Pats nesunaikinamas metalas. Kiečiausias metalas – koks jis

nuostabus metalas

Gamta davė žmonijai nuostabų metalą – plastišką, plastišką, kalųjį ir kaliąjį gryna forma, bet tampantį kietą ir trapų dėl anglies, azoto, vandenilio ir kt. priemaišų. Tai chromas, kiečiausias metalas, turintis melsvai baltą spalvą. Chromas (Cr) yra sunkus, ugniai atsparus, karščiui ir korozijai atsparus metalas. Chromo kietumas pagal Brinelį yra 70-90 kgf/cm2, lydymosi temperatūra 1907°C, tankis 7200 kg/m3, virimo temperatūra 2671°C.

Paprastai kiečiausias metalas gamtoje yra chromo geležies rūdos pavidalu. Chromas yra gana dažnas elementas, jo žemės plutoje yra apie 0,02%, o tai yra didelis skaičius. Didžiausios chromo nuosėdos randamos ultramafinėse uolienose. Manoma, kad ultramafinės uolienos yra artimiausios Žemės mantijai. Akmeniniuose meteorituose taip pat gausu chromo. Vandenyje šio metalo kiekis labai mažas – tik 0,00005 mg/l.

Maistinė medžiaga

Chromas yra biogeninė medžiaga ir yra gyvų organizmų audinių dalis. Chromo suvartojama su maistu, dėl šio mikroelemento trūkumo kraujyje padidėja cholesterolio kiekis, sumažėja augimo greitis ir sumažėja audinių jautrumas insulinui. Gyvūnų organizmuose chromo kiekis yra nereikšmingas - nuo dešimties tūkstantųjų iki dešimties milijonų procentų. Šio metalo augalo audiniuose yra apie 0,0005%, iš kurių 92-95% yra šaknyse. aukštesni augalai netoleruoja didelio chromo kiekio, o planktono kaupimosi koeficientas yra 10 000–26 000.

Pramonėje naudojami kiečiausi metalo ir chromo junginiai: daugiausia chromo plieno lydymui, nichromui ir kt. Chromas plačiai naudojamas kaip dekoratyvinė korozijai atspari danga.

Chromo žala

Kai kurie chromo junginiai yra toksiški, pavyzdžiui, galvanizavimas, legiravimo priedai, lydiniai, ugniai atsparios medžiagos. Ilgai kontaktuojant su virulentišku (nuodingu) chromo junginiu, gali atsirasti pirminių apsinuodijimo požymių – sausumas, nosies skausmas, gerklės skausmas, dusulys. Paprastai lengvas apsinuodijimas išnyksta, jei žmogus nustoja kontaktuoti su chromu, kitaip intoksikacija pereina į lėtinę stadiją.

Šiam procesui būdingi šie požymiai – silpnumas, galvos skausmas, dispepsija, svorio kritimas, skrandžio, kepenų ir kasos funkcijos sutrikimas, galimas bronchų astma, bronchitas, difuzinė pneumosklerozė. Jei ant odos pateks toksiškų chromo junginių, gali atsirasti dermatitas ir egzema.

Mūsų pasaulis pilnas nuostabių faktų kurios domina daugelį žmonių. Ne išimtis ir įvairių metalų savybės. Tarp šių elementų, kurių pasaulyje yra 94, yra plastiškiausių ir kaliųjų, taip pat yra tokių, kurių elektros laidumas yra didelis arba kurių varžos koeficientas yra didelis. Šiame straipsnyje bus aptariami kiečiausi metalai ir jų unikalios savybės.

Iridis užima pirmąją vietą didžiausio kietumo metalų sąraše. XIX amžiaus pradžioje jį atrado anglų chemikas Smithsonas Tennantas. Iridis turi šias fizines savybes:

• turi sidabriškai baltą spalvą;
• jo lydymosi temperatūra 2466 o C;
• virimo temperatūra - 4428 ° C;
• varža - 5,3 10−8 Ohm m.

Kadangi iridis yra kiečiausias metalas planetoje, jį sunku apdoroti. Tačiau jis vis dar naudojamas įvairiose pramonės srityse. Pavyzdžiui, iš jo gaminami nedideli rutuliukai, kurie naudojami rašiklių antgaliuose. Iridiumas naudojamas kosminių raketų komponentams gaminti, kai kurioms automobilių dalims ir kt.

Gamtoje iridžio randama labai mažai. Šio metalo radiniai yra savotiškas įrodymas, kad toje vietoje, kur jis buvo rastas, nukrito meteoritai. Šiuose kosminiuose kūnuose yra daug metalo. Mokslininkai mano, kad iridžio mūsų planetoje taip pat gausu, tačiau jo telkiniai yra arčiau Žemės šerdies.

Antrą vietą mūsų sąraše užima rutenis. Šio inertiško sidabrinio metalo atradimas priklauso rusų chemikui Karlui Klausui, kurį 1844 m. Šis elementas priklauso platinos grupei. Tai retas metalas. Mokslininkams pavyko nustatyti, kad planetoje yra apie 5 tūkst. tonų rutenio. Per metus galima išgauti apie 18 tonų metalo.

Dėl riboto kiekio ir didelių sąnaudų rutenis retai naudojamas pramonėje. Jis naudojamas šiais atvejais:

• tai ne didelis skaičius dedama į titaną, siekiant pagerinti korozijos savybes;
• jo lydinys su platina naudojamas skirtingiems elektriniams kontaktams gaminti didelis atsparumas;
• Rutenis dažnai naudojamas kaip katalizatorius cheminės reakcijos.

1802 m. atrastas metalas, vadinamas tantalu, yra trečias mūsų sąraše. Jį atrado švedų chemikas A. G. Ekebergas. Ilgą laiką buvo manoma, kad tantalas yra tapatus niobui. Tačiau vokiečių chemikas Heinrichas Rose'as sugebėjo įrodyti, kad tai du skirtingi elementai. Mokslininkas Werneris Boltonas iš Vokietijos sugebėjo išskirti gryną tantalą 1922 m. Tai labai retas metalas. Dauguma tantalo rūdos telkinių buvo aptikti Vakarų Australijoje.

Dėl savo unikalių savybių tantalas yra labai paklausus metalas. Jis naudojamas įvairiose srityse:

• medicinoje tantalas naudojamas vielos ir kitų elementų, galinčių kartu sulaikyti audinius ir netgi veikti kaip kaulo pakaitalas, gamybai;
• lydiniai su šiuo metalu yra atsparūs agresyviai aplinkai, dėl to jie naudojami aviacijos ir kosmoso įrangos bei elektronikos gamyboje;
• tantalas taip pat naudojamas energijai gaminti branduoliniuose reaktoriuose;
• Elementas plačiai naudojamas chemijos pramonė.

Chromas yra vienas kiečiausių metalų. Jis buvo aptiktas Rusijoje 1763 m. Šiaurės Uralo telkinyje. Jis turi melsvai baltą spalvą, nors kartais jis laikomas juodu metalu. Chromas nėra retas metalas. Šios šalys yra turtingos savo telkiniais:

• Kazachstanas;
• Rusija;
• Madagaskaras;
• Zimbabvė.

Chromo nuosėdų yra ir kitose valstybėse. Šis metalas plačiai naudojamas įvairiose metalurgijos, mokslo, inžinerijos ir kt.

Penkta vieta kiečiausių metalų sąraše atiteko beriliui. Jo atradimas priklauso chemikui Louis Nicolas Vauquelin iš Prancūzijos, kuris buvo padarytas 1798 m. Šis metalas yra sidabriškai baltos spalvos. Nepaisant savo kietumo, berilis yra trapi medžiaga, todėl jį labai sunku apdoroti. Jis naudojamas aukštos kokybės garsiakalbiams kurti. Jis naudojamas reaktyviniam kurui, ugniai atsparioms medžiagoms kurti. Metalas plačiai naudojamas kuriant kosmoso technologijas ir lazerines sistemas. Jis taip pat naudojamas branduolinės energetikos pramonėje ir rentgeno technologijų gamyboje.

Kiečiausių metalų sąraše taip pat yra osmis. Tai yra platinos grupės elementas ir savo savybėmis panašus į iridį. Šis ugniai atsparus metalas yra atsparus agresyviai aplinkai, turi didelį tankį ir yra sunkiai apdirbamas. Jį 1803 m. atrado mokslininkas Smithsonas Tennantas iš Anglijos. Šis metalas plačiai naudojamas medicinoje. Iš jo gaminami širdies stimuliatorių elementai, taip pat naudojamas plaučių vožtuvui sukurti. Jis taip pat plačiai naudojamas chemijos pramonėje ir kariniams tikslams.

Pereinamojo laikotarpio sidabro metalo renis mūsų sąraše yra septintoje vietoje. Prielaidą apie šio elemento egzistavimą D. I. Mendelejevas padarė 1871 m., o chemikams iš Vokietijos pavyko jį atrasti 1925 m. Per 5 metus po to buvo įmanoma pradėti šio reto, patvaraus ir ugniai atsparaus metalo gavybą. Tuo metu per metus buvo galima gauti 120 kg renio. Dabar metinės metalo produkcijos kiekis išaugo iki 40 tonų. Jis naudojamas katalizatorių gamyboje. Jis taip pat naudojamas elektros kontaktams, galintiems savaime išsivalyti, gaminti.

Sidabrinis pilkasis volframas yra ne tik vienas kiečiausių metalų, bet ir atsparus ugniai. Jis gali būti išlydytas tik 3422 o C temperatūroje. Dėl šios savybės jis naudojamas kaitinamųjų elementų kūrimui. Iš šio elemento pagaminti lydiniai pasižymi dideliu stiprumu ir dažnai naudojami kariniams tikslams. Volframas taip pat naudojamas gaminti chirurginiai instrumentai. Taip pat iš jo gaminami konteineriai, kuriuose laikomos radioaktyviosios medžiagos.

Vienas iš kiečiausių metalų yra uranas. Jį 1840 m. atrado chemikas Peligotas. Didelį indėlį į šio metalo savybių tyrimą įnešė D. I. Mendelejevas. Radioaktyviąsias urano savybes atrado mokslininkas A. A. Becquerel 1896 m. Tada chemikas iš Prancūzijos aptiktą metalo spinduliuotę pavadino Bekerelio spinduliais. Uranas dažnai randamas gamtoje. Didžiausius urano rūdos telkinius turi Australija, Kazachstanas ir Rusija.

Galutinę vietą kiečiausių metalų dešimtuke užima titanas. Pirmą kartą šį elementą gryna forma chemikas J. J. Berzelius iš Švedijos gavo 1825 m. Titanas yra lengvas, sidabriškai baltas metalas, kuris yra labai patvarus ir atsparus korozijai bei mechaniniam poveikiui. Titano lydiniai naudojami daugelyje mechaninės inžinerijos, medicinos ir chemijos pramonės šakų.

Metalų naudojimas Kasdienybė prasidėjo žmogaus vystymosi aušroje, o pirmasis metalas buvo varis, nes jis yra gamtoje ir gali būti lengvai apdorojamas. Nieko keisto, kad archeologai kasinėjimų metu randa įvairių gaminių ir namų apyvokos reikmenų, pagamintų iš šio metalo. Evoliucijos procese žmonės pamažu išmoko bendrauti įvairių metalų, gaunant vis patvaresnius lydinius, tinkamus įrankių, o vėliau ir ginklų gamybai. Mūsų laikais eksperimentai tęsiasi, kurių dėka galima nustatyti patvariausius metalus pasaulyje.

• didelis specifinis stiprumas;
• atsparumas aukštai temperatūrai;
• žemas Tankis;
• Atsparumas korozijai;
• mechaninis ir cheminis atsparumas.

Titanas naudojamas karinėje pramonėje, aviacijos medicinoje, laivų statyboje ir kitose gamybos srityse.

Garsiausias elementas, kuris laikomas vienu iš labiausiai stiprūs metalai pasaulyje, o normaliomis sąlygomis yra silpnas radioaktyvus metalas. Gamtoje jis randamas tiek laisvoje būsenoje, tiek rūgštinėse nuosėdinėse uolienose. Jis yra gana sunkus, plačiai paplitęs visame pasaulyje ir turi paramagnetines savybes, lankstumą, lankstumą ir santykinį plastiškumą. Uranas naudojamas daugelyje gamybos sričių.

Žinomas kaip ugniai atspariausias metalas iš visų esamų ir priklauso stipriausių metalų pasaulyje. Tai tvirtas pereinamasis ryškaus sidabro pilkumo elementas. Pasižymi dideliu patvarumu, puikiu tirpumu, atsparumu cheminiams poveikiams. Dėl savo savybių jį galima kalti ir ištraukti į ploną siūlą. Žinomas kaip volframo siūlas.

Tarp šios grupės atstovų laikomas pereinamasis metalas didelio tankio sidabriškai baltas. Gamtoje jis randamas gryna forma, tačiau yra molibdeno ir vario žaliavose. Jis pasižymi dideliu kietumu ir tankiu bei puikiu atsparumu ugniai. Jis padidino stiprumą, kuris neprarandamas nuolat keičiantis temperatūrai. Renis priklauso brangiems metalams ir turi aukšta kaina. Naudojamas moderni technologija ir elektronika.

Blizgus sidabriškai baltas metalas su šiek tiek melsvu atspalviu, priklauso platinos grupei ir yra laikomas vienu iš patvariausių metalų pasaulyje. Panašiai kaip iridis, jis turi didelį atominį tankį, didelį stiprumą ir kietumą. Kadangi osmis priklauso platinos metalams, jis turi panašių savybių kaip iridis: atsparumas ugniai, kietumas, trapumas, atsparumas mechaniniam poveikiui, taip pat agresyvios aplinkos poveikiui. Rado platų pritaikymą chirurgijoje, elektroninėje mikroskopijoje, chemijos pramonėje, raketų technikoje, elektroninėje įrangoje.

Priklauso metalų grupei ir yra elementas šviesiai pilka, kurios santykinis kietumas ir didelis toksiškumas. Dėl savo unikalių savybių berilis naudojamas įvairiose pramonės šakose:

• atominė energija;
• aviacijos ir kosmoso inžinerija;
• metalurgija;
• lazerinė technologija;
• atominė energija.

Dėl didelio kietumo berilis naudojamas legiruojamųjų lydinių ir ugniai atsparių medžiagų gamyboje.

Kitas patvariausių pasaulio metalų dešimtuke rikiuojasi chromas – kietas, didelio stiprumo melsvai baltas metalas, atsparus šarmams ir rūgštims. Gamtoje jis randamas gryna forma ir yra plačiai naudojamas įvairiose mokslo, technologijų ir gamybos srityse. Chromas Naudojamas įvairiems lydiniams, kurie naudojami medicinos ir cheminio apdorojimo įrangos gamyboje, sukurti. Kartu su geležimi jis sudaro ferochromo lydinį, kuris naudojamas metalo pjovimo įrankių gamyboje.

Tantalas vertas bronzos reitinge, nes yra vienas iš patvariausių metalų pasaulyje. Tai sidabrinis metalas, turintis didelį kietumą ir atominį tankį. Dėl to, kad ant jo paviršiaus susidaro oksido plėvelė, jis turi švino atspalvį.

Išskirtinės tantalo savybės yra didelis stiprumas, atsparumas ugniai, atsparumas korozijai ir agresyvioms terpėms. Metalas yra gana lankstus metalas ir gali būti lengvai pagamintas apdirbimas. Šiandien tantalas sėkmingai naudojamas:

• chemijos pramonėje;
• statant branduolinius reaktorius;
• metalurgijos gamyboje;
• kuriant karščiui atsparius lydinius.

Antrą patvariausių pasaulio metalų reitingo eilutę užima rutenis – sidabrinis metalas, priklausantis platinos grupei. Jo bruožas yra gyvų organizmų raumenų audinio buvimas. Vertingos rutenio savybės yra didelis stiprumas, kietumas, atsparumas ugniai, cheminis atsparumas ir gebėjimas sudaryti sudėtingus junginius. Rutenis laikomas daugelio cheminių reakcijų katalizatoriumi, veikia kaip elektrodų, kontaktų ir aštrių antgalių gamybos medžiaga.

Patvariausių metalų reitinge pasaulyje vadovauja iridis – sidabriškai baltas, kietas ir ugniai atsparus metalas, priklausantis platinos grupei. Gamtoje didelio stiprumo elementas yra labai retas ir dažnai derinamas su osmiu. Dėl natūralaus kietumo yra sunkiai apdirbamas ir labai atsparus chemikalams. Iridis labai sunkiai reaguoja į halogenų ir natrio peroksido poveikį.

Šis metalas vaidina svarbų vaidmenį kasdieniame gyvenime. Jo dedama į gamyboje naudojamą titaną, chromą ir volframą, kad pagerintų atsparumą rūgštims Raštinės reikmenys, naudojamas papuošaluose kurti papuošalai. Iridžio kaina išlieka didelė dėl riboto jo buvimo gamtoje.

Dauguma periodinės lentelės elementų yra susiję su metalais. Jie skiriasi tuo fizines ir chemines savybes, bet turi bendrosios savybės: didelis elektros ir šilumos laidumas, plastiškumas, teigiama temperatūra. Dauguma metalų įprastomis sąlygomis yra kieti, yra vienintelė šios taisyklės išimtis – gyvsidabris. Chromas laikomas kiečiausiu metalu.

1766 m. vienoje iš kasyklų netoli Jekaterinburgo buvo aptiktas anksčiau nežinomas prisotintos raudonos spalvos mineralas. Jam buvo suteiktas „Sibiro raudonojo švino“ vardas. Šiuolaikinis pavadinimas tai yra „krokoitas“, jo PbCrO4. Naujasis mineralas patraukė mokslininkų dėmesį. 1797 m. prancūzų chemikas Vauquelin, atlikdamas eksperimentus su juo, išskyrė naują metalą, vėliau pavadintą chromu.

Chromo junginiai turi ryškią įvairių spalvų spalvą. Už tai jis gavo savo vardą, nes graikų kalba „chromas“ reiškia „dažai“.

Gryna forma tai melsvai sidabrinis metalas. Tai svarbiausias legiruotojo (nerūdijančio) plieno komponentas, suteikiantis jiems atsparumą korozijai ir kietumą. Chromas plačiai naudojamas galvanizuojant, kad būtų gražus ir atsparus dilimui apsauginė danga taip pat apdirbant odą. Iš bazinių lydinių gaminamos raketų detalės, karščiui atsparūs purkštukai ir kt. Dauguma šaltinių teigia, kad chromo yra daugiausia kieto metalo visų esamų . Chromo kietumas (priklausomai nuo eksperimento sąlygų) siekia 700-800 vienetų pagal Brinelio skalę.

Chromas, nors ir laikomas kiečiausiu metalu žemėje, savo kietumu tik šiek tiek prastesnis už volframą ir uraną.

Kaip chromas gaunamas pramonėje

Chromas yra daugelio mineralų dalis. Turtingiausi chromo rūdos telkiniai yra Pietų Afrikoje (Pietų Afrikos Respublika). Kazachstane, Rusijoje, Zimbabvėje, Turkijoje ir kai kuriose kitose šalyse yra daug chromo rūdos. Chromo geležies rūda Fe (CrO2) 2 yra labiausiai paplitusi. Iš šio mineralo chromas gaunamas skrudinant elektrinėse krosnyse ant sluoksnio. Reakcija vyksta pagal tokią formulę: Fe (CrО2) 2 + 4C = 2Cr + Fe + 4CO.

Kiečiausią metalą iš chromo geležies rūdos galima gauti kitu būdu. Norėdami tai padaryti, pirmiausia mineralas legiruojamas su kalcinuotu