- Refraktori yang sangat tinggi.
- Tahan terhadap korosi dan oksidasi bahkan ketika dipanaskan pada suhu tinggi.
- Tahan terhadap asam pekat dan senyawa agresif lainnya.
- 10 -11% adalah kandungannya dalam cangkang padat planet ini.
- Jumlah total logam murni yang diproduksi per tahun berada dalam batas berikut: 4 ton untuk iridium, 1 ton untuk osmium.
- Harga osmium kira-kira sama dengan harga emas.
Kepercayaan umum tentang kekerasan adalah intan atau baja damask/baja damaskus. Jika mineral pertama lebih unggul dari semua zat sederhana yang diciptakan alam di Bumi, maka sifat menakjubkan dari bilah yang terbuat dari baja langka adalah karena keterampilan pembuat pedang dan bahan tambahan dari logam lain. Banyak paduan teknis, yang digunakan, misalnya, untuk produksi pemotong super keras di industri teknik, menciptakan perkakas yang tahan lama dan andal dengan properti unik, dikaitkan dengan aditif ini dalam simbiosis biasa besi dengan karbon, secara singkat, secara tradisional disebut baja - kromium, titanium, vanadium, molibdenum, nikel. Ketika pembaca bertanya logam apa yang paling keras di dunia, mereka dibombardir dengan rentetan informasi yang saling bertentangan di halaman situs web. Dalam peran ini, menurut penulis berbagai artikel, baik tungsten atau kromium, atau iridium dengan osmium, atau titanium dengan tantalum.
Untuk melewati belantara fakta yang tidak selalu ditafsirkan dengan benar, meskipun akurat, ada baiknya beralih ke sumber aslinya - sistem unsur yang terkandung baik dalam komposisi maupun objek kosmik lainnya, yang diserahkan kepada umat manusia oleh ahli kimia besar Rusia dan fisikawan D.I. Mendeleev. Ia memiliki pengetahuan ensiklopedis, banyak melakukan terobosan ilmiah dalam pengetahuan tentang struktur, komposisi, interaksi zat, selain tabel terkenal berdasarkan dasar-dasarnya. hukum periodik dinamai menurut namanya.
Planet-planet yang paling dekat dengan Matahari - Merkurius, Venus, Mars, bersama dengan planet kita, diklasifikasikan sebagai satu - kelompok terestrial. Ada alasan yang mendasari hal ini tidak hanya di kalangan astronom, fisikawan, dan matematikawan, tetapi juga di kalangan ahli geologi dan kimia. Alasan kesimpulan tersebut di antara yang terakhir adalah, antara lain, fakta bahwa semuanya sebagian besar terdiri dari silikat, yaitu. berbagai turunan unsur silikon, serta berbagai senyawa logam dari tabel Dmitry Ivanovich.
Secara khusus, planet kita sebagian besar (hingga 99%) terdiri dari sepuluh elemen:
Namun manusia, selain besi dan paduan yang diperlukan untuk kelangsungan hidup dan perkembangan, selalu lebih tertarik pada logam mulia, yang sering disebut logam mulia - emas dan perak, dan kemudian platinum.
Menurut klasifikasi ilmiah yang dianut oleh ahli kimia, golongan platina meliputi rutenium, rhodium, paladium dan osmium dengan iridium. Semuanya juga termasuk logam mulia. Berdasarkan massa atomnya, mereka secara konvensional dibagi menjadi dua subkelompok:
Dua yang terakhir menjadi perhatian khusus untuk penyelidikan pseudo-ilmiah kami tentang topik siapa yang paling sulit di sini. Hal ini disebabkan karena ukurannya yang besar, dibandingkan dengan unsur lainnya, massa atom: 190,23 - untuk osmium, 192,22 - untuk iridium, menurut hukum fisika, ini juga berarti sangat besar berat jenis, dan akibatnya, kekerasan logam tersebut.
Jika emas dan timbal yang padat dan berat merupakan zat lunak dan plastik yang mudah diproses, maka osmium dan iridium, ditemukan di awal XIX berabad-abad ternyata rapuh. Di sini perlu diingat bahwa ukurannya adalah ini properti fisik- berlian yang bisa digunakan tanpanya upaya khusus terapkan prasasti pada bahan keras lainnya yang berasal dari alam atau buatan, yang juga sangat rapuh, mis. Cukup mudah untuk dipatahkan. Meskipun, pada pandangan pertama, hal ini tampaknya hampir mustahil.
Selain itu, osmium dan paladium memiliki banyak sifat menarik lainnya:
Oleh karena itu, bersama dengan platinum, termasuk dalam bentuk senyawa dengannya, mereka digunakan dalam produksi katalis untuk banyak proses kimia, perangkat, perlengkapan, perkakas berpresisi tinggi di sektor medis, ilmiah, militer, dan luar angkasa aktivitas manusia. .
Ini adalah osmium dan iridium, dan para ilmuwan, setelah melakukan penelitian, percaya bahwa sifat ini kira-kira sama yang diberikan oleh alam kepada mereka, dan merupakan logam yang paling keras di dunia.
Dan semuanya akan baik-baik saja, tapi tidak terlalu bagus. Faktanya adalah keberadaan mineral-mineral tersebut di kerak bumi dan produksi global mineral-mineral ini dapat diabaikan:
Jelas bahwa logam tanah jarang dan mahal ini, meskipun keras, bahkan tidak dapat digunakan sampai batas tertentu sebagai bahan mentah produksi; mungkin sebagai bahan tambahan pada paduan, senyawa dengan logam lain untuk memberikan sifat unik.
Siapa yang cocok untuk mereka?
Namun seseorang tidak akan menjadi dirinya sendiri jika tidak menemukan pengganti iridium dengan osmium. Karena penggunaannya tidak praktis dan terlalu mahal, maka perhatian tidak berhasil dialihkan ke logam lain yang telah menemukan penerapannya dalam berbagai situasi, industri untuk pembuatan paduan baru, bahan komposit, produksi peralatan, mesin dan mekanisme untuk keperluan sipil dan militer:
Meskipun logam terkeras di dunia, atau lebih tepatnya, dua di antaranya - iridium dan osmium, telah menunjukkan sifat uniknya hanya dalam kondisi laboratorium, dan juga dengan persentase aditif yang dapat diabaikan dalam paduan, senyawa lain untuk membuat bahan baru, diperlukan bagi seseorang, kita patut bersyukur kepada alam dan atas anugerah ini. Pada saat yang sama, tidak ada keraguan bahwa pikiran ingin tahu dari ilmuwan berbakat dan penemu brilian akan menghasilkan zat baru dengan sifat unik, seperti yang telah terjadi pada sintesis fullerene, yang ternyata lebih keras daripada berlian, yaitu berlian. sudah mengejutkan.
Logam yang luar biasa
Alam memberi umat manusia logam yang luar biasa - plastik, kental, mudah dibentuk, dan mudah dibentuk bentuk murni, tetapi menjadi keras dan rapuh karena pengotor karbon, nitrogen, hidrogen, dll. Ini adalah kromium, logam paling keras dengan warna putih kebiruan. Kromium (Cr) adalah logam berat, tahan api, tahan panas dan tahan korosi. Kekerasan Brinell kromium adalah 70-90 kgf/cm2, titik leleh 1907°C, massa jenis 7200 kg/m3, titik didih 2671°C.
Biasanya logam yang paling keras terdapat di alam dalam bentuk bijih besi kromium. Kromium adalah unsur yang cukup umum; kerak bumi mengandung sekitar 0,02% unsur tersebut, dan ini merupakan angka yang tinggi. Deposit kromium terbesar ditemukan pada batuan ultrabasa. Batuan ultrabasa dianggap memiliki komposisi yang paling dekat dengan mantel bumi. Meteorit batu juga kaya akan kromium. Di dalam air, kandungan logam ini sangat rendah - hanya 0,00005 mg/l.
Gizi
Kromium adalah zat biogenik dan merupakan bagian dari jaringan organisme hidup. Kromium disuplai melalui makanan, kekurangan unsur mikro ini menyebabkan peningkatan kolesterol darah, penurunan laju pertumbuhan, dan penurunan sensitivitas jaringan terhadap insulin. Pada organisme hewan, kandungan kromium dapat diabaikan - dari seperseribu hingga sepersejuta persen. Jaringan tanaman mengandung sekitar 0,0005% logam ini, 92-95% di antaranya ditemukan di akar. Tumbuhan tingkat tinggi tidak tahan terhadap kandungan kromium yang tinggi, sedangkan pada plankton koefisien akumulasinya adalah 10.000-26.000.
Senyawa logam dan kromium yang paling keras digunakan dalam industri: terutama untuk peleburan baja kromium, nikrom, dll. Chrome banyak digunakan sebagai pelapis dekoratif tahan korosi.
Bahaya kromium
Beberapa senyawa kromium bersifat racun, mis. pelapis galvanis, aditif paduan, paduan, refraktori. Dengan kontak yang terlalu lama dengan senyawa kromium yang mematikan (beracun), tanda-tanda awal keracunan mungkin muncul - kekeringan, sakit hidung, sakit tenggorokan, kesulitan bernapas. Biasanya, keracunan tingkat ringan hilang jika seseorang berhenti menghubungi kromium, jika tidak, keracunan menjadi kronis.
Proses ini ditandai dengan gejala berikut - kelemahan, sakit kepala, pencernaan yg terganggu, penurunan berat badan, disfungsi lambung, hati dan pankreas, mungkin asma bronkial, bronkitis, pneumosklerosis difus. Jika senyawa kromium beracun mengenai kulit, dermatitis dan eksim dapat terjadi.
banyak kekasih fakta Menarik Saya bertanya-tanya logam mana yang paling keras? Dan tidak mudah untuk menjawab pertanyaan ini begitu saja. Tentu saja, guru kimia mana pun akan dengan mudah mengucapkannya dengan benar, bahkan tanpa berpikir panjang. Namun di kalangan warga biasa yang terakhir kali mempelajari kimia di sekolah, tidak banyak yang mampu memberikan jawaban dengan benar dan cepat. Hal ini disebabkan karena sejak kecil setiap orang sudah terbiasa membuat berbagai mainan dari kawat dan sudah ingat betul bahwa tembaga dan alumunium itu lunak dan bisa ditekuk dengan baik, namun sebaliknya baja tidak begitu mudah untuk diberikan bentuk yang diinginkan. Seseorang paling sering berurusan dengan tiga logam bernama tersebut, jadi dia bahkan tidak mempertimbangkan kandidat lainnya. Namun baja tentu saja bukanlah logam yang paling keras di dunia. Agar adil, perlu dicatat bahwa ini sama sekali bukan logam dalam arti kimia, tetapi senyawa besi dan karbon.
Apa itu titanium?
Logam yang paling keras adalah titanium. Titanium murni pertama kali diperoleh pada tahun 1925. Penemuan ini menimbulkan sensasi di kalangan ilmiah. Para industrialis segera memperhatikan material baru tersebut dan menghargai manfaat penggunaannya. Oleh versi resmi, logam paling keras di Bumi mendapatkan namanya untuk menghormati para Titan yang tidak bisa dihancurkan, yang menurutnya mitologi Yunani kuno adalah pendiri dunia.
Menurut para ilmuwan, total cadangan titanium dunia saat ini adalah sekitar 730 juta ton. Dengan tingkat ekstraksi bahan mentah fosil saat ini, jumlah tersebut akan cukup untuk 150 tahun ke depan. Titanium menempati urutan ke 10 dalam cadangan alam di antara semua logam yang diketahui. Produsen titanium terbesar di dunia adalah perusahaan Rusia VSMPO-Avisma, yang memenuhi hingga 35% kebutuhan global. Perusahaan ini terlibat dalam siklus pemrosesan penuh mulai dari penambangan bijih hingga pembuatan berbagai produk. Dibutuhkan sekitar 90% pasar Rusia untuk produksi titanium. Sekitar 70% produk jadi berlaku untuk ekspor.
Titan - logam ringan warna perak dengan titik leleh 1670 derajat Celcius. Menunjukkan aktivitas kimia yang tinggi hanya jika dipanaskan, dalam kondisi normal tidak bereaksi dengan sebagian besar unsur kimia dan koneksi. Itu tidak ditemukan di alam dalam bentuk murni. Umum dalam bentuk bijih rutil (titanium dioksida) dan ilmenit (zat kompleks yang terdiri dari titanium dioksida dan besi oksida). Titanium murni diisolasi dengan menyinter bijih dengan klorin dan kemudian menggantikan logam yang lebih aktif (biasanya magnesium) dari tetraklorida yang dihasilkan.
Aplikasi industri titanium
Logam yang paling keras memiliki aplikasi yang cukup luas di banyak industri. Atom yang tersusun secara amorf menghasilkan titanium level tertinggi kekuatan tarik dan torsi, ketahanan benturan yang baik, sifat magnet yang tinggi. Logam ini digunakan untuk membuat badan transportasi udara dan rudal. Ia mengatasi dengan baik beban besar yang dialami mobil di ketinggian. Titanium juga digunakan dalam produksi lambung kapal selam karena tahan terhadap benturan tekanan tinggi pada kedalaman yang sangat dalam.
Dalam industri medis, logam juga digunakan dalam pembuatan prostetik dan implan gigi peralatan bedah. Elemen ini ditambahkan sebagai aditif paduan pada beberapa jenis baja, yang memberikan peningkatan kekuatan dan ketahanan terhadap korosi. Titanium sangat cocok untuk pengecoran karena memungkinkan Anda memperolehnya dengan sempurna permukaan halus. Itu juga digunakan untuk membuat perhiasan dan barang-barang dekoratif. Senyawa titanium juga aktif digunakan. Dioksida digunakan untuk membuat cat, mengapur, dan ditambahkan ke kertas dan plastik.
Garam titanium organik digunakan sebagai katalis pengerasan dalam produksi cat dan pernis. Terbuat dari titanium karbida berbagai instrumen dan perlengkapan untuk memproses dan mengebor logam lainnya. Dalam rekayasa presisi, titanium aluminida digunakan untuk menghasilkan elemen tahan aus yang memiliki margin keamanan tinggi.
Paduan logam paling keras diperoleh oleh ilmuwan Amerika pada tahun 2011. Komposisinya meliputi paladium, silikon, fosfor, germanium dan perak. materi baru disebut "kaca metalik". Ini menggabungkan kekerasan kaca dan plastisitas logam. Yang terakhir mencegah penyebaran retakan, seperti yang terjadi pada kaca standar. Tentu saja, bahan tersebut tidak diproduksi secara luas, karena komponennya, terutama paladium, merupakan logam langka dan harganya sangat mahal.
Saat ini, upaya para ilmuwan ditujukan untuk mencari komponen alternatif yang dapat mempertahankan sifat yang diperoleh, namun secara signifikan mengurangi biaya produksi. Namun, beberapa bagian untuk industri dirgantara sudah diproduksi dari paduan yang dihasilkan. Jika elemen alternatif dapat dimasukkan ke dalam struktur dan materialnya tersebar luas, maka kemungkinan besar material tersebut akan menjadi salah satu paduan paling populer di masa depan.
Waktu membaca: 5 menit.
Logam menemani umat manusia hampir sepanjang kehidupan sadarnya. Ini tentu saja dimulai dengan tembaga, karena merupakan bahan yang paling mudah diproses dan tersedia di alam.
Evolusi membantu manusia berkembang secara signifikan secara teknis dan seiring waktu mereka mulai menemukan paduan yang menjadi semakin kuat. Saat ini, eksperimen terus berlanjut, dan paduan baru yang tahan lama muncul setiap tahun. Mari kita pertimbangkan yang terbaik dari mereka.
titanium
Titanium adalah material berkekuatan tinggi yang banyak diminati di banyak industri. Area penerapan yang paling umum adalah penerbangan. Itu semua yang harus disalahkan kombinasi yang bagus bobot rendah dan kekuatan tinggi. Selain itu, sifat titanium adalah kekuatan spesifik yang tinggi, ketahanan terhadap pengaruh fisik, suhu dan korosi.
Uranus
Salah satu elemen paling tahan lama. Dalam kondisi alami, ini adalah logam radioaktif lemah. Ia dapat ditemukan dalam keadaan bebas, sangat berat dan tersebar luas dimana-mana karena sifat paramagnetiknya. Uranium bersifat fleksibel, memiliki kelenturan tinggi dan keuletan relatif.
Tungsten
Logam paling tahan api yang diketahui saat ini. Ia memiliki warna abu-abu keperakan dan disebut sebagai elemen transisi. Sifat-sifat tungsten memungkinkannya untuk menolak pengaruh kimia dan menyerah pada penempaan. Area aplikasi yang paling terkenal digunakan pada lampu pijar.
renium
Logam berwarna putih keperakan. Ini dapat ditemukan di alam dalam bentuk murni, tetapi ada juga bahan baku molibdenum yang juga ditemukan. Ciri khas Refraktori renium. Ini mengacu pada logam mahal, jadi biayanya juga tidak masuk akal. Area aplikasi utama adalah elektronik.
Osmium
Osmium adalah logam berwarna putih keperakan dengan sedikit warna biru. Ia termasuk dalam kelompok platinum dan memiliki kemiripan yang sangat kuat dengan iridium dalam sifat-sifat seperti tahan api, kekerasan dan kerapuhan.
Berilium
Logam ini merupakan unsur yang memiliki warna abu-abu muda dan sangat beracun. Memiliki seperti itu sifat yang tidak biasa materi tersebut telah banyak diterapkan di lapangan daya nuklir dan teknologi laser. Berilium berkekuatan tinggi memungkinkannya digunakan dalam pembuatan paduan paduan.
Kromium
Warna putih kebiruan membuat krom menonjol dari yang lain. Ini tahan terhadap alkali dan asam. Di alam dapat ditemukan dalam bentuk murni. Kromium sering digunakan untuk membuat berbagai paduan, yang kemudian digunakan dalam bidang kedokteran dan peralatan kimia.
Perlu dicatat bahwa ferrochrome adalah paduan kromium dan besi. Ini digunakan dalam pembuatan alat pemotong logam.
Tantalum
Ini adalah logam berwarna keperakan dengan kekerasan dan kepadatan tinggi. Warna timbal pada logam terbentuk karena munculnya lapisan oksida di permukaan. Logam ini cocok untuk diproses.
Saat ini tantalum berhasil digunakan dalam pembangunan reaktor nuklir dan produksi metalurgi.
Rutenium
Logam keperakan yang termasuk dalam kelompok platina. Ini memiliki komposisi yang tidak biasa: mengandung otot organisme hidup. Fakta khas lainnya adalah rutenium digunakan sebagai katalis untuk banyak reaksi kimia.
Iridium
Logam ini menempati peringkat pertama dalam peringkat kami. Warnanya putih keperakan. Iridium juga termasuk dalam kelompok platinum dan memiliki kekerasan tertinggi dari logam-logam di atas. DI DALAM dunia modern itu sangat sering digunakan. Hal ini terutama ditambahkan ke logam lain untuk meningkatkan ketahanannya terhadap lingkungan asam. Logam itu sendiri sangat mahal karena distribusinya sangat buruk di alam.
Baca juga:
Sejak kecil kita paling tahu itu logam tahan lama- ini baja. Kami mengasosiasikan segala sesuatu yang bersifat besi dengannya.
Manusia Besi, Perempuan besi, karakter baja. Saat kami mengucapkan frasa ini, yang kami maksud adalah kekuatan, kekuatan, kekerasan yang luar biasa.
Sejak lama, baja merupakan bahan utama dalam produksi dan persenjataan. Tapi baja bukanlah logam. Lebih tepatnya, ini bukan logam murni sepenuhnya. Ini terjadi pada karbon, yang mengandung bahan tambahan logam lainnya. Dengan menggunakan bahan tambahan, mis. mengubah propertinya. Setelah itu baru diproses. Pembuatan baja adalah ilmu yang utuh.
Logam terkuat diperoleh dengan memasukkan paduan yang sesuai ke dalam baja. Ini bisa berupa kromium, yang membuat baja tahan panas, nikel, yang membuat baja menjadi keras dan elastis, dll.
Di beberapa daerah, baja sudah mulai menggantikan aluminium. Waktu berlalu, kecepatan meningkat. Aluminium juga tidak tahan. Saya harus beralih ke titanium.
Ya, titanium adalah logam terkuat. Untuk memberikan karakteristik kekuatan tinggi pada baja, titanium mulai ditambahkan ke dalamnya.
Itu ditemukan pada abad ke-18. Karena kerapuhannya, tidak mungkin untuk digunakan. Seiring waktu, setelah memperoleh titanium murni, para insinyur dan desainer menjadi tertarik pada kekuatan spesifiknya yang tinggi, kepadatannya yang rendah, ketahanannya terhadap korosi, dan suhu tinggi. Kekuatan fisiknya beberapa kali melebihi kekuatan besi.
Insinyur mulai menambahkan titanium ke baja. Hasilnya adalah logam paling tahan lama, yang dapat diterapkan di lingkungan bersuhu sangat tinggi. Pada saat itu, tidak ada paduan lain yang mampu menahannya.
Jika Anda membayangkan sebuah pesawat terbang tiga kali lebih cepat, Anda dapat membayangkan bagaimana logam penutupnya memanas. Lembaran logam Kulit pesawat dalam kondisi seperti itu memanas hingga +3000C.
Saat ini, titanium digunakan tanpa batas di semua bidang produksi. Ini adalah obat-obatan, pembuatan pesawat terbang, produksi kapal.
Jelas bahwa titanium harus pindah dalam waktu dekat.
Para ilmuwan dari Amerika, di laboratorium Universitas Texas di Austin, menemukan bahan tertipis dan paling tahan lama di Bumi. Mereka menyebutnya graphene.
Bayangkan sebuah pelat yang ketebalannya sama dengan ketebalan satu atom. Tapi pelat seperti itu lebih kuat dari berlian dan mentransmisikan seratus kali lebih baik listrik dibandingkan chip komputer yang terbuat dari silikon.
Graphene adalah material dengan sifat merusak. Dia akan segera meninggalkan laboratorium dan berhak mengambil tempatnya di antara orang-orang lainnya bahan tahan lama Semesta.
Bahkan mustahil untuk membayangkan bahwa beberapa gram graphene akan cukup untuk menutupi lapangan sepak bola. Ini logam. Pipa yang terbuat dari bahan tersebut dapat dipasang secara manual tanpa menggunakan mekanisme pengangkatan dan pengangkutan.
Graphene, seperti berlian, adalah karbon paling murni. Fleksibilitasnya luar biasa. Bahan ini mudah ditekuk, terlipat sempurna, dan dapat digulung dengan sempurna.
Produsen layar sentuh sudah mulai meliriknya lebih dekat, panel surya, ponsel, dan terakhir, chip komputer super cepat.