Titānu 18. gadsimta beigās atklāja neatkarīgi zinātnieki no Anglijas un Vācijas. Periodiskajā elementu tabulā D.I. Mendeļejevs atrodas 4. grupā ar atomskaitli 22. Diezgan ilgu laiku zinātnieki neredzēja nekādas perspektīvas titānā, jo tas bija ļoti trausls. Bet 1925. gadā holandiešu zinātnieki I. de Būrs un A. Van Arkels laboratorijā varēja iegūt tīru titānu, kas kļuva par īstu izrāvienu visās nozarēs.
Titāna īpašības
Tīrs titāns izrādījās neticami tehnoloģisks. Tam ir plastiskums, zems blīvums, augsta īpatnējā izturība, izturība pret koroziju, kā arī izturība augstā temperatūrā. Titāns ir divreiz stiprāks par tēraudu un sešas reizes stiprāks. Virsskaņas aviācijā titāns ir neaizstājams. Patiešām, 20 km augstumā tas attīsta ātrumu, kas trīs reizes pārsniedz skaņas ātrumu. Šajā gadījumā gaisa kuģa korpusa temperatūra uzsilst līdz 300°C. Tikai titāna sakausējumi iztur šādus apstākļus.
Titāna skaidas ir viegli uzliesmojošas, un titāna putekļi var pat eksplodēt. Sprādziena laikā uzliesmošanas temperatūra var sasniegt 400°C.
Visizturīgākais uz planētas
Titāns ir tik viegls un stiprs, ka no tā sakausējumiem izgatavo lidaparātu korpusus un zemūdenes, bruņuvestes un tanku bruņas, kā arī izmantotas kodoltehnoloģijās. Vēl viena ievērojama šī metāla īpašība ir tā pasīvā ietekme uz dzīviem audiem. Tikai no do osteoprotēzes. Daži titāna savienojumi tiek izmantoti pusdārgakmeņu un juvelierizstrādājumu izgatavošanai.
Arī ķīmiskā rūpniecība titānu neatstāja bez uzraudzības. Daudzās agresīvās vidēs metāls nerūsē. Titāna dioksīdu izmanto baltās krāsas ražošanā, plastmasas un papīra ražošanā, kā arī kā pārtikas piedevu E171.
Metālu cietības skalā titāns ir otrajā vietā aiz platīna metāliem un volframa.
Izplatīšana un krājumi
Titāns ir diezgan izplatīts metāls. Šajā rādītājā viņš ieņem desmito vietu. Zemes garozā ir aptuveni 0,57% titāna. Ieslēgts Šis brīdis zinātnieki zina vairāk nekā simts minerālu, kas satur metālu. Tās atradnes ir izkaisītas gandrīz visā pasaulē. Titānu iegūst Ķīnā, Dienvidāfrikā, Krievijā, Ukrainā, Indijā un Japānā.
Progress
Jau vairākus gadus zinātnieki veic pētījumus par jaunu metālu, ko sauc par "šķidro metālu". Šis izgudrojums iezīmē jaunā, visizturīgākā metāla titulu uz planētas. Tomēr tas vēl nav iegūts cietā formā.
Pasaulē ir daudz metālu, kas pēc cietības ir vienādi, taču ne visi tiek plaši izmantoti rūpniecībā. Tam var būt vairāki iemesli: retums un līdz ar to augstās izmaksas vai radioaktivitāte, kas neļauj izmantot cilvēku vajadzībām. Starp cietākajiem metāliem ir 6 līderi, kas ar savām īpašībām ir iekarojuši pasauli.
Metālu cietību parasti mēra pēc Mosa skalas. Cietības mērīšanas metodes pamatā ir citu metālu izturības pret skrāpējumiem novērtējums. Tādējādi tika noteikts, ka urānam un volframam ir visaugstākā cietība. Tomēr ir metāli, kurus vairāk izmanto dažādās dzīves jomās, lai gan to cietība nav augstākā pēc Mosa skalas. Tāpēc, atklājot cietāko metālu tēmu, būtu nepareizi nepieminēt labi zināmos titānu, hromu, osmiju un irīdiju.
Uz jautājumu, kas ir cietākais metāls, ikviens, kas skolā mācās ķīmiju un fiziku, atbildēs: "Titāns". Protams, ir sakausējumi un pat tīri tīrradņi, kas to pārspēj. Bet starp tiem, ko izmanto ikdienas dzīvē un ražošanā, titānam nav līdzvērtīgu.
Tīrs titāns pirmo reizi tika iegūts 1925. gadā un tajā pašā laikā tika pasludināts par cietāko metālu uz Zemes. To nekavējoties sāka aktīvi izmantot pilnīgi dažādās ražošanas jomās - no raķešu daļām un gaisa transporta līdz zobu implantiem. Šādas metāla popularitātes nopelns bija vairākas tā galvenās īpašības: augsta mehāniskā izturība, izturība pret koroziju un augstām temperatūrām, kā arī zems blīvums. Pēc Mosa cietības skalas titāna pakāpe ir 4,5, kas nav visaugstākā. Tomēr tā popularitāte un iesaistīšanās dažādās nozarēs padara to par pirmo cietības ziņā starp plaši izmantotajām.
Titāns ir cietākais metāls, ko parasti izmanto ražošanā.
Sīkāka informācija par titāna izmantošanu rūpniecībā. Šim metālam ir plašs lietojumu klāsts:
- Aviācijas nozare - gaisa kuģu korpusu daļas, gāzes turbīnas, apvalki, nesošie elementi, šasijas daļas, kniedes utt.;
- Kosmosa tehnoloģija– ādas, detaļas;
- Kuģu būve - kuģu apšuvums, sūkņu un cauruļvadu daļas, navigācijas instrumenti, turbīnu dzinēji, tvaika katli;
- Mašīnbūve - turbīnu kondensatori, caurules, nodilumizturīgie elementi;
- Naftas un gāzes rūpniecība – urbšanas caurules, sūkņi, spiedtvertnes;
- Automobiļi - vārstu un izplūdes sistēmu mehānismos, transmisijas vārpstas, skrūves, atsperes;
- Būvniecība - ēku ārējais un iekšējais apšuvums, jumta seguma materiāli, gaismas ķermeņi un pat pieminekļi;
- Medicīna - ķirurģiskie instrumenti, protēzes, implanti, sirds aparātu futrāļi;
- Sports - sporta inventārs, ceļojumu piederumi, velosipēdu daļas.
- Preces patēriņa preces- rotaslietas, dekoratīvi priekšmeti, dārza instrumenti, rokas pulkstenis, virtuves piederumiem, elektronikas korpusiem un pat zvaniņiem, kā arī tiek pievienoti krāsām, balināšanai, plastmasai un papīram.
Var redzēt, ka titāns ir pieprasīts pilnīgi dažādās rūpniecības jomās, pateicoties tā fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām. Lai gan tas nav cietākais metāls pasaulē pēc Mosa skalas, tā izstrādājumi ir daudz stiprāki un vieglāki par tēraudu, mazāk dilst un ir izturīgāki pret kairinātājiem.
Titāns tiek uzskatīts par cietāko starp aktīvi patērētajiem metāliem.
Grūtākais iekšā natūrā tiek uzskatīts zilgani balts metāls - hroms. Tas tika atklāts 18. gadsimta beigās un kopš tā laika ir plaši izmantots ražošanā. Pēc Mosa skalas hroma cietība ir 5. Un ne velti - tas var griezt stiklu, un, ja to apvieno ar dzelzi, tas var griezt pat metālu. Hromu aktīvi izmanto arī metalurģijā – to pievieno tēraudam, lai to uzlabotu. fizikālās īpašības. Hroma izmantošanas spektrs ir ļoti daudzveidīgs. No tā izgatavo šaujamieroču stobrus, medicīnas un ķīmiskās apstrādes iekārtas, sadzīves priekšmetus - virtuves piederumus, mēbeļu metāla daļas un pat zemūdeņu korpusus.
Augstākā cietība tīrā veidā - hroms
Chrome tiek izmantots dažādas jomas, piemēram, nerūsējošā tērauda ražošanai, vai virsmas pārklāšanai - hromēšanai (ierīces, automašīnas, detaļas, trauki). Bieži vien šo metālu izmanto šaujamieroču stobru ražošanā. Arī bieži šo metālu var atrast krāsvielu un pigmentu ražošanā. Vēl viena tās izmantošanas joma var šķist pārsteidzoša - tā ir uztura bagātinātāju ražošana un radīšana tehnoloģiskās iekārtasķīmijas un medicīnas laboratorijām hroms ir neaizstājams.
Osmijs un irīdijs ir platīna grupas metālu pārstāvji, un tiem ir gandrīz vienāds blīvums. Tīrā veidā tie ir neticami reti sastopami dabā, un visbiežāk - sakausējumā viens ar otru. Īrīdijam pēc savas būtības ir augsta cietība, kas apgrūtina metālapstrādi gan mehāniski, gan ķīmiski.
Vislielākais blīvums ir osmijam un irīdijam
Iridijs ir aktīvi izmantots rūpniecībā salīdzinoši nesen. Iepriekš tas tika lietots piesardzīgi, jo tā fizikāli ķīmiskās īpašības nebija pilnībā izprastas. Tagad irīdiju izmanto pat juvelierizstrādājumu (kā ielaidumi vai sakausējuma ar platīnu), ķirurģisko instrumentu un sirds elektrokardiostimulatoru detaļu ražošanā. Medicīnā metāls ir vienkārši neaizvietojams: tā bioloģiskie produkti var palīdzēt pārvarēt onkoloģiju, un apstarošana ar radioaktīvo izotopu var apturēt vēža šūnu augšanu.
Divas trešdaļas pasaulē iegūtā irīdija nonāk ķīmiskajā rūpniecībā, bet pārējais tiek izplatīts starp citām nozarēm - izsmidzināšana metalurģijas rūpniecībā, plaša patēriņa preces (pildspalvu elementi, rotaslietas), medicīna elektrodu, elementu ražošanā. elektrokardiostimulatoru un ķirurģisko instrumentu, kā arī fizikāli ķīmisko un mehāniskās īpašības metāli.
Iridija cietība pēc Moss skalas ir 5
Osmijs ir sudrabaini balts metāls ar zilganu nokrāsu. Pēc irīdija tas tika atklāts gadu, un tagad tas bieži atrodams dzelzs meteorītos. Papildus augstajai cietībai osmijs izceļas ar augstām izmaksām - 1 grams tīra metāla tiek lēsts 10 tūkstošu dolāru vērtībā. Vēl viena no tā īpašībām ir tā svars - 1 litrs izkausēta osmija ir vienāds ar 10 litriem ūdens. Tiesa, zinātnieki šim īpašumam vēl nav atraduši pielietojumu.
Tā retuma un augsto izmaksu dēļ osmiju izmanto tikai tur, kur nevar izmantot citus metālus. Tas nav bijis plaši izmantots, un nav jēgas meklēt, kamēr metāla piegāde nav regulāra. Tagad osmiju izmanto tādu instrumentu izgatavošanai, kuriem nepieciešama augsta precizitāte. Produkti no tā gandrīz nenolietojas un tiem ir ievērojama izturība.
Osmija cietības indekss sasniedz 5,5
Viens no slavenākajiem elementiem, kas ir viens no cietākajiem metāliem pasaulē, ir urāns. Tas ir gaiši pelēks metāls ar vāju radioaktivitāti. Urāns tiek uzskatīts par vienu no smagākajiem metāliem – tā īpatnējais svars ir 19 reizes lielāks nekā ūdens. Tam ir arī relatīva plastiskums, kaļamība un elastība, paramagnētiskas īpašības. Pēc Moss skalas metāla cietība ir 6, kas tiek uzskatīta par ļoti augstu rādītāju.
Iepriekš urāns gandrīz nekad netika izmantots, un tika atrasts tikai kā rūdas atkritumi citu metālu - rādija un vanādija - ieguvē. Līdz šim urāns tiek iegūts atradnēs, galvenie avoti ir Amerikas Savienoto Valstu Klinšu kalni, Kongo Republika, Kanāda un Dienvidāfrikas Savienība.
Neskatoties uz radioaktivitāti, cilvēce aktīvi patērē urānu. Visvairāk pieprasītie kodolenerģija- to izmanto kā degvielu kodolreaktori. Urāns tiek izmantots arī ķīmiskā rūpniecība un ģeoloģijā, lai noteiktu iežu vecumu.
Nepalaidu garām neticamu sniegumu īpaša gravitāte un militārā inženierija. Urāns regulāri tiek izmantots bruņu caurduršanas lādiņu serdeņu izveidošanai, kas to augstās izturības dēļ veic lielisku darbu.
Urāns ir cietākais metāls, taču tas ir radioaktīvs
Mūsu cietāko metālu sarakstā uz Zemes atrodas izcili sudrabaini pelēks volframs. Pēc Mosa skalas volframa cietība ir 6, tāpat kā urānam, bet atšķirībā no pēdējā, tas nav radioaktīvs. Dabiskā cietība tomēr neatņem tai elastību, jo volframs ir ideāli piemērots dažādu kalšanai metāla izstrādājumi, un tā izturība pret augstām temperatūrām ļauj to izmantot apgaismes ķermeņos un elektronikā. Volframa patēriņš nesasniedz lielu apgrozījumu, un galvenais iemesls tam ir tā ierobežotais daudzums noguldījumos.
Pateicoties augstajam blīvumam, volframs tiek plaši izmantots ieroču ražošanā smagsvaru un artilērijas šāviņu ražošanai. Kopumā volframu aktīvi izmanto militārajā inženierijā - lodes, pretsvarus, ballistiskās raķetes. Nākamais populārākais šī metāla lietojums ir aviācija. No tā izgatavoti dzinēji, elektrovakuuma ierīču daļas. Būvniecībā tiek izmantoti volframa griezējinstrumenti. Tas ir arī neaizstājams elements laku un gaismas izturīgu krāsu, ugunsizturīgu un ūdensizturīgu audumu ražošanā.
Volframs tiek uzskatīts par ugunsizturīgāko un izturīgāko
Izpētot katra metāla īpašības un patēriņa sfēras, ir grūti viennozīmīgi pateikt, kas ir cietākais metāls pasaulē, ja ņemam vērā ne tikai Mosa skalas rādītājus. Katram no pārstāvjiem ir vairākas priekšrocības. Piemēram, titāns, kuram nav īpaši augstas cietības, ir stingri ieņēmis pirmo vietu starp visbiežāk izmantotajiem metāliem. Bet urāns, kura cietība sasniedz augstāko atzīmi starp metāliem, nav tik populārs vājās radioaktivitātes dēļ. Un volframu, kas neizstaro starojumu un kuram ir vislielākā izturība un ļoti laba elastība, nevar aktīvi izmantot ierobežoto resursu dēļ.
Ja ar spēku saprot spēju cietvielas pretoties iznīcināšanai un saglabāt izstrādājuma formu, tad šādus metālus var attiecināt uz lieljaudas un izturīgiem metāliem.
Vārds titāns piešķīra Martins Klaprots, vācu pētnieks, kurš atklāja jaunu metālu nevis tā ķīmisko īpašību dēļ, bet gan par godu zemes bērnu mitoloģiskajiem varoņiem - titāniem.
Titāna klātbūtne dabā ir 10. vietā, visvairāk tas ir koncentrēts minerālos. Bez šī metāla tas nebūtu iespējams jaunākie atklājumi raķešu, kuģu un lidmašīnu būves jomā. Titānu izmanto visās rūpniecības jomās, medicīnisko implantu un bruņuvestu ražošanā ar Pārtikas rūpniecība un lauksaimniecība.
2. vieta 
Gaiši pelēks volframs , burtiski tulkots kā vilku krēms, ir ugunsizturīgākais metāls, tāpēc tas ir neaizstājams karstumizturīgu virsmu un izstrādājumu ražošanā. Parastās spuldzes kvēldiegs ir izgatavots no volframa kvēldiega.
Šo metālu izmanto ballistiskajās raķetēs, šāviņu un ložu ražošanā, žiroskopiskos īpaši ātrgaitas rotorus.
3. vieta 
Tantals to ir gandrīz neiespējami pārveidot, jo tas sāk kust 3015 grādu pēc Celsija temperatūrā un vārās 5300 grādu viršanas temperatūrā. Vienkāršam cilvēkam tāds karstums nav iedomājams. Mūsdienu medicīnā visnepieciešamākais ir zilgani pelēkais metāls, no tā tiek izgatavotas stieples un loksnes, kas pārklāj bojātos kaulus.
Atvērts 1817. gadā molibdēns, pelēkā tērauda metāls tīrā veidā praktiski nav atrasts. Pārsteidzoša ir šī metāla nekausējamība, kura kušanas temperatūra pārsniedz 2620 grādus. Molibdēnu visplašāk izmanto militārā rūpniecība kur ražo ieroču un bruņu tēraudus.
5. vieta 
Aviācijas un mašīnbūves, kodolenerģijas un astronautikas izmantošana niobijs, pēc īpašībām ļoti līdzīgs tantalam. Niobiju praktiski neietekmē nekādas vielas, ne sāļi, ne skābes, tas ir grūti izkausējams un grūti oksidējams, tāpēc unikālais metāls ir tik populārs.
6. vieta 
Lielākā daļa smagais metāls uz zemes irīdijs piemīt visnoturīgākās pretkorozijas īpašības, pat ūdens regija nevar to izkausēt. Iridija pievienošana citiem sakausējumiem uzlabo to spēju pretoties korozijai.
7. vieta 
Berilijs ir viens no retajiem metāliem, kas tiek iegūti zemē. Tā unikālās īpašības, piemēram, augstā siltumvadītspēja un ugunsizturība, ir padarījušas šo metālu par neaizstājamu kodolreaktoru ražošanā. Berilija sakausējumi pamatoti aizņem vadošā vieta aviācijas un aviācijas nozarēs.
8. vieta 
Gaiši zils hroms , kas ir arī viens no izturīgākajiem metāliem, pateicoties savām unikālajām īpašībām, pievienojot tērauda sakausējumiem, tas padara tos cietākus un izturīgākus pret koroziju. Hromētas daļas ir skaistas izskats kas laika gaitā nemainās.
9. vieta 
Saksi rūpējas par savām leģendām, viena no viņiem varoņa Kobolda vārds tika iemūžināts metāla nosaukumā - kobalts . Ļoti bieži, iegūstot rūdu, meklētāji pelēcīgi rozā metālu sajauca ar sudrabu.
Ugunsizturīgais metāls kā piedeva palielina tērauda karstumizturību, cietību un nodilumizturību. Pateicoties savām unikālajām īpašībām, kobalts ir neaizstājams darbgaldos.
Hafnijs - no cirkonija rūdas tiek iegūts gaiši pelēkas krāsas metāls, kas ir unikāls pēc savām īpašībām. Cietajam, ugunsizturīgajam hafnijam ir unikāla īpašība, jo tā siltuma jaudas atkarība ir anomāla un uz to neattiecas nekādi fizikas likumi.
Hafniju izmanto atomenerģētikā un optikā, dažādu sakausējumu stiprināšanai un rentgenstaru stikla izgatavošanai, bez tā ir grūti iedomāties militāro ražošanu.
Metālu izmantošana Ikdiena sākās cilvēka attīstības rītausmā, un pirmais metāls bija varš, jo tas ir pieejams dabā un ir viegli apstrādājams. Nav brīnums, ka arheologi izrakumos atrod dažādus izstrādājumus un sadzīves piederumus, kas izgatavoti no šī metāla. Evolūcijas procesā cilvēki pamazām iemācījās kombinēt dažādus metālus, iegūstot arvien izturīgākus instrumentu ražošanai piemērotus sakausējumus, vēlāk arī ieročus. Mūsu laikā turpinās eksperimenti, pateicoties kuriem ir iespējams noteikt izturīgākos metālus pasaulē.
10.
- augsta īpatnējā izturība;
- izturība pret augstām temperatūrām;
- zems blīvums;
- izturība pret koroziju;
- mehāniskā un ķīmiskā izturība.
Titānu izmanto militārajā rūpniecībā, aviācijas medicīnā, kuģu būvē un citās ražošanas jomās.
9.
Slavenākais elements, kas tiek uzskatīts par vienu no spēcīgākajiem metāliem pasaulē, un normālos apstākļos ir vājš radioaktīvs metāls. Dabā tas ir sastopams gan brīvā, gan skābā stāvoklī nogulumieži. Tas ir diezgan smags, plaši izplatīts visā pasaulē, un tam piemīt paramagnētiskas īpašības, elastība, kaļamība un relatīvā plastiskums. Urānu izmanto daudzās ražošanas jomās.
8.
Pazīstams kā ugunsizturīgākais metāls no visiem esošajiem un pieder pie spēcīgākajiem metāliem pasaulē. Tas ir ciets pārejas elements izcili sudrabaini pelēkā krāsā. Piemīt augsta izturība, lieliska nekausējamība, izturība pret ķīmiskām ietekmēm. Pateicoties savām īpašībām, to var kalt un ievilkt plānā pavedienā. Pazīstams kā volframa kvēldiegs.
7.
Starp šīs grupas pārstāvjiem tas tiek uzskatīts par pārejas metālu ar augstu blīvumu, sudrabaini baltu krāsu. Dabā tas sastopams tīrā veidā, bet ir atrodams molibdēna un vara izejvielās. Tam ir augsta cietība un blīvums, kā arī lieliska ugunsizturība. Tam ir palielināta izturība, kas nezaudē atkārtotas temperatūras izmaiņas. Rēnijs pieder pie dārgiem metāliem un tam ir augstas izmaksas. Izmanto mūsdienu tehnoloģijās un elektronikā.
6.
Spīdīgs sudrabaini balts metāls ar nedaudz zilganu nokrāsu, pieder pie platīna grupas un tiek uzskatīts par vienu no izturīgākajiem metāliem pasaulē. Līdzīgi kā irīdijam, tam ir augsts atomu blīvums, augsta izturība un cietība. Tā kā osmijs pieder pie platīna metāliem, tam piemīt īrīdijam līdzīgas īpašības: ugunsizturība, cietība, trauslums, izturība pret mehānisko spriegumu, kā arī pret agresīvas vides ietekmi. Ir atradis plašu pielietojumu ķirurģijā, elektronu mikroskopijā, ķīmiskajā rūpniecībā, raķešu tehnoloģijā, elektroniskajās iekārtās.
5.
Pieder metālu grupai un ir gaiši pelēks elements ar relatīvu cietību un augstu toksicitāti. Pateicoties savām unikālajām īpašībām, beriliju izmanto dažādās nozarēs:
- kodolenerģija;
- aviācijas un kosmosa inženierija;
- metalurģija;
- lāzera tehnoloģija;
- atomenerģija.
Pateicoties tā augstajai cietībai, beriliju izmanto leģējošu sakausējumu un ugunsizturīgu materiālu ražošanā.
4.
Nākamais desmit izturīgāko metālu pasaulē ir hroms – ciets, ļoti izturīgs izturīgs metāls zilgani balts, izturīgs pret sārmiem un skābēm. Dabā tas sastopams tīrā veidā un tiek plaši izmantots dažādās zinātnes, tehnikas un ražošanas nozarēs. Hroms Izmanto, lai izveidotu dažādus sakausējumus, kurus izmanto medicīnas un ķīmiskās apstrādes iekārtu ražošanā. Kombinācijā ar dzelzi tas veido ferohroma sakausējumu, ko izmanto metāla griešanas instrumentu ražošanā.
3.
Tantals reitingā ir pelnījis bronzu, jo tas ir viens no izturīgākajiem metāliem pasaulē. Tas ir sudrabains metāls ar augstu cietību un atomu blīvumu. Tā kā uz tās virsmas veidojas oksīda plēve, tai ir svina nokrāsa.
Tantala atšķirīgās īpašības ir augsta izturība, ugunsizturība, izturība pret koroziju un agresīvu vidi. Metāls ir diezgan elastīgs metāls, un to var viegli apstrādāt. Mūsdienās tantalu veiksmīgi izmanto:
- ķīmiskajā rūpniecībā;
- kodolreaktoru būvniecībā;
- metalurģijas ražošanā;
- veidojot karstumizturīgus sakausējumus.
2.
Otro rindu pasaules izturīgāko metālu reitingā ieņem rutēnijs - sudrabains metāls, kas pieder pie platīna grupas. Tās iezīme ir klātbūtne muskuļu audi dzīvie organismi. Rutēnija vērtīgās īpašības ir augsta izturība, cietība, ugunsizturība, ķīmiskā izturība un spēja veidot sarežģītus savienojumus. Rutēnijs tiek uzskatīts par daudzu ķīmisku reakciju katalizatoru, darbojas kā materiāls elektrodu, kontaktu un asu uzgaļu ražošanai.
1.
Pasaules izturīgāko metālu reitingu vada iridijs - sudrabaini balts, ciets un ugunsizturīgs metāls, kas pieder platīna grupai. Dabā augstas stiprības elements ir ārkārtīgi reti sastopams, un to bieži apvieno ar osmiju. Dabiskās cietības dēļ to ir grūti apstrādāt, un tam ir augsta triecienizturība. ķīmiska. Iridijs ar lielām grūtībām reaģē uz halogēnu un nātrija peroksīda iedarbību.
Šim metālam ir svarīga loma ikdienas dzīvē. To pievieno titānam, hromam un volframam, lai uzlabotu izturību pret skābu vidi, izmanto kancelejas preču ražošanā, izmanto juvelierizstrādājumos, lai radītu rotaslietas. Iridija izmaksas joprojām ir augstas, jo tā klātbūtne dabā ir ierobežota.
Metālus cilvēki ir izmantojuši kopš civilizācijas rītausmas. Viens no pirmajiem zināmajiem bija varš, pateicoties tā apstrādes vienkāršībai un plaši izplatītajam lietojumam. Arheologi izrakumu laikā atraduši tūkstošiem vara priekšmetu. Progress nestāv uz vietas, un drīz cilvēce iemācījās ražot izturīgus sakausējumus, lai izgatavotu ieročus un lauksaimniecības instrumentus. Līdz pat šai dienai eksperimenti ar metāliem neapstājas, tāpēc ir kļuvis iespējams noteikt, kurš ir izturīgākais metāls pasaulē.
Iridijs
Tātad visizturīgākais metāls ir irīdijs. To iegūst, izgulsnējot, platīnu izšķīdinot sērskābē. Pēc reakcijas viela kļūst melna, vēlāk procesā dažādi savienojumi var mainīt krāsu: tātad nosaukums, kas tulkojumā nozīmē "varavīksne". Iridijs tika atklāts 19. gadsimta sākumā, un kopš tā laika ir atrastas tikai divas metodes tā šķīdināšanai: izkausētais sārms un nātrija peroksīds.
Iridijs dabā ir ļoti reti sastopams, zemes sastāvā tā daudzums nepārsniedz 1 000 000 000. Rezultātā viena materiāla unce maksā vismaz 1000 USD.
Iridijs tiek plaši izmantots dažādās cilvēka darbības jomās, īpaši medicīnā. No tās ražo acu protēzes, dzirdes aparātus, elektrodus smadzenēm, kā arī speciālas kapsulas, kuras implantē vēža audzējos.
Pēc zinātnieku teorijas, tik mazs vielas daudzums liecina, ka tā ir svešas izcelsmes, proti, kāda asteroīda atnesta.
Vēl viens visvairāk stiprs metāls pasaulē, kuras nosaukums cēlies no mūsu valsts nosaukuma. Pirmo reizi tas tika atklāts Urālos. Drīzāk tur tika atrasts platīns, kurā krievu zinātnieki vēlāk atklāja jaunu metālu. Tas bija pirms 200 gadiem.
Skaistuma dēļ rutēnijs bieži tiek izmantots rotaslietās, bet ne tīrā veidā, jo tas ir ļoti reti sastopams.
Rutēnijs ir cēlmetāls. Tam piemīt ne tikai cietība, bet arī skaistums. Cietības ziņā tas ir tikai nedaudz zemāks par kvarcu. Bet tajā pašā laikā tas ir ļoti trausls, to ir viegli sasmalcināt pulverī vai salauzt, nometot no augstuma. Turklāt tas ir vieglākais un izturīgākais metāls, tā blīvums ir gandrīz trīspadsmit grami uz kuba centimetru.
Neskatoties uz zemo triecienizturību, rutēnijs lieliski iztur augstu temperatūru. Lai to izkausētu, nepieciešams uzsildīt līdz vairāk nekā 2300 grādiem. Ja to dara ar elektrisko loku, viela var nekavējoties nonākt gāzveida stāvoklī, apejot šķidruma stadiju.
Sakausējumu sastāvā tā izmantošana ir ārkārtīgi plaša, pat kosmosa mehānikā, piemēram, mākslīgo Zemes pavadoņu degvielas elementu ražošanai tika izvēlēti rutēnija un platīna metālu sakausējumi.
Zviedru zinātnieks Ekebergs bija pirmais, kurš atklāja šo metālu uz Zemes. Bet ķīmiķim neizdevās to izolēt tīrā veidā, ar to radās grūtības, tāpēc tas saņēma grieķu mītu varoņa Tantala vārdu. Tantalu sāka aktīvi izmantot tikai Otrā pasaules kara laikā.
Tantals ir ciets, izturīgs sudraba krāsas metāls, uzrāda nelielu aktivitāti parastā temperatūrā, oksidējas tikai karsējot virs 280 ° C, un kūst tikai pie gandrīz 3300 kelviniem.
Neskatoties uz izturību, tantals ir diezgan elastīgs, apmēram kā zelts, un strādāt ar to nav grūti.
Tantalu var izmantot kā nerūsējošā tērauda aizstājēju, kalpošanas laiks var atšķirties pat par divdesmit gadiem.
Tantalu izmanto arī:
- aviācijā karstumizturīgu detaļu ražošanai;
- ķīmijā kā daļa no pretkorozijas sakausējumiem;
- kodolenerģijā, jo tas ir ārkārtīgi izturīgs pret cēzija tvaikiem;
- zāles implantu un protēžu ražošanai;
- V datorzinātne supravadītāju ražošanai;
- militārajās lietās dažāda veida čaulām;
- juvelierizstrādājumos, jo oksidējoties var iegūt dažādus toņus.
Šis metāls tiek uzskatīts par biogēnu, kas nozīmē, ka tas var pozitīvi ietekmēt dzīvos organismus. Piemēram, hroma daudzums regulē holesterīna līmeni. Ja hroma daudzums organismā ir mazāks par sešiem miligramiem, tas izraisa strauju holesterīna līmeņa paaugstināšanos asinīs. Hroma jonus var iegūt, piemēram, no miežiem, pīlēm, aknām vai bietēm.
Hroms ir ugunsizturīgs, nereaģē uz mitrumu un neoksidējas (tikai karsējot virs 600°C).
Metālu aktīvi izmanto, lai izveidotu hroma pārklājumu, zobu kroņus
Šo ilgstoši noturīgo metālu agrāk sauca par glucīnu, jo cilvēki atzīmēja tā saldeno garšu. Turklāt šai vielai ir daudz vairāk pārsteidzošu īpašību. Viņš nelabprāt iesaistās ķīmiskās reakcijās. Īpaši izturīgs: eksperimentāli noskaidrots, ka milimetru bieza berilija stieple spēj noturēt pieaugušo uz svara. Salīdzinājumam, alumīnija stieple var izturēt tikai divpadsmit kilogramus.
Berilijs ir ļoti toksisks. Norijot, tas spēj aizstāt magniju kaulos, ko sauc par beriliozi. To pavada sauss klepus un plaušu pietūkums, kas var izraisīt nāvi. Toksicitāte, iespējams, ir vienīgais nozīmīgais berilija trūkums cilvēkiem. Pretējā gadījumā tam ir daudz priekšrocību un daudz veidu, kā to izmantot: smagā rūpniecība, kodoldegviela, aviācija un astronautika, metalurģija, medicīna.
Berilijs ir ļoti viegls salīdzinājumā ar dažiem sārmu metāliem.
Šis izturīgais metāls ir pat dārgāks nekā irīdijs (un otrajā vietā aiz Kalifornijas). Tomēr to izmanto jomās, kur rezultāts ir svarīgāks par tā izmaksām: medicīnas iekārtu ražošanai pasaules labākajās klīnikās. Turklāt to var izmantot elektrisko kontaktu, mērīšanas iekārtu detaļu un dārgi pulksteņi piemēram, Rolex, elektronu mikroskopi, militārās kaujas galviņas. Pateicoties osmijam, tie kļūst stiprāki un izturīgāki augstas temperatūras līdz galējībai.
Dabā osmijs nerodas pats par sevi, tikai kopā ar rodiju, tāpēc pēc ekstrakcijas uzdevums ir atdalīt to atomus. Retāk sastopams osmijs "komplektā" ar platīnu, varu un dažām citām rūdām.
Gadā uz planētas tiek ražoti tikai daži desmiti kilogramu vielas.
Šim metālam ir ļoti spēcīga struktūra. Tas pats par sevi ir bālganā krāsā, un, sasmalcinot pulverī, tas kļūst melns. Metāls ir ļoti reti sastopams un tiek iegūts kopā ar citām rūdām un minerāliem. Rēnija koncentrācija dabā ir niecīga.
Neticami augsto izmaksu dēļ viela tiek izmantota tikai ārkārtas gadījumos. Iepriekš tā sakausējumi to karstumizturības dēļ tika izmantoti aviācijā un raķešu zinātnē, tostarp virsskaņas iznīcinātāju aprīkošanai. Tieši šī teritorija bija galvenais rēnija patēriņa punkts pasaulē, padarot to par materiālu militāri stratēģiskiem mērķiem.
Rēniju izmanto, lai izgatavotu pavedienus un atsperes mērinstrumenti, pašattīrošie kontakti un speciālie katalizatori, kas nepieciešami benzīna ražošanai. Tieši tas pēdējos gados dažkārt ir palielinājis pieprasījumu pēc rēnija. Pasaules tirgus ir gatavs burtiski cīnīties par šo reto metālu.
Visā pasaulē ir tikai viena no tās pilnvērtīgām atradnēm, un tā atrodas Krievijā, otrā, daudz mazāk - Somijā.
Zinātnieki ir izgudrojuši jaunu vielu, kas pēc savām īpašībām var kļūt stiprāka par zināmajiem metāliem. To sauca par "šķidro metālu". Eksperimenti ar viņu sākās pavisam nesen, taču viņš jau ir sevi pierādījis. Pilnīgi iespējams, ka tuvākajā laikā "Liquid-metal" aizstās mums tik labi zināmos metālus.
Notiek ielāde...
