U svijetu postoji mnogo metala koji su identični po tvrdoći, ali nisu svi u širokoj upotrebi u industriji. Razloga za to može biti nekoliko: rijetkost i samim tim visoka cijena ili radioaktivnost koja onemogućuje korištenje za ljudske potrebe. Među najtvrđim metalima nalazi se 6 lidera koji su svojim karakteristikama osvojili svijet.
Tvrdoća metala se obično mjeri pomoću Mohsove skale. Metoda mjerenja tvrdoće temelji se na procjeni otpornosti drugih metala na grebanje. Tako je utvrđeno da uran i volfram imaju najveću tvrdoću. Međutim, postoje metali koji se više koriste različitim oblastimaživota, iako njihova tvrdoća nije najveća na Mohsovoj skali. Stoga, kada se govori o najtvrđim metalima, bilo bi pogrešno ne spomenuti dobro poznate titanijum, hrom, osmijum i iridijum.
Na pitanje koji je metal najteži, svaka osoba koja studira hemiju i fiziku u školi će odgovoriti: "Titanijum". Naravno, postoje legure, pa čak i čisti grumenčići koji ga nadmašuju u snazi. Ali među onima koji se koriste u svakodnevnom životu i proizvodnji, titanijum nema ravnog.
Čisti titanijum je prvi put dobijen 1925. godine i tada je proglašen najtvrđim metalom na Zemlji. Odmah se počeo aktivno koristiti u potpuno različitim područjima proizvodnje - od raketnih dijelova i zračnog transporta do zubnih implantata. Popularnost metala je zbog nekoliko njegovih glavnih svojstava: visoke mehaničke čvrstoće, otpornosti na koroziju i visoke temperature i niske gustoće. Na Mohsovoj skali tvrdoće metala, titanijum ima stepen od 4,5, što nije najviši nivo. Međutim, njegova popularnost i upotreba u raznim industrijama čini ga prvim po tvrdoći među najčešće korištenim.
Titanijum je najtvrđi metal koji se obično koristi u proizvodnji.
Više detalja o upotrebi titana u industriji. Ovaj metal ima široku primenu:
- Vazduhoplovna industrija - delovi za avione, gasne turbine, obloge, elementi čvrstoće, dijelovi šasije, zakovice, itd.;
- Svemirska tehnologija – kućišta, dijelovi;
- Brodogradnja - trupovi brodova, dijelovi pumpi i cjevovoda, navigacijski instrumenti, turbinski motori, parni kotlovi;
- Mašinstvo – turbinski kondenzatori, cijevi, elementi otporni na habanje;
- Industrija nafte i plina – cijevi za bušenje, pumpe, posude visokog pritiska;
- Automobilska industrija - u mehanizmima ventila i izduvnih sistema, osovinama prenosa, vijcima, oprugama;
- Izgradnja – vanjska i unutrašnja obloga zgrade, krovnih materijala, lagani uređaji za pričvršćivanje, pa čak i spomenici;
- Medicina – hirurški instrumenti, proteze, implantati, kućišta za kardiouređaje;
- Sport - Sportska oprema, putne potrepštine, dijelovi za bicikle.
- roba široke potrošnje - nakit, ukrasni predmeti, baštenski alati, ručni sat, kuhinjski pribor, kućišta elektronike pa čak i zvona, a dodaju se i bojama, krečom, plastikom i papirom.
Vidite da je titanijum tražen u potpuno različitim oblastima industrije zbog svog fizička i hemijska svojstva. Iako nije najtvrđi metal na svijetu po Mohsovoj ljestvici, proizvodi od njega mnogo su jači i lakši od čelika, manje se troše i otporniji su na iritanse.
Titanijum se smatra najtvrđim među metalima koji se aktivno koriste
Najjači u svom u naturi Plavkasto-bijeli metal se smatra hromom. Otkriven je krajem 18. stoljeća i od tada se široko koristi u proizvodnji. Na Mohsovoj skali, tvrdoća hroma je 5. I to s dobrim razlogom - može rezati staklo, a u kombinaciji sa gvožđem može čak i metal. Krom se također aktivno koristi u metalurgiji - dodaje se čeliku kako bi ga poboljšao. fizička svojstva. Raspon upotrebe hroma je veoma raznolik. Od njega se prave kovčezi vatreno oružje, medicinske i hemijsko-tehnološke opreme, kućanskih potrepština - kuhinjskog pribora, metalnih dijelova namještaja, pa čak i trupa podmornica.
Najveća tvrdoća u svom čistom obliku - hrom
Krom se koristi u raznim poljima, na primjer, za proizvodnju nehrđajućeg čelika, ili za premazivanje površina - hromiranje (oprema, automobili, dijelovi, posuđe). Ovaj metal se često koristi u proizvodnji cijevi za vatreno oružje. Ovaj metal se također često može naći u proizvodnji boja i pigmenata. Još jedno područje njegove upotrebe koje može izgledati iznenađujuće je proizvodnja dodataka prehrani, te u stvaranju tehnološke opreme Za hemijske i medicinske laboratorije, hrom se ne može koristiti bez hroma.
Osmijum i iridijum su predstavnici metala platinske grupe i imaju gotovo istu gustoću. U svom čistom obliku nevjerovatno su rijetki u prirodi, a najčešće su spojeni jedni s drugima. Iridijum po svojoj prirodi ima veliku tvrdoću, zbog čega je teško raditi sa metalom, kako mehaničkim tako i hemijskim.
Osmijum i iridijum imaju najveća gustina
Iridijum se počeo aktivno koristiti u industriji relativno nedavno. Ranije se koristio s oprezom, jer njegove fizičko-hemijske karakteristike nisu u potpunosti proučene. Sada se iridijum čak koristi u proizvodnji nakita (kao umetci ili legirani platinom), hirurški instrumenti i dijelovi za srčane stimulatore. U medicini je metal jednostavno nezamjenjiv: njegovi biološki proizvodi mogu pomoći u borbi protiv raka, a zračenje radioaktivnim izotopom može zaustaviti rast stanica raka.
Dvije trećine iridija koji se iskopa u svijetu ide u hemijsku industriju, a ostatak se distribuira u druge industrije - raspršivanje u metalurškoj industriji, roba popularna upotreba(elementi nalivpera, nakit), medicina u proizvodnji elektroda, elemenata pejsmejkera i hirurških instrumenata, kao i za poboljšanje fizičko-hemijskih i mehanička svojstva metali
Tvrdoća iridija po Mossovoj skali je 5
Osmijum je srebrno-bijeli metal s plavičastom nijansom. Otkriven je godinu dana kasnije od iridija, a sada se često nalazi u željeznim meteoritima. Osim visoke tvrdoće, osmijum se odlikuje visokom cijenom - 1 gram čistog metala procjenjuje se na 10 hiljada dolara. Druga karakteristika je njegova težina - 1 litar rastopljenog osmijuma jednak je 10 litara vode. Međutim, naučnici još nisu pronašli primjenu ovom svojstvu.
Zbog svoje rijetkosti i visoke cijene, osmijum se koristi samo tamo gdje se ne može koristiti nijedan drugi metal. Nikada nije bio u širokoj upotrebi, i nema smisla tražiti sve dok zalihe metala ne postanu redovne. Osmijum se sada koristi za izradu instrumenata koji zahtevaju visoku preciznost. Proizvodi napravljeni od njega se gotovo ne troše i imaju značajnu snagu.
Indeks tvrdoće osmijuma dostiže 5,5
Jedan od najpoznatijih elemenata, koji je jedan od najtvrđih metala na svijetu, je uranijum. To je svijetlosivi metal sa slabom radioaktivnošću. Uran se smatra jednim od najvećih teški metali– njegova specifična težina je 19 puta veća od težine vode. Takođe ima relativnu duktilnost, savitljivost i fleksibilnost i paramagnetna svojstva. Na Mossovoj skali, tvrdoća metala je 6, što se smatra veoma visokom.
Ranije se uranijum gotovo nikada nije koristio, već je pronađen samo kao rudni otpad prilikom vađenja drugih metala - radijuma i vanadijuma. Danas se uranijum kopa u ležištima, a glavni izvori su Stenovite planine SAD, Republika Kongo, Kanada i Južnoafrička unija.
Uprkos svojoj radioaktivnosti, čovječanstvo aktivno konzumira uranijum. Najviše je tražen u nuklearnoj energiji - koristi se kao gorivo za nuklearne reaktore. Uranijum se takođe koristi u hemijskoj industriji i geologiji za određivanje starosti stena.
Nije propustio nevjerovatan nastup specifična gravitacija i vojno inženjerstvo. Uranijum se redovno koristi za stvaranje jezgara oklopnih projektila, koji zbog svoje velike čvrstoće odlično obavljaju zadatak.
Uranijum je najtvrđi metal, ali je radioaktivan
Na vrhu naše liste najtvrđih metala na Zemlji je briljantni srebrno-sivi volfram. Na Mohsovoj skali, volfram ima tvrdoću 6, kao uranijum, ali, za razliku od potonjeg, nije radioaktivan. Prirodna tvrdoća, međutim, ne lišava ga fleksibilnosti, zbog čega je volfram idealan za kovanje raznih metalni proizvodi, a otpornost na visoke temperature omogućava mu upotrebu u rasvjeti i elektronici. Potrošnja volframa ne dostiže visoke nivoe, a glavni razlog za to je njegova ograničena količina u depozitima.
Zbog svoje velike gustine, volfram se široko koristi u industriji oružja za proizvodnju teških i artiljerijskih granata. Općenito, volfram se aktivno koristi u vojnom inženjeringu - mecima, protivutezima, balističkim projektilima. Sljedeća najpopularnija upotreba ovog metala je avijacija. Od njega se izrađuju motori i dijelovi električnih vakuum uređaja. Alati za rezanje od volframa se koriste u građevinarstvu. Također je nezamjenjiv element u proizvodnji lakova i boja otpornih na svjetlost, vatrootpornih i vodootpornih tkanina.
Volfram se smatra najvatrostalnijim i najtrajnijim
Proučavajući svojstva i područja potrošnje svakog metala, teško je nedvosmisleno reći koji je od njih najviše tvrdi metal u svijetu, ako uzmemo u obzir ne samo indikatore Mohsove skale. Svaki od predstavnika ima niz prednosti. Na primjer, titan, koji nema ultra-visoku tvrdoću, čvrsto je zauzeo prvo mjesto među najčešće korištenim metalima. Ali uranijum, čija tvrdoća dostiže najviši nivo među metalima, nije toliko popularan zbog svoje slabe radioaktivnosti. I volfram, koji ne emituje zračenje i ima najveću snagu i vrlo dobre performanse savitljivost, ne može se aktivno koristiti zbog ograničenih resursa.
Kada pričaju o najjači metali na svetu, odmah se sjetim srednjovjekovnog viteza sa mačem na gotovs i u oklopu od legendarnog Damaska čelika. Upravo to mnogi s pravom smatraju najtvrđim, najtrajnijim, otpornim na mehaničke ili kemijske utjecaje. Ali čelik nije čisti metal, on se sastoji od nekoliko komponenti koje su obrađene kako bi se promijenila konačna svojstva gotovog proizvoda. Shodno tome, ne može se nazvati supstancom najveće tvrdoće. Koji metal je najjači na planeti?
10 Titan
Titanijum je na 10. poziciji na našoj rang listi najjačih metala na svetu. Visoka je čvrstoća solidan srebrne boje niske gustine. Titanijum je otporan na visoke temperature, ne korodira, otporan je na hemikalije i ne plaši se mehaničko oštećenje. Titanijum je moguće topiti samo na temperaturama iznad 3200 stepeni, a ključa kada se zagreje na temperaturu od 3300 stepeni. Opseg primjene ovog metala je širok i raznolik - od vojne industrije do medicine.
Titanijum su u 18. veku otkrili engleski i nemački hemičari, a nazvali su ga u čast Titanima - div mitska bića sa neviđenom snagom i drugim natprirodnim sposobnostima.
Dugo se titan nije koristio u industrijske svrhe, jer nisu mogli zaobići prirodnu krhkost ovog metala. U čistom obliku bilo ga je moguće dobiti tek u zimu 1925. godine
9
Uranijum zauzima 9. mesto u Top 10. Njegovo karakteristična karakteristika je slaba radioaktivnost. Uran se u prirodi nalazi iu čistom obliku i kao komponenta sedimentnih stijena. Među glavnim svojstvima ovog metala potrebno je istaknuti dobru fleksibilnost i savitljivost, duktilnost, što mu omogućava da se koristi u različitim industrijama.
Legure uranijuma podvrgnute termičkoj obradi odlikuju se visokom otpornošću na koroziju; proizvodi napravljeni od njih ne mijenjaju oblik zbog promjena temperature. Zbog toga se ovaj metal koristio za izradu alatnog čelika sve do sredine 30-ih godina prošlog stoljeća, ali je kasnije ova tehnologija napuštena.
8
Tungsten je na 8. mjestu u našoj ljestvici. Ovaj metal ima neverovatna, vatrostalna svojstva bez premca. Vri na neverovatno visokoj temperaturi - 5900 stepeni. A ovaj tvrdi srebrno-sivi metal s karakterističnim sjajem ne boji se ni najagresivnijih hemijske supstance, lako poprima oblik tokom procesa kovanja i može se razvući u najtanji konac bez pucanja. Volframova nit - svako je čuo i vidio. Dakle, ova nit je napravljena od volframa.
WITH njemački jezik Riječ "volfram" prevodi se kao "vučja pjena"
Metal je otkrio švedski hemičar Carl Scheele 1781
7 renijum
Ovaj srebrno-bijeli prelazni metal spada u skupu kategoriju, nezamjenjiv je u procesu proizvodnje moderne elektronike i tehnologije. Renij je dobio titulu jednog od najtrajnijih metala na svijetu zbog svoje tvrdoće i gustine, koji se ne smanjuju ni pod utjecajem temperaturnih promjena. Renijum je vatrostalan i proizvodi se od molibdena i rude bakra. Ovaj proces je prilično složen i radno intenzivan, što objašnjava visoka cijena gotov metal. Za dobijanje 1 kg renijuma potrebno je 2 hiljade tona rude, gotova proizvodnja ovog metala nije više od 40 tona godišnje.
Renij su izmislili poznati njemački hemičari Ida i Walter Noddack, a nazvali su ga u čast slikovite rijeke Rajne.
6 Osmijum
Šesto mjesto u našoj ocjeni zauzima osmijum, najjači metal na svijetu, koji pripada grupi platine i odlikuje se nevjerovatnom gustinom. Po analogiji sa većinom platinastih metala, osmijum je vatrostalan i tvrd, ali je istovremeno i krhak; ne boji se mehaničkih oštećenja i izloženosti agresivnim tvarima.
Posebnost osmijuma je njegova srebrno-bijela boja s jedva primjetnom plavičastom nijansom i prilično smrad(nešto što liči na kombinaciju belog luka i izbeljivača). Ovaj metal se ne nalazi u čistom obliku u prirodi, vrlo rijetko se može naći u sprezi sa iridijumom, i to samo u nekim područjima Sibira, Kanade, SAD-a i Južne Afrike. Osmijuma je malo, pa je izuzetno skup i koristi se samo tamo gdje je opravdano enormno ulaganje u njegovo vađenje. Ovaj metal se koristi u elektronici, svemirskoj i hemijskoj industriji i hirurgiji. On je glavna komponenta u proizvodnji rijetkog lijeka - kortizona.
Osmijum je najskuplji metal na svetu. Cijena za 1 gram može dostići 200 hiljada dolara.
5
Berilijum je svetlosive boje i karakteriše ga tvrdoća, otpornost na vatru, dobra toplotna provodljivost i toksičnost. Metal se vadi iz stijena i naširoko ga koristi moderna nauka. Neophodan je u svemirskoj industriji i avijaciji, u nuklearnoj energiji i metalurgiji.
4
Krom je najčešći od najtvrđih metala na svijetu, od kojih se proizvode proizvodi
koji će se sigurno naći u svakom domu. Izdržljiv je, otporan na agresivna okruženja, ima nježno plavu boju i karakterističan sjaj. Krom je široko rasprostranjen u prirodi u obliku hrom-željezne rude, koristi se u gotovo svim industrijama, a dodaje se i drugim metalima kako bi im dao dodatnu tvrdoću, otpornost na koroziju i poboljšao izgled. Kromirani dijelovi predmeti enterijera, vodovodne instalacije i kućanskih aparata postati odličan ukras za svaki dom.
Tačka topljenja hroma je 1907 stepeni, ključa na temperaturi od 2671 stepen. U svom čistom obliku, hrom je veoma viskozan i viskozan, ali u kombinaciji sa kiseonikom postaje krhak i izuzetno tvrd.
3
Tantal je na 3. mjestu na našoj rang listi, dostojan je „bronzane medalje“ kao jedan od najtrajnijih metala na planeti. Tantal ima srebrnastu boju sa karakterističnim olovnim sjajem, odlikuje se povećanom tvrdoćom i neverovatnom gustinom. Istovremeno sa vatrostalnošću, čvrstoćom, otpornošću na rđu i agresivnošću izlaganje hemikalijama Ovaj metal karakterizira duktilnost. Lako se obrađuje, što je visoko cijenjeno u hemijskoj industriji i metalurgiji. Metal je neophodan prilikom izgradnje nuklearnih reaktora, glavni je element legura otpornih na toplinu.
2 Rutenijum
Rutenijum je srebrne boje i karakteriše ga jedinstvena karakteristika - prisustvo fragmenata mišićno tkivoŽiva bića. Prema naučnicima, upravo je ovaj neobičan sastav uticao na svojstva metala i učinio ga super jakim.
Rutenijum nije samo jak i tvrd, već je i hemijski stabilan, može formirati kompleksna jedinjenja i igra ulogu katalizatora hemijskih reakcija. Gore opisana svojstva ovog metala čine ga nezamjenjivim u proizvodnji raznih ožičenja i kontakata te laboratorijskog staklenog posuđa. Metal je takođe tražen u nakitu. Što se tiče same proizvodnje rutenija, ona je gotovo u potpunosti koncentrisana u Južnoafričkoj Republici.
1 Iridijum
Metale su ljudi koristili od početka civilizacije. Jedan od prvih poznatih bio je bakar, zbog njegove lakoće obrade i široke upotrebe. Arheolozi su tokom iskopavanja pronašli hiljade bakarnih predmeta. Napredak ne miruje i uskoro je čovječanstvo naučilo proizvoditi trajne legure za izradu oružja i poljoprivrednih alata. Do danas eksperimenti s metalima ne prestaju, pa je postalo moguće utvrditi koji je najjači metal na svijetu.
Iridijum
Dakle, najjači metal je iridijum. Dobija se precipitacijom rastvaranjem platine u sumpornoj kiselini. Nakon reakcije, tvar postaje crna, a kasnije u procesu raznih spojeva može promijeniti boju: otuda i naziv, preveden kao "duga". Iridijum je otkriven u početkom XIX stoljeća, i od tada su pronađena samo dva načina za njegovo rastvaranje: rastopljena lužina i natrijum peroksid.
Iridijum je vrlo rijedak u prirodi, njegova količina u zemlji ne prelazi 1 na 1 000 000 000. Kao rezultat toga, jedna unca materijala košta najmanje 1000 dolara.
Iridijum se široko koristi u različitim oblastima ljudske delatnosti, posebno u medicini. Koristi se za proizvodnju očnih proteza, slušnih aparata, elektroda za mozak, kao i specijalnih kapsula koje se ugrađuju u tumore raka.
Prema naučnicima, tako mala količina materije ukazuje na to da je vanzemaljskog porijekla, odnosno donijela je neka vrsta asteroida.
Još jedan od najjačih metala na svijetu, čije ime potiče od imena naše zemlje. Prvi put je otkriven na Uralu. Tačnije, tamo su pronašli platinu, u kojoj su ruski naučnici kasnije identifikovali novi metal. To je bilo prije 200 godina.
Zbog svoje ljepote rutenijum se često koristi u nakitu, ali ne u čistom obliku, jer je vrlo rijedak.
Rutenijum je plemenit metal. Ima ne samo tvrdoću, već i lepotu. Što se tiče tvrdoće, samo je malo inferioran u odnosu na kvarc. Ali u isto vrijeme, vrlo je krhka, lako se može smrviti u prah ili slomiti ispuštanjem s visine. Osim toga, to je najlakši i najjači metal, njegova gustina je jedva trinaest grama po centimetru u kocki.
Uprkos slaboj otpornosti na udar, rutenijum je odličan u otpornosti na visoke temperature. Da bi se rastopio, mora se zagrijati na više od 2300 stepeni. Ako ovo uradite koristeći električni luk, supstanca može preći direktno u gasovito stanje, zaobilazeći tečno stanje.
Kao dio legura, njegova upotreba je izuzetno široka, čak iu svemirskoj mehanici, na primjer, legure metala rutenijum i platina odabrane su za proizvodnju gorivne ćelije za umjetne satelite Zemlje.
Prvi na Zemlji koji je otkrio ovaj metal bio je švedski naučnik Ekeberg. Ali hemičar ga nikada nije mogao izolovati u njegovom čistom obliku; s tim su se pojavile poteškoće, zbog čega je dobio ime Grčki heroj mitovi, Tantal. Tantal se počeo aktivno koristiti tek tokom Drugog svjetskog rata.
Tantal je tvrd, izdržljiv metal srebrne boje normalna temperatura pokazuje malu aktivnost, oksidira samo kada se zagrije iznad 280°C, a topi se tek na skoro 3300 Kelvina.
Uprkos svojoj snazi, tantal je prilično duktilan, otprilike poput zlata, i rad s njim nije težak
Tantal se može koristiti kao zamjena nerđajući čelici, vijek trajanja može se razlikovati i do dvadeset godina.
Tantal se također koristi:
- u zrakoplovstvu za proizvodnju dijelova otpornih na toplinu;
- u hemiji kao dio antikorozivnih legura;
- u nuklearnoj energiji, jer je izuzetno otporan na pare cezija;
- lijek za proizvodnju implantata i proteza;
- V kompjuterska tehnologija za proizvodnju superprovodnika;
- u vojnim poslovima za razne vrste projektila;
- u nakitu, jer tokom oksidacije može dobiti različite nijanse.
Ovaj metal se smatra biogenim, što znači da može imati pozitivan učinak na žive organizme. Na primjer, količina hroma reguliše nivo holesterola. Ako je hroma u tijelu manje od šest miligrama, to dovodi do naglog povećanja kolesterola u krvi. Ione hroma možete dobiti, na primjer, iz bisernog ječma, patke, jetre ili cvekle.
Krom je vatrostalan, ne reagira na vlagu i ne oksidira (samo pri zagrijavanju iznad 600°C).
Metal se aktivno koristi za izradu hromiranih premaza i zubnih krunica.
Ovaj izdržljivi metal se ranije zvao glucinijum jer su ljudi primijetili njegov slatki okus. Osim toga, ove tvari još uvijek ima puno neverovatna svojstva. Nerado se pridruži hemijske reakcije. Izuzetno izdržljiv: eksperimentalno je utvrđeno da berilijumska žica debljine milimetra može izdržati težinu odrasle osobe. Poređenja radi, aluminijska žica može izdržati samo dvanaest kilograma.
Berilijum je veoma otrovan. Kada se proguta, može zamijeniti magnezijum u kostima, stanje koje se zove berilioza. Prati ga suhi kašalj i oticanje pluća i može dovesti do smrti. Toksičnost je možda jedini značajan nedostatak berilija za ljude. Inače ima puno prednosti i dosta namjene: teška industrija, nuklearno gorivo, avijacija i astronautika, metalurgija, medicina.
Berilijum je veoma lagan u poređenju sa nekim alkalnim metalima
Ovaj izdržljivi metal je čak skuplji od iridija (i drugi je nakon Kalifornije). Međutim, koristi se u područjima gdje je rezultat važniji od cijene: za proizvodnju medicinska oprema u najbolje svetske klinike. Osim toga, može se koristiti za izradu električnih kontakata, dijelova mjerne opreme i skupih satova poput Rolexa, elektronskih mikroskopa i vojnih bojevih glava. Zahvaljujući osmijumu, oni postaju jači i mogu izdržati više temperature, čak i ekstremne.
Osmijum se u prirodi ne pojavljuje sam, već samo u kombinaciji sa rodijumom, pa je nakon ekstrakcije zadatak odvojiti njihove atome. Manje čest je osmijum u "kompletu" sa platinom, bakrom i nekim drugim rudama.
Godišnje se na planeti proizvodi samo nekoliko desetina kilograma tvari.
Ovaj metal ima veoma jaku strukturu. Sama je bjelkaste boje, a kada se smrvi u prah pocrni. Metal je vrlo rijedak i vadi se u kombinaciji s drugim rudama i mineralima. Koncentracija renija u prirodi je zanemarljiva.
Zbog nevjerovatno visoke cijene, tvar se koristi samo u slučajevima krajnje nužde. Ranije su se njegove legure, zbog otpornosti na toplinu, koristile u zrakoplovstvu i raketnoj industriji, uključujući i za opremanje nadzvučnih lovaca. Upravo je ovo područje bilo glavno mjesto svjetske potrošnje renija, što ga je činilo materijalom vojno-strateške upotrebe.
Renijum se koristi za izradu filamenata i opruga za merni instrumenti, samočisteći kontakti i posebni katalizatori potrebni za proizvodnju benzina. To je upravo ono poslednjih godina značajno povećao potražnju za renijumom. Svjetsko tržište je bukvalno spremno da se bori za ovaj rijedak metal.
U cijelom svijetu postoji samo jedno njegovo punopravno nalazište, a nalazi se u Rusiji, drugo, mnogo manje, nalazi se u Finskoj
Naučnici su izmislili novu supstancu, koja po svojim svojstvima može postati jača od poznatih metala. Zvao se "tečni metal". Eksperimenti s njim su počeli sasvim nedavno, ali se već dokazao. Sasvim je moguće da će Liquid Metal uskoro istisnuti metale koji su nam tako dobro poznati.
- Veoma visoka vatrostalnost.
- Otporan na koroziju i oksidaciju čak i kada se zagrije na visoke temperature.
- Otporan na koncentrisane kiseline i druga agresivna jedinjenja.
- 10 -11% je njihov sadržaj u čvrstoj ljusci planete.
- Ukupna količina proizvedenog čistog metala godišnje je u granicama: 4 tone za iridijum, 1 t za osmijum.
- Cijena osmijuma je približno jednaka cijeni zlata.
Uobičajeno vjerovanje o tvrdoći je dijamant ili damast čelik/damask čelik. Ako je prvi mineral superiorniji od svih jednostavnih tvari koje postoje na Zemlji koje je priroda stvorila, onda su zadivljujuća svojstva oštrica izrađenih od rijetkog čelika zahvaljujući vještini mačevalaca i aditiva iz drugih metala. Mnoge tehničke legure, koje se koriste, na primjer, za proizvodnju super-tvrdih rezača u inženjerskoj industriji, stvarajući izdržljive, pouzdane alate sa jedinstvena svojstva, su povezani sa ovim aditivima u uobičajenoj simbiozi gvožđa sa ugljenikom, ukratko, tradicionalno nazvanim čelik - hrom, titan, vanadij, molibden, nikl. Kada čitatelji pitaju koji je najteži metal na svijetu, bombardiraju ih salvom oprečnih informacija na stranicama web stranica. U ovoj ulozi, prema autorima razni članci, bilo volfram ili hrom, ili iridijum sa osmijumom, ili titanijum sa tantalom.
Da biste prošli kroz džunglu ne uvijek ispravno interpretiranih, iako tačnih činjenica, vrijedi se obratiti izvornom izvoru - sistemu elemenata sadržanih kako u kompoziciji tako iu drugim kosmičkim objektima, koje je čovječanstvu ostavio veliki ruski hemičar i fizičar D.I. Mendeljejev. Imao je enciklopedijska znanja, napravio je mnoga naučna otkrića u saznanjima o strukturi, sastavu, interakciji supstanci, pored čuvene tabele zasnovane na fundamentalnim periodični zakon nazvana po njemu.
Planete najbliže Suncu - Merkur, Venera, Mars, zajedno sa našom planetom, svrstane su u jednu - zemaljsku grupu. Za to postoje razlozi ne samo među astronomima, fizičarima i matematičarima, već i među geolozima i hemičarima. Razlog ovakvih zaključaka među potonjima je, između ostalog, činjenica da se svi uglavnom sastoje od silikata, tj. razne derivate elementa silicijum, kao i brojna metalna jedinjenja iz tabele Dmitrija Ivanoviča.
Konkretno, naša planeta se uglavnom (do 99%) sastoji od deset elemenata:
No, čovjeka su, pored željeza i legura na njegovoj osnovi, neophodnih za opstanak i razvoj, oduvijek mnogo više privlačili plemeniti metali, koji se često s poštovanjem nazivaju plemenitim metalima – zlato i srebro, a kasnije i platina.
Prema naučnoj klasifikaciji koju su usvojili hemičari, grupa platine uključuje rutenijum, rodijum, paladijum i osmijum sa iridijumom. Svi oni takođe pripadaju plemenitim metalima. Na osnovu njihove atomske mase, konvencionalno se dijele u dvije podgrupe:
Posljednja dva su od posebnog interesa za naše pseudonaučno istraživanje na temu ko je ovdje najteži. To je zbog činjenice da je velika, u poređenju sa drugim elementima, atomska masa: 190,23 - za osmijum, 192,22 - za iridijum, prema zakonima fizike, takođe podrazumeva ogroman specifična gravitacija, a samim tim i tvrdoću ovih metala.
Ako su gusto, teško zlato i olovo meke, plastične tvari koje se lako obrađuju, tada su se osmijum i iridij, otkriveni početkom 19. stoljeća, pokazali krhkima. Ovdje je potrebno zapamtiti da je mjera ovog fizičkog svojstva dijamant, bez kojeg se može koristiti poseban napor naneti natpis na bilo koji drugi tvrdi materijal prirodnog ili veštačkog porekla, koji je takođe izuzetno lomljiv, tj. Prilično je lako razbiti. Iako na prvi pogled to izgleda gotovo nemoguće.
Osim toga, osmijum i paladij imaju još mnogo zanimljivih svojstava:
Stoga se, zajedno s platinom, uključujući i u obliku spojeva s njom, koriste u proizvodnji katalizatora za mnoge hemijske procese, visokopreciznih uređaja, opreme, alata u medicinskom, naučnom, vojnom i svemirskom sektoru ljudske aktivnosti. .
Upravo su osmijum i iridijum, a naučnici nakon istraživanja veruju da im je ovo svojstvo približno podjednako dato od prirode, najtvrđi metali na svetu.
I sve bi bilo u redu, ali ne baš dobro. Poenta je u tome što njihovo prisustvo u zemljine kore, a shodno tome i globalna proizvodnja ovih vrlo korisnih minerala je zanemarljiva:
Jasno je da ove retke zemlje, skupih metala, uprkos svojoj tvrdoći, ne mogu se čak ni u ograničenom obimu koristiti kao sirovina za proizvodnju; možda kao aditivi legurama, spojevima s drugim metalima koji daju jedinstvena svojstva.
Ko je za njih?
Ali čovjek ne bi bio sam da nije našao zamjenu za iridijum sa osmijumom. Budući da ih je nepraktično i preskupo koristiti, pažnja nije bezuspješno skrenuta na druge metale koji su svoju primjenu našli u različitim situacijama, industrije za stvaranje novih legura, kompozitnih materijala, proizvodnja opreme, mašina i mehanizama za civilnu i vojnu upotrebu:
Iako su najtvrđi metal na svetu, odnosno dva od njih - iridijum i osmijum, svoja jedinstvena svojstva pokazali samo u laboratorijskim uslovima, i to kao zanemarljiv procenat aditiva u legurama, drugim jedinjenjima za stvaranje novih materijala, neophodno za osobu, trebamo biti zahvalni prirodi i na ovom daru. Istovremeno, nema sumnje da će radoznali umovi talentovanih naučnika i briljantnih pronalazača doći do novih supstanci sa jedinstvenim svojstvima, kao što se već dogodilo sa sintezom fulerena, za koji se pokazalo da je tvrđi od dijamanta, koji je već iznenađujuće.
Kada je riječ o tvrdom i izdržljivom metalu, čovjek u mašti odmah zamišlja ratnika sa mačem i oklopom. Pa, ili sabljom, i definitivno od damaskog čelika. Ali čelik, iako izdržljiv, nije čist metal; on se proizvodi legiranjem željeza s ugljikom i nekim drugim metalima. I, ako je potrebno, čelik se obrađuje kako bi se promijenila njegova svojstva.
Lagan, izdržljiv srebrno-bijeli metal
Svaki od aditiva, bilo da se radi o kromu, niklu ili vanadiju, zaslužan je za određeni kvalitet. Ali titan se dodaje radi čvrstoće - dobijaju se najtvrđe legure.Prema jednoj verziji, metal je dobio ime po Titanima, moćnoj i neustrašivoj djeci boginje Zemlje Geje. Ali prema drugoj verziji, srebrna supstanca je dobila ime po vilinskoj kraljici Titaniji.
Titanijum su otkrili nemački i engleski hemičari Gregor i Klaprot nezavisno jedan od drugog, u razmaku od šest godina. To se dogodilo krajem 18. vijeka. Supstanca je odmah zauzela svoje mjesto u Mendeljejevljevom periodnom sistemu. Tri decenije kasnije, dobijen je prvi uzorak metala titanijuma. A metal se nije koristio dosta dugo zbog svoje krhkosti. Tačno do 1925. godine – tada je, nakon niza eksperimenata, dobijen čisti titanijum jodidnom metodom. Otkriće je bilo pravi proboj. Ispostavilo se da je Titan tehnološki napredan, a dizajneri i inženjeri su odmah obratili pažnju na to. A sada se metal dobija iz rude uglavnom magnezijum-termalnom metodom, koja je predložena 1940.
Ako se dotaknemo fizičkih svojstava titana, možemo primijetiti njegovu visoku specifičnu čvrstoću, čvrstoću pri visoke temperature, niske gustine i otpornosti na koroziju. Mehanička čvrstoća titanijuma je dva puta veća od gvožđa i šest puta veća od aluminijuma. Na visokim temperaturama, kada lake legure više ne rade (na bazi magnezijuma i aluminijuma), legure titanijuma priskaču u pomoć. Na primjer, avion na visini od 20 kilometara postiže brzinu tri puta veću od brzine zvuka. A temperatura njegovog tijela je oko 300 stepeni Celzijusa. Samo titanijumska legura može izdržati takva opterećenja.
Metal je na desetom mjestu u pogledu rasprostranjenosti u prirodi. Titanijum se kopa u Južnoj Africi, Rusiji, Kini, Ukrajini, Japanu i Indiji. I ovo nije potpuna lista zemalja.
Titanijum - izdržljiv i laki metal u svijetu
Spisak mogućnosti upotrebe metala je respektabilan. To su vojna industrija, osteoproteze u medicini, nakit i sportski proizvodi, štampane ploče mobilni telefoni i mnogo više. Dizajneri raketa, aviona i brodogradnje stalno hvale titanijum. Čak ni hemijska industrija nije ostavila metal bez nadzora. Titan je odličan za livenje, jer su obrisi tokom livenja tačni i imaju glatka površina. Raspored atoma u titanijumu je amorfan. A to garantuje visoku vlačnu čvrstoću, žilavost, odlična magnetna svojstva.
Tvrdi metali najveće gustine
Neki od najtvrđih metala su takođe osmijum i iridijum. To su tvari iz grupe platine, imaju najveću, gotovo identičnu, gustoću.Iridijum je otkriven 1803. Metal je otkrio hemičar iz Engleske Smithson Tennat tokom istraživanja prirodne platine iz južna amerika. Inače, "iridijum" se sa starogrčkog prevodi kao "duga".
Najtvrđi metal je prilično teško dobiti, jer ga gotovo nema u prirodi. I često se metal nalazi u meteoritima koji su pali na zemlju. Prema naučnicima, na našoj planeti sadržaj iridija bi trebao biti mnogo veći. Ali zbog svojstava metala - siderofilnosti - nalazi se u samim dubinama utrobe zemlje.
Iridijum je prilično teško obraditi i termički i hemijski. Metal ne reaguje sa kiselinama, čak ni sa kombinacijama kiselina na temperaturama manjim od 100 stepeni. U isto vrijeme, tvar je podložna procesima oksidacije u aqua regia (ovo je mješavina klorovodične i dušične kiseline).
Interesovanje za izvor električna energija, predstavlja izotop iridijuma 193 m 2. Pošto je vreme poluraspada metala 241 godina. Iridijum je našao široku upotrebu u paleontologiji i industriji. Koristi se za izradu pera i određivanje starosti različitih slojeva zemlje.
Ali osmijum je otkriven godinu dana kasnije od iridijuma. Ovaj čvrsti metal je pronađen u hemijski sastav sediment platine, koji je bio otopljen u aqua regia. A naziv "osmijum" dolazi od starogrčke reči za "miris". Metal nije podložan mehaničkom naprezanju. Štaviše, jedan litar osmijuma je nekoliko puta teži od deset litara vode. Međutim, ova nekretnina još nije korištena.
Osmijum se kopa u američkim i ruskim rudnicima. Njegovim nalazištima bogata je i Južna Afrika. Vrlo često se metal nalazi u željeznim meteoritima. Za stručnjake je zanimljiv osmijum-187, koji se izvozi samo iz Kazahstana. Koristi se za određivanje starosti meteorita. Vrijedi napomenuti da samo jedan gram izotopa košta 10 hiljada dolara.
Pa, osmijum se koristi u industriji. I to ne u čistom obliku, već u obliku tvrde legure s volframom. Proizvedeno od tvari žarulja sa žarnom niti. Osmijum je katalizator u proizvodnji amonijak. Rezni dijelovi za hirurške potrebe rijetko se izrađuju od metala.
Najtvrđi čisti metal
Najtvrđi od najčistijih metala na planeti je hrom. Savršeno se prilagođava mehaničkoj obradi. Plavičasto-bijeli metal je otkriven 1766. godine u okolini Jekaterinburga. Mineral je tada nazvan "sibirsko crveno olovo". Njegovo moderno ime– krokoit. Nekoliko godina nakon otkrića, naime, 1797. godine, francuski hemičar Vauquelin izolirao je novi metal iz metala, već vatrostalnog. Današnji stručnjaci vjeruju da je rezultirajuća supstanca krom karbid. 
Naziv ovog elementa potiče od grčke "boje", jer je sam metal poznat po raznovrsnosti boja svojih spojeva. Krom je prilično lako pronaći u prirodi i čest je. Metal možete pronaći u Južnoj Africi, koja je prva po proizvodnji, kao iu Kazahstanu, Zimbabveu, Rusiji i Madagaskaru. Nalazišta ima u Turskoj, Jermeniji, Indiji, Brazilu i na Filipinima. Stručnjaci posebno cijene određene spojeve hroma - hromovu željeznu rudu i krokoit.
Najtvrđi metal na svijetu je volfram
Volfram je hemijski element, najteži kada se uzme u obzir uz druge metale. Njegova tačka topljenja je neobično visoka, viša samo za ugljik, ali nije metalni element.Ali prirodna tvrdoća volframa u isto vrijeme ne lišava ga fleksibilnosti i savitljivosti, što vam omogućava da od njega koujete bilo koju vrstu materijala. potrebne detalje. Njegova fleksibilnost i otpornost na toplinu čine volfram idealnim odgovarajući materijal za topljenje sitnih delova rasvjetna tijela i TV dijelovi, na primjer.
Volfram se koristi i u ozbiljnijim oblastima, na primjer, u proizvodnji oružja - za proizvodnju protivtega i artiljerijskih granata. Volfram to duguje svojoj visokoj gustini, što ga čini glavnom supstancom teških legura. Gustina volframa je bliska onoj zlata - samo nekoliko desetina čini razliku.
Na web stranici možete pročitati koji su metali najmekši, kako se koriste i šta se od njih pravi.
Pretplatite se na naš kanal u Yandex.Zen