Nguyên tố khó nhất trên trái đất. Kim loại cứng nhất - nó như thế nào

Kim loại tuyệt vời

Thiên nhiên đã ban tặng cho nhân loại một loại kim loại tuyệt vời - dễ uốn, dễ uốn, dễ uốn và nhớt ở dạng nguyên chất, nhưng trở nên cứng và giòn do các phụ gia của cacbon, nitơ, hydro, v.v. Nó là crom, kim loại cứng nhất và có màu trắng xanh. Crom (Cr) là kim loại nặng, chịu lửa, chịu nhiệt và chống ăn mòn. Độ cứng Brinell của crom là 70-90 kgf / cm2, điểm nóng chảy là 1907 ° C, khối lượng riêng là 7200 kg / m3, và điểm sôi là 2671 ° C.

Thông thường kim loại cứng nhất xuất hiện tự nhiên ở dạng quặng sắt crom. Crom là một nguyên tố khá phổ biến, nó chứa khoảng 0,02% trong vỏ trái đất, là một chất có chỉ số cao. Các mỏ crôm lớn nhất được tìm thấy trong đá siêu Ả Rập. Đá siêu mafic được coi là có thành phần gần nhất với lớp phủ của Trái đất. Đá thiên thạch cũng rất giàu crom. Trong nước, hàm lượng kim loại này rất nhỏ - chỉ 0,00005 mg / l.

Chất sinh học

Crom là một chất sinh học và là một phần của các mô của cơ thể sống. Việc hấp thụ crom xảy ra với thức ăn, thiếu nguyên tố vi lượng này dẫn đến tăng cholesterol trong máu, giảm tốc độ tăng trưởng và giảm độ nhạy cảm của mô đối với insulin. Trong cơ thể động vật, hàm lượng crom không đáng kể - từ phần mười nghìn đến mười phần triệu phần trăm. Trong các mô thực vật, kim loại này chứa khoảng 0,0005%, 92-95% trong số đó được tìm thấy trong rễ. Thực vật bậc cao không chịu được hàm lượng crom cao, trong khi sinh vật phù du có hệ số tích lũy của nó là 10.000-26.000.

Các hợp chất kim loại và crom cứng nhất được sử dụng trong công nghiệp: chủ yếu để nấu chảy thép crom, nichrome, v.v. Crom được sử dụng rộng rãi như một lớp phủ chống ăn mòn trang trí.

Tác hại của Chromium

Một số hợp chất crom độc hại, ví dụ, lớp phủ mạ, phụ gia tạo hợp kim, hợp kim, vật liệu chịu lửa. Khi tiếp xúc lâu với hợp chất crom độc (độc), các dấu hiệu ngộ độc ban đầu có thể xuất hiện - khô, đau mũi, đau họng, khó thở. Thông thường, mức độ ngộ độc nhẹ sẽ biến mất nếu người đó ngừng tiếp xúc với crom, nếu không, tình trạng nhiễm độc sẽ trở thành mãn tính.

Quá trình này được đặc trưng bởi các dấu hiệu sau - suy nhược, nhức đầu, khó tiêu, giảm cân, rối loạn chức năng dạ dày, gan và tuyến tụy, có thể hen phế quản, viêm phế quản, xơ phổi lan tỏa. Nếu các hợp chất crom độc hại tiếp xúc với da, viêm da và bệnh chàm có thể xuất hiện.

Vì họ có nhiều nhất mật độ cao... Trong đó, nặng nhất là osmi và iridi. Chỉ số này về khối lượng riêng của các kim loại này gần như giống nhau, ngoại trừ một sai số tính toán nhỏ.

Việc phát hiện ra iridi diễn ra vào năm 1803. Nó được phát hiện bởi nhà hóa học người Anh Smithson Tennat, kiểm tra bạch kim tự nhiên được chuyển giao từ Nam Mỹ... Được dịch từ tiếng Hy Lạp cổ đại, cái tên "iridium" có nghĩa là "cầu vồng".

Mối quan tâm khoa học như một nguồn năng lượng điệnđại diện cho một đồng vị của kim loại nặng - iridium-192m2, vì kim loại này rất lớn - 241 năm. Iridi được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và cổ sinh vật học - nó được sử dụng để sản xuất bút viết bút, để xác định tuổi của các lớp trên trái đất.

Osmium được phát hiện một cách tình cờ vào năm 1804. Điều này rất kim loại cứngđược phát hiện trong Thành phần hóa học trầm tích của bạch kim hòa tan trong nước cường toan. Tên "osmium" bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp cổ đại có nghĩa là "mùi". Trong tự nhiên, kim loại này hầu như không có. Nó thường được tìm thấy trong thành phần, giống như iridi, osmi hầu như không chịu ứng suất cơ học. Một lít osmi nặng hơn mười lít nước. Nhưng tính chất của kim loại này vẫn chưa tìm thấy ứng dụng ở bất kỳ đâu.

Kim loại cứng nhất, osmi, đến từ các mỏ của Nga và Mỹ. Tuy nhiên, Nam Phi được công nhận là nơi gửi tiền giàu có nhất. Osmium thường được tìm thấy trong các thiên thạch sắt.

Osmium-187, chỉ được xuất khẩu bởi Kazakhstan, đang được quan tâm đặc biệt. Nó được sử dụng để xác định tuổi của các thiên thạch. Một gam đồng vị này có giá 10 nghìn đô la Mỹ.

Ngành công nghiệp chủ yếu sử dụng hợp kim cứng của osmi với vonfram (osram) để sản xuất đèn sợi đốt. Osmium cũng là một chất xúc tác trong sản xuất, hiếm khi kim loại này được sử dụng để chế tạo các bộ phận cắt cho các dụng cụ trong phẫu thuật.

Cả hai kim loại nặng - osmi và iridi - hầu như luôn luôn chứa trong cùng một hợp kim. Đây là một khuôn mẫu nhất định. Và để tách chúng ra, bạn cần phải nỗ lực rất nhiều, vì chúng không mềm như bạc chẳng hạn.

Mọi thứ bạn cần biết về titan, cộng với crom và vonfram

Nhiều người quan tâm đến câu hỏi: kim loại cứng nhất trên thế giới là gì? Đó là titan. Cái này chất rắn và phần lớn bài báo sẽ được dành. Chúng ta cũng sẽ làm quen một chút với các kim loại cứng như crom và vonfram.

9 sự thật thú vị về titan

1. Có một số phiên bản về lý do tại sao kim loại có tên này. Theo một giả thuyết, nó được đặt theo tên của các Titan, những sinh vật siêu nhiên không biết sợ hãi. Theo một phiên bản khác, cái tên này xuất phát từ Titania, nữ hoàng của các tiên nữ.
2. Titan được phát hiện ở cuối thế kỷ XVIII kỷ của một nhà hóa học người Đức và người Anh.
3. Titan đã không được sử dụng trong công nghiệp trong một thời gian dài do tính chất dễ vỡ tự nhiên của nó.
4. Đầu năm 1925, sau một loạt thí nghiệm, các nhà hóa học đã thu được titan nguyên chất.
5. Các chip titan rất dễ cháy.
6. Nó là một trong những kim loại nhẹ nhất.
7. Titan chỉ có thể nóng chảy ở nhiệt độ trên 3200 độ.
8. Sôi ở nhiệt độ 3300 độ.
9. Titan có màu bạc.

Lịch sử khám phá titan

Kim loại, sau này được đặt tên là titan, được phát hiện bởi hai nhà khoa học - người Anh William Gregor và người Đức Martin Gregor Klaproth. Các nhà khoa học đã làm việc song song, và không giao nhau. Sự khác biệt giữa các khám phá là 6 năm.

William Gregor đã đặt cho khám phá của mình cái tên - Menakin.

Hơn 30 năm sau, hợp kim titan đầu tiên đã được thu được, hóa ra lại cực kỳ mỏng manh và không thể sử dụng được ở bất cứ đâu. Người ta tin rằng chỉ vào năm 1925, titan mới được phân lập ở dạng tinh khiết, trở thành một trong những kim loại được yêu cầu nhiều nhất trong ngành.

Người ta chứng minh rằng nhà khoa học người Nga Kirillov đã khai thác được titan nguyên chất vào năm 1875. Ông đã xuất bản một tập tài liệu giới thiệu chi tiết về công việc của mình. Tuy nhiên, nghiên cứu của một người Nga ít được biết đến đã không được chú ý.

Thông tin chung về titan

Hợp kim titan là một cứu cánh cho cơ khí và kỹ sư. Ví dụ, thân máy bay được làm bằng titan. Trong quá trình bay, nó đạt tốc độ lớn hơn nhiều lần so với tốc độ âm thanh. Vỏ titan nóng lên đến nhiệt độ trên 300 độ và không bị nóng chảy.

Kim loại đứng đầu trong số mười kim loại phổ biến nhất trong tự nhiên. Các mỏ lớn đã được tìm thấy ở Nam Phi, Trung Quốc và rất nhiều titan ở Nhật Bản, Ấn Độ và Ukraine.

Tổng trữ lượng thế giới của loài khổng lồ là hơn 700 triệu tấn. Nếu tốc độ sản xuất được giữ nguyên, titan sẽ tồn tại thêm 150-160 năm nữa.

Nhà sản xuất kim loại cứng nhất lớn nhất thế giới là công ty VSMPO-Avisma của Nga, đáp ứng một phần ba nhu cầu của thế giới.

Tính chất titan

1. Chống ăn mòn.
2. Độ bền cơ học cao.
3. Mật độ thấp.

Nguyên tử lượng của titan là 47, 88 amu, số thứ tự trong bảng tuần hoàn hóa học là 22. Nhìn bề ngoài, nó rất giống thép.

Cơ năng của kim loại gấp 6 lần nhôm, gấp 2 lần sắt. Nó có thể kết hợp với oxy, hydro, nitơ. Khi kết hợp với cacbon, kim loại này tạo thành cacbua cực kỳ cứng.

Khả năng dẫn nhiệt của titan kém hơn sắt 4 lần và kém hơn nhôm 13 lần.

Quy trình khai thác titan

Trong vùng đất của titan một số lượng lớn tuy nhiên, để lấy nó ra khỏi ruột thì tốn rất nhiều tiền. Để sản xuất, phương pháp iodua được sử dụng, tác giả của phương pháp này được cho là Van Arkel de Boer.

Phương pháp này dựa trên khả năng kết hợp của kim loại với iốt; sau khi phân hủy hợp chất này, có thể thu được titan tinh khiết không lẫn tạp chất.

Những điều thú vị nhất từ ​​titan:

• bộ phận giả trong y học;
• bo mạch thiết bị di động;
• tổ hợp tên lửa thăm dò vũ trụ;
• đường ống dẫn, máy bơm;
• mái hiên, phào chỉ, lớp phủ bên ngoài các tòa nhà;
• hầu hết các bộ phận (khung xe, da).

Các lĩnh vực ứng dụng của titan

Titan được sử dụng tích cực trong lĩnh vực quân sự, y học và đồ trang sức. Ông được đặt cho cái tên không chính thức là "kim loại của tương lai". Nhiều người nói rằng nó giúp biến ước mơ thành hiện thực.

Kim loại cứng nhất trên thế giới ban đầu được sử dụng trong lĩnh vực quân sự và quốc phòng. Ngày nay, người tiêu dùng chính của các sản phẩm titan là ngành công nghiệp máy bay.

Titanium - phổ quát vật liệu xây dựng... Trong nhiều năm, nó đã được sử dụng để tạo ra các tuabin máy bay. Trong động cơ máy bay, titan được sử dụng để chế tạo các bộ phận quạt, máy nén và đĩa.

Thiết kế hiện đại phi cơ có thể chứa tới 20 tấn hợp kim titan.

Các lĩnh vực ứng dụng chính của titan trong chế tạo máy bay:

• sản phẩm không gian (viền cửa, cửa sập, tấm lợp, ván sàn);
• các đơn vị và cụm lắp ráp chịu tải trọng lớn (giá đỡ chắn bùn, thanh chống càng hạ cánh, xi lanh thủy lực);
• các bộ phận của động cơ (vỏ, cánh máy nén).

Nhờ có titan, một người đã có thể vượt qua rào cản âm thanh và đột nhập vào Không gian. Nó được sử dụng để tạo ra các hệ thống tên lửa có người lái. Titan có thể chịu được bức xạ vũ trụ, sự thay đổi nhiệt độ và tốc độ di chuyển.

Kim loại này có tỷ trọng thấp, rất quan trọng trong công nghiệp đóng tàu. Các sản phẩm titan có trọng lượng nhẹ, có nghĩa là trọng lượng giảm, khả năng cơ động, tốc độ và tầm hoạt động tăng lên. Nếu vỏ tàu được bọc bằng titan, nó sẽ không cần sơn trong nhiều năm - titan không bị gỉ trong nước biển(chống ăn mòn).

Thông thường, kim loại này được sử dụng trong đóng tàu để sản xuất động cơ tuabin, nồi hơi, ống ngưng tụ.

Dầu mỏ & Titan

Khoan Superdeep được coi là một lĩnh vực đầy hứa hẹn để sử dụng các hợp kim titan. Để nghiên cứu và khai thác tài nguyên trong lòng đất, cần phải đi sâu vào lòng đất - trên 15 nghìn mét. Ví dụ, ống khoan bằng nhôm sẽ vỡ ra do trọng lực của chính chúng và chỉ hợp kim titan mới có thể đạt đến độ sâu thực sự lớn.

Cách đây không lâu, titan bắt đầu được sử dụng tích cực để tạo ra các giếng trên các thềm ngoài khơi. Các chuyên gia sử dụng hợp kim titan làm thiết bị:

• lắp đặt sản xuất dầu;
• bình áp lực;
• máy bơm nước sâu, đường ống.

Titan trong thể thao, y học

Titanium cực kỳ phổ biến trong lĩnh vực thể thao vì độ bền và nhẹ của nó. Một vài thập kỷ trước, một chiếc xe đạp được làm từ hợp kim titan, chiếc xe đầu tiên dụng cụ thể thao từ vật liệu cứng nhất trên thế giới. Một chiếc xe đạp hiện đại bao gồm một thân xe bằng titan, cùng một phanh và lò xo yên xe.

Gậy chơi gôn titan được tạo ra ở Nhật Bản. Những đồ đạc này nhẹ và bền, nhưng cực kỳ đắt tiền.

Titanium được sử dụng để chế tạo hầu hết các vật dụng nằm trong ba lô của những người leo núi và du lịch - bộ đồ ăn, bộ đồ nấu ăn, viết tắt của việc tăng cường lều. Rìu băng titan là thiết bị thể thao rất phổ biến.

Kim loại này đang có nhu cầu lớn trong ngành y tế. Titan tận dụng tối đa dụng cụ phẫu thuật- nhẹ và thoải mái.

Một lĩnh vực ứng dụng khác của kim loại trong tương lai là tạo ra các bộ phận giả. Titanium “kết hợp” hoàn hảo với cơ thể con người. Các bác sĩ gọi quá trình này là "quan hệ họ hàng thực sự." Cấu trúc titan an toàn cho cơ và xương, hiếm khi gây dị ứng, không bị suy sụp dưới ảnh hưởng của dịch cơ thể. Phục hình bằng titan có độ bền cao và có thể chịu được các tác động vật lý rất lớn.

Titan là một kim loại tuyệt vời. Nó giúp một người đạt đến những đỉnh cao chưa từng có trong các lĩnh vực khác nhau của cuộc sống. Anh ấy được yêu mến và tôn kính vì sức mạnh, sự nhẹ nhàng và năm dài Dịch vụ.

Crom là một trong những kim loại cứng nhất.

Sự thật thú vị về chrome

1. Tên của kim loại bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp "chroma", có nghĩa là sơn.
2. Trong môi trường tự nhiên người ta không tìm thấy crom nguyên chất mà chỉ xuất hiện ở dạng quặng sắt crom, oxit kép.
3. Các mỏ kim loại lớn nhất nằm ở Nam Phi, Nga, Kazakhstan và Zimbabwe.
4. Mật độ của kim loại - 7200kg / m3.
5. Crom nóng chảy ở nhiệt độ 1907 độ.
6. Sôi ở nhiệt độ 2671 độ.
7. Crom hoàn toàn tinh khiết không có tạp chất được đặc trưng bởi độ dẻo và độ dai. Khi kết hợp với oxy, nitơ hoặc hydro, kim loại trở nên giòn và rất cứng.
8. Kim loại màu trắng bạc này được phát hiện bởi Louis Nicolas Vauquelin, người Pháp vào cuối thế kỷ 18.

Tính chất kim loại crom

Crom có ​​độ cứng rất cao, có thể cắt được thủy tinh. Nó không bị oxy hóa bởi không khí hoặc hơi ẩm. Nếu kim loại bị nung nóng, quá trình oxy hóa sẽ chỉ xảy ra trên bề mặt.

Hơn 15.000 tấn crom nguyên chất được tiêu thụ mỗi năm. Công ty "Bell Metals" của Anh được coi là công ty đi đầu trong việc sản xuất crôm tinh khiết nhất.

Hầu hết crom được tiêu thụ ở Hoa Kỳ, các nước phía Tây của Châu Âu và Nhật Bản. Thị trường chrome luôn biến động và giá cả trải dài trên một phạm vi rộng.

Các lĩnh vực sử dụng crom

Thông thường nó được sử dụng để tạo ra các hợp kim và lớp phủ mạ (mạ crom để vận chuyển).

Crom được thêm vào thép để cải thiện các tính chất vật lý của kim loại. Những hợp kim này có nhu cầu nhiều nhất trong luyện kim màu.

Loại thép phổ biến nhất bao gồm crom (18%) và niken (8%). Những hợp kim như vậy hoàn toàn chống lại quá trình oxy hóa, ăn mòn và bền ngay cả ở nhiệt độ cao.

Lò sưởi được làm từ thép, chứa một phần ba crôm.

Chrome được làm bằng gì khác?

1. Thùng súng.
2. Quân đoàn tàu ngầm.
3. Gạch dùng trong luyện kim.

Một kim loại cực kỳ cứng khác là vonfram.

Sự thật thú vị về vonfram

1. Tên của kim loại trong bản dịch từ tiếng Đức ("Wolf Rahm") có nghĩa là "bọt sói".
2. Nó là kim loại chịu lửa nhất trên thế giới.
3. Vonfram có màu xám nhạt.
4. Kim loại này được phát hiện vào cuối thế kỷ 18 (1781) bởi Karl Scheele người Thụy Điển.
5. Vonfram nóng chảy ở 3422 độ, sôi ở 5900.
6. Kim loại có khối lượng riêng là 19,3 g / cm³.
7. Khối lượng nguyên tử - 183,85, nguyên tố nhóm VI trong hệ thống tuần hoàn Mendeleev (số thứ tự - 74).

Quy trình khai thác vonfram

Vonfram thuộc một nhóm lớn các kim loại hiếm. Nó cũng bao gồm rubidi và molypden. Nhóm này được đặc trưng bởi tỷ lệ kim loại trong tự nhiên thấp và quy mô tiêu thụ nhỏ.

Sản xuất vonfram bao gồm 3 giai đoạn:

• tách kim loại khỏi quặng, sự tích tụ của nó trong dung dịch;
• sự lựa chọn của một hợp chất, sự thanh lọc của nó;
• tách kim loại nguyên chất khỏi hợp chất hóa học đã hoàn thành.
• Nguyên liệu ban đầu để sản xuất vonfram là scheelite và wolframite.

Các ứng dụng của vonfram

Vonfram là xương sống của hầu hết các hợp kim cứng. Nó được sử dụng để chế tạo động cơ máy bay, các bộ phận của thiết bị chân không điện và dây tóc.
Mật độ kim loại cao khiến nó có thể sử dụng vonfram để tạo ra tên lửa đạn đạo, đạn, đối trọng và đạn pháo.

Các hợp chất dựa trên vonfram được sử dụng để xử lý các kim loại khác, trong công nghiệp khai thác mỏ (khoan giếng), sơn và véc ni, và dệt (làm chất xúc tác cho tổng hợp hữu cơ).

Các hợp chất vonfram phức tạp được sử dụng để sản xuất:

• dây - được sử dụng trong lò sưởi;
• dải, lá, tấm, tấm - để cán và rèn phẳng.

Titan, crom và vonfram đứng đầu danh sách "Kim loại cứng nhất thế giới". Chúng được sử dụng trong nhiều lĩnh vực hoạt động của con người - máy bay và tên lửa, quân sự, xây dựng, đồng thời, đây không phải là một loạt các ứng dụng kim loại hoàn chỉnh.

Một ý kiến ​​phổ biến về độ cứng là kim cương hoặc thép gấm hoa / damascus. Nếu khoáng chất đầu tiên vượt qua tất cả các chất đơn giản tồn tại trên Trái đất, mà thiên nhiên đã tạo ra, thì chúng nợ các đặc tính tuyệt vời của lưỡi kiếm làm bằng thép quý hiếm với kỹ năng của thợ rèn và phụ gia từ các kim loại khác. Nhiều hợp kim kỹ thuật, chẳng hạn, được sử dụng để sản xuất dao cắt siêu cứng trong ngành chế tạo máy, tạo ra một công cụ bền, đáng tin cậy với các đặc tính độc đáo, được liên kết với các chất phụ gia này trong sự cộng sinh quen thuộc của sắt với cacbon, gọi tắt là thép - crom, titan, vanadi, molypden, niken. Khi độc giả hỏi kim loại cứng nhất trên thế giới là gì, họ bị tấn công bởi hàng loạt thông tin trái chiều trên các trang của các trang web. Theo các tác giả của nhiều bài báo, vai trò này là vonfram hoặc crom, hoặc iridi với osmi, hoặc titan với tantali.

Để vượt qua khu rừng không phải lúc nào cũng được giải thích một cách chính xác, mặc dù chính xác, các dữ kiện, điều đáng phải chuyển sang nguồn gốc - hệ thống các nguyên tố chứa cả trong thành phần và trong các vật thể không gian khác, do nhà hóa học và vật lý học vĩ đại người Nga để lại cho nhân loại. DI Mendeleev. Ông sở hữu kiến ​​thức bách khoa, có nhiều đột phá khoa học về kiến ​​thức cấu tạo, thành phần, tương tác của các chất, ngoài ra còn có bảng nổi tiếng dựa trên định luật tuần hoàn cơ bản do ông khám phá ra, mang tên ông.

Các hành tinh gần Mặt trời nhất - Sao Thủy, Sao Kim, Sao Hỏa, cùng với hành tinh của chúng ta, được xếp vào một - nhóm hành tinh trên cạn. Có những lý do giải thích cho điều này không chỉ ở các nhà thiên văn, nhà vật lý và toán học, mà còn cả các nhà địa chất và hóa học. Lý do cho những kết luận như vậy trong số những thứ sau là, trong số những thứ khác, tất cả chúng chủ yếu bao gồm silicat, tức là các dẫn xuất khác nhau của nguyên tố silic, cũng như nhiều hợp chất kim loại trong bảng của Dmitry Ivanovich.

Đặc biệt, phần lớn hành tinh của chúng ta (lên đến 99%) bao gồm mười nguyên tố:

Nhưng con người, ngoài những thứ cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của sắt và hợp kim dựa trên nó, luôn bị thu hút nhiều hơn bởi những kim loại quý, thường được gọi một cách trân trọng - vàng và bạc, sau này - bạch kim.

Với nó, theo phân loại khoa học được các nhà hóa học thông qua, nhóm bạch kim bao gồm ruthenium, rhodium, palladium và osmium với iridium. Tất cả chúng cũng thuộc kim loại quý. Theo khối lượng nguyên tử của chúng, chúng được quy ước chia thành hai phân nhóm:

Hai điều cuối cùng được quan tâm đặc biệt cho cuộc điều tra giả khoa học của chúng tôi về chủ đề ai là người khó nhất ở đây. Điều này là do khối lượng nguyên tử lớn, so với các nguyên tố khác,: 190,23 - đối với osmi, 192,22 - đối với iridi, theo định luật vật lý, ngụ ý một mật độ riêng rất lớn, và do đó, độ cứng của chúng kim loại.

Nếu vàng và chì dày, nặng là những chất dẻo, mềm dễ gia công, thì osmi và iridi, được phát hiện vào đầu thế kỷ 19, hóa ra lại rất dễ vỡ. Ở đây cần phải nhớ rằng thước đo của điều này tính chất vật lý- một viên kim cương mà bạn có thể không có nỗ lực đặc biệtđể tạo dòng chữ trên bất kỳ vật liệu rắn nào khác có nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, cũng rất dễ vỡ, tức là nó đủ dễ dàng để phá vỡ nó. Mặc dù, thoạt nhìn, nó dường như gần như không thể.

Ngoài ra, osmi và paladi còn có nhiều đặc tính thú vị hơn:

• Độ khúc xạ rất cao.
• Có khả năng chống ăn mòn, chống oxi hóa kể cả khi nung ở nhiệt độ cao.
• Chịu được axit đậm đặc và các hợp chất mạnh khác.

Do đó, cùng với bạch kim, bao gồm cả ở dạng hợp chất với nó, chúng được sử dụng trong sản xuất chất xúc tác cho nhiều quá trình hóa học, các dụng cụ, thiết bị, dụng cụ có độ chính xác cao trong các ngành y tế, khoa học, quân sự, vũ trụ về hoạt động của con người.

Đó là osmi và iridi, và các nhà khoa học sau khi nghiên cứu tin rằng tính chất này được thiên nhiên ban tặng gần như ngang nhau, là những kim loại cứng nhất trên thế giới.



Và mọi thứ sẽ tốt, nhưng không nhiều lắm. Thực tế là cả sự hiện diện của chúng trong vỏ trái đất và do đó, sản xuất thế giới những khoáng chất này không đáng kể:

• 10 -11% là hàm lượng của chúng trong lớp vỏ rắn của hành tinh.
• Tổng lượng kim loại nguyên chất được sản xuất mỗi năm trong khoảng: 4 tấn đối với iridi, 1 tấn đối với osmi.
• Osmium gần bằng giá vàng.

Rõ ràng là đất hiếm, kim loại đắt tiền, bất kể độ cứng của chúng như thế nào, thậm chí không thể được sử dụng ở một mức độ hạn chế làm nguyên liệu sản xuất; ngoại trừ có lẽ là chất phụ gia cho hợp kim, hợp chất với các kim loại khác để truyền đạt các đặc tính độc đáo.

Ai đứng sau họ?

Nhưng con người sẽ không là chính mình nếu anh ta không tìm thấy sự thay thế iridi bằng osmi. Vì nó là không thực tế, quá đắt để sử dụng chúng, do đó sự chú ý đã không thành công chuyển sang các kim loại khác đã được sử dụng trong Những tình huống khác nhau các ngành công nghiệp tạo ra hợp kim mới, vật liệu composite, sản xuất thiết bị, máy móc và cơ chế cho cả dân dụng và quân sự:

Mặc dù kim loại cứng nhất trên thế giới, hay nói đúng hơn là có tới hai - iridi và osmi, đã chỉ ra các đặc tính độc đáo của chúng trong điều kiện phòng thí nghiệm, cũng như tỷ lệ phụ gia không đáng kể trong hợp kim, các hợp chất khác để tạo ra vật liệu mới mà con người cần. nên biết ơn thiên nhiên và món quà này. Đồng thời, chắc chắn rằng bộ óc ham học hỏi của những nhà khoa học tài năng, những nhà phát minh tài tình sẽ nghĩ ra những chất mới với những đặc tính độc đáo, như đã từng xảy ra với quá trình tổng hợp fulleren, hóa ra còn cứng hơn cả kim cương, đã đáng ngạc nhiên.

Nhiều người hâm mộ sự thật thú vị quan tâm đến câu hỏi, kim loại nào cứng nhất? Và sẽ không dễ dàng để trả lời câu hỏi này. Tất nhiên, bất kỳ giáo viên hóa học nào cũng có thể dễ dàng nói đúng mà không cần suy nghĩ. Nhưng trong số những công dân bình thường đã học hóa học lần cuối ở trường, sẽ không nhiều người có thể đưa ra câu trả lời một cách chính xác và nhanh chóng. Điều này là do từ nhỏ mọi người đã quen với việc làm các đồ chơi khác nhau bằng dây và hãy nhớ kỹ rằng đồng và nhôm rất mềm và có thể uốn cong tốt, nhưng ngược lại, không dễ dàng để tạo ra hình dạng mong muốn. . Một người thường giao dịch với ba kim loại được nêu tên, vì vậy anh ta thậm chí không xem xét các ứng cử viên còn lại. Nhưng thép chắc chắn không phải là kim loại cứng nhất trên thế giới. Công bằng mà nói, cần lưu ý rằng đây hoàn toàn không phải là một kim loại theo nghĩa hóa học, mà là một hợp chất của sắt với cacbon.

Titan là gì?

Kim loại cứng nhất là titan. Lần đầu tiên người ta thu được titan nguyên chất vào năm 1925. Khám phá này đã gây chấn động trong giới khoa học. Các nhà công nghiệp ngay lập tức thu hút sự chú ý đến vật liệu mới và đánh giá cao những lợi ích của việc sử dụng nó. Theo phiên bản chính thức, kim loại cứng nhất trên Trái đất được đặt tên để vinh danh các Titan không thể phá hủy, những người, theo thần thoại Hy Lạp cổ đại, là những người sáng lập ra thế giới.

Theo các nhà khoa học, tổng trữ lượng titan trên thế giới hiện nay lên tới khoảng 730 triệu tấn. Với tốc độ khai thác nguyên liệu hóa thạch hiện nay sẽ đủ cho 150 năm nữa. Titan được xếp hạng thứ 10 về trữ lượng tự nhiên trong số tất cả kim loại đã biết... Nhà sản xuất titan lớn nhất thế giới là Công ty nga VSMPO-Avisma, đáp ứng tới 35% nhu cầu của thế giới. Doanh nghiệp tham gia vào toan chu ky chế biến từ khai thác quặng đến sản xuất các sản phẩm khác nhau... Nó mất khoảng 90% Thị trường ngađể sản xuất titan. Khoảng 70% những sản phẩm hoàn chỉnh xuất khẩu.

Titan là một kim loại nhẹ, màu bạc, có nhiệt độ nóng chảy là 1670 độ C. Chỉ thể hiện hoạt tính hóa học cao khi đun nóng, ở điều kiện thường không phản ứng với hầu hết nguyên tố hóa học và các kết nối. Nó không được tìm thấy trong tự nhiên ở dạng tinh khiết của nó. Nó được phân phối dưới dạng quặng rutil (titan điôxít) và ilmenit (một chất phức hợp bao gồm titan điôxít và ôxít đen). Titan nguyên chất được chiết xuất bằng cách thiêu kết quặng với clo, và sau đó chuyển kim loại hoạt động hơn (thường là magiê) ra khỏi tetrachloride tạo thành.

Các ứng dụng công nghiệp của titan

Kim loại cứng nhất có một loạt các ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Nguyên tử vô định hình cung cấp titan cấp độ cao nhấtđộ bền kéo và xoắn, chịu va đập tốt, tính từ tính cao. Kim loại này được sử dụng để làm vỏ cho các phương tiện đường không và tên lửa. Nó đối phó tốt với tải trọng khổng lồ mà máy móc phải tự trải qua, ở những tầm cao lớn. Titan cũng được sử dụng trong sản xuất vỏ cho tàu ngầm, vì nó có thể chịu được áp suất caoở độ sâu lớn.

Trong ngành y tế, kim loại được sử dụng trong sản xuất các bộ phận giả và cấy ghép nha khoa, cũng như các dụng cụ phẫu thuật. Là một phụ gia tạo hợp kim, nguyên tố này được thêm vào một số mác thép, giúp tăng cường độ bền và khả năng chống ăn mòn. Titanium rất thích hợp để đúc, vì nó cho phép bạn có được Bề mặt nhẵn... Nó cũng được sử dụng để làm Trang sức và Đồ trang trí... Các hợp chất titan cũng được sử dụng tích cực. Dioxide được sử dụng để làm sơn, quét vôi, và được thêm vào giấy và nhựa.

Các muối titan hữu cơ phức tạp được sử dụng làm chất xúc tác đông đặc trong sản xuất sơn và vecni... Titan cacbua được làm từ các công cụ khác nhau và các phụ kiện để gia công và khoan các kim loại khác. Trong kỹ thuật chính xác, nhôm aluminide titan được sử dụng để sản xuất các phần tử chịu mài mòn có độ an toàn cao.

Hợp kim kim loại cứng nhất được các nhà khoa học Mỹ thu được vào năm 2011. Nó bao gồm palađi, silic, phốt pho, gecmani và bạc. Vật liệu mớiđược đặt tên là "thủy tinh kim loại". Ông đã kết hợp độ cứng của thủy tinh và độ dẻo của kim loại. Sau này không cho phép các vết nứt lan truyền, như trường hợp của kính tiêu chuẩn... Đương nhiên, vật liệu này không được đưa vào sản xuất rộng rãi, vì các thành phần của nó, đặc biệt là palađi, là kim loại hiếm và rất đắt.

V khoảnh khắc này những nỗ lực của các nhà khoa học là nhằm tìm kiếm các thành phần thay thế có thể bảo toàn các đặc tính thu được, nhưng giảm đáng kể chi phí sản xuất. Tuy nhiên, các bộ phận riêng lẻ cho ngành hàng không vũ trụ đã được sản xuất từ ​​hợp kim này. Nếu các nguyên tố thay thế có thể được đưa vào cấu trúc và vật liệu trở nên phổ biến, thì rất có thể nó sẽ trở thành một trong những hợp kim được yêu cầu nhiều nhất trong tương lai.