Usługi 

Najcięższym metalem jest jego waga. Najcięższy metal. Osm i iryd to najcięższe metale na świecie

Obecnie znanych jest już 126 pierwiastków chemicznych. Ale za najcięższe z nich uważa się osm (Os) i iryd (Ir). Obydwa te pierwiastki są metalami przejściowymi i należą do grupy platynowców. Ich numery seryjne w układzie okresowym I.P. Mendelejew odpowiednio 76 i 77. Ponieważ oba metale są bardzo twarde, oba metale można porównać pod względem gęstości. Wynika to z faktu, że wartości gęstości wyprowadzono czysto teoretycznie (22,562 g/cm3 (Ir) i 22,587 g/cm3 (Os)). A przy takich obliczeniach zawsze występuje błąd (± 0,009 g/cm3 dla obu obliczeń).

Historia odkryć

Odkrycie tych pierwiastków wiąże się z nazwiskiem angielskiego naukowca S. Tennanta. W 1803 r badał właściwości platyny. A kiedy ten metal zareagował z mieszaniną kwasów („aqua regia”), wyizolowano nierozpuszczalny osad składający się z zanieczyszczeń. Badając tę ​​substancję, S. Tennant wyodrębnił nowe pierwiastki, które nazwał „irydem” i „osmem”.
Pierwiastek otrzymał nazwę „iryd” („tęcza”), ponieważ jego sole występowały w różnych kolorach. A „osm” („zapach”) został tak nazwany ze względu na ostry zapach tlenku osmu OsO4, zbliżony do ozonu.

Nieruchomości

Zarówno osm, jak i iryd są praktycznie nieprzetworzone. Mają bardzo wysoką temperaturę topnienia. W formie zwartej nie reagują z mediami aktywnymi takimi jak kwasy, zasady czy mieszaniny kwasów. Właściwości te obserwuje się w osmie w temperaturach do 100°C oraz w irydzie w temperaturach do 400°C.

Rozpościerający się

Najczęściej wydobywaną formą tych pierwiastków jest osmek irydu. Stop ten występuje głównie w obszarach naturalnego wydobycia platyny i złota. Innym miejscem, w którym często spotyka się iryd i osm, są meteoryty żelazne. Osm bez irydu praktycznie nigdy nie występuje w przyrodzie. Natomiast iryd występuje w połączeniach z innymi metalami. Na przykład w związkach z rutenem lub rodem. Jednak iryd pozostaje jednym z najrzadszych pierwiastków chemicznych na naszej planecie. Jego produkcja przemysłowa na świecie nie przekracza 3 ton rocznie.
NA ten moment Regiony będące głównymi źródłami produkcji irydu i osmu to Kalifornia, Alaska (USA), Syberia (Rosja), Bushveld (RPA), Australia, Nowa Gwinea, Kanada.

Zdjęcia najcięższych metali



Film przedstawiający najcięższe metale


Jeśli tak myślisz najbardziej ciężkiego metalu na Ziemi - to rtęć, to się mylisz! Faktem jest, że dzisiaj jest dwóch głównych kandydatów na to „pozycję”: osm (Os), który ma masę atomową 76, a także iryd (Ir), który ma masę atomową 77. Obydwa metale należą do platyny grupy, a zatem (co jest całkiem logiczne) mają niezwykle dużą gęstość. Szczerze mówiąc, trudno powiedzieć, który metal jest najcięższy: biorąc pod uwagę wszystkie błędy, możemy założyć, że ich masa różni się o tysięczne.

Iryd

Jeśli mówimy o irydzie, ten wspaniały metal został odkryty w 1803 roku. To wielkie odkrycie należy do Anglika nazwiskiem Smithson Tennat. Nietrudno zrozumieć, że ten utalentowany chemik po raz pierwszy odkrył ślady tego metalu w rudach polimetalicznych zawierających ołów, platynę, srebro... a także iryd. Już samą nazwę tej substancji, która twierdzi, że jest „najcięższym metalem na świecie”, można przetłumaczyć ze starożytnego greckiego dialektu jako „tęcza”.

Gdzie występuje iryd?

Trzeba powiedzieć, że to znalezisko byłoby wyjątkowe nawet dla naszych czasów, ponieważ skorupa ziemska zawiera znikome frakcje irydu, podczas gdy znacznie częściej spotyka się go w miejscach, gdzie spadają meteoryty. Naukowcy twierdzą jednak, że ten najcięższy metal mógłby być rozmieszczony na powierzchni naszej planety w znacznie większych ilościach, gdyby nie jego masa atomowa. Uważa się, że podczas narodzin Ziemi większość z niej po prostu „odpłynęła” w kierunku jądra Ziemi, przepychając się swoją masą przez wówczas miękką skałę.

Cechy irydu

Osobliwością tego metalu ciężkiego jest to, że jest niezwykle trudny w obróbce i ma imponującą obojętność chemiczną. Nawet jeśli zanurzysz kawałek irydu w słynnej „wódce regia”, nie zwróci na to najmniejszej uwagi! Izotop irydu „192m2” ma szerokie zastosowanie w przemyśle. Ten najcięższy metal jest szczególnie szeroko stosowany przez paleontologów, którzy wykorzystują go do identyfikacji artefaktów sztucznego pochodzenia znajdowanych w grubości ziemi.

Osm

Nawiasem mówiąc, osm odkryto w 1804 roku, czyli dokładnie rok później niż odkrycie irydu. Podobnie jak w poprzednim przypadku odkryto go w rudzie polimetalicznej. Odkryto go przez przypadek: w roztworze wody królewskiej i rudy pozostał osad, którego nie mogło tam być. Osm, niczym nie różniący się od swojego „brata”, jest prawie niemożliwy do poddania obróbka. Często spotyka się go także w meteorytach, ale na samej Ziemi jest go dużo: w naszym kraju i w USA występują dość duże złoża, a największa produkcja prowadzona jest w Republice Południowej Afryki. Ten najcięższy metal jest najczęściej wykorzystywany do produkcji lamp żarowych i innych urządzeń wymagających materiałów ogniotrwałych. Ze względu na swoją wyjątkową wytrzymałość wykorzystuje się go również do produkcji najlepszych narzędzi chirurgicznych.

Zastosowania osmu

Izotopem najczęściej stosowanym w przemyśle i nauce jest osm 187. Często wykorzystuje się go do określania wieku meteorytów żelaznych. Nawiasem mówiąc, w przeciwieństwie do „naturalnego” osmu, jego jedyne złoże znajduje się w Kazachstanie, a ze względu na rzadkość występowania jeden gram tej substancji kosztuje ponad dziesięć tysięcy dolarów.

Wszyscy kochamy metale. Samochody, rowery, sprzęt kuchenny, puszki po napojach i wiele innych rzeczy są wykonane z metalu. Metal jest kamieniem węgielnym naszego życia. Ale czasami może to być bardzo trudne.

Kiedy mówimy o grawitacji konkretnego metalu, zwykle mamy na myśli jego gęstość, czyli stosunek masy do zajmowanej objętości.

Innym sposobem pomiaru „wagi” metali jest ich względna masa atomowa. Najcięższe metale pod względem względnej masy atomowej to pluton i uran.

Jeśli chcesz wiedzieć który metal jest najcięższy, jeśli weźmiemy pod uwagę jego gęstość, chętnie Ci pomożemy. Oto 10 najcięższych metali na Ziemi wraz z ich gęstością na cm sześcienny.

10. Tantal - 16,67 g/cm3

Tantal jest ważnym składnikiem wielu nowoczesne technologie. W szczególności wykorzystuje się go do produkcji kondensatorów, które znajdują zastosowanie w technologia komputerowa i telefony komórkowe.

9. Uran – 19,05 g/cm3

Jest najcięższym pierwiastkiem na Ziemi, biorąc pod uwagę jego masę atomową - 238,0289 g/mol. W czystej postaci uran jest srebrzystobrązowym metalem ciężkim, prawie dwukrotnie gęstszym od ołowiu.

Podobnie jak pluton, uran jest niezbędnym składnikiem do tworzenia broni nuklearnej.

8. Wolfram – 19,29 g/cm3

Uważany jest za jeden z najgęstszych pierwiastków na świecie. Oprócz wyjątkowych właściwości (wysoka przewodność cieplna i elektryczna, bardzo wysoka odporność na kwasy i ścieranie), wolfram ma również trzy unikalne właściwości:

  • Po węglu ma najwyższą temperaturę topnienia - plus 3422 ° C. A jego temperatura wrzenia wynosi plus 5555 ° C, temperatura ta jest w przybliżeniu porównywalna z temperaturą powierzchni Słońca.
  • Towarzyszy rudom cyny, ale zapobiega wytopowi cyny, przekształcając ją w piankę żużlową. Dlatego właśnie otrzymał swoją nazwę, która w tłumaczeniu z niemieckiego oznacza „wilczy krem”.
  • Wolfram ma najniższy współczynnik rozszerzalności liniowej po podgrzaniu ze wszystkich metali.

7. Złoto - 19,29 g/cm3

Od czasów starożytnych ludzie kupowali, sprzedawali, a nawet zabijali dla tego szlachetnego metalu. Dlaczego ludzie, całe kraje zajmują się kupnem złota. Liderem w tej chwili jest Ameryka. A czas, kiedy złoto nie będzie już potrzebne, jest mało prawdopodobne.

Mówią, że pieniądze nie rosną na drzewach, ale złoto tak! Niewielką ilość złota można znaleźć w liściach eukaliptusa, jeśli znajduje się on na glebie złotonośnej.

6. Pluton – 19,80 g/cm3

Szósty najcięższy metal na świecie jest jednym z najbardziej potrzebnych komponentów. Jest także prawdziwym kameleonem w świecie żywiołów. Pluton wykazuje kolorowy stopień utlenienia w roztworach wodnych, o kolorach od jasnofioletowego i czekoladowego po jasnopomarańczowy i zielony.
Kolor zależy od stopnia utlenienia plutonu i soli kwasowych.

5. Neptun – 20,47 g/cm3

Ten srebrzysty metal, nazwany na cześć planety Neptun, został odkryty przez chemika Edwina MacMillana i geochemika Philipa Abelsona w 1940 roku. Służy do produkcji numeru szóstego na naszej liście, plutonu.

4. Ren – 21,01 g/cm3

Słowo „Ren” pochodzi od łacińskiego słowa Rhenus, co oznacza „Ren”. Nietrudno zgadnąć, że metal ten odkryto w Niemczech. Zaszczyt jego odkrycia należy do niemieckich chemików Idy i Waltera Noddaków. Jest to ostatni pierwiastek, który ma stabilny izotop.

Ze względu na bardzo wysoką temperaturę topnienia ren (w postaci stopów z molibdenem, wolframem i innymi metalami) wykorzystywany jest do tworzenia komponentów dla rakiet i lotnictwa.

3. Platyna – 21,40 g/cm3

Jeden z tych na tej liście (z wyjątkiem Osmu i California-252) jest używany w różnych obszarach - od biżuterii po przemysł chemiczny i technologii kosmicznej. W Rosji liderem w produkcji platyny jest firma MMC Norilsk Nickel. Rocznie wydobywa się w kraju około 25 ton platyny.

2. Osm – 22,61 g/cm3

Kruchy, a jednocześnie niezwykle twardy metal rzadko wykorzystuje się w czystej postaci. Miesza się go głównie z innymi gęstymi metalami, takimi jak platyna, w celu stworzenia bardzo złożonego i kosztownego sprzętu chirurgicznego.

Nazwa „osm” pochodzi od starożytnego greckiego słowa oznaczającego „zapach”. Po rozpuszczeniu zasadowego stopu osmirydu w cieczy pojawia się ostry bursztyn, podobny do zapachu chloru lub zgniłej rzodkiewki.

1. Iryd - 22,65 g/cm3 - najcięższy metal

Metal ten słusznie może pretendować do miana pierwiastka o największej gęstości. Jednak nadal toczy się debata na temat tego, który metal jest cięższy – iryd czy osm. Rzecz w tym, że wszelkie zanieczyszczenia mogą zmniejszyć gęstość tych metali, a uzyskanie ich w czystej postaci jest bardzo trudnym zadaniem.

Teoretyczna obliczona gęstość irydu wynosi 22,65 g/cm3. Jest prawie trzy razy cięższy od żelaza (7,8 g/cm3). I prawie dwukrotnie cięższy od najcięższego ciekłego metalu - rtęci (13,6 g/cm3).

Podobnie jak osm, iryd został odkryty przez angielskiego chemika Smithsona Tennanta na początku XIX wieku. Ciekawe, że Tennant nie znalazł irydu celowo, ale przez przypadek. Znaleziono go w zanieczyszczeniach pozostałych po rozpuszczeniu platyny.

Iryd jest stosowany głównie jako utwardzacz stopów platyny w sprzęcie, który musi wytrzymywać wysokie temperatury. Jest przetwarzany z rudy platyny i jest produktem ubocznym wydobycia niklu.

Nazwa „iryd” jest tłumaczona ze starożytnego języka greckiego jako „tęcza”. Wyjaśnia to obecność soli o różnych kolorach w metalu.

Najcięższy metal układu okresowego bardzo rzadko występuje w substancjach ziemskich. Dlatego jego wysokie stężenie w próbkach skał jest markerem ich pochodzenia meteorytowego. Co roku na całym świecie wydobywa się około 10 tysięcy kilogramów irydu. Jej największym dostawcą jest Republika Południowej Afryki.

Aby określić, który metal jest najcięższym metalem na świecie, należy wziąć pod uwagę dwóch głównych pretendentów do tego tytułu, a mianowicie osm i iryd. Dwa najgęstsze pierwiastki układu okresowego zajmują w nim miejsca odpowiednio pod liczbami 76 i 77. Gęstość tych metali, na podstawie ich właściwości, wynosi 22,6 grama na centymetr sześcienny.

Aby zrozumieć, czym jest najcięższy metal, można porównać zwykły korek z korkiem wykonanym z dowolnego pretendenta do tytułu „Najcięższego metalu świata”. Aby więc zrównoważyć wagę, będziesz potrzebować nieco ponad stu zwykłych wtyczek, podczas gdy do zrównoważenia będą potrzebne tylko jedno, wykonane z osmu lub irydu.

Obydwa metale odkryto na początku XIX wieku. Ich odkrycie przypisuje się naukowcowi S. Tennantowi, który w 1804 r. analizując osady powstałe w wyniku traktowania bryłek platyny wódką „regia” (jedna część azotu i trzy części) W badanym osadzie zidentyfikował dwa pierwiastki chemiczne , któremu nadał nazwy osm i iryd. Iryd zawdzięcza swoją nazwę od greckiego słowa oznaczającego tęczę, ze względu na fakt, że sól tego elementu zmieniać kolor w zależności od warunków.

Badania kontynuował K. Klaus, który od 1841 roku otrzymał fundusze na prowadzenie badań nad przerobem pozostałości platyny rodzimej w celu uzyskania dodatkowych porcji tego szlachetnego kruszcu. Wyznaczony cel nigdy nie został osiągnięty, ale w trakcie pracy naukowiec postanowił przeprowadzić dokładne badania pozostałych elementów.

Trudno jest określić, który z tych dwóch pierwiastków jest lepszy, ponieważ różnica w gęstości wynosi jedną setną grama. Sytuację pogarsza fakt, że w przyrodzie nie występują elementy rodzime.

Najcięższy metal wydobywa się z bryłek, które są związkiem rutenu, osmu, platyny, palladu i samego irydu. Powstały element jest proszkową substancją, którą można kuć w bardzo wysokich temperaturach. wysokie temperatury. Jednocześnie iryd jest tak zwanym „metalem platynowym”, co decyduje o niektórych jego właściwościach, w tym o całkowitej odporności na mieszaniny kwasów. Na przykład interakcja z wodą królewską nie prowadzi do żadnych konsekwencji. Iryd rozpuszcza się tylko w niektórych mieszaninach alkalicznych, na przykład w disiarczanie potasu.

Do czego używa się najcięższego metalu? Służy do wykonywania tygli, które idealnie nadają się do pracy w warunkach laboratoryjnych, a także specjalnego rodzaju ustnika, który służy do produkcji szkła ogniotrwałego. Można go również znaleźć w drogich piórach wiecznych i wkładach do długopisów. Dodatkowo, ze względu na niższe koszty, iryd zaczęto stosować w przemyśle motoryzacyjnym, gdzie znajduje szerokie zastosowanie w produkcji świec zapłonowych. Należy zauważyć, że powstałe świece mają wysoki koszt, ale ich produkcja jest uzasadniona, ponieważ w rezultacie powstają bardzo trwałe i niezawodne komponenty.

Obecne ceny tego najcięższego metalu wynoszą 35 dolarów amerykańskich za gram irydu.

Zastosowanie metali w Życie codzienne rozpoczęła się u zarania rozwoju człowieka, a pierwszym metalem była miedź, ponieważ jest ona dostępna w przyrodzie i można ją łatwo przetwarzać. Nic dziwnego, że archeolodzy podczas wykopalisk znajdują różne produkty i przybory gospodarstwa domowego z tego metalu. W procesie ewolucji ludzie stopniowo nauczyli się łączyć różne metale, uzyskując coraz trwalsze stopy nadające się do wyrobu narzędzi, a później broni. Obecnie trwają eksperymenty, dzięki którym można zidentyfikować najsilniejsze metale na świecie.

10.

  • wysoka wytrzymałość właściwa;
  • odporność na wysokie temperatury;
  • niska gęstość;
  • odporność na korozję;
  • odporność mechaniczna i chemiczna.

Tytan znajduje zastosowanie w przemyśle wojskowym, medycynie lotniczej, przemyśle stoczniowym i innych obszarach produkcji.

9.

Najsłynniejszy pierwiastek, uważany za jeden z najsilniejszych metali na świecie, iw normalne warunki jest słabym metalem radioaktywnym. W naturze występuje zarówno w stanie wolnym, jak i w kwaśnych skałach osadowych. Jest dość ciężki, szeroko rozpowszechniony wszędzie i ma właściwości paramagnetyczne, elastyczność, plastyczność i względną plastyczność. Uran jest wykorzystywany w wielu obszarach produkcji.

8.

Znany jako najbardziej ogniotrwały metal na świecie, jest jednym z najsilniejszych metali na świecie. Jest solidnym elementem przejściowym o błyszczącej srebrno-szarej barwie. Ma wysoką wytrzymałość, doskonałą ogniotrwałość i odporność na wpływy chemiczne. Ze względu na swoje właściwości można go kuć i wciągać w cienką nić. Znany jako włókno wolframowe.

7.

Wśród przedstawicieli tej grupy uważany jest za metal przejściowy o dużej gęstości i srebrzystobiałym kolorze. Występuje w naturze w czystej postaci, ale występuje w surowcach molibdenu i miedzi. Charakteryzuje się dużą twardością i gęstością oraz doskonałą ogniotrwałością. Posiada zwiększoną wytrzymałość, która nie jest tracona pod wpływem powtarzających się zmian temperatury. Ren odnosi się drogie metale i ma wysoki koszt. Stosowany w nowoczesnej technologii i elektronice.

6.

Błyszczący srebrnobiały metal o lekko niebieskawym odcieniu, należy do grupy platynowców i jest uważany za jeden z najsilniejszych metali na świecie. Podobnie jak iryd, ma wysoką gęstość atomową, wysoką wytrzymałość i twardość. Ponieważ osm jest metalem platynowym, ma właściwości podobne do irydu: ogniotrwałość, twardość, kruchość, odporność na naprężenia mechaniczne, a także na wpływ agresywnego środowiska. Znalazł szerokie zastosowanie w chirurgii, mikroskopii elektronowej, przemyśle chemicznym, rakietach i sprzęcie elektronicznym.

5.

Należy do grupy metali i jest pierwiastkiem jasnoszarym o względnej twardości i dużej toksyczności. Ze względu na swoje unikalne właściwości beryl znajduje zastosowanie w wielu różnych obszarach produkcyjnych:

  • energia nuklearna;
  • inżynieria lotnicza;
  • metalurgia;
  • technologia laserowa;
  • energia nuklearna.

Ze względu na wysoką twardość beryl wykorzystywany jest do produkcji stopów stopowych i materiałów ogniotrwałych.

4.

Następny na liście dziesięciu najsilniejszych metali świata jest chrom – twardy, wysokowytrzymały metal o niebiesko-białej barwie, odporny na zasady i kwasy. Występuje w przyrodzie w czystej postaci i jest szeroko stosowany w różnych gałęziach nauki, technologii i produkcji. Chrom służy do tworzenia różnych stopów, które są wykorzystywane w produkcji wyrobów medycznych i chemicznych wyposażenie technologiczne. W połączeniu z żelazem tworzy stop zwany żelazochromem, który wykorzystuje się do produkcji narzędzi skrawających do metalu.

3.

Tantal zasługuje na brąz w rankingu, gdyż jest jednym z najsilniejszych metali na świecie. Jest to srebrzysty metal o dużej twardości i gęstości atomowej. Ze względu na utworzenie się na powierzchni warstwy tlenku ma ołowiany odcień.

Charakterystyczne właściwości tantalu to wysoka wytrzymałość, ogniotrwałość, odporność na korozję i odporność na agresywne środowisko. Metal jest dość plastycznym metalem i można go łatwo obrabiać. Dziś tantal jest z powodzeniem stosowany:

  • w przemyśle chemicznym;
  • podczas budowy reaktorów jądrowych;
  • w produkcji metalurgicznej;
  • przy tworzeniu stopów żaroodpornych.

2.

Drugie miejsce w rankingu najtrwalszych metali świata zajmuje ruten, srebrzysty metal należący do grupy platynowców. Jego osobliwością jest obecność żywych organizmów w tkance mięśniowej. Cennymi właściwościami rutenu są: wysoka wytrzymałość, twardość, ogniotrwałość, odporność chemiczna i zdolność do tworzenia związków złożonych. Ruten jest uważany za katalizator wielu reakcji chemicznych i działa jako materiał do produkcji elektrod, styków i ostrych końcówek.

1.

Na czele rankingu najtrwalszych metali świata znajduje się iryd – srebrzystobiały, twardy i ogniotrwały metal należący do grupy platynowców. W naturze pierwiastek o wysokiej wytrzymałości występuje niezwykle rzadko i często łączy się go z osmem. Ze względu na swoją naturalną twardość jest trudny w obróbce i charakteryzuje się dużą odpornością na działanie środków chemicznych. Iryd z wielkim trudem reaguje na działanie halogenów i nadtlenku sodu.

Metal ten odgrywa ważną rolę w życiu codziennym. Dodawany jest do tytanu, chromu i wolframu w celu poprawy odporności na środowiska kwaśne, stosowany w produkcji artykułów piśmiennych oraz stosowany w biżuterii do tworzenia biżuteria. Koszt irydu pozostaje wysoki ze względu na jego ograniczoną obecność w przyrodzie.