Содержание
Какой металл самый легкий?
В сознании многих людей металлы ассоциируются с чем-то тяжелым и твердым. Но в то же время есть металлические элементы, которые легче воды и не тонут в ней, а плавают на поверхности. Это происходит из-за больших размеров атомов и как следствие малой плотности. Так какой же металл самый легкий? Достаточно взглянуть на периодическую систему Менделеева, чтобы понять, что это литий. Он почти вдвое легче воды.
Основные свойства лития
Плотность лития составляет всего 0,543 грамма на сантиметр кубический. Металл входит в щелочную группу, которая характеризуется очень высокой химической активностью. Поэтому в природе литий образует сложные многоэлементные соединения, входящие в состав горных пород.
При этом литий является самым неактивным щелочным металлом, так что достаточно устойчиво проявляет себя после выделение в чистом виде. Физические свойства самого легкого металла на Земле выглядят следующим образом: в нормальных условиях серебристо-белый металл, мягкий (можно резать ножом), ковкий и пластичный.
Температура плавления — 181 градус по Цельсию. Атомная масса — 6,941 грамм на моль.
Химические свойства характерны для металлов щелочной группы. Но литий, в отличие от остальных щелочных элементов при комнатной температуре медленно реагирует с кислородом и другими веществами. Зато при нагревании вступает в реакцию с газами, кислотами и основаниями. При нагревании до 300 градусов по Цельсию литий самовоспламеняется и горит красно-синим пламенем. В отличие от остальных элементов щелочной группы покрывается устойчивой оксидной пленкой и перестает реагировать с кислородом.
Литий не хранят в керосине, так как из-за малой плотности он плавает на поверхности. Для его длительного хранения используют петролейный эфир, парафин, газолин или минеральное масло. В качестве емкости применяют жестяные банки с герметично закрывающимися крышками. Литий является токсичным веществом и при попадании на открытые участки кожи вызывает зуд, раздражение и ожоги, поэтому при работе с ним необходимо использовать специальную защитную одежду. Пары лития обжигают верхние дыхательные пути, так что нужно позаботиться и о защите органов дыхания.
Технология производства лития
Производство самого легкого металла в мире сводится к разложению его природных соединений. Это достаточно трудоемкая процедура ввиду большого количества составных элементов. лития в добываемом сырье в среднем составляет 21 грамм на одну тонну. В промышленном производстве используют три метода разложения соединений лития: известковый, сульфатный и сернокислотный. Первые два подразумевают спекание руды с оксидом/карбонатом кальция или сульфатом калия.
Протекает процедура при температуре 250-300 градусов. Затем полученную массу обрабатывают водой, получая карбонат или сульфат лития. После этого проводится процедура хлорирования с целью получения хлорида лития. И, наконец, окончательную процедуру разделения проводят при помощи электролиза расплава в присутствии хлорида калия или бария, которые понижают температуру плавления литиевого хлорида. Чистый металл оседает на катоде, откуда его можно собирать для дальнейшей переработки.
Сернокислотный способ подразумевает растворение руды в серной кислоте с образованием сульфата лития. Дальнейшая процедура протекает по указанной выше схеме. Самый легкий металл применяется для производства эффективных полупроводников в сплавах с другими металлами, из него изготавливают аноды, используемые затем в процедурах электролиза, литий входит в состав ракетного топлива, в металлургии применяется в качестве сильного восстановителя менее активных металлов. В качестве различных соединений литий используется в производстве продукции для многих отраслей промышленности и народного хозяйства.
Алюминий
Если же брать самый крепкий и легкий металл, то им принято считать алюминий. Его плотность составляет 2,7 грамм на сантиметр кубический. Этот металл достаточно распространен в природе и получил широкое применение в промышленности. Многие сплавы алюминия прочнее стали и при этом гораздо легче нее. Уже сейчас использование алюминиевых конструкций в строительной сфере вышло на новый уровень.
К тому же этот элемент гораздо более стойко переносит воздействие коррозии и не требует для этого дополнительной закалки. Алюминий входит в состав авиационных сплавов, из которых изготавливают обшивку самолетов. Некоторые ученые предполагают, что в будущем его сплавы смогут полностью вытеснить сталь.
К тому же не прекращаются опыты по выделению новых элементов, сочетающих в себе положительные черты существующих веществ, но лишенные их природных недостатков. Так что возможно вскоре будет открыт новый самый легкий и прочный металл, который заявит о себе во всеуслышание.
| В Китае добыча редкоземельных металлов достигает 100 тысяч тонн в год. Это составляет почти половину от общего количества сырья, добываемого во всем мире. Запасы редкоземельных металлов в Америке таже немалые, однако месторождения, расположенные на территории США практически не разрабатываются …… |
| В результате применения различных обработок свойства стали могут меняться. Благодаря полиморфмизму, который способствует изменению кристаллической решетки материала в процессе нагревания или охлаждения, получение необходимой струтуры стали становится… |
| Технические характеристики материала, главным образом, оказывают влияние на маркировку электротехнических сталей. Технология производства отдельных видов сталей может различаться — обработка холоднокатаной стали осуществляется при естетсвенной температуре, горячекатаную сталь… |
| Что касается обозначения нержавейки, то маркировка сталей такого типа выполянется в буквенно-цифровом варианте аналогично маркировке конструкционных легированных сталей. Нестандартные нержавеющие стали принято маркирвоать с использованием буквенных индексов заводов…… |
| Кстати, долгое время титан не использовался.Лишь в 1925 г., после того, как ученым удалось получить чистое вещество, самый твердый металл оказался в центре внимания. По оценкам ученых суммарные мировые запасы титана на сегодняшний день составляют около 730 миллионов тонн. При нынешних темпах добычи ископаемого сырья хватит… |
| В настоящее время сплавы на основе вольфрама широко используются для производства деталей и и зделий, характеризующихся высокой термоустойчивостью. Самый тугоплавкий металл успешно применяется и в газодуговой сварке (из него делают многоразовые электроды), и в аэрокосмической… |
Источник: https://promplace.ru/vidy-metallov-i-klassifikaciya-staty/samyi-legkii-metall-1552.htm
Самые мягкие металлы в мире
Почти все сталкивались хоть раз с таким металлом, как золото, ведь оно используется во многих сферах нашей жизни. Пользу для человека приносят и другие самые мягкие металлы – ртуть, калий, натрий и др. Сложно назвать какой-то другой металл, кроме золота, сыгравший в истории человечества столь важную роль. Из-за золота разжигались войны, оно побуждало немало страстей, в надежде обрести «золотые горы» человек мог идти на невероятные лишения. История этого металла сопоставима с историей цивилизации.
По мнению археологов, золотом пользовались еще в Месопотамии и Египте, есть строчки о нем и в Ветхом Завете. Этот металл достаточно сильно распылен в природе. Золото содержится в морской воде, в человеческом организме, его можно обнаружить практически в любом осколке гранита. И это притом, что золота лишь миллионные доли процента в земной коре.
В чистом виде цвет этого металла – желтый с оттенком красного, что отличает его от всех других металлов. Золото является мягким благородным металлом.
Под действием окружающей среды оно легко разрушается.
В чистом виде это настолько мягкий металл, что его несложно поцарапать даже ногтем. Известно, что из одного грамма данного металла можно вытянуть трехкилометровую проволоку, так же грамма будет достаточно, чтобы изготовить тончайшую золотую фольгу, которая будет в сотни раз тоньше волоса человека, при этом будет гнуться не ломаясь.
По механической прочности и по своей химической стойкости этот драгметалл уступает почти всем платиноидам, но он незаменим для электрических контактов. Именно поэтому в микроэлектронике повсеместно используются гальванические покрытия и золотые проводники. В ядерных исследованиях не обходится без золота, где его используют как мишень. Применяют его и в нейтронной бомбе в качестве нейтронной оболочки.
Благодаря такому свойству золота, как мягкость, ему можно придать абсолютно любую форму, оно легко поддается обработке. В ювелирном искусстве уже более чем пять тысяч лет используется золото. Ранее из него изготавливали дворцовую утварь, культовые изделия, золотили одежду. Благодаря примесям других металлов, получают золото разных цветов. Так как абсолютно очистить золото от примесей невозможно, нет стопроцентного золота. Даже на банковских слитках написано 99,99%. Долгое время из золота изготавливали только украшения, но со временем оно начало играть роль средства накопления и сбережения. Кстати, золото далеко не самый дорогой металл. По данным uznayvse.ru, гораздо дороже стоит родий. Один грамм этого вещества стоит 255 долларов.
Что делают из мягких металлов?
Мягкими металлами кроме золота являются медь, серебро, алюминий, но самые мягкие – это цезий, калий, натрий, рубидий и др. Притом, что серебра на планете в двадцать раз больше чем золота, этот драгоценный металл так же считается редким. Его легко обрабатывать, в этом оно уступает лишь золоту. Из него делают посуду, ювелирные украшения, монеты и приборы. Мягкий металл медь был известен с давних времен и имел огромное значение в развитии человечества и материальной культуры. Всем известно о медном веке, когда люди пользовались орудиями труда из этого металла и его сплавов.
Сегодня она широко используется в медицине, искусстве и промышленности. Калий используют в сельском хозяйстве в виде солей калия. Основное же применение этого металла — приготовление пероксида калия. Без такого металла, как цезий не обходится производство катодов, фотоэлектронных умножителей, электровакуумных фотоэлементов и электронно-оптических преобразователей. Применение в разных областях нашел и рубидий. Однако нельзя сказать, что область его применения широка. В мире производство этого металла — всего несколько десятков килограмм в год.
Его соединения применяют для изготовления специальной оптики, в атомной и электронной промышленности, в аналитической химии, при изготовлении измерительных приборов. Широкое применение и у натрия. Практически нет ни одной отрасли промышленности, которая обходится без натрия. Этот металл в жидком виде, а так же в виде сплавов с калием используют как теплоноситель в атомной энергетике. В металлургии натрий служит восстановителем при получении циркония, урана, титана, тория и других металлов. Используют натрий и в химической промышленности при производстве антисептиков и удобрений.
В легкой промышленности натрий необходим для обработки кожи.
Самый мягкий металл в мире
Одним из удивительнейших химических элементов считается ртуть, так как будучи металлом, она находится в жидком состоянии. Из-за этого ртуть признана самым мягким в мире металлом. К ртути у человека особое отношение. Все дело в том, что она способна испаряться, находясь в жидком состоянии.
Многие века ртуть служила на благо человека и использовалась в разнообразных сферах его деятельности. Сегодня известно более одной тысячи областей ее применения – это приборостроение, оборонная промышленность, сельское хозяйство, вакуумная техника, горное дело, электротехника, химическая промышленность и др.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен
Источник: https://uznayvse.ru/interesting-facts/samyie-myagkie-metallyi-v-mire.html
Золото
Золото — благородный и очень редкий металл. Оно считается символом совершенства, власти, богатства и достоинства среди многих народов мира, и на протяжении многих веков оно играло противоречивую роль в жизни людей.
Во-первых, непрерывные исследования с целью добычи золота привели к открытию и заселению ранее неизвестных территорий, во- вторых — оборачивались жестокими войнами, грабежами и убийствами, в- третьих, за достижения людей в различных областях награждали золотыми медалями, изготавливали различные украшения и т.д. С началом добычи и применения золота началась новая эпоха в развитии человечества– эпоха металлов.
В отличие от многих металлов, золото в природе встречается в виде самородка, так же, как и медь, серебро, платина, но они в чистом виде менее яркие и привлекательные по цвету, чем золото. Первые золотые предметы были найдены в Египте и относятся к четвертому тысячелетию до нашей эры. Это был каменный нож, рукоятка которого была обработана золотом. Приблизительно в этот же период были обнаружены золотые ожерелья.
Сравнительно недавно были найдены золотые украшения при раскопках в Болгарии, Ираке и Пакистане, которые также относятся к четвертому тысячелетию до нашей эры. Таким образом, с полной уверенностью можно сказать, что впервые золото было найдено человеком около шести тысяч лет назад.
Ценность золота особенно возросла в последнее время. Это произошло с развитием научно-технического прогресса и широким применением золота в электронике, медицине и во многих других отраслях промышленности.
Основные свойства золота
Золото относится к благородным металлам, о чем свидетельствует тот факт, что оно практически не вступает в химические реакции с другими элементами и не поддается химическим влияниям. Характеризуя золото, зачастую используют слово «очень», но не «самый». Например, золото очень тяжелое, но не самое тяжелое. Большей тяжестью отличается платина. Тяжесть золота является очень весомой характеристикой при его добыче. Еще одним важным свойством золота является его мягкость, но опять-таки это не самый мягкий металл, например, олово и свинец характеризуются большей мягкостью.
Мягкость золота также является важным качеством, так как делает золото особо удобным для обработки металлом. Но само по себе, в чистом виде, золото очень быстро теряет свою яркость, блеск, а также царапается. Учитывая эти особенности, изготовители ювелирных украшений добавляют некоторые другие металлы, в частности серебро и медь, что делает золотые изделия более прочными и долговечными. Также золото обладает достаточной тягучестью и ковкостью, что дает возможность расковать его настолько, что оно станет почти прозрачным и на просвет будет зеленоватого оттенка.
Золото также является превосходным проводником электрического тока и тепла, но не самым лучшим, так как уступает в этом, к примеру, серебру. В чистом виде в природе золото не встречается и включает в себя металлы-примеси (чаще всего медь и серебро). В зависимости от их количества золото приобретает различные оттенки, которые варьируются от бледно-желтого до ярко красно-желтого. А наличие в составе золота палладия придает ему белый цвет. Это «белое» золото, которое имеет не меньшую ценность, чем привычное золото, желтого цвета.
Но цвет золота зависит не только от примесей различных металлов, но и от агрегатного состояния толщины куска металла. Иногда золото принимает грязно-бурый цвет, из-за покрытия пленкой оксидов железа или мелких частичек бессодержательной породы, что является причиной того, что золото путают с другими пустыми породами. Поэтому нужен очень внимательный контроль, чтобы не пропустить драгоценный металл. Такое золото считают золотом «в рубашке», и оно особо сложно поддается обработке. Как уже отмечалось, золото с большим трудом поддается химическим воздействиям.
Но с некоторыми элементами оно все — таки вступает в соединение. Например, золото легко взаимодействует с ртутью, некоторыми галогенами, цианидами. Это происходит потому, что радиус этих элементов близок радиусу золота. Золото практически не растворяется в жидкостях, однако в воде, содержащей серную кислоту или хлор, возможно растворение некоторого количества золота, а в жидкости, содержащей соляную и азотную кислоту можно растворить гораздо большее количества золота.
Как же происходит очистка и обработка золота? Отличие золотодобывающих предприятий от остальных горных предприятий заключается в том, что их конечный продукт, то есть черновой металл, намного меньше, чем объем обрабатываемых горных масс. В основном продукцию золотодобывающих предприятий составляет черновое золото, которое образуется после обработки полученной руды и переработки концентраторов.
Черновое золото может быть в виде сухого осадка, а в некоторых случаях, слитками металла. Продукцию приисков принято называть шлиховым золотом, хотя по существу это тот же самый черновой металл. Чистого золота практически нет, и содержание его в червонном золоте имеет зависимость от пробы металла и от примесей других металлов (например, серебра или меди). Проба золота – это число долей чистого металла в тысяче долей сплава или холодного раствора, каким является самородное золото. В различных месторождениях проба бывает различной, так, где-то она бывает 960 и выше, а где-то, не выше 500 — 600. Есть одна закономерность, проба золота из россыпных месторождений, как правило, намного выше, чем из руд. Черновое золото проходит необходимую металлургическую обработку, в результате чего очищается от многих тяжелых минералов, входящих в его состав. Таким образом, становится настолько чистым, насколько это нужно потребителю. Для изготовления уникальных ювелирных украшений необходимо золото высочайшей чистоты, а вот, например, для изготовления медалей или монет требуется не очень высокая проба. Очистка золота – достаточно трудоемкий и сложный процесс, который состоит из ряда последовательных операций. В частности это улавливание его паров, недопущение потерь , а также рафинирование или, как еще называют этот процесс, аффинажие. Существуют три основные группы методов аффинажа, выбор которого осуществляется в зависимости от состава чернового золота и необходимой чистоты конечного продукта. Основными методами очистки золота являются: • сухой метод, в процессе которого расплавленное золото перерабатывают химическими реагентами или же переплавляют с различными флюсами; • мокрый метод, который заключается в растворении примесей в разных кислотах; • электролитический метод. Иногда происходит сочетание двух или даже всех трех методов. Иногда на одном заводе применяют не один, а сочетают два или даже все три метода в различных комбинациях.
Золото наибольшей чистоты получается в результате использования электролиза, что дает возможность получить золото чистотой 9 999 и даже 99 999. Это очень дорогой и трудоемкий процесс очистки золота.
Золото является украшением
С древних пор у людей появилась потребность в золотых изделиях, так как уже в то время человек хотел себя украсить и первоначально он стал использовать как украшения кусочки добытого им драгоценного металла. Но постепенно, с развитием человечества, начался процесс обработки благородного металла и изготовление из него украшений. Первая находка в Египте ножа с золотой рукояткой свидетельствует о том, что как минимум шесть тысяч лет человек использует золото как украшение.
Еще в те древние времена человек уже обнаружил, что золото обладает достаточной мягкостью и его намного легче обрабатывать, чем, к примеру, стекло или камень, и, конечно же, невозможно было не заметить яркий привлекательный цвет, который делал любое изделие необычайно красивым и ценным. Мастерство ювелиров развивалось постепенно, параллельно тому, как они открывали для себя новые свойства золота, и произведения их труда становились все более изящными и неповторимыми.
Нужно отметить высокое мастерство древних умельцев, свидетельством чего являются произведения их труда, хранящиеся в музеях, а преимущество современных мастеров заключается в наличии у них современной техники, которая позволяет доводить до совершенства обработку золота. Несмотря на то, что при современном уровне развития науки и техники, когда стало возможным создание таких сплавов, которые на внешний вид не будут отличаться от золота, а по стоимости будут намного ниже, ценность золота, тем не менее, не снижается, и оно продолжает оставаться символом богатства и совершенства.
Золото — это деньги
Но позднее возникла необходимость создания единого товара, который был бы приемлем в различных землях. И им оказались металлы. В начале, это были железные прутья, потом серебро и в конечном итоге золото стало мировым эквивалентом обмена.
Применение золота в медицине
Еще в древние времена люди имели представление о лечебных свойствах золота и серебра. Уже тогда считали, что золото и серебро обладает дезинфицирующим свойством, то есть способно уничтожать бактерии в воде. Также в древности бытовало мнение, что если кушать из золотой посуды можно не остерегаться никакой отравы. В современном обществе известно, что золото и серебро имеют бактерицидные свойства, то есть уничтожают бактерии. Таким образом, древние представления были вполне оправданы и доказаны. В современной медицинской практике золото получило более серьезное и широкое применение.
Короткоживущий изотоп золота применяют для диагностики опухолей и болезней внутренних органов. Также золото является составным компонентом препаратов, с помощью которых происходит лечение болезней кожи и артритов. А коллоидные растворы радиоактивного золота широко применяются для лечения раковых болезней. Можно предположить, что в дальнейшем еще для профилактики и лечения многих болезней будет применяться золото, так как однозначно еще не все свойства золота окончательно изучены.
Несколько лет назад золото широко использовалось в стоматологии при протезировании зубов, но в последние годы использование данного метода несколько снизилось. Также золото широко используется при металлотерапии, при котором к больным частям тела прикладываются металлические пластинки, из серебра, золота или меди. Это очень эффективный метод рефлексотерапии, так как благородные металлы обладают свойством нахождения больного места и прилипания к нему. Лечение происходит в результате возникновения электрического тока при соприкосновении металла с кожей.
Но, несмотря на то, что золотые пластинки самые эффективные, их не так часто используют в медицине, так как они достаточно дорогие, по сравнению с другими металлами.
Источник: https://gimage.ru/news/?ELEMENT_CODE=4638