Wie nie na metal luister nie, het geen sin van God nie!
- Volkskuns
Hallo %gebruikersnaam%.
weer in kontak. Vandag sal ek baie kort wees, want oor ses uur moet ek opstaan en gaan.
En vandag wil ek oor metaal praat. Maar nie oor musiek nie – daaroor kan ons een of ander tyd oor 'n glas bier praat, en nie op Habré nie. En nie eers oor metaal nie - maar oor metale! En ek wil praat oor daardie metale wat my in my lewe op een of ander manier verstom het met hul eienskappe.
Aangesien alle deelnemers aan die treffersparade deur een of ander supermoondheid onderskei word, sal daar geen plekke of wenners wees nie. Daar sal 'n metaal tien wees! Die reeksnommer beteken dus niks.
Laat ons gaan.
1. Mercurius
Kwik is die mees vloeibare metaal: sy smeltpunt is -39 °C. Dat dit giftig is - en selfs baie giftig - , en daarom sal ek myself nie herhaal nie.
Sedert antieke tye het mense nie vir kwik gebid nie - natuurlik "vloeibare silwer"! Alchemiste het geglo dat dit in kwik was dat die beroemde filosoof se klip iewers weggesteek is, byvoorbeeld, Jabir ibn Hayyan het geglo dat aangesien kwik 'n vloeibare metaal is, dit "absoluut" is: dit is vry van enige onsuiwerhede wat inherent is aan vaste metale. Swael is nog 'n onderwerp van Haiyan se bewondering - die element van vuur, dit is in staat om 'n suiwer "absolute" vlam te produseer, en daarom is alle ander metale (en aangesien dit die XNUMXste eeu was, was daar net 'n paar van hulle: sewe) is gevorm uit kwik en swael.
Hetsy in die XNUMXste eeu of nou, as jy kwik en swael meng, sal jy swart kwiksulfied kry (en dit is terloops een van die maniere om gemorste kwik te dekontamineer) - maar beslis nie metaal nie. Haiyan het hierdie ongelukkige mislukking verduidelik deur die feit dat al die dom mense 'n sekere "rypwordingsmiddel" kort wat sal lei tot die vervaardiging van metaal uit swart nonsens. En natuurlik het almal gehaas om die “ryper” te soek om goud te kry. Die geskiedenis van die soektog na die filosoof se klip is amptelik oop verklaar.
%username%, jy lag nou vir die alchemiste - maar hulle het uiteindelik hul doel bereik! In 1947 het Amerikaanse fisici die enigste stabiele isotoop van goud, Au-197, van die beta-verval van die isotoop Hg-197 verkry. Uit 100 mg kwik is soveel as 35 mikrogram goud onttrek – en dit word nou in die Chicago Museum of Science and Industry vertoon. So die alchemiste was reg - dit is moontlik! Dis net vrek duur...
Terloops, die enigste alchemis wat nie geglo het in die moontlikheid om goud uit ander metale te verkry nie, was Abu Aliyi Hussein ibn Abdullaah ibn al-Haasan ibn Aliyi ibn Sina – en vir die donker ongelowiges – sommer Avicenna.
Terloops, 'n ander metaal, gallium, kompeteer baie met kwik in sy voorkoms. Sy smeltpunt is 29 °C, op skool het hulle vir my 'n skouspelagtige truuk gewys: 'n stuk metaal word op jou hand geplaas...
..en dit is wat gebeur
Terloops, gallium kan nou by Alika gekoop word om so 'n toertjie uit te voer. Ek weet egter nie of hy deur doeane sal kom nie.
2. Titaan
Die harde titan is nie jou kwiksnot nie! Dit is die hardste metaal! Wel, in my kinder- en adolessensie het hulle in titanium op al hierdie vensters in openbare vervoer geskryf. Want hy het dit gekrap en met fyn metaalstof geverf.
Almal weet dat titanium, as gevolg van sy hardheid en ligheid, in lugvaart gebruik word. Ek sal jou vertel van 'n paar interessante toepassings.
Wanneer dit verhit word, begin titaan verskeie gasse absorbeer - suurstof, chloor en selfs stikstof. Dit word gebruik in installasies vir die suiwering van inerte gasse (argon, byvoorbeeld) - dit word deur buise gevul met titanium spons geblaas en verhit tot 500-600 °C. Terloops, by hierdie temperatuur is die titanspons in wisselwerking met water - suurstof word geabsorbeer, waterstof word vrygestel, maar gewoonlik pla waterstof in inerte gasse niemand nie, anders as water.
Wit titaandioksied TiO2 word gebruik in verf (soos titanium wit) en in die vervaardiging van papier en plastiek. Voedselbymiddel E171. Terloops, wanneer titaandioksied vervaardig word, moet die elementêre samestelling daarvan beheer word - maar glad nie om onsuiwerhede te verminder nie, maar om "witheid" by te voeg: dit is nodig dat die kleurelemente - yster, chroom, koper, ens. - dit was kleiner.
Titaankarbied, titaandiboried, titaankarbonitried is mededingers van wolframkarbied in terme van hardheid. Die nadeel is dat hulle ligter is.
Titaannitried word gebruik om instrumente, kerkkoepels en in die vervaardiging van kostuumjuwele te bedek, aangesien dit 'n kleur soortgelyk aan goud het. Al hierdie "mediese legerings" wat soos goud lyk, is bedek met titaniumnitried.
Terloops, aanhoudende wetenskaplikes het onlangs 'n legering gemaak wat harder is as titanium! Net om dit te bereik, moes ek palladium, silikon, fosfor, germanium en silwer meng. Die ding blyk duur te wees, en daarom het titanium weer gewen.
3. Wolfram
Wolfram is ook die teenoorgestelde van kwik: die mees vuurvaste metaal met 'n smeltpunt van 3422 °C. Dit is sedert die 200de eeu bekend, maar dit is nie die metaal self wat bekend is nie, maar die mineraal wolframiet, wat wolfram bevat. Terloops, die naam Wolf Rahm in die taal van die harde Duitsers beteken "wolfroom": die Duitsers wat tin gesmelt het, het regtig nie gehou van die vermenging van wolframiet nie, wat inmeng met die smelting en die blik in 'n skuim van slak verander het ( “dit het die blik verorber soos ’n wolf wat ’n skaap verslind”). Die metaal self is later, sowat XNUMX jaar later, geïsoleer.
Wat op die foto is, is nie eintlik wolfram nie, maar wolframkarbied, so as jy so 'n ring aan jou hand het, %username%, moet dan nie te veel bekommer nie. Wolframkarbied is 'n swaar en uiters harde verbinding - en word daarom gebruik in allerhande dele wat gebruik word om te klop; terloops, die "wenner" is 90% wolframkarbied. Goeie mense voeg ook wolframkarbied by as 'n punt vir pantserdeurdringende skulpe en koeëls. Maar nie net dit nie, ek sal jou later van 'n ander metaal vertel.
Terloops, alhoewel wolfram swaar is, ten spyte van sy groter digtheid in vergelyking met tradisionele en goedkoper lood, blyk wolframbeskerming minder swaar te wees met gelyke beskermende eienskappe of meer effektief met gelyke gewig. As gevolg van die vuurvastheid en hardheid van wolfram, wat dit moeilik maak om te verwerk, word in sulke gevalle meer rekbare wolframlegerings met die byvoeging van ander metale of 'n suspensie van verpoeierde wolfram (of sy verbindings) in 'n polimeerbasis gebruik. Dit blyk makliker, doeltreffender - maar net duurder. So in die geval van 'n uitval, %username%, kry vir jou 'n wolfraam-wapenrusting!
Terloops, ek het daarin geslaag om 'n vlek op my "ewige ring" met 'n soort chemikalie te plaas - en ek weet nie eers waarmee nie. So dit is "ewige" net vir gewone mense)))
4. Uranus
Die enigste natuurlike metaal wat as brandstof gebruik word. Wel - kernbrandstof.
Toe ek nog 'n skoolseun was, maar tot die universiteit toegelaat is (ek sal nie sê hoekom nie!), was ek altyd geamuseerd deur die reaksie van buitelandse studente wanneer kristalle van natriumuranilasetaat onder 'n mikroskoop aan hulle gewys is. Wel, daar is so 'n kwalitatiewe reaksie. Toe hulle die woord "uranil" vir buitelanders sê, is hulle van die vloer afgewaai. Almal het gelag.
Dit is vir my snaaks en hartseer dat die meeste van ons mense nou ook glo dat uraan verskriklik, gevaarlik en verskriklik is. Die afname in onderwys is duidelik.
Trouens, selfs in antieke tye is natuurlike uraanoksied gebruik om geel skottelgoed te maak. Dus, naby Napels, is 'n fragment van geel glas gevind wat 1% uraanoksied bevat en dateer uit 79 nC. e. Dit gloei nie in die donker nie en straal nie lig uit nie. Ek was in Zhovti Vody in die Oekraïne, waar uraankonsentraat ontgin word. Niemand skyn of maak geraas daar nie. En die antwoord is eenvoudig: natuurlike uraan is swak radioaktief - nie meer as graniete en basale, sowel as afvalhope en moltreine nie. Die uraan wat URANIUM is, is die isotoop U-235, waarvan daar slegs 0,7204% in die natuur is. Daar is so min daarvan dat kernwetenskaplikes hierdie isotoop moet isoleer en konsentreer (dit “verryk”) – die reaktor sal nie so maklik werk nie.
Terloops, daar was vroeër meer U-235 in die natuur – dit het net mettertyd verval. En aangesien daar meer daarvan was, kon 'n kernreaktor reg op die knie gemaak word. Letterlik. Dit is wat in Gaboen gebeur het by die Oklo-afsetting sowat 2 biljoen jaar gelede: water het deur die erts geloop, water is 'n natuurlike moderator van neutrone wat tydens die verval van uraan-235 vrygestel word - in totaal was daar net genoeg neutronenergie om deur die uraan-235-kern gevang word - en 'n kettingreaksie het begin. En die uraan het vir 'n paar honderd jaar gebrand totdat dit uitgebrand het ...
Dit is heelwat later ontdek, in 1972, toe by die uraanverrykingsaanleg in Pierrelat (Frankryk), tydens die ontleding van uraan van Oklo, 'n afwyking van die norm in die isotopiese samestelling van uraan gevind is. Die inhoud van die U-235 isotoop was 0,717% in plaas van die gewone 0,720%. Uraan is nie 'n wors nie, hier word ondergewig streng gestraf: alle kernfasiliteite is onderworpe aan streng beheer om die onwettige gebruik van splytbare materiaal vir militêre doeleindes te voorkom. En so het wetenskaplikes begin navorsing doen, nog 'n paar elemente gevind, soos neodymium en rutenium, en besef dat U-235 voor ons gesteel is, dit het eenvoudig uitgebrand, soos in 'n reaktor. Dit wil sê, die natuur het die kernreaktor lank voor ons uitgevind. Soos alles egter.
Uitgeputte uraan (dit is wanneer 235 weggeneem en aan kernwetenskaplikes gegee is, en U-238 oorgebly het) is swaar en hard, herinner ietwat aan wolfram in eienskappe, en word dus op dieselfde manier gebruik waar dit getref moet word. Daar is 'n storie hieroor uit die voormalige Joego-Slawië: hulle het pantserdeurdringende skulpe gebruik met 'n vuurpen wat uraan bevat. Die bevolking het probleme gehad, maar glad nie as gevolg van bestraling nie: fyn uraanstof het in die longe gekom, is geabsorbeer - en het vrugte afgewerp: uraan is giftig vir die niere. Dis dit – en daar is niks om vir uranielasetaat bang te wees nie! Dit is waar, dit is nie 'n dekreet volgens die wette van die Russiese Federasie nie - en daarom is daar ewige probleme met die aankoms van chemiese reagense wat uraan bevat - want vir 'n amptenaar is daar net een uraan.
En dan is daar uraanglas: 'n klein byvoeging van uraan gee 'n pragtige geelgroen fluoressensie.
En dis vrek mooi!
Terloops, dit is baie nuttig om vir gaste appels of slaai aan te bied, en dan 'n bietjie ultraviolet lig aan te skakel en te wys hoe mooi dit is. Wanneer almal dit klaar bewonder het, gooi terloops uit: “Wel, ja, natuurlik, dit is uraanglas...” En byt 'n stukkie van die appel uit die vaas af...
5. Osmium
Wel, aangesien ons reeds oor swaar uraan-wolfram gepraat het, is dit tyd om die swaarste metaal in die algemeen te noem - osmium. Sy digtheid is 22,62 g/cm3!
Osmium, synde die swaarste, verhoed egter niks om ook vlugtig te wees nie: in lug oksideer dit geleidelik tot OsO4, wat vlugtig en terloops baie giftig is. Ja, dit is 'n platinumgroepelement, maar dit is redelik geoksideer. Die naam "osmium" kom van die antieke Griekse ὀσμή - "reuk" - juis daarom: die chemiese reaksies van die oplos van die alkaliese legering osmiridium ('n onoplosbare oorblyfsel van platinum in aqua regia) in water of suur gaan gepaard met die vrystelling van 'n onaangename, aanhoudende reuk OsO4, wat die keel irriteer, soortgelyk aan die reuk van chloor of vrot radyse. Hierdie reuk is aangevoel deur Smithson Tennant (meer oor hom later), wat met osmiridium gewerk het - en die metaal so genoem het. En ek weet dat osmium in poeier moet wees en dit moet verhit word vir die proses om intensief voort te gaan - maar ek streef in elk geval nie daarna om vir 'n lang tyd naby hierdie metaal te wees nie.
Terloops, daar is ook so 'n isotoop Os-187. Daar is baie min daarvan in die natuur, en daarom word dit in sentrifuges van osmium geskei deur massaskeiding – net soos uraan. Hulle wag 9 maande vir skeiding - ja, ja, dit is heel moontlik om geboorte te gee. Daarom is Os-187 een van die duurste metale; dit is die inhoud daarvan wat die markprys van natuurlike osmium bepaal. Maar dit is nie die duurste nie, ek sal jou hieronder vertel.
6. Iridium
Aangesien ons oor die platinumgroep praat, is dit ook die moeite werd om iridium te onthou. Osmium het die titel van die swaarste metaal van iridium weggeneem – maar die verskil was in pennies: die digtheid van iridium is 22,53 g/cm3. Osmium en iridium is selfs in 1803 saam deur die Engelse chemikus S. Tennant ontdek - albei was teenwoordig as onsuiwerhede in natuurlike platinum wat uit Suid-Amerika gelewer is. Tennant was die eerste onder verskeie wetenskaplikes wat daarin geslaag het om 'n voldoende hoeveelheid van die onoplosbare oorskot na blootstelling van platinum aan aqua regia te verkry en voorheen onbekende metale daarin te identifiseer.
Maar anders as osmium, is iridium die verdompste stabiele metaal: in die vorm van 'n ingot los dit nie in enige sure of hul mengsels op nie! Enigsins! Selfs die formidabele fluoor neem dit net by 400-450 °C. Om iridium steeds op te los, moet jy dit met alkalië versmelt – en verkieslik in ’n stroom suurstof.
Die meganiese en chemiese sterkte van iridium word in die Kamer van Gewigte en Mates gebruik - die kilogramstandaard word van 'n platinum-iridium-legering gemaak.
Op die oomblik is iridium nie 'n bankmetaal nie, maar daar is reeds veranderinge hierin: in 2013 is iridium vir die eerste keer in die wêreld gebruik in die vervaardiging van amptelike munte deur die Nasionale Bank van Rwanda, wat 'n munt uitgereik het wat gemaak is. van suiwer metaal van 999 suiwerheid. 'n Iridium-muntstuk is uitgereik in die denominasie van 10 Rwandese frank. En verdomp - ek wil so 'n muntstuk hê!
Terloops, in my diepe jeug het ek eenkeer een of ander fantastiese storie in die "Jong Tegnikus" gelees, toe 'n ou op pad was na sukses en kon sand vir iridium ruil teen 'n 1:1 koers met 'n paar vreemdelinge in die kelder . Wel, jy sien, hulle het silikon nodig gehad! Ek onthou nie eers die titel en skrywer van die storie nie. Dankie - V. Shibaev. Die kabel is van daar af.
7. GoudKomaan, almal het hom gesien
In die lewe gebeur dit dikwels dat daar 'n werklike en 'n formele kampioen is. As iridium die werklike kampioen in chemiese weerstand is, dan is goud die formele een: dit is die mees elektronegatiewe metaal, 2,54 op die Pauling-skaal. Maar dit verhoed nie dat goud in mengsels van sure oplos nie, so, soos gewoonlik, het die louere gegaan na diegene wat ryker is.
En inderdaad, op die oomblik, danksy die feit dat China en die Russiese Federasie wegbeweeg van die beleid om goud en buitelandse valutareserwes in Amerikaanse dollar op te bou na die beleid om self goud op te bou, is goud die duurste bankmetaal: in prys het dit lankal platinum verbygesteek – en inderdaad die hele platinumgroep. Hou dus jou geld in 'n goue spaarbank, %username%!
Aangesien die alchemiese metode om goud te ontgin, duur getoon het, word hierdie metaal by raffinaderye verkry. En munte word reeds by munte gemaak. Dus, as 'n persoon wat daar en daar was, kan ek sê: wanneer werkers van sulke ondernemings 'n area besoek waar daar edelmetaal is, ruil hulle óf klere - en daar is nie 'n enkele pen of skuifspeld op hul werksklere - die rame by die kontrolepunt is glad nie dieselfde as by lughawens nie, alles word moeiliker daar. Of daar is 'n sogenaamde "naakte modus" - ja, jy het reg verstaan: 'n kontrolepunt vir seuns en 'n kontrolepunt vir meisies - jy sal binne aantrek. As jy 'n metaalinplanting het, is daar baie sertifikate, baie permitte, elke keer kyk hulle individueel of die inplanting op die plek is waar dit moet wees.
Terloops, hoe dink jy is die kontrolepunte by die banknootwerf georganiseer? Vraestelle lui nie!
Die antwoord is hier, maar dink 'n bietjie vir jouselfNa werk word niemand uitgelaat nie, insluitend bestuur, totdat al die produkte getel is. Ja - alles is streng. Maar niemand gee om wanneer daar in moeilike tye lone in produkte betaal is nie.
8. Litium
Anders as swaar osmium-iridium, is litium die ligste metaal, sy digtheid is slegs 0,534 g/cm3. Dit is 'n alkalimetaal, maar die mees onaktiewe van die hele groep: dit ontplof nie in water nie, maar reageer rustig, in lug oksideer dit ook nie baie nie, en dit is nie maklik om dit aan die brand te steek nie: na 100 °C dit is so goed bedek met oksied dat dit nie verder oksideer nie. Daarom is litium die enigste alkalimetaal wat nie in keroseen gestoor word nie - hoekom, as dit redelik inert is? En dit is gelukkig – as gevolg van sy lae digtheid sou litium in keroseen dryf.
Natuurlike litium bestaan uit twee isotope: Li-6 en Li-7. Aangesien die atoom self so klein is, beïnvloed die ekstra neutron die orbitale radius en die opwekkingsenergie van die elektron aansienlik, en daarom is die gewone atoomspektrum van hierdie twee isotope anders - daarom is dit moontlik om hulle te bepaal selfs sonder enige massaspektrometers - en dit is die enigste uitsondering in die natuur! Beide isotope is baie belangrik in kernenergie; terloops, Li-6-deuteried word as termonukleêre kruit in termonukleêre wapens gebruik - en ek sal nie 'n woord meer oor hierdie onderwerp sê nie!
Litium word ook deur psigiaters gebruik as 'n normometikum vir die behandeling en voorkoming van manie. Toe ek as student deeltyds by die departement gewerk het, het ’n tannie na ons toe gekom met bloedplasma waarin dit nodig was om litium te bepaal. Ek het op 'n stadium in die literatuur gaan kyk (daar was nog nie internet nie) om te verstaan hoekom litium enigsins daar bepaal moet word? En ek het uitgevind... Van die volgende besoek af het ek terloops vir my tannie gevra, wie se bloed is dit in elk geval? Toe sy antwoord dat dit hare is, het ek harder probeer om haar nie persoonlik te ontmoet nie.
Wel, so - litium en litium, dit word soms selfs in water opgespoor. Terloops, daar is nogal baie daarvan in die water in Lviv.
9. Francium
Frankryk het 'n hele stel titels. Wel, eerstens, francium is die skaarsste metaal. Die hele inhoud daarvan is heeltemal radiogenies: dit bestaan as 'n tussenproduk van die verval van uraan-235 en torium-232. Die totale inhoud van francium in die aardkors word op 340 gram geskat. Die kol in die prentjie hierbo is dus nie 'n frontale foto van 'n swart gat nie, maar ongeveer 200 000 francium-atome in 'n magneties-optiese lokval. Alle isotope van francium is radioaktief; die langlewende isotoop, Fr-223, het 'n halfleeftyd van 22,3 minute. Dis hoekom Frankryk so klein is.
Francium het egter die laagste elektronegatiwiteit van enige element wat tans bekend is, teen 0,7 op die Pauling-skaal. Gevolglik is francium ook die mees chemies aktiewe alkalimetaal en vorm die sterkste alkali - franciumhidroksied FrOH. En moenie vra, %username%, hoe hulle dit alles bepaal het met 'n element waarvan daar nie veel is nie, en wat elke 22,3 minute twee keer so klein word, en die navorser self glo al hoe helderder. Daarom is dit alles interessant en vermaaklik, maar francium word feitlik nêrens gebruik nie.
10. Kalifornië/>
Kalifornië is glad nie in hierdie wêreld nie, maar dit word op twee plekke vervaardig: Dimitrovgrad in die Russiese Federasie en Oak Ridge National Laboratory in die VSA. Om een gram kalifornium te produseer, word plutonium of curium in 'n kernreaktor aan langtermyn neutronbestraling onderwerp - van 8 maande tot 1,5 jaar. Die hele lyn van verval lyk soos volg: Plutonium-Americium-Curium-Berkley-Califorium. California-252 is die eindresultaat van die ketting - hierdie element kan nie in 'n swaarder isotoop omgeskakel word nie, aangesien sy kern as 't ware sê "dankie, ek is vol" en swak reageer op blootstelling aan neutrone.
Op die pad om plutonium in kalifornium om te skakel, verval 100% van 99,7% van die kerne. Slegs 0,3% van die kerne word van verval gehou en maak dit deur die hele stadium. En die produk moet uitgelig word! Die isotoop word geïsoleer deur ekstraksie, ekstraksiechromatografie of as gevolg van ioonuitruiling. Om dit 'n metaalagtige voorkoms te gee, word 'n reduksiereaksie uitgevoer.
Dit neem 252 kilogram plutonium-10 om een gram Kalifornië-239 te produseer.
Die jaarlikse hoeveelheid Kalifornië-252 wat ontgin word, is 40-80 mikrogram, en volgens kenners is die wêreldreserwe van Kalifornië nie meer as 8 gram nie. Daarom is Kalifornië, of meer presies California-252, die duurste industriële metaal in die wêreld, die koste van een gram in verskillende jare het gewissel van 6,5 tot 27 miljoen dollar.
Die logiese vraag is: wie het dit in elk geval nodig? Jy kan nie 'n ketting daarvan om jou nek maak nie, jy kan dit nie vir jou geliefde in die vorm van 'n ring gee nie. Die feit is dat Cf-252 'n hoë neutronvermenigvuldigingsfaktor (bo 3) het. 'n Gram Cf-252 straal ongeveer 3⋅1012 neutrone per sekonde uit. Ja, dit is potensieel moontlik om 'n atoombom te maak, maar uraan en dieselfde plutonium is goedkoper, so kalifornium self word gebruik as 'n bron van neutrone in verskeie studies, insluitend in industriële in-lyn neutron aktivering ontleders op 'n vervoerband. Terloops, %username%, ek het persoonlik hierdie Kaliforniër gesien in die vorm van 'n klein ampulle wat uit 'n stewige vat stralingsbeskerming gehaal is en vinnig op die regte plek op die ontleder ingedruk is.
Dit is duidelik dat vir daardie soort geld, kalifornium eenvoudig 'n gif moet wees, alhoewel nie so cool nie, , maar neutrone is ook niks. Maar dit blyk 'n bietjie duur, natuurlik.
Wel, alles blyk klaar te wees – omtrent vier ure se slaap oor voor die reis. Ek hoop dit het interessant geword, en ek het dit nie verniet gekrabbel nie.
Ek wens jou, %username%, om so hard soos titanium te wees, maklik om te klim soos litium, onwrikbaar soos iridium en waardevol soos Kaliforniër! Wel, meer goud in jou sak, natuurlik.
(jy kan hierdie heildronk met die volgende vakansie spog - moenie my bedank nie)
Bron: will.com