Какой металл самый мягкий: Самый мягкий металл — Topkin

Самый мягкий металл — Topkin

О том, какой металл самый мягкий, можно рассуждать довольно долго, если учитывать различные параметры. К примеру, многим известно, что золото в чистом виде является очень мягким металлом. Его очень просто поцарапать ногтем или сделать из нескольких грамм данного металла тончайшую проволоку.

Благодаря необычайной мягкости золота можно изготавливать из него любой формы драгоценные изделия, чем и пользуются ювелиры. Однако золото – это не самый мягкий металл. Зато таким с уверенностью можно назвать галлий.

Галлий: характеристики

Данный элемент представляет собой довольно пластичный металл, который отличается серебристым цветом и имеет синеватый оттенок. Расположен самый мягкий металл в мире в таблице Менделеева под номером 31. В природе этот металл не встречается в чистом виде, а извлекают его из цинковой руды или бокситов, которые содержат галлий в огромных количествах.

Однако вряд ли можно считать галлий самым мягким, если он оказывается под воздействием низких температурных режимов. В этом случае он является очень даже твердым. Но стоит лишь температуре воздуха подняться до отметки в плюс 29,8 градусов, как галлий начинает плавиться. Чтобы расплавить такой металл, можно лишь положить его в руку.

А уж если ложка, изготовленная из галлия, окажется в горячем чае, то процесс плавления пойдет еще быстрее. При температуре плюс 500 градусов данный металл и вовсе становится настолько «агрессивным», что способен разъедать множество металлов (исключением будет вольфрам). Например, если разогретая до такой температуры капля галлия окажется на банке из алюминия, то примерно через тридцать минут структура банки слабеет, и она раскрошится, словно тонкий лед от механического воздействия.

Есть возможность даже наблюдать, как галлий напоминает сердце, которое бьется, – выполняется эксперимент, когда представитель наиболее мягких элементов начинает совершать активные движения и даже напоминает при этом совершенно неизведанную форму жизни. А происходит это так – расплавленный галлий в виде одной капли соприкасается с кончиком гвоздя. При этом капля сначала продолжает плавиться, а затем, когда контакт заканчивается, снова собирается. В результате получается довольно эффектное зрелище, за которым хочется наблюдать и наблюдать.

Особой роли с биологической точки зрения у данного металла не имеется. Но с того самого момента, когда он впервые был обнаружен (в 1875г.), галлий используется в микроэлектронике. Широко его используют также в фармацевтическом производстве. В наше время для создания микроволновых схем и инфракрасных приложений используют арсенид галлия.

Кроме того, что данный металл признан наиболее мягким, он является еще и дорогостоящим. К примеру, в 2005 году за 1000 килограммов данного металла покупателям приходилось выкладывать чуть больше одного миллиона долларов.

Возможно, что некоторым приходит на ум противопоставить галлию ртуть, ведь она изначально является жидким металлом, а значит, тоже имеет право называться самой мягкой. Однако есть и еще несколько элементов из таблицы Менделеева, которые тоже могут считаться одними из самых мягких. Этот цезий, калий и рубидий.

Наиболее мягким элементом при комнатной температуре считается цезий. Он является щелочным металлом, имеющим серебристо-желтый цвет. В переводе с латинского «цезий» означает «небесно-голубой». А все потому, что цезий имеет две ярко-синие линии в эмиссионном спектре.

Встречающийся лишь в соединениях с другими элементами калий является щелочным металлом, обладающим серебристо-белым цветом. Он способен мгновенно окисляться на воздухе и оперативно вступать с водой в химическую реакцию, при которой получается щелочь.

И еще одним из наиболее мягких можно назвать рубидий, который тоже является щелочным металлом. Данный элемент представляет собой простой металл, обладающий серебристо-белым цветом.

9 самых крепких и мягких металлов

Практическое применение металлов играет большую роль в жизни людей: от железобетонных конструкций домов до медицинских протезов и строительства космических ракет − везде участвуют различные виды соединений. Рассмотрим как наиболее твердые, так и самые мягкие из них.

Самые крепкие металлы

В качестве вспомогательной оценки твердости металлов в списке будут приведены данные по десятибалльной шкале Мооса. Она строится по принципу крепости того или иного вещества посредством легкости его разрушения относительно принятых за эталон 10 минералов.

Титан

Свое название титан получил в честь персонажа древнегреческой мифологии благодаря немецкому химику Мартину Клапроту. Механическая прочность этого металла превышает крепость алюминия в 4 раза, железа − в 2. Он также обладает устойчивостью к коррозиям и легкостью, ввиду чего используется для изготовления бронежилетов в военной промышленности, брони в авиации, протезов в медицине, его широко применяют в ювелирном деле. Твердость по шкале Мооса − 6.0.

Уран

Свое название уран так же, как и титан, получил от химика Мартина Клапорта. Однако, в этот раз ученый решил назвать новый открытый элемент в честь самой далекой из известных на 1789 год планет.

Тяжелый металл, в чистом виде немного легче стали. Уран радиоактивен и представляет серьезную опасность для человека. Его количество в земной коре в 1000 раз превышает концентрацию золота и в 30 − серебра. Изотоп урана-235 используется в ядерной энергетике ввиду того, что этот элемент наделен большим содержанием потенциальной энергии. Твердость по шкале Мооса − 6.0.

Вольфрам

Вольфрам относится к тяжелым и прочным металлам, обладает устойчивостью к коррозии, очень слабо взаимодействует с крайне опасными в мире химии веществами, уничтожающими многое. Вступает в реакцию с концентрированной соляной и разбавленной серной кислотами.

Благодаря своей прочности и тугоплавкости металл используется для изготовления нитей накаливания в осветительных приборах. Также ввиду высокой плотности вольфрам пригоден для защиты от ионизирующего излучения. Твердость по шкале Мооса − 9.0.

Рений

Свое название рений получил в честь реки Рейн, проистекающей в Германии. Металл один из наиболее редких на планете по содержанию в земной коре. Самое большое месторождение элемента находится в России: по предварительной оценке запасы на Курильских островах составляют 10-15 т этого вещества.

Рений − жесткий металл, обладает хорошей прочностью и высокой плотностью. Элемент еще более устойчив к окислению, чем вольфрам, он почти не растворяется в соляной и серной кислотах даже при нагревании. Ввиду своей редкости обладает высокой стоимостью, поэтому его физические и химические свойства используются в малом количестве областей и там, где он необходим. Рений применяют в изготовлении реактивных двигателей, в целом он незаменим в военной промышленности. Твердость по шкале Мооса − 7.0.

Бериллий

Бериллий − один из самых твердых металлов на Земле.

Свое название получил от древнегреческого слова «глиций», которое означает «сладкий». Дело в том, что растворимые в воде соединения этого металла имеют сладковатый вкус.

Бериллий используют для получения более крепких сплавов: добавление элемента повышает их твердость, прочность и устойчивость к коррозиям. Также металл обладает свойством слабого поглощения рентгеновского излучения, благодаря чему из него изготавливают детали различных аппаратов. Бериллий используется и в атомных реакторах − из него делают отражатели нейтронов. Твердость по шкале Мооса − 5.5.

Хром

Хром получил свое название от греческого слова «χρῶμα» и означает «цвет». Название дано металлу благодаря тому, что его соединения имеют различную окраску. Большое содержание этого элемента в земной коре отмечается в ЮАР − 1 место в мире, Казахстане − 2 место, а также еще 8 странах, расположенных преимущественно в Азии и Африке.

Самая крепкая сталь, как правило, получается при добавлении в нее хрома. Этот металл используется в качестве покрытий, повышающих износостойкость того, на что он нанесен. Применение вещества встречается в аэрокосмической промышленности: хром незаменим в изготовлении сопел плазмотронов. Твердость по шкале Мооса − 8.5.

Хром является биогенным элементом и входит в состав тканей всех растений и животных. У последних он участвует в регуляции липидного, белкового и углеводного обменов, недостаток металла в организме способен привести к повышению холестерина в крови.

Тантал

Свое название тантал получил в честь героя древнегреческой мифологии, когда все первые попытки химиков выделить металл в чистом виде при его открытии в 1802 году не увенчались успехом. Элемент относится к редким, его содержание в земной коре не превышает 0,0002%.

Месторождения тантала находятся в 12 странах мира, расположенных в Австралии, Азии, Африке,Северной Америке и Европе.

Тантал обладает удивительными физическими характеристиками: несмотря на свою прочность, он гибкий, как золото.

Химические свойства металла так же поражают: его устойчивость к реагентам схожа со стеклом. Элемент используется в атомной промышленности, авиакосмической технике, медицине и даже ювелирном деле. Твердость по шкале Мооса − 6.5.

Иридий

Самый твердый металл на сегодня, его тугоплавкость и устойчивость к кислотам пока не сыскали равных. Иридий обладает устойчивостью к коррозиям, в природе он практически не встречается, поэтому высокое нахождение металла в земных породах свидетельствует о метеоритном происхождении месторождений. Элемент является еще более редким, чем золото и платина. В число стран, где в природе встречается содержание этого металла, входят ЮАР, Канада, Россия, США, Новая Гвинея.

Высокая твердость и тугоплавкость иридия делают его тяжело поддающимся обработке. Металл не вступает в химическую реакцию ни с одной из известных человечеству кислот. Один из изомеров иридия используется в атомной энергетике, сам элемент нашел применение в машиностроении, авиации, производстве космических аппаратов, ювелирном деле. Твердость по шкале Мооса − 6.5.

Самый мягкий металл

Самый мягкий элемент во Вселенной − ртуть. Элемент является единственным, находящимся в жидком состоянии при нормальных условиях: тех, в которых привычно и комфортно существовать людям. Вещество ядовито − пары ртути, попавшие в организм человека, способны привести к тяжелому отравлению. Элемент редко встречается в земной коре, его месторождения находятся в 8 странах мира, расположенных на Кавказе, в Европе и Азии.

Ртуть известна человечеству с незапамятных времен: до открытия своих ядовитых качеств она применялась в медицине в составе антисептиков, мочегонных и слабительных. На сегодня этот металл используется для изготовления термометров, люминесцентных ламп, датчиков положения, детекторов радиационного излучения.

Твердость по шкале Мооса у ртути не может быть измерена ввиду ее чрезвычайной мягкости.

Определить крепость и твердость металла непросто: всегда важно учитывать все критерии оценки, благодаря которым прочность элементов будет различаться в зависимости от выбранного признака.

Мы подготовили небольшой тест для проверки твоих новых знаний.

Примешь вызов?

Твой ответ:

Правильный ответ:

Ты ответил правильно на {{SCORE_CORRECT}} из {{SCORE_TOTAL}}

Попробовать еще раз!

Видео в тему

Может быть полезно:

Самый мягкий металл в мире

Металлы – вид материалов, которые используются человеком с давних времен. Эта группа веществ очень многочисленна, но все они имеют общие физические характеристики, которые принято называть металлическими свойствами.

Свойства металлов

Железо и его сплавы (сталь, чугун), медь, алюминий… Применение этих материалов знаменовало рывки научно-технического прогресса на разных этапах развития цивилизации. У каждого из этих металлов есть характеристики, придающие ему уникальную практическую ценность. Общими признаками для них являются высокая тепло- и электропроводность, пластичность – способность сохранять целостность при деформации, металлический блеск.

Булатный клинок, разрубающий железные доспехи, и самый мягкий металл, на котором остаются следы от малейшего воздействия, имеют сходное внутреннее устройство. В его основе – кристаллическая решетка, в узлах которой – атомы с положительным и нейтральным зарядом, между которыми находится «электронный газ» — частицы, покинувшие внешние оболочки атомов из-за ослабления связи с ядром. Особая металлическая связь между положительными ионами, расположенными в узлах кристаллической решетки, осуществляется за счет сил притяжения, возникающих в «электронном газе». Твердость, плотность, температура плавления металла зависят от концентрации этого «газа».

Критерии оценки

Ответ на вопрос о том, какой металл самый мягкий, всегда будет предметом обсуждения, если не согласовать критерии оценки и определить само понятие мягкости. Мнение об этой характеристике материала будет различным у специалистов разных отраслей. Металлург может понимать мягкость как повышенную ковкость, тенденцию воспринимать деформации от абразивных материалов и т. д.

Для материаловедов важно иметь возможность объективно сравнивать разные характеристики веществ. Мягкость также должна иметь общепринятые критерии оценки. Самый мягкий металл в мире должен иметь общепризнанные показатели, доказывающие его «рекордные» характеристики. Существует несколько методик, целью которых является измерение мягкости различных материалов.

Методы измерения

Большинство сертифицированных способов измерения твердости, основаны на измеряемом с помощью точных инструментов контактном воздействии на исследуемый материал со стороны более твердого тела, называемого индентором. В зависимости от вида индентора и от способов измерения различают несколько основных методов:

— Метод Бринелля. Определяется диаметр отпечатка, оставляемого металлическим шариком при вдавливании в поверхность исследуемого вещества.

— Метод Роквелла. Измеряется глубина вдавливания в поверхность шарика или алмазного конуса.

— Метод Виккерса. Определяется площадь отпечатка, оставляемого алмазной четырехгранной пирамидкой.

— Твердость по Шору. Есть свои шкалы для очень твердых и очень мягких материалов – измеряется глубина погружения специальной иглы или высота отскока от поверхности специального бойка.

Шкала твердости Мооса

Этот шкала для определения относительной твердости минералов и металлов была предложена в начале XIX века немцем Фридрихом Моосом. Она основан на методе царапания, когда более твердый образец оставляет отметку на более мягком, и очень удобна для выяснения — какой металл самый мягкий. По отношению к 10 эталонным минералам, которым присвоен условный показатель твердости, для испытываемого вещества определяется место в шкале и цифровой индекс. Самый мягкий эталонный минерал – тальк. Он имеет твердость по Моосу — 1, а самый твердый, алмаз – 10.

Оценка твердости по шкале Мооса происходит по принципу «мягче — тверже». Точно определить, во сколько раз, например, алюминий, имеющий индекс по шкале Мооса 2,75, мягче вольфрама (6,0), можно только имея результаты измерений, основанных на других методах. Но чтобы определить самый мягкий металл в таблице Менделеева этой таблицы вполне достаточно.

Самые мягкие – щелочные металлы

Из минералогической шкалы Мооса видно, что самыми мягкими являются вещества, относящиеся к щелочным металлам. Даже ртуть, знакомая многим по жидкости из градусника, имеет показатель твердости 1,5. Мягче её несколько веществ, обладающих сходными физико-механическими и химическими свойствами: литий (0,6 по шкале Мооса), натрий (0,5), калий (0,4), рубидий (0,3). Самый мягкий металл — это цезий, имеющий по шкале твердости Мооса показатель 0,2.

Физические и химические свойства щелочных металлов определяются их электронной конфигурацией. Она лишь слегка отличается от строения инертных газов. Электрон, расположенный на внешнем энергетическом уровне обладает подвижностью, которая определяет высокую химическую активность. Самым мягким металлам свойственна особая летучесть, их трудно добывать и сохранять в неизменном виде. Им присущи бурные химические взаимодействия с воздухом, водой, кислородом.

Элемент № 55

Название «цезий» происходит от латинского caesius – “небесно-голубой»: в спектре, излучаемом сильно нагретым веществом, в инфракрасном диапазоне видны две ярко-синие полоски. В чистом виде он хорошо отражает свет, похож на светлое золото и имеет серебристо – желтый цвет. Цезий — самый мягкий металл в мире, показатель твердости по Бринеллю – 0,15 Мн/м² (0,015 кгс/см²). Температура плавления: +28,5°С, поэтому в обычных условиях, при комнатной температуре цезий находится в полужидком состоянии.

Это редкий, дорогой и чрезвычайно химически активный металл. В электронике, радиотехнике и химической промышленности высоких технологий цезий и сплавы на его основе находят всё большее применение и потребность в нем растет постоянно. Востребованы его химическая активность, способность образовывать соединения с высочайшей электропроводностью. Цезий – важный компонент производства специальных оптических приборов, светильников с уникальными свойствами и других высокотехнологических изделий. При этом мягкость – не самое его востребованное качество.

Самый мягкий металл в мире: подробное описание • Люди

Самый мягкий металл в мире: подробное описание

«Твердый, как металл» — такое сравнение часто приводится при характеристике жестких целеустремленных людей, хотя на самом деле даже такие элементы, как золото, серебро и платина, в чистом виде можно вручную превратить в лепешку, а то, что все привыкли наблюдать в ювелирных отделах, является лишь сложным сплавом с упомянутыми составляющими.

Однако, и эти элементы не являются самыми мягкими металлами в мире, ведь первое место делят между собой такие щелочные металлы серебристо-желтого цвета, как калий, цезий и рубидий. Калий, будучи очень мягким металлом, в естественной среде практически не встречается (имеется в виду в чистом виде) и в основном его можно наблюдать только в соединении с какими-то другими элементами. Эта особенность обусловлена тем, что данный металл практически мгновенно вступает в реакцию с кислородом или водой, в результате чего происходит его окисление и преобразование в щелочь. Элемент, принадлежащий подгруппе главной группы четвертого периода знаменитой таблицы Менделеева с 19 атомным номером, калий по многим своим свойствам очень схож с натрием, но вместе с тем имеет и массу отличий. Чаще всего этот металл встречается в различного рода минералах, полезных ископаемых, морях и океанах.

Еще одним мягким металлом является рубидий, который также относится к главной подгруппе первой группы периодической системы, обладающий 37 атомным номером. Но и данный элемент не является таким мягким, как цезий, считающийся бесспорным лидером в этой троице. Впервые этот элемент был обнаружен еще в 1860 году в одном из немецких источников, хотя в чистом виде его удалось вывести только спустя 22 года с помощью процесса электролиза. Этот мягчайший металл встречается в целом ряде алюмосиликатов и таком редчайшем минерале класса галогенидов, как авогадрит, хотя основной его «средой обитания» считается водный алюмосиликат натрия и цезия, именуемый в науке поллуцитом.

Примечательно, что бесспорным лидером по добыче этого важнейшего металла является Канада, ведь в прибрежной зоне ее озера Берник-Лейк насчитывается до 70 процентов от общего мирового запаса цезия, в то время, как остальные его залежи зафиксированы в знойной саванне таких африканских государств, как Намибия и Зимбабве. Всего же природные запасы этого металла согласно последним данным (2012 год) составляют около 70 тысяч тонн. Безусловно, это более чем скромный показатель, если учесть мировую добычу, которая в год составляет не менее 20 тонн, при том, что объем производства этого металла в чистом виде не превышает 9 тонн. Так, если сопоставить все известные на сегодняшний день показатели, то мировой спрос на цезий превышает его предложение по меньшей мере в восемь с половиной раз, то есть этот металл является своего рода дефицитным.

Столь высокий интерес к цезию обусловлен его широким применением, ведь именно этот металл используют при изготовлении комплектующих для радио- и электротехники, а также в таких важнейших отраслях, как медицина, оптика, химическая промышленность и электроника.

Последние опубликованные

Самая большая свинья в мире: где она живет? Рейтинг детских смесей: самые популярные производители

Самый мягкий металл в мире

Самым мягким металлом в мире считается галлий. Этот пластичный металл приятного серебристого цвета с синеватым оттенком в чистом виде в природе не существует. Его можно получить лишь из бокситов и цинковой руды, в которых он имеется в небольшом количестве. Этот легкий металл, с атомным номером 31, обозначается как «Ga».

При низких температурах назвать галлий мягким не удастся, так как он будет находиться в затвердевшем состоянии. Но стоит ему оказаться при температуре примерно 29,8 градусов, как он тут же начнет плавиться. Чтобы начался процесс плавления, его достаточно всего лишь поместить в руку. Что уж говорить о ложке из галлия, помещенной в горячий чай. Свое название металл получил в честь Франции, латинское название которой звучит как Галлия.

Как таковой биологической роли у галлия нет. С момента своего открытия, которое произошло в 1875 году благодаря химику Полю Эмилю Лекоку де Буабодрану, он часто применяется в микроэлектронике, а также при разработке некоторых фармацевтических и радиофармацевтических препаратов. Арсенид галлия находит применение в микроволновых схемах и инфракрасных приложениях.

При высоких температурах галлий превращается в агрессивное вещество, способное при 500 градусах разъесть практически любой метал, кроме разве что вольфрама и еще некоторых материалов. Если капля галлия попадет, к примеру, на алюминиевую банку, то уже через полчаса структура банки ослабнет, и она начнется крошиться как тончайший лед. Еще из галлия можно сделать своего рода «бьющееся сердце», это фокус при котором металл ритмично двигается. При соприкосновении капли расплавленного галлия с кончиком гвоздя, она расплывается, а при окончании контакта с гвоздем снова собирается. Выглядит это очень эффектно и чем-то напоминает чужеродную форму жизни.

Помимо того, что галлий считается самым мягким металлом, он еще и один из самых дорогих. К примеру, в 2005 году стоимость тонны галлия на мировом рынке составила 1,2 миллиона долларов.

Возможно, кто-то усомнится в наибольшей мягкости галлия и попытается противопоставить ему ртуть. Но дело в том, что ртуть изначально жидкий металл, поэтому бессмысленно говорить о его мягкости.

Самое интересное:

Самый мягкий металл в мире

Металлы – вид материалов, которые используются человеком с давних времен. Эта группа веществ очень многочисленна, но все они имеют общие физические характеристики, которые принято называть металлическими свойствами. Твердость среди них — обычное, но не определяющее. Более специфичны другие, которыми обладает и самый мягкий металл. Эти свойства определяются особенностями их строения на молекулярном уровне.

Свойства металлов

Железо и его сплавы (сталь, чугун), медь, алюминий… Применение этих материалов знаменовало рывки научно-технического прогресса на разных этапах развития цивилизации. У каждого из этих металлов есть характеристики, придающие ему уникальную практическую ценность. Общими признаками для них являются высокая тепло- и электропроводность, пластичность – способность сохранять целостность при деформации, металлический блеск.

Булатный клинок, разрубающий железные доспехи, и самый мягкий металл, на котором остаются следы от малейшего воздействия, имеют сходное внутреннее устройство. В его основе – кристаллическая решетка, в узлах которой – атомы с положительным и нейтральным зарядом, между которыми находится «электронный газ» — частицы, покинувшие внешние оболочки атомов из-за ослабления связи с ядром. Особая металлическая связь между положительными ионами, расположенными в узлах кристаллической решетки, осуществляется за счет сил притяжения, возникающих в «электронном газе». Твердость, плотность, температура плавления металла зависят от концентрации этого «газа».

Критерии оценки

Ответ на вопрос о том, какой металл самый мягкий, всегда будет предметом обсуждения, если не согласовать критерии оценки и определить само понятие мягкости. Мнение об этой характеристике материала будет различным у специалистов разных отраслей. Металлург может понимать мягкость как повышенную ковкость, тенденцию воспринимать деформации от абразивных материалов и т. д.

Для материаловедов важно иметь возможность объективно сравнивать разные характеристики веществ. Мягкость также должна иметь общепринятые критерии оценки. Самый мягкий металл в мире должен иметь общепризнанные показатели, доказывающие его «рекордные» характеристики. Существует несколько методик, целью которых является измерение мягкости различных материалов.

Методы измерения

Большинство сертифицированных способов измерения твердости, основаны на измеряемом с помощью точных инструментов контактном воздействии на исследуемый материал со стороны более твердого тела, называемого индентором. В зависимости от вида индентора и от способов измерения различают несколько основных методов:

— Метод Бринелля. Определяется диаметр отпечатка, оставляемого металлическим шариком при вдавливании в поверхность исследуемого вещества.

— Метод Роквелла. Измеряется глубина вдавливания в поверхность шарика или алмазного конуса.

— Метод Виккерса. Определяется площадь отпечатка, оставляемого алмазной четырехгранной пирамидкой.

— Твердость по Шору. Есть свои шкалы для очень твердых и очень мягких материалов – измеряется глубина погружения специальной иглы или высота отскока от поверхности специального бойка.

Шкала твердости Мооса

Этот шкала для определения относительной твердости минералов и металлов была предложена в начале XIX века немцем Фридрихом Моосом. Она основан на методе царапания, когда более твердый образец оставляет отметку на более мягком, и очень удобна для выяснения — какой металл самый мягкий. По отношению к 10 эталонным минералам, которым присвоен условный показатель твердости, для испытываемого вещества определяется место в шкале и цифровой индекс. Самый мягкий эталонный минерал – тальк. Он имеет твердость по Моосу — 1, а самый твердый, алмаз – 10.

Оценка твердости по шкале Мооса происходит по принципу «мягче — тверже». Точно определить, во сколько раз, например, алюминий, имеющий индекс по шкале Мооса 2,75, мягче вольфрама (6,0), можно только имея результаты измерений, основанных на других методах. Но чтобы определить самый мягкий металл в таблице Менделеева этой таблицы вполне достаточно.

Самые мягкие – щелочные металлы

Из минералогической шкалы Мооса видно, что самыми мягкими являются вещества, относящиеся к щелочным металлам. Даже ртуть, знакомая многим по жидкости из градусника, имеет показатель твердости 1,5. Мягче её несколько веществ, обладающих сходными физико-механическими и химическими свойствами: литий (0,6 по шкале Мооса), натрий (0,5), калий (0,4), рубидий (0,3). Самый мягкий металл — это цезий, имеющий по шкале твердости Мооса показатель 0,2.

Физические и химические свойства щелочных металлов определяются их электронной конфигурацией. Она лишь слегка отличается от строения инертных газов. Электрон, расположенный на внешнем энергетическом уровне обладает подвижностью, которая определяет высокую химическую активность. Самым мягким металлам свойственна особая летучесть, их трудно добывать и сохранять в неизменном виде. Им присущи бурные химические взаимодействия с воздухом, водой, кислородом.

Элемент № 55

Название «цезий» происходит от латинского caesius – “небесно-голубой»: в спектре, излучаемом сильно нагретым веществом, в инфракрасном диапазоне видны две ярко-синие полоски. В чистом виде он хорошо отражает свет, похож на светлое золото и имеет серебристо – желтый цвет. Цезий — самый мягкий металл в мире, показатель твердости по Бринеллю – 0,15 Мн/м² (0,015 кгс/см²). Температура плавления: +28,5°С, поэтому в обычных условиях, при комнатной температуре цезий находится в полужидком состоянии.

Это редкий, дорогой и чрезвычайно химически активный металл. В электронике, радиотехнике и химической промышленности высоких технологий цезий и сплавы на его основе находят всё большее применение и потребность в нем растет постоянно. Востребованы его химическая активность, способность образовывать соединения с высочайшей электропроводностью. Цезий – важный компонент производства специальных оптических приборов, светильников с уникальными свойствами и других высокотехнологических изделий. При этом мягкость – не самое его востребованное качество.

Мягкие металлы — Справочник химика 21

    Медь, серебро и золото несколько выпадают из общей для переходных металлов закономерности по своему электронному строению с валентной конфигурацией Они характеризуются более низкими температурами плавления и кипения, чем предшествующие им переходные элементы, и являются довольно мягкими металлами. Проявление таких свойств соответствует закономерной тенденции к ослаблению металлических связей, обнаруживаемой начиная с группы У1Б(Сг-Мо- У). Эта тенденция объясняется постепенным уменьшением числа неспаренных -электронов у атомов металлов второй половины переходных рядов. Медь, серебро и золото обладают очень большой электро- и теплопроводностью, поскольку их электронное строение обусловливает высокую подвижность 5-электронов. Эти металлы ковки, пластичны и инертны и могут находиться в природе в металлическом состоянии. Они встречаются довольно редко и поэтому имеют высокую стоимость, но все же распространены значительно больше, чем платиновые металлы. Относительно большая распространенность и возможность существования этих металлов в природе в несвязанном виде послужили причиной того, что они явились первыми металлами, с которыми познакомился чёловск и кошрые иН научился обрабатывать. По-видимому, первым металлом, который стали восстанавливать из его руды, была медь. Металлургия началась с открытия того, что сплав меди с оловом (естественно встречающаяся примесь) дает намного более твердый материал — бронзу. Медные предметы были найдены [c.446]
    Большое распространение получили самоуплотняющиеся металлические сальники. На рис. 65 показано устройство самоуплотняющегося металлического сальника низкого давления с радиальным нажимом, применяемого в компрессорах различного назначения. Оно состоит из чугунных обойм, в которых размещены уплотнительные кольца, изготовленные из мягкого металла или бронзы. На наружной поверхности колец имеются канавки, в которых расположены тонкие спиральные пружины, плотно прижимающие кольца к штоку. На обоих концах сальникового уплотнения находятся грундбуксы, уплотняемые мягкими (клингерит, резина) или металлическими (медь, свинец) прокладками. [c.238]

    В качестве уплотнительного материала наиболее подходящими являются прокладки из мягкого металла или специальные виды уплотнений, применяемые при высоких температурах. [c.314]

    Металлические пленки как твердые смазки применяются в узлах трения, работающих в вакууме при высоких нагрузках и малых скоростях относительного перемещения. В качестве твердых смазок используются мягкие металлы свинец, серебро, висмут,-золото, кадмий и т. п. [c.207]

    Для улучшения качества пластичных смазок в них вводят присадки и наполнители. Присадки используются обычно те же, что и в маслах, однако вводятся они в смазки в повышенных количествах. Наполнители — порошкообразные графит, дисульфид молибдена, алюмосиликаты, мягкие металлы (медь, свинец, алюминий) — служат для улучшения смазочной способности, повышения герметизирующих и высокотемпературных свойств, увеличения прочности смазки. [c.298]

    Полоний — мягкий металл серебристо-белого цвета, по физическим свойствам напоминающий висмут и свинец. Как видно, в ряду [c.337]

    У аппарата, изготовленного из стальных листов, стальной змеевик укладывается либо неиосредственно на корпус и приваривается к нему (в этом случае щели заполняются слоем сварочного металла, фи.г. 84, в, либо укладывается на слой мягкого металла, например, меди, и после этого приваривается к корпусу, фиг. 84, а). Если корпус аппарата изготовлен из материала, к которому нель- [c.190]

    При гибке биметаллического листа, чтобы не повредить поверхности плакирующего слоя, используются прокладки толщиной не выше 1 мм из мягкого металла (меди, латуни и др.) и плотная бумага. [c.44]

    Д.1Я извлечения подшипников из корпуса пользуются выколоткой из мягкого металла или простейшим съемником, состоящим из П-образной скобы, которая упирается концами в корпус, и винта, проходящего в отверстие подшипника. На конце винта закреплена упорная планка. Если к подшипникам, установленным в корпусе, нет прямого доступа, то применяют съемники со специальным захватом (рис. 159, в). В этом съемнике кольцо 1 препятствует сближению лапок 2, вследствие чего происходит захват наружного кольца подшипника за внутренний его торец. В остальном принцип работы съемника аналогичен ранее описанному. [c.323]

    Конструкции разъемных соединений аппаратов разнообразны, но принципиально сводятся к двум типам. К первому типу относятся соединения без прокладок, в которых герметичность обеспечивается упругой и только частично остаточными деформациями сопряженных поверхностей, имеющих необходимую чистоту обработки (например, конические, сферические и линзовые уплотнения). Ко второму типу относятся соединения, в которых между сопрягаемыми поверхностями помещают прокладки из сравнительно мягкого металла — меди, алюминия, железа. Прокладки, деформируясь, уплотняют стыки, заполняя все неровности на поверхностях. [c.207]

    Имеют ли транспортные тележки, передвигающиеся на колесах, лестницы и другие приспособления, находящиеся во взрывоопасных цехах, ободки из мягкого металла или резиновые шины ( 98 Правил пожарной безопасности). у [c.269]

    Свойства. Цинк, кадмий, ртуть — серебристо-белые с едва заметным голубоватым оттенком мягкие металлы. Нд—-наиболее легкоплавкий и летучий металл. Некоторые свойства 2п, Сс1 и Нд указаны в табл. 3.14. [c.594]

    Качество обработки поверхности детали, изготовленной из твердого материала, особенно сильно влияет на износ сопряженной детали из мягкого металла. Например, износ баббитовых вкладышей и втулок из свинцовистой бронзы тем больше, чем ниже качество обработки вала. Это относится не только к периоду приработки, но и ко всему времени работы. [c.37]

    Разъемные соединения аппаратов высокого давления имеют ряд конструктивных особенностей, Для обеспечения герметичности соединения требуется большое удельное давление на прокладку, поэтому для прокладок применяют материалы повышенной прочности, обычно мягкие металлы — медь, алюминий, мягкое железо. Углотняющие элементы аппаратов высокого давления называют обтюраторами, В аппаратах высокого давления желательно не применять крепежные детали, нагруженные осевым усилием, так как при этом диаметры болтов и шпилек получаются очень большими и разборка соединений представляет значительные труд-ногти,,По источнику СИЛЫ затяга различают затворы-с принудительным уплотнением (за счет усилия, развиваемого болтами) и салюуплотняюшиеся (за счет давления среды внутри аппарата). При сверхвысоких давлениях (свыше 100 МПа) рекомендуется применять только самоуплотняющиеся соединения, [c.128]

    Мягкие и твердые прослойки соответственно имеют пониженные и

Как элементы сгруппированы в периодической таблице?

В конце 19 века русский химик Дмитрий Менделеев опубликовал свою первую попытку сгруппировать химические элементы по их атомному весу. В то время было известно всего около 60 элементов, но Менделеев понял, что когда элементы были организованы по весу, определенные типы элементов возникали через регулярные промежутки или периоды.

Сегодня, 150 лет спустя, химики официально распознают 118 элементов (после добавления четырех новичков в 2016 году) и до сих пор используют периодическую таблицу элементов Менделеева для их организации.Таблица начинается с самого простого атома, водорода, а затем упорядочивает остальные элементы по атомному номеру, который является числом протонов, которое содержит каждый. За небольшим исключением порядок элементов соответствует возрастанию массы каждого атома.

Таблица состоит из семи строк и 18 столбцов. Каждая строка представляет один период; номер периода элемента показывает, сколько его энергетических уровней содержат электроны. Например, натрий находится в третьем периоде, что означает, что у атома натрия обычно есть электроны на первых трех энергетических уровнях.При движении вниз по таблице периоды длиннее, потому что для заполнения больших и более сложных внешних уровней требуется больше электронов.

Столбцы таблицы представляют группы или семейства элементов. Элементы в группе часто выглядят и ведут себя одинаково, потому что они имеют одинаковое количество электронов в своей внешней оболочке — лицо, которое они показывают миру. Например, элементы группы 18 в дальней правой части таблицы имеют полностью заполненные внешние оболочки и редко участвуют в химических реакциях.

Элементы обычно классифицируются как металлические или неметаллические, но разделительная линия между ними нечеткая. Металлические элементы обычно являются хорошими проводниками электричества и тепла. Подгруппы в металлах основаны на сходных характеристиках и химических свойствах этих коллекций. В нашем описании периодической таблицы используются общепринятые группы элементов, согласно Лос-Аламосской национальной лаборатории.

Щелочные металлы: Щелочные металлы составляют большую часть группы 1, первого столбца таблицы.Блестящие и достаточно мягкие, чтобы резать ножом, эти металлы начинаются с лития (Li) и заканчиваются францием (Fr). Они также чрезвычайно реактивны и могут загореться или даже взорваться при контакте с водой, поэтому химики хранят их в маслах или инертных газах. Водород с единственным электроном также живет в группе 1, но этот газ считается неметаллом.

Щелочноземельные металлы: Щелочноземельные металлы составляют Группу 2 периодической таблицы, от бериллия (Be) до радия (Ra).Каждый из этих элементов имеет два электрона на своем внешнем энергетическом уровне, что делает щелочные земли достаточно реактивными, чтобы их редко можно было найти в природе в одиночку. Но они не так реактивны, как щелочные металлы. Их химические реакции обычно происходят медленнее и производят меньше тепла по сравнению со щелочными металлами.

Лантанидов: Третья группа слишком длинна, чтобы вписаться в третью колонну, поэтому она разбивается и переворачивается вбок, чтобы стать верхним рядом острова, который плавает в нижней части стола.Это лантаноиды, элементы с 57 по 71 — от лантана (La) до лютеция (Lu). Элементы этой группы имеют серебристо-белый цвет и тускнеют при контакте с воздухом.

Актиноиды: Актиниды располагаются в нижнем ряду острова и содержат элементы 89, актиний (Ac), 103, лоуренсий (Lr). Из этих элементов только торий (Th) и уран (U) встречаются в природе на Земле в значительных количествах. Все радиоактивные. Актиноиды и лантаноиды вместе образуют группу, называемую внутренними переходными металлами.

Переходные металлы: Возвращаясь к основному тексту таблицы, остальные группы с 3 по 12 представляют остальные переходные металлы. Твердые, но податливые, блестящие и обладающие хорошей проводимостью, эти элементы — то, о чем вы обычно думаете, когда слышите слово металл. Многие из величайших хитов мира металлов — в том числе золото, серебро, железо и платина — живут здесь.

Металлы после перехода: Впереди прыжка в неметаллический мир общие характеристики не разделены аккуратно вдоль вертикальных групповых линий.Постпереходными металлами являются алюминий (Al), галлий (Ga), индий (In), таллий (Tl), олово (Sn), свинец (Pb) и висмут (Bi), и они охватывают группу 13 и группу 17. Эти элементы имеют некоторые классические характеристики переходных металлов, но они имеют тенденцию быть мягче и проводить хуже, чем другие переходные металлы. Во многих периодических таблицах под диагональной линией, соединяющей бор с астатом, будет выделена жирная линия «лестница». Кластер постпереходных металлов в левом нижнем углу этой линии.

Металлоиды: Металлоиды — это бор (B), кремний (Si), германий (Ge), мышьяк (As), сурьма (Sb), теллур (Te) и полоний (Po). Они образуют лестницу, которая представляет постепенный переход от металлов к неметаллам. Эти элементы иногда ведут себя как полупроводники (B, Si, Ge), а не как проводники. Металлоиды также называют «полуметаллами» или «бедными металлами».

Неметаллы: Все остальное в правом верхнем углу лестницы — плюс водород (H), находящийся на мели в группе 1, — неметалл.К ним относятся углерод (C), азот (N), фосфор (P), кислород (O), сера (S) и селен (Se).

Галогены: Четыре верхних элемента группы 17, от фтора (F) до астатина (At), представляют собой одно из двух подмножеств неметаллов. Галогены довольно химически активны и имеют тенденцию к образованию пары со щелочными металлами с образованием различных типов солей. Например, поваренная соль на вашей кухне — это брак между натрием щелочного металла и галогеновым хлором.

Благородные газы: Бесцветные, не имеющие запаха и почти полностью нереакционноспособные, инертные или благородные газы находятся в таблице 18 группы.Многие химики ожидают, что oganesson, один из четырех недавно названных элементов, разделит эти характеристики; однако, поскольку этот элемент имеет период полураспада, измеряемый в миллисекундах, никто не смог проверить его напрямую. Oganesson завершает седьмой период периодической таблицы, поэтому, если кому-то удастся синтезировать элемент 119 (и гонка для этого уже началась), он начнет цикл, чтобы начать восьмой ряд в столбце щелочных металлов.

Из-за циклической природы, создаваемой периодичностью, которая дает таблице имя, некоторые химики предпочитают визуализировать таблицу Менделеева в виде круга.

Дополнительные ресурсов :

,

Шкала твердости по Моосу для металлов: почему это важно

Люди часто слышат о шкале твердости по шкале Мооса, когда она используется для сравнения драгоценных камней, но эта система также используется для ранжирования металлов. Давайте посмотрим, как шкала твердости металла может быть полезна для вас и как металлы, используемые в ювелирных изделиях, сравниваются с ней.

Реклама

Реклама

Что такое шкала Мооса?

Шкала Мооса — это система, используемая для ранжирования материалов по их твердости, которая оценивается с использованием чисел от 1 до 10.Его можно использовать для сравнения драгоценных камней, металлов и других материалов и оценки их относительной долговечности.

Где металл стоит по шкале Мооса, указывает, какие другие металлы могут поцарапать его. Например, показатель твердости золота составляет 2,5-3, что ниже, чем у большинства других металлов.

Чтобы использовать пример, одно из самых твердых веществ на земле, алмаз, имеет оценку 10 по шкале Мооса, в то время как, например, пластик и грифель свинца находятся на другом конце шкалы с классом твердости 1.

Шкала твердости Мооса для металлов

Вот список классов твердости для некоторых металлов, с которыми вы, скорее всего, столкнетесь в своей повседневной жизни, особенно при работе с ювелирными изделиями:

• Ведущий: 1,5
• Олово: 1,5
• цинк: 2,5
• Золото: 2,5-3
• Серебро: 2,5-3
• Алюминий: 2,5-3
• Медь: 3
• латунь: 3
• бронза: 3
• никель: 4
• Платина: 4-4.5
• Сталь: 4-4,5
• Железо: 4,5
• Палладий: 4,75
• родий: 6
• Титан: 6
• Закаленная сталь: 7-8
• Вольфрам: 7,5
• Карбид вольфрама: 8,5-9

Почему важно знать твердость металлов

Когда немецкий геолог Фридрих Мос разработал шкалу твердости, которую мы используем сегодня, он использовал простой принцип, чтобы определить оценку для каждого материала: какие материалы могут поцарапать его, а какие материалы могут поцарапать.

Например, платина, которая имеет твердость 4-4,5, может царапаться всеми материалами, имеющими более высокую степень Мооса (например, топаз, который имеет оценку 8), и она, в свою очередь, может поцарапать любой материал с более низкой оценкой (например, золото, которое имеет твердость 2,5-3).

(текст продолжается ниже объявления.)

Реклама

Как вы можете видеть, где металл стоит на шкале Мооса, может дать вам ценную информацию о том, какие другие металлы могут поцарапать его.

Это очень полезно знать, когда вы решаете, какие украшения не следует хранить в одной коробке, а какие можно носить вместе. Это также поможет вам определить, какие украшения будут более долговечными, просто зная металл, из которого они сделаны.

Похожие: Проверьте этот обширный выбор ювелирных украшений.

Как использовать шкалу твердости металлов

Шкала твердости по шкале Мооса может быть полезна, когда вы ходите по магазинам и обсуждаете украшения, сделанные из разных металлов.

Посмотрев их в таблице твердости металлов, вы можете увидеть, какой вариант даст вам большую долговечность, и затем вы можете решить, стоит ли запрашиваемая цена для вас.

Например, платина гораздо более долговечна, чем серебро, и в целом твердые металлы служат дольше при ношении.

Однако платина также намного дороже, поэтому вы должны подумать, готовы ли вы заплатить премию за дополнительную долговечность.

Похожие: Кликните здесь, чтобы посмотреть подборку популярных ювелирных изделий из платины.

Твердость металлов и сплавов

Марка Мооса для каждого металла обозначает его твердость в чистом виде, то есть без добавления каких-либо других материалов.

Однако в действительности почти все металлы, используемые в ювелирных изделиях, объединяются с другими металлами, чтобы сделать полученный материал более долговечным или более дешевым.

Например, золото часто смешивают с никелем, цинком, медью и другими металлами, чтобы сделать его более твердым.

Аналогично, вольфрам имеет твердость 7,5 в чистом виде, но при добавлении углерода образуется карбид вольфрама, который имеет твердость 8.5-9 по шкале Мооса.

,

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Сталь — это железо, смешанное с углеродом и, возможно, другими металлами. Это тяжелее и сильнее, чем железо. Чугун с содержанием углерода более 1,7% называется чугунным. Сталь отличается от кованого железа, в котором мало или совсем нет углерода.

Сталь имеет долгую историю. Люди в Индии и Шри-Ланке производили небольшое количество стали более 2500 лет назад. Это было очень дорого и часто использовалось для изготовления мечей и ножей.В средние века сталь можно было производить только в небольших количествах, поскольку процессы занимали много времени.

За прошедшее время произошло много изменений в способе производства стали. Примерно в 1610 году сталь стала выпускаться в Англии, и способ ее изготовления стал лучше и дешевле в течение следующих 100 лет. Дешевая сталь помогла начать промышленную революцию в Англии и в Европе. Первым промышленным конвертером (металлургия) для производства дешевой стали был конвертер Бессемера, за которым последовал мартеновский процесс Siemens-Martin.

Сегодня наиболее распространенным способом производства стали является кислородно-основной процесс. Конвертер представляет собой большой репный сосуд. Заливают жидкое железо, называемое «чугун», и добавляют немного металлолома для уравновешивания тепла. Кислород затем вдувается в железо. Кислород сжигает лишний углерод и другие примеси. Затем добавляется достаточное количество углерода, чтобы содержание углерода соответствовало желаемому. Затем наливают жидкую сталь. Это может быть или отлито в формы или свернуто в листы, плиты, балки и другие так называемые «длинные продукты», такие как железнодорожные пути.Некоторые специальные стали производятся в электродуговых печах.

Сталь чаще всего производится машинами в огромных зданиях, которые называются сталелитейными заводами . Это очень дешевый металл и используется для изготовления многих вещей. Сталь используется при изготовлении зданий и мостов, а также всех видов машин. Почти все корабли и машины сегодня сделаны из стали. Когда стальной объект устарел или сломан и не подлежит ремонту, его называют ломом . Это может быть расплавлено и преобразовано в новый объект. Сталь — это годный для повторного использования материал ; то есть та же самая сталь может использоваться и повторно использоваться.

Сталь — это металлический сплав, в состав которого входит железо и часто немного углерода.

Каждый материал состоит из атомов, которые являются очень маленькими частями. Некоторые атомы довольно хорошо держатся вместе, что делает твердые материалы твердыми. Что-то из чистого железа мягче стали, потому что атомы могут скользить друг по другу. Если добавляются другие атомы, такие как углерод, они отличаются от атомов железа и мешают атомам железа так легко раздвигаться. Это делает металл сильнее и тяжелее.

Изменение количества углерода (или других атомов), добавляемого в сталь, изменит те вещи, которые интересны и полезны в металле. Это так называемые свойства стали. Некоторые свойства:

Сталь с большим содержанием углерода тверже и прочнее чистого железа, но она также легче ломается (хрупкая).

Существуют тысячи видов стали. Каждый тип сделан из разных химических элементов.

Все стали имеют некоторые элементы, которые имеют плохой эффект, такие как фосфор (P) и сера (S).Сталевары вынимают как можно больше P и S.

Простые углеродистые стали изготавливаются только из железа, углерода и нежелательных элементов. Они делятся на три основные группы. Обычная углеродистая сталь с содержанием углерода от 0,05 до 0,2% не затвердевает при быстром охлаждении. Сварка проста, поэтому она используется для судостроения, котлов, труб, проволочных ограждений и других целей, где важна низкая стоимость. Обычные стали используются для пружин, зубчатых колес и деталей двигателя. Обычная углеродистая сталь с содержанием углерода от 0,45 до 0,8% используется для очень твердых предметов, таких как ножницы и станки.

Легированные стали представляют собой обычную углеродистую сталь с добавлением таких металлов, как бор (B), марганец (Mn), хром (Cr), никель (Ni), молибден (Mo), вольфрам (W) и кобальт (Co). Они дают другие свойства, чем обычная углеродистая сталь. Легированные стали изготавливаются для специальных целей. Например, хром может быть добавлен для производства нержавеющей стали, которая не ржавеет легко, или бор может быть добавлен для получения очень твердой стали, которая также не является хрупкой.

Есть огромное количество вещей, которые люди делают из стали.Это один из самых распространенных и полезных металлов. Многие предметы, сделанные из железа в прошлом, теперь сделаны из стали. Некоторые из них:

Wikimedia Commons имеет СМИ, связанные с Сталь .

,