Найнеруйнівніший метал. Найтвердіший метал - який він із себе

Дивовижний метал

Природа подарувала людству дивовижний метал - пластичний, в'язкий, ковкий і тягучий у чистому вигляді, але стає твердим і тендітним завдяки домішкам вуглецю, азоту, водню тощо. Це – хром, найтвердіший метал, що має блакитно-білий колір. Хром (Cr) – важкий, тугоплавкий, жароміцний та стійкий до корозії метал. Твердість хрому за Брінеллем - 70-90 кгс/см2, температура плавлення - 1907°С, щільність - 7200 кг/м3, температура кипіння - 2671°С.

Зазвичай найтвердіший метал зустрічається у природі як хромистого залізняку. Хром досить поширений елемент, у земній корі його міститься приблизно 0,02% - це високий показник. Найбільші родовища хрому перебувають у ультраосновних гірських породах. Ультраосновні породи вважаються найближчими за своїм складом до мантії Землі. Кам'яні метеорити також багаті на хром. У воді вміст цього металу дуже мало - всього 0,00005 мг/л.

Біогенна речовина

Хром – це біогенна речовина та входить до складу тканин живих організмів. Надходження хрому відбувається з їжею, брак цього мікроелементу призводить до збільшення холестерину в крові, зниження темпу зростання, зниження чутливості тканин до інсуліну. В організмах тварин вміст хрому мізерно мало - від десятитисячних до десятимільйонних часток відсотка. У тканинах рослин цього металу міститься приблизно 0,0005%, 92-95% з яких посідає коріння. Вищі рослинине переносять високий вміст хрому, тоді як у планктону коефіцієнт накопичення становить 10 000-26 000.

Найбільш твердий метал і сполуки хрому використовують у промисловості: переважно для виплавки хромистих сталей, ніхрому тощо. Широке застосування хром отримав як декоративне корозійностійке покриття.

Шкода хрому

Деякі сполуки хрому токсичні, наприклад, гальванічні покриття, добавки, що легують, сплави, вогнетриви. При тривалих контактах з вірулентним (отруйним) з'єднанням хрому можуть виявлятися початкові ознаки отруєння – сухість, біль у носі, першіння у горлі, утрудненість дихання. Зазвичай легкий ступінь отруєння зникає, якщо людина припиняє контактувати з хромом, інакше інтоксикація перетворюється на хронічну стадію.

Цей процес характеризується такими ознаками - слабкість, головний біль, диспепсія, втрата ваги, порушення функцій шлунка, печінки та підшлункової залози, можливі бронхіальна астма, бронхіт, дифузний пневмосклероз. При попаданні токсичних сполук хрому на шкіру можуть виникнути дерматит, екзема.

Наш світ сповнений дивовижних фактів, які цікаві безлічі людей Не виняток і властивості різних металів. Серед цих елементів, яких у світі налічується 94, є пластичні і ковкі, є також з високою електропровідністю або з великим коефіцієнтом опору. У цій статті йдеться про найтвердіші метали, а також про їх унікальні властивості.

Першість у переліку металів, що відрізняються найбільшою твердістю, займає іридій. Його відкрив на початку XIX століття хімік із Англії Смітсон Теннант. Іридій має такі фізичні властивості:

• має сріблясто-білий колір;
• температура його плавлення - 2466 про;
• температура кипіння – 4428 про;
• опір - 5,3 · 10-8 Ом · м.

Оскільки іридій є найтвердішим металом на планеті, він важко піддається обробці. Але його все ж таки застосовують у різних промислових сферах. Наприклад, з нього виготовляються невеликі кульки, що використовуються у пір'ї для ручок. З іридію виготовляють комплектуючі до космічних ракет, деякі деталі для автомобілів та інше.

У природі трапляється дуже мало іридію. Знахідки цього металу є своєрідним свідченням того, що в місці, де він був виявлений, падали метеорити. Ці космічні тіла містять значну кількість металу. Вчені вважають, що наша планета також багата на іридій, але його поклади знаходяться ближче до ядра Землі.

Друга позиція у нашому списку дістається рутенію. Відкриття цього інертного металу сріблястого кольору належить російському хіміку Карлу Клаусу, яке було зроблено у 1844 році. Цей елемент належить до платинової групи. Він рідкісний метал. Вченим вдалося встановити, що всього на планеті є приблизно 5 тис. тонн рутенію. На рік вдається видобути приблизно 18 тонн металу.

Через обмежену кількість і високу вартість рутеній рідко застосовується в промисловості. Його використовують у таких випадках:

• його не велика кількістьдодають у титан, щоб покращити корозійні властивості;
• з його сплаву з платиною роблять електричні контакти, що відрізняються високою стійкістю;
• рутеній часто використовують як каталізатор для хімічних реакцій.

Відкритому в 1802 р. металу, названому танталом, дістається третє місце в нашому списку. Його виявив шведський хімік А. Г. Екеберг. Довгий час вважалося, що тантал тотожний ніобію. Але німецькому хіміку Генріху Розі вдалося довести, що це два різні елементи. Виділити тантал у чистому вигляді зміг вчений Вернер Болтон із Німеччини у 1922 році. Це дуже рідкісний метал. Найбільше покладів танталової руди було виявлено у Західній Австралії.

Завдяки своїм унікальним властивостям тантал є дуже затребуваним металом. Він застосовується у різних сферах:

• у медицині з танталу виготовляють дріт та інші елементи, які можуть скріплювати тканини та навіть виступати замінником кістки;
• сплави із цим металом стійкі до агресивного середовища, завдяки чому вони використовуються при виготовленні авіакосмічної техніки та електроніки;
• тантал також застосовують створення енергії в атомних реакторах;
• елемент широко застосовується в хімічної промисловості.

Одним із найтвердіших металів є і хром. Його відкрили у Росії 1763 року у родовищі Північного Уралу. Він має блакитно-білий колір, хоча бувають випадки, що його вважають за чорний метал. Хром не можна назвати рідкісним металом. Його покладами багаті такі країни:

• Казахстан;
• Росія;
• Мадагаскар;
• Ізмаїл.

Родовища хрому є й інших державах. Цей метал широко застосовується у різних галузях металургії, науки, машинобудування та інших.

П'ята позиція у списку найтвердіших металів дісталася берилію. Його відкриття належить хіміку Луї Нікола Воклену із Франції, яке було зроблено у 1798 році. Цей метал має сріблясто-білий колір. Незважаючи на свою твердість, берилій є крихким матеріалом, що ускладнює його обробку. Його застосовують для створення високоякісних гучномовців. Він застосовується для створення реактивного палива, вогнетривких матеріалів. Метал широко використовується при створенні аерокосмічної техніки та лазерних установок. Він також застосовується в атомній енергетиці та при виготовленні рентгенотехніки.

До списку найтвердіших металів також входить осмій. Він є елементом, що входить до платинової групи, і за своїми властивостями схожий з іридієм. Цей тугоплавкий метал стійкий до впливів агресивного середовища, мають велику щільність і погано піддається обробці. Відкрив його вчений Смітсон Теннант з Англії у 1803 році. Цей метал широко застосовується у медицині. З нього виготовлені елементи електрокардіостимуляторів, він також застосовується при створенні легеневого клапана стовбура. Він широко застосовується також у хімічній промисловості та у військових цілях.

Перехідному сріблястому металу ренію дістається сьома позиція у нашому списку. Припущення про існування цього елемента було зроблено Д. І. Менделєєвим у 1871 році, а відкрити його вдалося хімікам з Німеччини у 1925 році. Вже через 5 років після цього вдалося налагодити видобуток цього рідкісного, міцного та тугоплавкого металу. На той час протягом року вдавалося отримати 120 кг ренію. Наразі кількість щорічного видобутку металу збільшилася до 40 тонн. Він застосовується для каталізаторів. З нього також виготовляють електричні контакти, здатні самоочищатися.

Сріблясто-сірий вольфрам є не тільки одним з найбільш твердих металів, він також лідирує за тугоплавкістю. Його вдається розплавити тільки при температурі 3422 о С. Завдяки такій властивості він використовується для створення елементів розжарювання. Сплави з цього елемента мають високу міцність і часто застосовуються у військових цілях. Вольфрам також використовується для виробництва хірургічних інструментів. З нього також виготовляють контейнери, в яких зберігають радіоактивні матеріали.

Одним із найбільш твердих металів є уран. Його відкрив у 1840 році хімік Пеліго. Великий внесок у вивчення властивостей цього металу зробив Д. І. Менделєєв. Радіоактивні властивості урану було виявлено вченим А. А. Беккерелем у 1896 році. Тоді хімік із Франції виявлені випромінювання металу назвав променями Беккереля. Уран часто зустрічається у природі. Країнами, що мають найбільші родовища уранової руди, є Австралія, Казахстан та Росія.

Заключне місце в десятці найтвердіших металів дістається титану. Вперше цей елемент у чистому вигляді вдалося отримати хіміку Й. Я. Берцеліуса зі Швеції в 1825 році. Титан є легким металом сріблясто-білого кольору, який відрізняється високою міцністю та стійкістю до корозії та механічних впливів. Сплави з титану застосовуються у багатьох галузях машинобудування, медицини та хімічної промисловості.

Використання металів у повсякденному життіпочалося на зорі розвитку людства, і першим металом була мідь, оскільки є доступною в природі і легко обробляється. Недарма археологи при розкопках знаходять різні вироби та домашнє начиння з цього металу. У процесі еволюції люди поступово вчилися поєднувати різні метали, Отримуючи дедалі більше міцні метали, придатні виготовлення знарядь праці, і потім і зброї. В наш час продовжуються експерименти, завдяки яким можна виявити найміцніші метали у світі.

• висока питома міцність;
• стійкість до високих температур;
• низька щільність;
• корозійна стійкість;
• механічна та хімічна стійкість.

Титан застосовується у військовій промисловості, медицині авіації, кораблебудуванні та інших сферах виробництва.

Найвідоміший елемент, який вважається одним із самих міцних металіву світі, і в нормальних умовах є слабким радіоактивним металом. У природі знаходиться як у вільному стані, так і у кислих осадових породах. Він досить важкий, широко поширений повсюдно і має парамагнітні властивості, гнучкість, ковкість, і відносною пластичністю. Уран застосовується у багатьох сферах виробництва.

Відомий як найтугоплавкіший метал з усіх існуючих, і відноситься до найміцніших металів у світі. Є твердим перехідним елементом блискучого сріблясто-сірого кольору. Має високу міцність, відмінну тугоплавкість, стійкість до хімічних впливів. Завдяки своїм властивостям піддається кування, і витягується в тонку нитку. Відомий як вольфрамова нитка розжарювання.

Серед представників цієї групи вважається перехідним металом високої щільностісріблясто-білого кольору. У природі зустрічається у чистому вигляді, проте зустрічається у молібденовій та мідній сировині. Відрізняється високою твердістю та щільністю, і має відмінну тугоплавкість. Має підвищену міцність, яка не втрачається при багаторазових перепадах температур. Реній відноситься до дорогих металів і має високу вартість. Використовується у сучасної технікита електроніки.

Блискучий сріблясто-білий метал зі злегка блакитним відливом, відноситься до платинової групи і вважається одним із найміцніших металів у світі. Аналогічно іридію має високу атомну щільність, високу міцність і твердість. Оскільки осмій відноситься до платинових металів, має схожі з іридієм властивості: тугоплавкість, твердість, крихкість, стійкість до механічних впливів, а також впливу агресивних середовищ. Знайшов широке застосування у хірургії, електронній мікроскопії, хімічній промисловості, ракетній техніці, електронній апаратурі.

Відноситься до групи металів, і є елементом світло-сірого кольору, Що володіє відносною твердістю та високою токсичністю. Завдяки своїм унікальним властивостям берилій застосовується у найрізноманітніших сферах виробництва:

• ядерної енергетики;
• аерокосмічній техніці;
• металургії;
• лазерної техніки;
• атомної енергетики.

Через високу твердість берилій використовується при виробництві легуючих сплавів, вогнетривких матеріалів.

Наступним у десятці найміцніших металів у світі є хром – твердий, високоміцний метал голубувато-білого кольору, стійкий до дії лугів та кислот. У природі зустрічається в чистому вигляді і широко застосовується у різних галузях науки, техніки та виробництва. Хром Використовується для створення різних сплавів, що використовуються при виготовленні медичного та хімічного технологічного обладнання. У поєднанні із залізом утворює сплав ферохром, який використовується при виготовленні металорізальних інструментів.

Бронзу в рейтингу заслуговує тантал, оскільки є одним із найміцніших металів у світі. Він є сріблястим металом з високою твердістю і атомною щільністю. Завдяки утворенню на його поверхні оксидної плівки має свинцевий відтінок.

Відмінними властивостями танталу є висока міцність, тугоплавкість, стійкість до корозії, вплив агресивних середовищ. Метал є досить пластичним металом і легко піддається механічної обробки. Сьогодні тантал успішно використовується:

• у хімічній промисловості;
• при спорудженні ядерних реакторів;
• у металургійному виробництві;
• при створенні жароміцних сплавів.

Другий рядок рейтингу найміцніших металів у світі займає рутеній – сріблястий метал, що належить до платинової групи. Його особливістю є наявність у складі м'язової тканини живих організмів. Цінними властивостями рутенію є висока міцність, твердість, тугоплавкість, хімічна стійкість, здатність утворювати комплексні сполуки. Рутеній вважається каталізатором багатьох хімічних реакцій, виступає у ролі матеріалу виготовлення електродів, контактів, гострих наконечників.

Рейтинг найміцніших металів у світі очолює саме іридій – сріблясто-білий, твердий та тугоплавкий метал, який належить до платинової групи. У природі високоміцний елемент зустрічається дуже рідко, і часто входить у поєднання з осмієм. Через свою природну твердість він погано піддається механічній обробці і має високу стійкість до впливу хімічних речовин. Іридій насилу реагує на вплив галогенів і перекису натрію.

Цей метал відіграє важливу роль у повсякденному житті. Його додають до титану, хрому та вольфраму для поліпшення стійкості до кислих середовищ, застосовують при виготовленні канцелярського приладдя, використовують у ювелірній справі для створення ювелірні вироби. Вартість іридію залишається високою через обмежену присутність у природі.

Більшість елементів таблиці Менделєєва належить до металів. Вони відрізняються за фізико-хімічним характеристикам, але мають загальні властивості: висока електро- та теплопровідність, пластичність, позитивний температурний . Більшість металів за нормальних умов тверді, з цього правила є єдиний виняток – ртуть. Найтвердішим металом вважається хром.

У 1766 році на одному з копалень неподалік Єкатеринбурга було виявлено невідомий раніше мінерал насиченого червоного кольору. Йому дали назву "сибірський червоний свинець". Сучасна назвацього – «крокоїт», його PbCrO4. Новий мінерал привернув увагу вчених. В 1797 французький хімік Воклен, проводячи досліди з ним, виділив новий метал, названий згодом хромом.

Сполуки хрому мають яскраве забарвлення різноманітних кольорів. За це він і отримав свою назву, адже у перекладі з грецької «хром» означає «фарба».

У чистому вигляді він являє собою метал сріблясто-блакитного кольору. Це найважливіший компонент легованих сталей, що надає їм корозійну стійкість і твердість. Хром широко використовується в гальванічній справі, для нанесення красивого та зносостійкого. захисного покриттяа також при обробці шкіри. Зі сплавів на основі виготовляють деталі ракет, жароміцні сопла і т.д. У більшості джерел стверджується, що хром – це твердий металз усіх існуючих на . Твердість хрому (залежно та умовами експерименту) досягає 700-800 одиниць за шкалою Бринеля.

Хром хоч і вважається найтвердішим металів на землі, проте він лише трохи поступається за твердістю вольфраму і урану.

Як отримують хром у промисловості

Хром входить до складу безлічі мінералів. Найбагатші поклади хромових руд знаходяться у ПАР (Південно-Африканській Республіці). Багато хромових руд у Казахстані, Росії, Зімбабве, Туреччині та деяких інших країнах. Найбільшу поширеність набув хромистий залізняк Fe (CrO2)2. З цього мінералу хром отримують шляхом випалювання в електропечах над шаром. Реакція протікає за такою формулою: Fe(CrО2)2 + 4C = 2Cr + Fe + 4CO.

Найтвердіший метал із хромистого залізняку можна отримати й іншим шляхом. Для цього спочатку мінерал сплавляють із кальцинованою