Najtvrđi metal na svijetu. Najtvrđi metali na svijetu

Danas postoji ogroman izbor metala, oni mogu biti lagana teška, mekana i tvrda, skupa i jeftina. Danas je najskuplji metal kalifornijski, procjenjuje se na 10 miliona dolara po gramu. Širom svijeta ima ga oko pet grama, zbog čega se njegova cijena toliko razlikuje od svih ostalih metala. Kalifornij je radioaktivni metal i može se koristiti kao zamjena za nuklearni reaktor iu drugim industrijama. Ovaj metal se ne može dobiti u prirodi, već je umjetno stvoren davne 1950. godine na Univerzitetu Berkeley u Kaliforniji. Danas se ovaj metal najčešće koristi u eksperimentima vezanim za terapiju zračenjem i nuklearnu fisiju.

Kalifornija

Najlakši metal na svijetu umjetno su stvorili kineski naučnici. Metal se zove grafen, toliko je lagan da se može držati na laticama cvijeta. Ovaj najlakši materijal na svijetu stvoren je od liofiliziranog ugljika i grafenskog oksida. Ako uklonite dodanu nečistoću, metal je dvodimenzionalni kristal koji je prepoznat kao najtanji materijal koji je napravio čovjek na planeti. Da bi se postigao snop grafena od jednog milimetra, potrebno je naslagati tri miliona listova grafena.

Osim što je najlakši, grafen je i najjači metal na svijetu. Njegova svojstva su jednostavno nevjerovatna, zamislite samo da jedan list grafena, debeo kao plastična vrećica, može izdržati ogromnu težinu slona. Metal ima čitav niz prednosti, među kojima treba istaći i fleksibilnost. Nemoguće je povjerovati, ali grafen se može rastegnuti bez ikakve štete za čak dvadeset posto. Čak se tu ne završavaju njegove prednosti; naučnici su otkrili da ovaj metal ima jedinstvenu sposobnost filtriranja vode i zadržavanja plinova i raznih tekućina.

Grafen

Status je najviše tvrdi metal zasluženo dodeljen titanijumu. Njegovo otkriće dogodilo se krajem osamnaestog veka, a u isto vreme metal je zauzeo svoje mesto u periodnom sistemu. Titanijum ima veoma visoku specifičnu čvrstoću na visoke temperature, dobra otpornost na koroziju i prilično niska gustoća. Ako, na primjer, lake legure poput magnezija i aluminija ne mogu izdržati visoke temperature, titanijum će dobro doći. Titanijumska legura može izdržati čak 300 stepeni Celzijusa. Danas se titanijum kopa u mnogim zemljama, uključujući i Rusiju.

Titanijum

Najmekši metal je galijum, koji je takođe veoma redak metal. U prirodi se ne nalazi u čistom obliku, ali se u malim količinama može naći u rudama cinka, kao iu boksitu. Galij ima srebrne boje, veoma je mekan i fleksibilan. Ako ga zadržiš unutra niske temperature, tada će zadržati svoju čvrstu konzistenciju, ali će vas koštati samo premještanje metala u prostoriju sobnoj temperaturi, i odmah će početi da se topi. Danas galijum nema nikakvu biološku ulogu, ali se široko koristi u mikroelektronici, pa čak i u farmaciji.

Galij

Naučnici su to najviše dokazali jak metal– to je i dalje isti titanijum. Ovaj metal su otkrili njemački i engleski naučnici, iako su njihova otkrića napravljena u razmaku od šest godina. Ovaj element zauzima dvadeset i drugo mjesto serijski broj u periodnom sistemu. Ako uzmemo u obzir pokazatelje čvrstoće, čvrstoća titanijuma je šest puta veća od čvrstoće aluminijuma, zbog čega su mogućnosti upotrebe ovog metala beskrajne. Razvoj ovog metala bio je pravi iskorak u istoriji čovečanstva i pružio mu je mogućnost da titanijum koristi u najvećoj mogućoj meri. raznim poljima.

Najjeftiniji metal danas je bakar. U svom čistom obliku, bakar je viskozni crvenkasti metal sa specifičnom težinom od 8,9. Bakar je jedan od najranijih metala kojim je čovjek ovladao. Ovaj element periodnog sistema ima dobra tehnička svojstva, stoga se vrlo široko koristi u mnogim industrijama i područjima. Veoma je važno znati prepoznati čisti bakar od njegovih legura. Vrijedi napomenuti da je u svom čistom obliku danas prilično rijedak.

Bakar

Najrjeđi metal je renijum, njegov otkrivač su naučnici iz Njemačke Walter i Ide Noddack, upravo on je otkrio najrjeđi stabilni metal. Ovaj rijedak metal dobio je ime po rijeci Rajni. Danas se renijum proizvodi iz ruda bakra i molibdena prženjem koncentrata. Ovo je prilično složen proces, gdje je za dobivanje jednog kilograma ovog metala potrebno preraditi oko dvije hiljade tona rude. Statistike govore da je proizvodnja renijuma oko 40 tona godišnje.

renijum

Još jedan najskuplji metal na svijetu je izotop osmijum-187. Njegova cijena je dosta niža nego u Kaliforniji i iznosi 200 hiljada dolara po gramu. Ovaj metal je vrlo rijedak i potrebno mu je devet mjeseci za stvaranje. Može se dobiti fisijom izotopa, što je vrlo radno intenzivan proces. Izotop izgleda kao crni prah sa ljubičastom nijansom i najgušća je supstanca na zemlji. Vrlo se široko koristi u raznim medicinskim istraživanjima i služi kao katalizator u kemijskim reakcijama.

Ljudi su počeli koristiti metal još u davna vremena. Najpristupačniji metal u prirodi i pogodan za obradu je bakar. Bakarne proizvode u obliku kućnog pribora arheolozi pronalaze tokom iskopavanja antičkih naselja. Kako je tehnološki napredak rastao, čovjek je naučio da pravi legure od raznih metala, koje su mu bile korisne u proizvodnji predmeta za domaćinstvo i oružja. Tako je nastao najjači metal na svijetu.

Titanijum

Ovaj neobično lijep srebrno-bijeli metal gotovo istovremeno su krajem 18. vijeka otkrila dva naučnika - Englez W. Gregory i Nijemac M. Klaproth. Prema jednoj verziji, titan je dobio ime u čast likova starogrčkih mitova, moćni Titani, prema drugom - iz Titanije, kraljice vila iz njemačke mitologije - zbog svoje lakoće. Međutim, tada mu se nije našla upotreba.

Zatim su 1925. fizičari u Holandiji uspjeli izolirati čisti titanij i otkrili njegove brojne prednosti. To su visoki pokazatelji obradivosti, specifične čvrstoće i otpornosti na koroziju, vrlo visoke čvrstoće na visokim temperaturama. Takođe ima visoku otpornost na koroziju. Ove fantastične performanse odmah su privukle inženjere i dizajnere.

Naučnik Krol je 1940. godine dobio čisti titanijum magnezijum-termalnom metodom i od tada je ova metoda bila glavna. Najjači metal na zemlji kopa se na mnogim mestima u svetu - Rusiji, Ukrajini, Kini, Južnoj Africi i drugim.

Titanijum je dvostruko jači od gvožđa u mehaničkom smislu, i šest puta jači od aluminijuma. Legure titanijuma su ovog trenutka najizdržljiviji na svijetu, te su stoga našli primjenu u vojsci (konstrukcija podmornica, projektila), brodogradnji i zrakoplovnoj industriji (na nadzvučnim zrakoplovima).

Ovaj metal je također nevjerovatno savitljiv, pa se može napraviti u bilo kojem obliku - listovi, cijevi, žica, trake. Titanijum se široko koristi za izradu medicinskih proteza (i biološki je idealno kompatibilan sa tkivima ljudskog tela), nakita, sportske opreme itd.

Koristi se i u hemijskoj proizvodnji zbog svojih antikorozivnih svojstava; ovaj metal ne korodira u agresivnom okruženju. Dakle, u svrhu testiranja, postavljena je titanijumska ploča morska voda, a za 10 godina nije ni zarđao!

Zbog svoje visoke električne otpornosti i nemagnetizirajućih svojstava, široko se koristi u radio elektronici, na primjer, u strukturnim dijelovima mobilni telefoni. Upotreba titanijuma u oblasti stomatologije je veoma obećavajuća, a posebno je važna njegova sposobnost spajanja sa ljudskim koštanim tkivom, što daje snagu i čvrstinu u protetici. Široko se koristi u proizvodnji medicinskih instrumenata.

Uran

Prirodna oksidaciona svojstva uranijuma korišćena su u antici (1. vek pne) u proizvodnji žute glazure u keramičkim proizvodima. Jedan od najpoznatijih trajnih metala u svjetskoj praksi, slabo je radioaktivan i koristi se u proizvodnji nuklearno gorivo. 20. vek je čak nazvan "dobom Urana". Ovaj metal ima paramagnetna svojstva.

Uranijum je 2,5 puta teži od gvožđa i stvara mnoge hemijska jedinjenja, u proizvodnji se koriste njegove legure sa elementima kao što su kalaj, olovo, aluminijum, živa i gvožđe.

Tungsten

Ovo nije samo najjači metal na svijetu, već i vrlo rijedak, koji se nigdje ne kopa, već je hemijski dobijen još 1781. godine u Švedskoj. Metal najotporniji na temperaturu na svijetu. Zbog svoje visoke vatrostalnosti, dobro se podvrgava kovanju i može se uvući u tanak konac.

Njegova najpoznatija primjena je volframova nit u sijalicama. Široko se koristi za proizvodnju specijalnih instrumenata (sjekutića, rezača, kirurških) i u proizvodnji nakita. Zbog svojstva da ne propušta radioaktivne zrake, koristi se za proizvodnju kontejnera za skladištenje nuklearnog otpada. Nalazišta volframa u Rusiji nalaze se na Altaju, Čukotki i na Sjevernom Kavkazu.

renijum

Ime je dobio u Nemačkoj (reka Rajna), gde je otkriven 1925. godine, sam metal ima Bijela boja. Takođe se dobija u čistom obliku ( Kurilska ostrva), te u vađenju molibdena i bakarnih sirovina, ali u vrlo malim količinama.

Najjači metal na zemlji je veoma tvrd i gust i dobro se topi. Čvrstoća je visoka i ne ovisi o promjenama temperature, nedostatak je visoka cijena, otrovna za ljude. Koristi se u elektronskoj i avio industriji.

Osmijum

Najteži element, na primjer, kilogram osmijuma, izgleda kao lopta koja lako stane u vašu ruku. Spada u platinastu grupu metala i nekoliko je puta skuplji od zlata. Ime je dobio po tome smrad u hemijskoj reakciji koju je izveo engleski naučnik S. Tennant 1803. godine.

Izvana izgleda vrlo lijepo: sjajni srebrni kristali s plavom i cijan nijansom. Obično se koristi kao dodatak drugim metalima u industriji (glodala za keramičke metale visoke čvrstoće, oštrice medicinskih noževa). Njegova nemagnetna i izdržljiva svojstva koriste se u proizvodnji visoko preciznih instrumenata.

Berilijum

Dobio ga je hemičar Paul Lebeau krajem 19. vijeka. U početku je ovaj metal dobio nadimak "slatki" zbog svog ukusa poput bombona. Onda se ispostavilo da ima i druge atraktivne i originalne nekretnine, na primjer, nije želio ni u koje ulaziti hemijske reakcije sa drugim elementima uz rijetke izuzetke (halogen).

Najjači metal na svijetu je istovremeno tvrd, krt, lagan, ali i vrlo toksičan. Njegova izuzetna čvrstoća (na primjer, žica promjera 1 mm može izdržati težinu osobe) koristi se u laserskoj i svemirskoj tehnologiji, te nuklearnoj energiji.

Nova otkrića

Možemo da nabrajamo veoma jake metale, ali tehnički napredak kreće napred. Naučnici iz Kalifornije nedavno su objavili svijetu pojavu "tečnog metala" (od riječi "tečnost"), koji je jači od titanijuma. Osim toga, pokazalo se da je super lagan, fleksibilan i vrlo izdržljiv. Stoga će naučnici morati da kreiraju i razviju načine za korištenje novog metala, a u budućnosti, možda, i još mnogo otkrića.

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 širok raspon koristi:

• Vazduhoplovna industrija- dijelovi jedriličarskih dijelova aviona, 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 ventilskim mehanizmima i izduvni sistemi, prijenosna vratila, vijci, opruge;
• Građevinarstvo – spoljašnje i unutrašnje oblaganje objekata, krovnih materijala, lagani uređaji za pričvršćivanje, pa čak i spomenici;
• Medicina – hirurški instrumenti, proteze, implantati, kućišta za kardiouređaje;
• Sport – sportska oprema, putni pribor, dijelovi za bicikle.
• Roba široke potrošnje - nakit, ukrasni predmeti, baštenski alat, 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 su mnogo 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 oblastima, 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 najveću gustinu

Iridijum se počeo aktivno koristiti u industriji relativno nedavno. Ranije se koristio s oprezom, jer njegove fizičko-hemijske karakteristike nisu u potpunosti proučene. Iridijum se sada čak koristi u nakitu (kao umetci ili legirani platinom), hirurškim instrumentima i delovima srčanih stimulatora. 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, robi široke potrošnje (elementi nalivpera, nakit), medicini 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. Uranijum se smatra jednim od najtežih metala - njegova specifična težina je 19 puta veća od 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. Najtraženiji je u nuklearnoj energiji - koristi se kao gorivo za nuklearnih reaktora. Uranijum se takođe koristi u hemijskoj industriji iu geologiji - za određivanje starosti stijene.

Vojnom inženjerstvu takođe nisu promaknuli nevjerovatni pokazatelji specifične težine. 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. Njegova prirodna tvrdoća, međutim, ne oduzima mu fleksibilnost, zbog čega je volfram idealan za kovanje raznih metalnih proizvoda, a otpornost na visoke temperature omogućava mu upotrebu u rasvjetnim uređajima i elektronici. Potrošnja volframa ne dostiže velike brzine, i glavna stvar razlog 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 inženjerstvu - meci, protivutezi, balističkih projektila. 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 najtvrđi metal na svijetu, ako uzmemo u obzir ne samo pokazatelje 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. Ali volfram, koji ne emituje zračenje i ima najveću čvrstoću i vrlo dobru fleksibilnost, ne može se aktivno koristiti zbog ograničeni resursi.

Zato što imaju najveću gustinu. Među njima su najteži osmijum i iridijum. Ovaj pokazatelj gustine ovih metala je skoro isti, osim male greške u proračunu.

Otkriće iridija dogodilo se 1803. Otkrio ju je engleski hemičar Smithson Tennat dok je proučavao prirodnu platinu, dostavljenu iz južna amerika. U prevodu sa starogrčkog, naziv "iridijum" znači "duga".

Naučni interes kao izvor električna energija predstavlja izotop teškog metala - iridijum-192m2, pošto je ovaj metal veoma dug - 241 godina. Iridijum se široko koristi u industriji i paleontologiji - koristi se za proizvodnju pera i određivanje starosti slojeva zemlje.

Otkriće osmijuma dogodilo se slučajno 1804. godine. Ovaj najtvrđi metal je otkriven u hemijski sastav sediment platine otopljen u carskoj vodi. Naziv "osmijum" potiče od starogrčke reči za "miris". Ovaj metal gotovo da nema u prirodi. Najčešće se nalazi u sastavu.Kao i iridijum, osmijum skoro da nije podložan mehaničkom naprezanju. Jedan litar osmijuma je mnogo teži od deset litara vode. Ali ovo svojstvo ovog metala još nigdje nije našlo primjenu.

Najtvrđi metal, osmijum, kopa se u ruskim i američkim rudnicima. Međutim, Južna Afrika je prepoznata kao njeno najbogatije ležište. Osmijum se često nalazi u željeznim meteoritima.

Posebno je zanimljiv osmijum-187, koji izvozi samo Kazahstan. Koristi se za određivanje starosti meteorita. Jedan gram ovog izotopa košta 10 hiljada američkih dolara.

Industrija uglavnom koristi tvrdu leguru osmijuma sa volframom (osram) za proizvodnju sijalica sa žarnom niti. Osmijum je takođe katalitička supstanca u proizvodnji, od čega se retko izrađuju rezni delovi za instrumente u hirurgiji.

Oba teška metala - osmijum i iridijum - skoro uvek se nalaze u istoj leguri. Ovo je definitivan obrazac. A da biste ih razdvojili morate uložiti mnogo truda, jer nisu tako mekani kao, na primjer, srebro.

Kada mi pričamo o tome o tvrdom i izdržljivom metalu, onda u svojoj mašti osoba odmah nacrta ratnika s mačem i u oklopu. 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 na visokim temperaturama, nisku gustoću i otpornost 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 je najjači i najlakši metal na svetu

Spisak mogućnosti upotrebe metala je respektabilan. To su vojna industrija, osteoproteze u medicini, nakit i sportski proizvodi, ploče za mobilne telefone i još mnogo toga. Dizajneri raketa, aviona i brodogradnje stalno hvale titanijum. Čak hemijska industrija nije ostavio metal bez nadzora. Titan je odličan za livenje jer su konture prilikom livenja precizne i imaju glatku površinu. 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 dok je proučavao prirodnu platinu iz Južne Amerike. 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).

Kao izvor električne energije interesantan je izotop iridijuma 193 m 2 jer je poluživot 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 hemijskom sastavu precipitata platine, koji je otopljen u carskoj vodici. 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 istovremeno ga ne lišava fleksibilnosti i gipkosti, što vam omogućava da od njega iskujete sve potrebne dijelove. Upravo njegova fleksibilnost i otpornost na toplinu čini volfram idealnim materijalom za topljenje malih dijelova rasvjetnih tijela i TV dijelova, 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