs pret koroziju un mehānisko spriegumu. Titāna sakausējumus izmanto daudzās mašīnbūves, medicīnas un ķīmiskās rūpniecības nozarēs.

Šodien mēs apskatīsim spēcīgākos metālus pasaulē un apspriedīsim to īpašības. Un titāns atver “spēka vērtējumu”.

Vai nav tas izturīgākais?

Metāla nosaukums, domājams, cēlies no sengrieķu varoņa Titāna vārda. Tāpēc mēs šo metālu saistām ar neiznīcināmību. Daudzi uzskata, ka titāns ir spēcīgākais metāls pasaulē. Tomēr patiesībā tas ir tālu no tā.

Pirmo reizi tīrs titāns tika iegūts 1925. gadā. Ieslēgts jauns materiāls uzreiz piesaistīja uzmanību vairāku īpašību dēļ. Titānu ir sācis ļoti aktīvi izmantot rūpniecības sektorā.

Mūsdienās titāns ir 10. vietā starp dabīgajiem metāliem izplatības ziņā. IN zemes garoza tajā ir aptuveni 700 miljoni tonnu. Tas ir, pašreizējās izejvielas pietiks vēl 150 gadus.

Titānam ir lieliskas īpašības. Tas ir viegls un izturīgs metāls, kas ir izturīgs pret koroziju. To var viegli termiski apstrādāt, un tam ir plašs pielietojumu klāsts. Tas mijiedarbojas ar citiem periodiskās tabulas elementiem tikai sildot. Dabā sastopams rutila un ilmenīta rūdās. Tīru titānu iegūst, saķepinot rūdu ar hloru.

Tas spēj izturēt milzīgas slodzes. Metāls izceļas ar augstu izturību un triecienizturību. To izmanto ražošanā Transportlīdzeklis, raķetes un pat zemūdenes. Titāns var izturēt spiedienu pat lielā dziļumā.

Tas ir populārs arī medicīnas nozarē. Uz tā bāzes izgatavotās protēzes nesadarbojas ar ķermeņa audiem un nav pakļautas korozijai. Taču ar gadiem tā sāk nolietoties, kas liek nomainīt protēzi pret jaunu.

Jauni notikumi

2016. gadā zinātnieki atrada veidu, kā uzlabot titāna īpašības un padarīt to vēl izturīgāku. Pētījuma galvenais mērķis ir atrast vairāk izturīgs materiāls, vienlaikus ir saderīgs ar ķermeņa audiem. Un tad viņi atcerējās to zeltu ilgi gadi izmanto protezēšanā.

Titāna un zelta sakausējums pēc vairākiem mēģinājumiem atrast ideālu komponentu attiecību izrādījās neticami izturīgs. 4 reizes stiprāks par citiem metāliem, ko mūsdienās izmanto protezēšanai.

Tantals

Viens no spēcīgākajiem metāliem. Nosaukts sengrieķu dieva Tantala vārdā, kurš saniknoja Zevu un tika iemests ellē. Tam ir sudrabaini balta krāsa ar zilganu nokrāsu. Tas ir raksturīgs granīta un sārmainās magmas elements. Tas tiek iegūts no minerāla koltāna, visvairāk lieli noguldījumi kas atrodas Brazīlijā un Āfrikā.

Tas tika atvērts tālajā 1802. gadā. Tad tas tika uzskatīts par kolumbija šķirni, bet vēlāk tika noskaidrots, ka tie ir divi dažādi metāli ar līdzīgām īpašībām. Tikai 100 gadus vēlāk bija iespējams iegūt tīru tantalu. Tās izmaksas šodien ir diezgan augstas - 150 USD par 1 kg metāla.

Tantals ir ugunsizturīgs metāls ar diezgan augstu blīvumu. No ķīmiskā viedokļa tas ir stabils, jo nešķīst atšķaidītās skābēs. Pulvera veidā tantals labi sadeg gaisā. Izmanto elektrolītisko kondensatoru, sildītāju ražošanai vakuuma krāsnīs. Tantala kondensatori palielina kalpošanas laiku elektroniskās sistēmas līdz 10-12 gadiem. Zīmīgi, ka pat juvelieri ir atraduši tam pielietojumu - tie aizstāj platīnu.

Metālu stiprības pārbaude parādīja, ka tantala un volframa sakausējuma stiprība ir gandrīz simts procenti.

Osmijs ir ļoti...

Osmijs ir vēl viens neticami spēcīgs metāls. Tas ir iekļauts arī retāko un dārgāko sarakstā. Zemes garozā tas atrodas nelielos daudzumos. Tas ir klasificēts kā izkliedēts, tas ir, tam nav savu noguldījumu. Tāpēc tā ieguve ir saistīta ar milzīgām grūtībām.

Osmijs pieder pie platīna metālu grupas. Tās izmaksas ir aptuveni 10 000 USD par gramu. Cenā tas ir otrais pēc mākslīgās Kalifornijas. Tas sastāv no vairākiem izotopiem, kurus ir neticami grūti atdalīt. Populārākais izotops ir osmijs-187. Tā cena par gramu sasniedz pat 200 000 USD!

Osmijs ir metālu blīvuma rekordists. Turklāt tas ir augstas stiprības metāls. Sakausējumi, kas satur osmiju, kļūst izturīgi pret koroziju un kļūst stiprāki un izturīgāki. Metālu izmanto arī tīrā veidā, piemēram, dārgu tintes pildspalvu izgatavošanai, kas praktiski nenolietojas un neraksta gadiem ilgi.

Chromium

Hroms, kobalts un volframs zinātnei ir zināmi kopš 1913. gada un ir apvienoti parastais nosaukums- stelīti. Tie paliek cieti pat 600 grādu temperatūrā pēc Celsija.

Šis metāls galvenokārt atrodams Zemes dziļajos slāņos. Tas ir atrodams arī akmeņainos meteorītos, kas tiek uzskatīti par mūsu mantijas analogiem. Rūpnieciska vērtība ir tikai hromētiem spineļiem. Daudzi minerāli, kas satur hromu, ir pilnīgi bezjēdzīgi. Tīrāko hromu iegūst koncentrētu ūdens šķīdumu elektrolīzē vai hroma sulfāta elektrolīzē.

Metāls kombinācijā ar tēraudu ievērojami uzlabo tā izturību un arī palielina izturību pret oksidēšanos. Tas uzlabo tērauda īpašības, nesamazinot tā elastību.

Rutēnijs

Tas pieder pie platīna grupas un ir klasificēts kā cēlmetāls. Taču no viņu saraksta rutēnijs tiek uzskatīts par vismazāk cildeno... To 1844. gadā atklāja zinātnieks Karls Ernsts Klauss. Zīmīgi, ka profesors nemitīgi smirdēja un garšoja savu pētījumu rezultātus. Reiz viņš pat guva mutes apdegumu, nogaršojot kādu no paša atklātajiem rutēnija savienojumiem.

Tās pasaules rezerves šodien ir aptuveni 5000 tonnu. Rutēnijs ilgu laiku tiek pētīta, taču daudzas tās īpašības joprojām nav zināmas. Problēma ir tāda, ka vēl nav atrasts veids, kā pilnībā attīrīt rutēniju. Izejvielu piesārņojums neļauj izpētīt tā īpašības. Tomēr mediķi ir pārliecināti, ka metāla izmantošana ikdienā var palielināt iedzīvotāju saslimstību. Tieši tāpēc rutēnija-106 izotopa izdalīšanās Urālos izraisīja tādu rezonansi presē. Galu galā rutēnijam-106 ir radioaktīvas īpašības.

Tajā pašā laikā tā vērtība 2017. gadā negaidīti pārspēja visus platīna metālus.

Iridijs ir spēcīgākais metāls

Tas ir irīdijs, kam ir visaugstākā izturība. Jā, blīvuma ziņā tas ir zemāks par osmiju, taču tam ir augstākais stiprības koeficients. To sauc arī par retāko metālu, taču patiesībā astatīna saturs zemes garozā ir vēl mazāks.

Iridijs tika pētīts ļoti rūpīgi. 70 gadus vēlāk tās galvenās īpašības – neticamā izturība un izturība pret koroziju – ir kļuvušas zināmas visā pasaulē. Mūsdienās to izmanto daudzās nozarēs. Tiek izmantota lauvas tiesa no metāla ķīmiskā rūpniecība. Atlikusī daļa tiek izplatīta daudzās citās jomās, tostarp medicīnā un juvelierizstrādājumos. Iridijs apvienojumā ar platīnu rada augstas kvalitātes un ļoti izturīgas rotaslietas.

Cietākais metāls ir hroms, titāns.

Chromium— periodiskās tabulas ceturtā perioda sestās grupas sekundārās apakšgrupas elements ķīmiskie elementi Mendeļejevs D.I., ar atomskaitli 24. Apzīmē ar simbolu Cr (latīņu: Chromium). Vienkāršā viela hroms (CAS numurs: 7440-47-3) ir ciets metāls zilgani baltā krāsā.

Hroms dabā sastopams galvenokārt hroma dzelzsrūdas Fe(CrO2)2 (dzelzs hromīta) formā. Ferohromu no tā iegūst, reducējot elektriskās krāsnīs ar koksu (oglekli):
FeO Cr2O3 + 4C → Fe + 2Cr + 4CO

Hroms ir diezgan izplatīts elements, tā saturs zemes garozā ir aptuveni 0,02% (22. vieta).

Ferohromu izmanto leģēto tēraudu ražošanai.

Lai iegūtu tīru hromu, reakciju veic šādi:

1) izkausē dzelzs hromītu ar nātrija karbonātu (sodas pelniem) gaisā:
4Fe(CrO2)2 + 8Na2CO3 + 7O2 → 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2

2) izšķīdina nātrija hromātu un atdala to no dzelzs oksīda;

3) pārvērš hromātu par dihromātu, paskābinot šķīdumu un kristalizējot dihromātu;

4) tīru hroma oksīdu iegūst, dihromātu reducējot ar akmeņoglēm:
Na2Cr2O7 + 2C → Cr2O3 + Na2CO3 + CO

5) metālisko hromu iegūst, izmantojot aluminotermiju:
Cr2O3+ 2Al → Al2O3 + 2Cr + 130 kcal

6) izmantojot elektrolīzi, elektrolītisko hromu iegūst no hromanhidrīda šķīduma ūdenī, kurā ir pievienota sērskābe. Šajā gadījumā katodos galvenokārt notiek 3 procesi:
sešvērtīgā hroma reducēšana par trīsvērtīgo hromu ar tā pāreju šķīdumā;
ūdeņraža jonu izvadīšana ar ūdeņraža gāzes izdalīšanos;
sešvērtīgo hromu saturošu jonu izvadīšana ar metāliskā hroma izgulsnēšanos;
Cr2O72− + 14Н+ + 12е− = 2Cr + 7H2O

Kvītshroms

Hroma rūpnieciskās ražošanas izejviela ir hroma dzelzsrūda. Tā ķīmiskā apstrāde noved pie Cr2O3. Cr2O3 reducēšana ar alumīniju vai silīciju rada zemas tīrības hroma metālu:
Cr2O3+Al=Al2O3+2Cr
2Cr2O3+3Si=3SiO2+4Cr
Tīrāku metālu iegūst ar elektrolīzi koncentrēti šķīdumi hroma savienojumi.

Titāns - (latīņu valodā Titanium; apzīmē ar simbolu Ti) ir ceturtās grupas sekundārās apakšgrupas elements, D.I.Mendeļejeva ķīmisko elementu periodiskās tabulas ceturtais periods ar atomskaitli 22. Vienkāršā viela titāns (CAS numurs : 7440-32-6) - viegls metāls sudrabaini baltā krāsā. Eksistē divās kristālu modifikācijās: α-Ti ar sešstūrveida cieši iesaiņotu režģi, β-Ti ar kubisku korpusu centrētu blīvējumu, α↔β pārejas temperatūra 883 °C

Mīkstākie metāli ir kālijs, rubīdijs, cēzijs.

Kālijs- pirmās grupas, Mendeļejeva D.I. ķīmisko elementu periodiskās sistēmas ceturtā perioda galvenās apakšgrupas elements ar atomskaitli 19. Apzīmē ar simbolu K (latīņu Kalium). Vienkārša viela kālijs (CAS numurs: 7440-09-7) - mīksts sārmu metāls sudraba-balta krāsa.
Dabā kālijs ir atrodams tikai savienojumos ar citiem elementiem, piemēram, in jūras ūdens, kā arī daudzos minerālos. Tas ļoti ātri oksidējas gaisā un ļoti viegli iekļūst ķīmiskās reakcijas, īpaši ar ūdeni, veidojot sārmu. daudzos aspektos Ķīmiskās īpašības kālijs ir ļoti tuvi nātrijam, taču no bioloģiskās funkcijas un dzīvo organismu šūnu izmantošanas viedokļa tie tomēr atšķiras.

Rubidijs- pirmās grupas, piektā perioda ķīmisko elementu D.I.Mendeļejeva periodiskās sistēmas galvenās apakšgrupas elements ar atomskaitli 37. Apzīmē ar simbolu Rb (lat. Rubidium). Vienkāršā viela rubīdijs (CAS numurs: 7440-17-7) ir mīksts sārmu metāls ar sudrabaini baltu krāsu.

Cēzijs- D.I. Mendeļejeva ķīmisko elementu sestā perioda pirmās grupas galvenās apakšgrupas elements, atomskaitlis 55. Apzīmē ar simbolu Cs (lat. Cēzijs). Vienkāršā viela cēzijs (CAS numurs: 7440-46-2) ir mīksts sārmu metāls sudrabaini dzeltenā krāsā. Cēzijs savu nosaukumu ieguva par divu spilgti zilu līniju klātbūtni emisijas spektrā (no latīņu caesius - debeszils).

– Vispirms saki, Panama, kādus cilvēkus tu pazīsti? metāli?
- Dzelzs.
- Un kas vēl?
- Vairāk? Nē, es vairs nezinu.
- Zini, zini. Rūpīgi padomājiet, atcerieties. Labi, es jums došu mājienu. Pastāstiet man, no kā ir izgatavots makšķeres gremdētājs?
- Izgatavots no svina.
- No kā ir izgatavots mammas gredzens?
- Izgatavots no zelta.
- Pa labi. Bet gan svins, gan zelts ir metāli. Panna ir alumīnija, kas nozīmē metālu, java un piesta ir misiņš, metāla stieples, ja no tām nokasa plastmasas “apģērbu”, ir varš, metāls. Pasaulē ir daudz vairāk dažādi metāli! Un daudzi no tiem pārsteidzošas īpašības. Kuru? Bet atbildiet uz maniem jautājumiem: vai tas ir nepieciešams? metāli noslīcināt ūdenī?
- Obligāti. Pat adata nogrimst. ES esmu redzējis.
– Tātad, Panama, ir tādi vieglie metāli, kas peld ūdenī kā korķis. Vienu no tiem sauc par litiju. Tas ir vieglāks par ūdeni... Es neatceros, cik daudz. Bumka droši vien zina.
- SVEIKA, IESLĒGTS.
LITIJS IR DIVREIZ VIEGĀKS PAR ŪDENI UN 15 REIZES VIEGLĀKS PAR DZELZI. LITIJS IR VAIRĀK NEKĀ 150 MINERĀLU SASTĀVDAĻA, TAS IR GANDRĪZ KATRĀ AKMENĪ, UN TĀPĒC TAS IEGŪTI ŠO NOSAUKUMU: GRIEĶU VĀRDS “LITHOS” NOZĪMĒ “AKMENS”. ŠIS SUDRABABALTAIS METĀLS IR KARSTĀ
KRĀSĪS TO KUSĒ UN SAJAUKS AR CITIEM METĀLIEM. TIEK IEGŪTI SAKAUSĒJUMI. ALUMĪNIJS NAV ĻOTI STIPRĀS, BET, JA TO LEUSĒ AR LITIJU, REZULTĀTI IR DAUDZ STIPRĀKS METĀLS.
- Paldies, Bumka. ES jautāju jauns jautājums: Vai metāli slimo?
– Vai viņi ir slimi?! Tas ir smieklīgi!
Tātad, ūdens krāns var izraisīt iesnas, bet nazis var izraisīt garo klepu?
Smieklīgi!
- Metāli joprojām sāp.
Vai rūsa, par kuru mēs nesen runājām, nav metālu slimība? Viņi pat no tā “mirst” un tiek iznīcināti. Bija tērauds, bet tas ilgi gulēja ūdenī – sabruka un pārklājās ar sarkanu rūsu. Trons sabruks pulverī. Nav brīnums, ka cilvēki saka: rūsa (tas ir, rūsa) ēd dzelzi. Tāpēc es to ēdu. Tagad atbildiet - vai metāls ir šķidrs? Nevis tad, kad tas ir izkusis karstā cepeškrāsnī, bet vienmēr šķidrs?
- Šķidrais metāls, vectēv Vai tu zini? Jā, tas ir tāds pats kā " karsts ledus»!
"Tātad jūs sakāt, ka tas nenotiek?" Vai esat aizmirsis par dzīvsudrabu, kas rāda temperatūru termometrā? Šis ir īsts šķidrums metāls! Ja nejauši nometīsit vai salauzīsiet termometru, dzīvsudrabs izplatīsies pa grīdu mazās bumbiņās. Ja jūs tos savācat, tie uzreiz saplūdīs vienā. Šis ir rūdījums šķidrs metāls tikai ļoti stipra sala laikā.
Starp citu, dzīvsudrabs ir vajadzīgs ne tikai termometriem. Tas ir nepieciešams arī cauruļu lampām, kas nodrošina spilgtu dienasgaismu. Dzīvsudrabs ir daļa no krāsām, kas pārklāj kuģu dibenus. Pēc tam kuģi vairs tik ļoti nerūsē pat sāļā jūras ūdenī, un to dibens ir mazāk aizaudzis ar gliemežvākiem un aļģēm.
Nu, galu galā atbildēsim uz jautājumu: kurš metāls ir stiprākais, kurš mīkstākais?
Pirmkārt, par visizturīgāko. Tas ir sudrabaini baltā krāsā un tiek saukts par titānu. Titāns ir 12 reizes cietāks par alumīniju, 4 reizes cietāks par dzelzi un varu. Ja karsēsiet citus metālus, tie uzreiz zaudēs spēku. Bet titāns... temperatūra ir 500 grādi, un tā joprojām ir tikpat spēcīga kā bija. Ne velti daudzas reaktīvo lidmašīnu daļas ir izgatavotas no titāna. Šis metāls ir tik stiprs, ka to var sasmalcināt tikai ar visspēcīgākajām āmuru mašīnām.
Bet nātrijs (arī sudrabaini balts), lai arī ir metāls, ar pirkstiem saplacināt neko nemaksā. Un magnijs ir slavens ar savu labo sadegšanu. Jā, jā - metāls, bet tas deg! Viņš atnesa uz plānām magnija skaidām aizdedzinātu sērkociņu, un tas uzliesmoja.

Lūk, atbilde uz jūsu jautājumu: Kurš metāls ir cietākais un kurš mīkstākais?

Viss, kas jums jāzina par titānu, kā arī hromu un volframu

Daudzus interesē jautājums: kurš ir cietākais metāls pasaulē? Tas ir titāns. Šī cietā viela būs galvenā raksta daļa. Nedaudz iepazīsimies arī ar tādiem cietajiem metāliem kā hroms un volframs.

9 interesanti fakti par titānu

1. Ir vairākas versijas, kāpēc metāls ieguvis savu nosaukumu. Viena teorija ir tāda, ka viņš tika nosaukts titāniem, bezbailīgām pārdabiskām radībām. Saskaņā ar citu versiju nosaukums cēlies no feju karalienes Titānijas.
2. Titānu 18. gadsimta beigās atklāja vācu un angļu ķīmiķis.
3. Titāns jau sen nav izmantots rūpniecībā tā dabiskā trausluma dēļ.
4. 1925. gada sākumā pēc virknes eksperimentu ķīmiķi ieguva titānu tīrā veidā.
5. Titāna skaidas ir viegli uzliesmojošas.
6. Tas ir viens no vieglākajiem metāliem.
7. Titāns var kust tikai temperatūrā virs 3200 grādiem.
8. Vāra 3300 grādu temperatūrā.
9. Titānam ir sudraba krāsa.

Titāna atklāšanas vēsture

Metālu, kas vēlāk tika nosaukts par titānu, atklāja divi zinātnieki – anglis Viljams Gregors un vācietis Martins Gregors Klaprots. Zinātnieki strādāja paralēli un nekrustoja viens ar otru. Atklājumu atšķirība ir 6 gadi.

Viljams Gregors savam atklājumam deva vārdu: manakīns.

Vairāk nekā 30 gadus vēlāk tika iegūts pirmais titāna sakausējums, kas izrādījās ārkārtīgi trausls un nekur nebija izmantojams. Tiek uzskatīts, ka tikai 1925. gadā titāns tika izolēts tīrā veidā, kas kļuva par vienu no populārākajiem metāliem rūpniecībā.

Ir pierādīts, ka krievu zinātniekam Kirilovam 1875. gadā izdevās iegūt tīru titānu. Viņš publicēja brošūru, kurā sīki izklāstīts viņa darbs. Taču kāda mazpazīstama krieva pētījumi palika nepamanīti.

Vispārīga informācija par titānu

Titāna sakausējumi ir glābiņš mehāniķiem un inženieriem. Piemēram, lidmašīnas korpuss ir izgatavots no titāna. Lidojuma laikā tas sasniedz ātrumu, kas vairākas reizes pārsniedz skaņas ātrumu. Titāna korpuss uzkarst līdz temperatūrai virs 300 grādiem un nekūst.

Metāls noslēdz pirmo desmitnieku kategorijā “Visizplatītākie metāli dabā”. Lielas atradnes ir atklātas Dienvidāfrikā, Ķīnā un daudz titāna Japānā, Indijā un Ukrainā.

Kopējās pasaules titānu rezerves ir vairāk nekā 700 miljoni tonnu. Ja ražošanas rādītāji paliks nemainīgi, titāna pietiks vēl 150-160 gadiem.

Lielākais cietākā metāla ražotājs pasaulē ir Krievijas uzņēmums VSMPO-Avisma, kas apmierina trešdaļu pasaules vajadzību.

Titāna īpašības

1. Izturība pret koroziju.
2. Augsta mehāniskā izturība.
3. Zems blīvums.

Titāna atomu svars ir 47,88 amu, sērijas numurs V ķīmiskā tabula Mendeļejevs - 22. Ārēji tas ir ļoti līdzīgs tēraudam.

Metāla mehāniskais blīvums ir 6 reizes lielāks nekā alumīnija, 2 reizes lielāks nekā dzelzs. Tas var apvienoties ar skābekli, ūdeņradi, slāpekli. Savienojot ar oglekli, metāls veido neticami cietus karbīdus.

Titāna siltumvadītspēja ir 4 reizes mazāka nekā dzelzs un 13 reizes mazāka nekā alumīnija.

Titāna ieguves process

Zemē ir liels daudzums titāna, tomēr tā ieguve no dzīlēm maksā lielu naudu. Ražošanai tiek izmantota jodīda metode, kuras autors tiek uzskatīts par Van Arkel de Boer.

Metode ir balstīta uz metāla spēju savienoties ar jodu pēc šī savienojuma sadalīšanās, var iegūt tīru titānu, bez svešiem piemaisījumiem.

Interesantākās lietas, kas izgatavotas no titāna:

• protēzes medicīnā;
• mobilo ierīču dēļi;
• raķešu sistēmas kosmosa izpētei;
• cauruļvadi, sūkņi;
• nojumes, karnīzes, ēku ārējais apšuvums;
• lielākā daļa detaļu (šasija, apdare).

Titāna pielietošanas jomas

Titānu aktīvi izmanto militārajā sfērā, medicīnā un juvelierizstrādājumos. Tam tika dots neoficiāls nosaukums "nākotnes metāls". Daudzi saka, ka tas palīdz sapņus pārvērst realitātē.

Cietākais metāls pasaulē sākotnēji tika izmantots militārajā un aizsardzības jomā. Mūsdienās galvenais titāna izstrādājumu patērētājs ir lidmašīnu rūpniecība.

Titāns ir universāls celtniecības materiāls. Daudzus gadus to izmantoja lidmašīnu turbīnu radīšanai. Lidmašīnu dzinējos ventilatora elementi, kompresori un diski ir izgatavoti no titāna.

Mūsdienīgs dizains lidmašīna var saturēt līdz 20 tonnām titāna sakausējuma.

Galvenās titāna pielietošanas jomas gaisa kuģu būvē:

• produktiem telpiskā forma(durvju apmales, lūkas, apdares, grīdas segumi);
• agregāti un komponenti, kas pakļauti lielai slodzei (spārnu kronšteini, šasijas, hidrauliskie cilindri);
• dzinēja daļas (korpuss, kompresora lāpstiņas).

Pateicoties titānam, cilvēks varēja iziet cauri skaņas barjerai un ielauzties kosmosā. To izmantoja, lai izveidotu apkalpi raķešu sistēmas. Titāns var izturēt kosmiskais starojums, temperatūras izmaiņas, kustības ātrums.

Šim metālam ir zems blīvums, kas ir svarīgi kuģu būves nozarē. No titāna izgatavotie izstrādājumi ir viegli, kas nozīmē, ka svars tiek samazināts un manevrētspēja, ātrums un darbības rādiuss palielinās. Ja kuģa korpuss ir apšūts ar titānu, tas nebūs jākrāso daudzus gadus – titāns jūras ūdenī nerūsē (korozijas izturība).

Visbiežāk šo metālu izmanto kuģu būvē turbīnu dzinēju, tvaika katlu un kondensatora cauruļu ražošanai.

Naftas rūpniecība un titāns

Īpaši dziļa urbšana tiek uzskatīta par daudzsološu jomu titāna sakausējumu izmantošanai. Lai pētītu un iegūtu pazemes resursus, nepieciešams iekļūt dziļi pazemē - vairāk nekā 15 tūkstošus metru. Piemēram, alumīnija urbšanas caurules plīsīs sava smaguma dēļ, un tikai titāna sakausējumi var sasniegt patiesi lielu dziļumu.

Ne tik sen titānu sāka aktīvi izmantot, lai izveidotu akas jūras plauktos. Speciālisti kā aprīkojumu izmanto titāna sakausējumus:

• eļļas ražošanas iekārtas;
• augstspiediena tvertnes;
• dziļūdens sūkņi, cauruļvadi.

Titāns sportā, medicīnā

Titāns ir ļoti populārs sporta laukums tā spēka un viegluma dēļ. Pirms vairākiem gadu desmitiem no titāna sakausējumiem tika izgatavots velosipēds, pirmais sporta aprīkojums, kas izgatavots no cietākā materiāla pasaulē. Mūsdienīgs velosipēds sastāv no titāna korpusa, vienādām bremzēm un sēdekļa atsperēm.

Titāna golfa nūjas ir izveidotas Japānā. Šīs ierīces ir vieglas un izturīgas, taču ļoti dārgas.

Lielākā daļa mantu, kas atrodas alpīnistu un ceļotāju mugursomā, ir izgatavotas no titāna - trauki, gatavošanas komplekti, plaukti telšu stiprināšanai. Titāna ledus cirvji ir ļoti populārs sporta aprīkojums.

Šis metāls ir ļoti pieprasīts medicīnas nozarē. Lielākā daļa ķirurģisko instrumentu ir izgatavoti no titāna – viegli un ērti.

Vēl viena nākotnes metāla pielietojuma joma ir protezēšanas izveide. Titāns lieliski “kombinējas” ar cilvēka ķermeni. Ārsti šo procesu sauca par "īstu radniecību". Titāna struktūras ir drošas muskuļiem un kauliem un reti izraisa alerģiska reakcija, netiek iznīcināti ar šķidrumu organismā. Titāna protēzes ir izturīgas un var izturēt milzīgas fiziskās slodzes.

Titāns ir pārsteidzošs metāls. Tas palīdz cilvēkam sasniegt nepieredzētus augstumus dažādās dzīves jomās. Tas ir mīlēts un cienīts par savu spēku, vieglumu un ilgajiem kalpošanas gadiem.

Hroms ir viens no cietākajiem metāliem.

Interesanti fakti par hromu

1. Metāla nosaukums cēlies no grieķu vārda “chroma”, kas nozīmē krāsa.
2. B dabiska vide hroms nav atrodams tīrā veidā, bet tikai hroma dzelzsrūdas, dubultā oksīda veidā.
3. Lielākās metāla atradnes atrodas Dienvidāfrikā, Krievijā, Kazahstānā un Zimbabvē.
4. Metāla blīvums – 7200 kg/m3.
5. Hroms kūst 1907 grādu temperatūrā.
6. Vāra 2671 grādu temperatūrā.
7. Absolūti tīram hromam bez piemaisījumiem ir raksturīga elastība un viskozitāte. Savienojumā ar skābekli, slāpekli vai ūdeņradi metāls kļūst trausls un ļoti ciets.
8. Šo sudrabaini balto metālu 18. gadsimta beigās atklāja francūzis Luiss Nikolass Vokelins.

Hroma metāla īpašības

Hromam ir ļoti augsta cietība un tas var griezt stiklu. To neoksidē gaiss vai mitrums. Ja metāls tiek uzkarsēts, oksidēšanās notiks tikai uz virsmas.

Gadā tiek patērēts vairāk nekā 15 000 tonnu tīra hroma. Tiek uzskatīts par līderi tīra hroma ražošanā Angļu uzņēmums Zvanu metāli.

ASV patērē visvairāk hroma Rietumu valstis Eiropa un Japāna. Hroma tirgus ir nestabils, un cenas ir ļoti dažādas.

Hroma izmantošanas jomas

Visbiežāk izmanto sakausējumu un galvanisko pārklājumu veidošanai (transportēšanai paredzēta hromēšana).

Tēraudam pievieno hromu, kas uzlabo fizikālās īpašības metāls Šie sakausējumi ir vispieprasītākie melnajā metalurģijā.

Populārākā tērauda marka sastāv no hroma (18%) un niķeļa (8%). Šādiem sakausējumiem ir lieliska izturība pret oksidāciju un koroziju, un tie ir izturīgi pat augstā temperatūrā.

Apkures krāsnis ir izgatavotas no tērauda, ​​kas satur trešdaļu hroma.

Kas vēl ir izgatavots no hroma?

1. Šaujamieroču stobri.
2. Zemūdens korpuss.
3. Ķieģeļi, kurus izmanto metalurģijā.

Vēl viens ārkārtīgi ciets metāls ir volframs.

Interesanti fakti par volframu

1. Metāla nosaukums tulkojumā no vācu valodas (“Wolf Rahm”) nozīmē “vilku putas”.
2. Tas ir ugunsizturīgākais metāls pasaulē.
3. Volframam ir gaiši pelēka nokrāsa.
4. Metālu 18. gadsimta beigās (1781) atklāja zviedrs Kārlis Šēle.
5. Volframs kūst 3422 grādu temperatūrā, vārās 5900.
6. Metāla blīvums ir 19,3 g/cm³.
7. Atomu masa– 183,85, VI c grupas elements periodiskā tabula Mendeļejevs (sērijas numurs – 74).

Volframa ieguves process

Volframs pieder liela grupa reti metāli. Tas ietver arī rubīdiju un molibdēnu. Šai grupai ir raksturīga zema metālu izplatība dabā un neliels patēriņa apjoms.

Volframa ražošana sastāv no 3 posmiem:

• metāla atdalīšana no rūdas, akumulēšana šķīdumā;
• savienojuma izolēšana, tā attīrīšana;
• tīra metāla atdalīšana no gatavā ķīmiskā savienojuma.
• Volframa ražošanas izejmateriāli ir šelīts un volframīts.

Volframa pielietojumi

Volframs ir vairuma stipro sakausējumu pamatā. To izmanto lidmašīnu dzinēju, elektrisko vakuuma ierīču daļu un kvēldiegu izgatavošanai.
Metāla augstais blīvums ļauj izmantot volframu, lai radītu ballistiskās raķetes, lodes, pretsvari, artilērijas lādiņi.

Uz volframa bāzes izgatavotus savienojumus izmanto citu metālu apstrādei, kalnrūpniecībā (urbumu urbšanai), krāsām un lakām, kā arī tekstilizstrādājumiem (kā organiskās sintēzes katalizatoru).

No sarežģītiem volframa savienojumiem tie ražo:

• vadi – izmanto apkures krāsnīs;
• lentes, folija, plāksnes, loksnes - velmēšanai un plakanai kalšanai.

Titāns, hroms un volframs ir pasaules cietāko metālu saraksta augšgalā. Tos izmanto daudzās cilvēka darbības jomās - aviācijā un raķešu būvē, militārais lauks, būvniecībā, un tajā pašā laikā tas nav viss metālu pielietojuma klāsts.