Kaj je močnejše od kovine. Najdražja kovina na svetu

Trdnost in gostota sta ena glavnih značilnosti vseh trenutno znanih kemični elementi. Najmočnejša kovina na svetu ima neverjetne lastnosti in se uspešno uporablja v različnih sektorjih človeškega življenja.

Najmočnejša kovina na svetu je titan. Do tega mnenja znanstveniki niso prišli takoj po odkritju tega elementa ob koncu 18. stoletja. Sprva se je titan zdel precej krhek, toda leta 1925 so to snov izolirali v čista oblika, ki je postal prava senzacija.

Ta kovina ima zelo visoko trdnost, a hkrati relativno nizko gostoto. Je 2-krat močnejši od železa. Mnogi se sprašujejo, zakaj jeklo ni prejelo tako častnega naziva. Toda v resnici ni kovina. Je le zlitina na osnovi železa in ogljika.

Titan se praktično nikoli ne uporablja v svoji čisti obliki. Strokovnjaki so se ga naučili kombinirati z drugimi elementi, da bi zmanjšali stroške materiala in povečali njegove najpomembnejše lastnosti.

Titanove zlitine se zaradi izredne trdnosti in lahkosti uporabljajo v medicini, vojaški industriji, strojništvu in nakitu. Uporablja se na primer za izdelavo kirurških instrumentov, protetike in celo srčnih zaklopk. Ta kovina praktično ni izpostavljena koroziji. Ta lastnost je zelo cenjena. Strokovnjaki so ugotovili, da pacienti niso alergični na titanove proteze, zato se na nekaterih področjih medicine uporabljajo samo zlitine na osnovi tega elementa.Znanstveniki so opazili tudi visoko združljivost titana s človeškim tkivom. Ta snov se pogosto uporablja pri izdelavi ortopedskih protez.

Titan se uporablja pri gradnji trupov podmornic, pa tudi v vesoljski industriji. Nekateri deli dirkalnih avtomobilov so izdelani iz titanovih zlitin. V tem primeru je zelo pomembno, da avto ni le vzdržljiv, ampak tudi relativno lahek. Zmanjšanje teže pozitivno vpliva na sposobnost pospeševanja do visokih hitrosti.

Titanove zlitine se uporabljajo v gradbeništvu. Iz njih izdelujejo različne dekorativne izdelke: žlebove, obrobe, slemena. Nakit je izdelan iz titana. Ti izdelki so razvrščeni kot dragi nakit, vendar mnogi od njih izgledajo preprosto čudovito in ne izgubijo videzže vrsto let. Izvedene so bile študije, zahvaljujoč katerim je bilo mogoče ugotoviti, da je opisana kovina popolnoma varna za zdravje ljudi.

Titan ni redek element, pridobivajo ga v Rusiji, Indiji, na Japonskem, v Južni Afriki in Ukrajini. Po razširjenosti se uvršča na 10. mesto med vsemi kovinami. To zelo pozitivno vpliva na njegove stroške. Titanove zlitine je mogoče kupiti po relativno nizki ceni, kar je zelo pomembno, saj se v nekaterih panogah uporablja v velikih količinah. In cena ne igra najmanjše vloge pri izbiri materiala.

Najmočnejša kovina na svetu je titan. Izdelan je iz medicinski instrumenti, oprema, pa tudi nekateri deli avtomobilov, podmornic in letal. Zlitine na njegovi osnovi so znane po svoji sposobnosti, da se upirajo koroziji in dolgo časa ohranjajo svoje lastnosti.

Ker imajo največjo gostoto. Med njimi sta najtežja osmij in iridij. Ta indikator gostote teh kovin je skoraj enak, razen majhne napake pri izračunu.

Odkritje iridija se je zgodilo leta 1803. Odkril ga je angleški kemik Smithson Tennat med preučevanjem naravne platine, dostavljene iz Južna Amerika. V prevodu iz stare grščine ime "iridij" pomeni "mavrica".

Znanstveno zanimiv kot vir električne energije je izotop težke kovine - iridij-192m2, saj je ta kovina zelo dolga - 241 let. Iridij se pogosto uporablja v industriji in paleontologiji - uporablja se za izdelavo peres in določanje starosti zemeljskih plasti.

Odkritje osmija se je zgodilo po naključju leta 1804. To najtršo kovino so odkrili l kemična sestava usedlina platine, raztopljena v aqua regia. Ime "osmij" izhaja iz starogrške besede za "vonj". Te kovine v naravi skorajda ni. Najpogosteje ga najdemo v sestavi Tako kot iridij tudi osmij skoraj ni podvržen mehanskim obremenitvam. En liter osmija je veliko težji od desetih litrov vode. Toda ta lastnost te kovine še ni nikjer našla uporabe.

Najtršo kovino, osmij, kopljejo v ruskih in ameriških rudnikih. Vendar je Južna Afrika priznana kot njeno najbogatejše nahajališče. Osmij pogosto najdemo v železovih meteoritih.

Posebno zanimiv je osmij-187, ki ga izvaža samo Kazahstan. Uporablja se za določanje starosti meteoritov. En gram tega izotopa stane 10 tisoč ameriških dolarjev.

Uporablja se predvsem v industriji trda zlitina osmija z volframom (osram) za proizvodnjo žarnic z žarilno nitko. Osmij je tudi katalizator v proizvodnji, zelo redko so iz te kovine izdelani rezalni deli instrumentov v kirurgiji.

Obe težki kovini - osmij in iridij - sta skoraj vedno v isti zlitini. To je določen vzorec. In da jih ločite, se morate zelo potruditi, saj niso tako mehke kot na primer srebro.

Danes obstaja ogromno različnih kovin, lahko so lahka težka, mehko in trdo, drago in poceni. Trenutno je najdražja kovina kalifornijska, ocenjena je na 10 milijonov dolarjev za gram. Po svetu ga je približno pet gramov, zato je njegova cena tako drugačna od vseh drugih kovin. Kalifornij je radioaktivna kovina in se lahko uporablja kot nadomestek za jedrske reaktorje in v drugih industrijah. Te kovine ni mogoče dobiti v naravi, umetno so jo ustvarili že leta 1950 na univerzi Berkeley v Kaliforniji. Danes se ta kovina najpogosteje uporablja v eksperimentih, povezanih z dirigiranjem radioterapija in jedrska cepitev.

Kalifornija

Najlažjo kovino na svetu so umetno ustvarili kitajski znanstveniki. Kovina se imenuje grafen, tako lahka je, da jo lahko držimo na cvetnih listih rože. Ta najlažji material na svetu je bil ustvarjen iz liofiliziranega ogljika in grafenovega oksida. Če odstranite dodane nečistoče, je kovina dvodimenzionalni kristal, ki je bil priznan kot najtanjši umetni material na planetu. Da bi dosegli enomilimetrski kup grafena, je treba zložiti tri milijone listov grafena.

Poleg tega, da je najlažji, je grafen tudi najmočnejša kovina na svetu. Njegove lastnosti so preprosto neverjetne, samo predstavljajte si, da lahko en list grafena, debel kot plastična vrečka, zdrži velikansko težo slona. Kovina ima celo vrsto prednosti, med katerimi velja izpostaviti tudi fleksibilnost. Nemogoče je verjeti, a grafen je mogoče raztegniti brez kakršne koli škode za kar dvajset odstotkov. In tudi tu se njene prednosti ne končajo, znanstveniki so ugotovili, da jih ta kovina ima edinstvena sposobnost filtrira vodo in zadržuje pline in različne tekočine.

Grafen

Status najtrše kovine je bil zasluženo dodeljen titanu. Njegovo odkritje se je zgodilo konec osemnajstega stoletja, hkrati pa je kovina zavzela svoje mesto v periodnem sistemu. Titan ima zelo visoko specifično trdnost pri visokih temperaturah, dobro odpornost proti koroziji in relativno nizko gostoto. Če na primer lahke zlitine, kot sta magnezij in aluminij, ne prenesejo visokih temperatur, bo titan prišel prav. Titanova zlitina zdrži celo 300 stopinj Celzija. Danes titan pridobivajo v mnogih državah, vključno z Rusijo.

Titan

Najmehkejša kovina je galij, ki je tudi zelo redka kovina. V naravi ga ne boste našli v čisti obliki, temveč v majhne količine najdemo ga lahko v cinkovih rudah in boksitu. Galij ima srebrno barvo in je zelo mehak in voljan. Če ga obdržite nizke temperature, potem bo ohranila trdno konsistenco, če pa kovino premaknete v prostor pri sobni temperaturi, se bo takoj začela topiti. Do danes galij nima svojega biološko vlogo, vendar se pogosto uporablja v mikroelektroniki in celo v farmaciji.

Galij

Znanstveniki so dokazali, da je najmočnejša kovina titan. To kovino so odkrili nemški in angleški znanstveniki, čeprav so bila njihova odkritja narejena v razmaku šestih let. Ta element se uvršča na dvaindvajseto mesto serijska številka v periodnem sistemu. Če upoštevamo trdnostne kazalnike, je trdnost titana šestkrat večja od trdnosti aluminija, zato so možnosti uporabe te kovine neskončne. Razvoj te kovine je bil pravi preboj v zgodovini človeštva in mu je omogočil uporabo titana v večini različna področja.

Najcenejša kovina danes je baker. V svoji čisti obliki je baker viskozna rdečkasta kovina s specifično težo 8,9. Baker je ena najzgodnejših kovin, ki jih je človek obvladal. Ta element periodnega sistema ima dobre tehnične lastnosti, zato se zelo pogosto uporablja v številnih panogah in področjih. Zelo pomembno je, da lahko ločimo čisti baker od njegovih zlitin. Omeniti velja, da je v svoji čisti obliki danes precej redka.

baker

Najredkejša kovina je renij, njen odkritelj je bil nemški znanstvenik Walter in Ide Noddack, prav on je odkril najredkejšo stabilno kovino. Ta redka kovina je dobila ime po reki Ren. Danes se renij proizvaja iz bakrove in molibdenove rude s praženjem koncentrata. To je precej zapleten proces, kjer je za pridobitev enega kilograma te kovine potrebno predelati približno dva tisoč ton rude. Statistični podatki pravijo, da je proizvodnja renija na leto približno 40 ton.

Renij

Druga najdražja kovina na svetu je izotop osmij-187. Njegova cena je precej nižja kot v Kaliforniji in znaša 200 tisoč dolarjev na gram. Ta kovina je zelo redka in traja devet mesecev za izdelavo. Lahko ga pridobimo s cepitvijo izotopa, ki je zelo delovno intenziven proces. Izotop je videti kot črn prah z vijoličnim odtenkom in je najgostejša snov na zemlji. Zelo pogosto se uporablja v različnih medicinske raziskave, služi kot katalizator v kemičnih reakcijah.

Splošno prepričanje o trdoti je diamantno ali damaščansko jeklo/damaščansko jeklo. Če prvi mineral preseže vse preproste snovi, ki obstajajo na Zemlji, ki jih je ustvarila narava, potem neverjetne lastnosti redkih jeklenih rezil dolgujejo spretnosti kovačev-puškarjev, dodatkov iz drugih kovin. Številne tehnične zlitine, ki se uporabljajo na primer za proizvodnjo supertrdnih rezil v strojništvu, ki ustvarjajo vzdržljiva, zanesljiva orodja z edinstvenimi lastnostmi, so povezane s temi dodatki v običajni simbiozi železa in ogljika, skratka, tradicionalno imenovane jeklo - krom, titan, vanadij, molibden, nikelj. Ko bralci vprašajo, katera je najtrša kovina na svetu, jih na straneh spletnih mest zasuje plaz nasprotujočih si informacij. V tej vlogi, po mnenju avtorjev različnih člankov, bodisi volfram ali krom, ali iridij z osmijem ali titan s tantalom.

Da bi se prebili skozi džunglo ne vedno pravilno interpretiranih, čeprav natančnih dejstev, se je vredno obrniti k prvotnemu viru - sistemu elementov, vsebovanih tako v sestavi kot v drugih kozmičnih objektih, ki jih je človeštvu zapustil veliki ruski kemik in fizik D.I. Mendelejev. Imel je enciklopedično znanje, naredil veliko znanstvenih prebojev v znanju o strukturi, sestavi, medsebojnem delovanju snovi, poleg znamenite tabele, ki temelji na temeljnih periodični zakon imenovan po njem.

Planeti, ki so najbližje Soncu - Merkur, Venera, Mars, skupaj z našim planetom veljajo za enega - zemeljska skupina. Razlogi za to niso le med astronomi, fiziki in matematiki, ampak tudi med geologi in kemiki. Razlog za takšne sklepe med slednjimi je med drugim dejstvo, da so vsi pretežno sestavljeni iz silikatov, tj. različne derivate elementa silicija, pa tudi številne kovinske spojine iz tabele Dmitrija Ivanoviča.

Naš planet je večinoma (do 99%) sestavljen iz desetih elementov:

Toda človeka so poleg železa in zlitin na njegovi osnovi, nujnega za preživetje in razvoj, od nekdaj veliko bolj privlačile plemenite kovine, pogosto spoštljivo imenovane plemenite kovine - zlato in srebro, kasneje pa platina.

Po znanstveni klasifikaciji, ki so jo sprejeli kemiki, skupina platine vključuje rutenij, rodij, paladij in osmij z iridijem. Vsi veljajo tudi za plemenite kovine. Glede na njihovo atomsko maso jih konvencionalno delimo v dve podskupini:

Zadnji dve sta še posebej zanimivi za našo psevdoznanstveno raziskavo na temo, kdo je tukaj najtežji. To je posledica dejstva, da je velik v primerjavi z drugimi elementi, atomska masa: 190,23 - za osmij, 192,22 - za iridij, po zakonih fizike pomeni tudi ogromno specifična težnost, in posledično trdota teh kovin.

Če sta gosto, težko zlato in svinec mehki, plastični snovi, ki ju je enostavno obdelati, potem sta osmij in iridij, odkrita v začetku XIX stoletja se je izkazalo za krhko. Tukaj je treba spomniti, da je ukrep tega fizične lastnosti– diamant, s katerim lahko brez posebnega truda vpišemo na kateri koli drug trd material naravnega ali umetnega izvora, je tudi izjemno krhek, t.j. Precej enostavno ga je zlomiti. Čeprav se na prvi pogled zdi to skoraj nemogoče.

Poleg tega imata osmij in paladij še veliko zanimivih lastnosti:

Zelo visoka ognjevzdržnost.
Odporen proti koroziji in oksidaciji tudi pri segrevanju do visokih temperatur.
Odporen na koncentrirane kisline in druge agresivne spojine.

Zato se skupaj s platino, tudi v obliki spojin z njo, uporabljajo v proizvodnji katalizatorjev za številne kemični procesi, visoko precizni instrumenti, oprema, instrumenti v medicinskem, znanstvenem, vojaškem in vesoljskem sektorju človeške dejavnosti.

Prav osmij in iridij, znanstveniki po raziskavah menijo, da jima je ta lastnost približno enako dana od narave, sta najtrši kovini na svetu.

In vse bi bilo v redu, vendar ne zelo dobro. Gre za to, da kot njihova prisotnost v zemeljska skorja, zato je svetovna proizvodnja teh zelo uporabnih mineralov zanemarljiva:

10 -11% je njihova vsebnost v trdni lupini planeta.
Skupna količina proizvedene čiste kovine na leto je v naslednjih mejah: 4 tone za iridij, 1 t za osmij.
Cena osmija je približno enaka ceni zlata.

Jasno je, da te redke zemlje, drage kovine, kljub svoji trdoti, niti v omejenem obsegu ne morejo biti uporabljene kot surovine za proizvodnjo; morda kot dodatki k zlitinam, spojine z drugimi kovinami za podelitev edinstvenih lastnosti.

Kdo je za njih?

Toda človek ne bi bil sam, če ne bi našel zamenjave za iridij z osmijem. Ker je njihova uporaba nepraktična in predraga, pozornost ni bila neuspešno usmerjena na druge kovine, ki so svojo uporabo našle v različne situacije, industrije za ustvarjanje novih zlitin, kompozitni materiali, proizvodnja opreme, strojev in mehanizmov za civilno in vojaško uporabo:

Čeprav sta najtrša kovina na svetu, ali bolje rečeno, dve izmed njih - iridij in osmij, pokazali svoje edinstvene lastnosti le v laboratorijskih pogojih in tudi kot zanemarljivi odstotek dodatkov v zlitinah, drugih spojinah za ustvarjanje novih materialov, potrebno za človeka, moramo biti hvaležni naravi in za ta dar. Hkrati pa ni dvoma, da bodo radovedni umi nadarjenih znanstvenikov in briljantnih izumiteljev prišli do novih snovi z edinstvenimi lastnostmi, kot se je že zgodilo s sintezo fulerenov, ki so se izkazali za trše od diamanta, ki je že presenetljivo.

Uporaba kovin v Vsakdanje življenje se je začelo na zori človekovega razvoja, prva kovina pa je bil baker, saj je na voljo v naravi in ga je mogoče enostavno obdelati. Ni brez razloga, da arheologi med izkopavanji najdejo različne izdelke in gospodinjske pripomočke iz te kovine. V procesu evolucije so se ljudje postopoma naučili kombinirati različne kovine, pri čemer so pridobivali vedno bolj trpežne zlitine, primerne za izdelavo orodja, kasneje pa tudi orožja. Danes se poskusi nadaljujejo, zahvaljujoč katerim je mogoče prepoznati najmočnejše kovine na svetu.

Našo oceno začne titan, trda kovina visoke trdnosti, ki je takoj pritegnila pozornost. Lastnosti titana so: visoka specifična trdnost; odpornost na visoke temperature; nizka gostota; odpornost proti koroziji; mehanska in kemična odpornost

9 Uran
Najbolj znan element, ki velja za eno najmočnejših kovin na svetu, v normalnih pogojih pa je šibka radioaktivna kovina. V naravi ga najdemo v svobodna država in v kislih sedimentnih kamninah. Je precej težek, široko razširjen povsod in ima paramagnetne lastnosti, prožnost, kovnost in relativno duktilnost. Uran se uporablja na številnih področjih proizvodnje.

8 Volfram

Znan kot najbolj ognjevzdržna kovina, ki obstaja, je ena najmočnejših kovin na svetu. Je čvrst prehodni element sijoče srebrno sive barve. Ima visoko trdnost, odlično ognjevzdržnost in odpornost na kemične vplive. Zaradi svojih lastnosti se da kovati in vlečeti v tanko nit. Poznan kot volframov filament.

Med predstavniki te skupine se šteje za prehodno kovino visoka gostota srebrno bele barve. V naravi se pojavlja v čisti obliki, najdemo pa ga v surovinah molibden in baker. Odlikuje ga visoka trdota in gostota ter odlična ognjevzdržnost. Ima povečano trdnost, ki se ne izgubi zaradi ponavljajočih se temperaturnih sprememb. Renij je draga kovina in ima visoke stroške. Uporablja se v sodobna tehnologija in elektronika.

Sijoča srebrno bela kovina z rahlo modrikastim odtenkom spada v skupino platine in velja za eno najmočnejših kovin na svetu. Podobno kot iridij ima visoko atomsko gostoto, visoko trdnost in trdoto. Ker je osmij platinasta kovina, ima podobne lastnosti kot iridij: ognjevzdržnost, trdoto, krhkost, odpornost na mehanski stres, pa tudi na vpliv agresivna okolja. Najdeno široka uporaba na kirurgiji, elektronska mikroskopija, kemična industrija, raketna tehnika, elektronska oprema.

5 Berilij
Spada v skupino kovin in je svetlo siv element z relativno trdoto in visoko toksičnostjo. Hvala za vaše edinstvene lastnosti Berilij se uporablja na najrazličnejših proizvodnih področjih: jedrska energija; letalsko in vesoljsko inženirstvo; metalurgija; laserska tehnologija; Nuklearna energija. Zaradi visoke trdote se berilij uporablja pri proizvodnji legirnih zlitin in ognjevzdržnih materialov.

4 Chrome
Naslednji na seznamu desetih najmočnejših kovin na svetu je krom - trda kovina visoke trdnosti modrikasto bele barve, odporna na alkalije in kisline. V naravi se pojavlja v čisti obliki in se pogosto uporablja v različnih vejah znanosti, tehnologije in proizvodnje. Krom se uporablja za izdelavo različnih zlitin, ki se uporabljajo v proizvodnji medicinske in kemične procesne opreme. V kombinaciji z železom tvori zlitino, imenovano ferokrom, ki se uporablja pri izdelavi orodij za rezanje kovin.

Tantal si zasluži bron na lestvici, saj je ena najmočnejših kovin na svetu. Je srebrna kovina z visoko trdoto in atomsko gostoto. Zaradi tvorbe oksidnega filma na njegovi površini ima svinčen odtenek. Posebne lastnosti tantala so visoka trdnost, ognjevzdržnost, odpornost proti koroziji in odpornost na agresivna okolja. Kovina je precej duktilna kovina in jo je mogoče zlahka strojno obdelati. Danes se tantal uspešno uporablja: v kemični industriji; med gradnjo jedrskih reaktorjev; v metalurški proizvodnji; pri izdelavi toplotno odpornih zlitin.

2 rutenij

Drugo mesto na lestvici najtrpežnejših kovin na svetu zaseda rutenij, srebrna kovina iz skupine platine. Njegova posebnost je prisotnost v njegovi sestavi mišično tkivoživi organizmi. Dragocene lastnosti Rutenij je visoka trdnost, trdota, ognjevzdržnost, kemična odpornost in sposobnost tvorbe kompleksnih spojin. Rutenij velja za katalizator številnih kemičnih reakcij in deluje kot material za izdelavo elektrod, kontaktov in ostrih konic.

1 Iridij
Na lestvici najtrpežnejših kovin na svetu je na čelu iridij - srebrno bela, trda in ognjevzdržna kovina, ki spada v skupino platine. V naravi je element visoke trdnosti izjemno redek in se pogosto kombinira z osmijem. Zaradi svoje naravne trdote je težko obdelati in je zelo odporen na udarce. kemična. Iridij zelo težko reagira na izpostavljenost halogenom in natrijevemu peroksidu. Ta kovina igra pomembno vlogo v vsakdanjem življenju. Dodaja se titanu, kromu in volframu za izboljšanje odpornosti na kisla okolja, uporablja se pri izdelavi pisarniškega materiala in se uporablja v nakitu za ustvarjanje nakita. Cena iridija ostaja visoka zaradi njegove omejene prisotnosti v naravi.