Qui no escolta metall no té sentit de Déu!
- Art popular
Hola %username%.
tornar en contacte. Avui seré molt breu, perquè en sis hores m'he d'aixecar i marxar.
I avui vull parlar del metall. Però no de música: en podem parlar alguna vegada amb una copa de cervesa, i no a Habré. I ni tan sols sobre metall, sinó sobre metalls! I vull parlar d'aquells metalls que a la meva vida d'una manera o altra em van sorprendre amb les seves propietats.
Com que tots els participants a la desfilada es distingeixen per algun tipus de superpotència, no hi haurà places ni guanyadors. Hi haurà un deu de metall! Així que el número de sèrie no vol dir res.
Vaja.
1. Mercuri
El mercuri és el metall més líquid: el seu punt de fusió és de -39 °C. Que és tòxic -i fins i tot molt tòxic- , i per tant no em repetiré.
Des de l'antiguitat, la gent no ha resat pel mercuri, per descomptat, "plata líquida"! Els alquimistes creien que era en el mercuri on s'amagava la famosa pedra filosofal en algun lloc, per exemple, Jabir ibn Hayyan creia que com que el mercuri és un metall líquid, és "absolut": està lliure de qualsevol impuresa inherent als metalls sòlids. El sofre és un altre tema d'admiració de Haiyan: l'element del foc, és capaç de produir una flama "absoluta" pura i, per tant, tots els altres metalls (i des del segle VIII, només n'hi havia uns quants: set) format a partir de mercuri i sofre.
Tant si al segle VIII com ara, si barreges mercuri i sofre, obtindràs sulfur de mercuri negre (i aquesta, per cert, és una de les maneres de descontaminar el mercuri vessat), però certament no metall. Haiyan va explicar aquest desafortunat fracàs pel fet que totes les persones estúpides no tenen un cert "agent de maduració" que conduirà a la producció de metall a partir de tonteria negre. I, per descomptat, tothom es va afanyar a buscar el "madurador" per aconseguir or. La història de la recerca de la pedra filosofal s'ha declarat oficialment oberta.
%username%, ara us esteu rient dels alquimistes, però finalment han aconseguit el seu objectiu! El 1947, els físics nord-americans van obtenir l'únic isòtop estable d'or, Au-197, a partir de la desintegració beta de l'isòtop Hg-197. A partir de 100 mg de mercuri, es van extreure fins a 35 micrograms d'or, i ara es mostren al Museu de Ciència i Indústria de Chicago. Així que els alquimistes tenien raó: és possible! És molt car...
Per cert, l'únic alquimista que no creia en la possibilitat d'obtenir or d'altres metalls va ser Abu Aliyi Hussein ibn Abdullaah ibn al-Haasan ibn Aliyi ibn Sina -i per als infidels foscos- simplement Avicena.
Per cert, un altre metall, el gal·li, competeix molt amb el mercuri en la seva aparença. El seu punt de fusió és de 29 °C, a l'escola em van ensenyar un truc espectacular: es posa un tros de metall a la mà...
..i això és el que passa
Per cert, ara es pot comprar gal·li a Alika per fer aquest truc. No sé, però, si passarà la duana.
2. Titani
El dur tità no és el teu moc de mercuri! Aquest és el metall més dur! Bé, en la meva infantesa i adolescència van escriure en titani a totes aquestes finestres del transport públic. Perquè el va ratllar i el va pintar amb pols de metall fi.
Tothom sap que el titani, per la seva duresa i lleugeresa, s'utilitza en l'aviació. Us explicaré algunes aplicacions interessants.
Quan s'escalfa, el titani comença a absorbir diversos gasos: oxigen, clor i fins i tot nitrogen. S'utilitza en instal·lacions per a la purificació de gasos inerts (argó, per exemple): es bufa a través de tubs plens d'esponja de titani i s'escalfa a 500-600 °C. Per cert, a aquesta temperatura l'esponja de titani interacciona amb l'aigua: s'absorbeix l'oxigen, s'allibera hidrogen, però normalment l'hidrogen en gasos inerts no molesta a ningú, a diferència de l'aigua.
El diòxid de titani blanc TiO2 s'utilitza en pintures (com el blanc de titani) i en la producció de paper i plàstics. Additiu alimentari E171. Per cert, quan es produeix diòxid de titani, s'ha de controlar la seva composició elemental, però no per reduir les impureses, sinó per afegir "blancura": cal que els elements colorants - ferro, crom, coure, etc. —Era més petit.
El carbur de titani, el diborur de titani i el carbonitrur de titani són competidors del carbur de tungstè en termes de duresa. El desavantatge és que són més lleugers.
El nitrur de titani s'utilitza per revestir instruments, cúpules d'església i en la producció de bijuteria, ja que té un color semblant a l'or. Tots aquests "aliatges mèdics" que semblen or estan recoberts de nitrur de titani.
Per cert, científics persistents han fet recentment un aliatge que és més dur que el titani! Només per aconseguir-ho, vaig haver de barrejar pal·ladi, silici, fòsfor, germani i plata. La cosa va resultar cara i, per tant, el titani va tornar a guanyar.
3. Tungstè
El tungstè també és el contrari del mercuri: el metall més refractari amb un punt de fusió de 3422 °C. Es coneix des del segle XVI, però, no és el metall en si el que es coneix, sinó el mineral wolframita, que conté tungstè. Per cert, el nom de Wolf Rahm en la llengua dels alemanys durs significa "crema de llop": als alemanys que fonien estany no els agradava realment la barreja de wolframita, que interferia amb la fosa, convertint la llauna en una escuma d'escòria ( “va devorar la llauna com un llop que devora una ovella”). El metall en si es va aïllar més tard, uns 200 anys després.
El que hi ha a la foto en realitat no és tungstè, sinó carbur de tungstè, així que si teniu un anell a la mà, %username%, no us preocupeu massa. El carbur de tungstè és un compost pesat i extremadament dur i, per tant, s'utilitza en tot tipus de peces que s'utilitzen per batre; per cert, el "guanyador" és el 90% de carbur de tungstè. La gent bona també afegeix carbur de tungstè com a punta per a petxines i bales perforants. Però no només això, més endavant us parlaré d'un altre metall.
Per cert, tot i que el tungstè és pesat, malgrat la seva major densitat en comparació amb el plom tradicional i més barat, la protecció del tungstè resulta ser menys pesada amb les mateixes propietats protectores o més eficaç amb el mateix pes. A causa de la refractarietat i duresa del tungstè, que dificulta el processament, en aquests casos s'utilitzen aliatges de tungstè més dúctils amb l'addició d'altres metalls o una suspensió de tungstè en pols (o els seus compostos) en una base de polímer. Resulta més fàcil, més eficaç, però només més car. Per tant, en cas de caiguda, %username%, aconseguiu-vos una armadura de tungstè!
Per cert, vaig aconseguir posar una taca al meu "anell etern" amb algun tipus de producte químic, i ni tan sols sé amb què. Així que és "etern" només per a la gent normal)))
4. Urà
L'únic metall natural que s'utilitza com a combustible. Bé, combustible nuclear.
Quan encara era un alumne, però estava admès a la universitat (no diré per què!), sempre em va fer gràcia la reacció dels estudiants estrangers quan se'ls mostrava cristalls d'acetat d'uranil sòdic al microscopi. Bé, hi ha una reacció tan qualitativa. Quan van dir la paraula "uranil" als estrangers, els van volar del terra. Tothom va riure.
Em fa gràcia i trist que ara la majoria de la nostra gent també cregui que l'urani és terrible, perillós i terrible. El descens de l'educació és evident.
De fet, fins i tot en l'antiguitat, l'òxid d'urani natural s'utilitzava per fer plats grocs. Així, a prop de Nàpols, es va trobar un fragment de vidre groc que contenia un 1% d'òxid d'urani i que datava de l'any 79 dC. e. No brilla a la foscor i no emet llum. Vaig estar a Zhovti Vody a Ucraïna, on s'extreu el concentrat d'urani. Allà ningú brilla ni fa soroll. I la resposta és senzilla: l'urani natural és dèbilment radioactiu, no més que granits i basalts, així com munts de residus i metro. L'urani que és URANI és l'isòtop U-235, del qual només hi ha un 0,7204% a la natura. N'hi ha tan poc que els científics nuclears necessiten aïllar i concentrar aquest isòtop ("enriquir-lo"): el reactor no funcionarà tan fàcilment.
Per cert, abans hi havia més U-235 a la natura: amb el pas del temps només es va deteriorar. I com que n'hi havia més, es podia fer un reactor nuclear just al genoll. Literalment. Això és el que va passar a Gabon al jaciment d'Oklo fa uns 2 milions d'anys: l'aigua passava pel mineral, l'aigua és un moderador natural dels neutrons que s'emeten durant la desintegració de l'urani-235; en total, hi havia prou energia de neutrons per ser capturat pel nucli d'urani-235 - i va començar una reacció en cadena. I l'urani va cremar durant diversos centenars d'anys fins que es va cremar...
Això es va descobrir molt més tard, l'any 1972, quan a la planta d'enriquiment d'urani de Pierrelat (França), durant l'anàlisi de l'urani d'Oklo, es va trobar una desviació de la norma en la composició isotòpica de l'urani. El contingut de l'isòtop U-235 era del 0,717% en lloc del 0,720% habitual. L'urani no és una llonganissa, aquí el pes baix està estrictament castigat: totes les instal·lacions nuclears estan sotmeses a un estricte control per evitar l'ús il·legal de materials fissils amb finalitats militars. I així els científics van començar a investigar, van trobar un parell d'elements més, com el neodimi i el ruteni, i es van adonar que l'U-235 era robat abans que nosaltres, simplement es va cremar, com en un reactor. És a dir, la natura va inventar el reactor nuclear molt abans que nosaltres. Tanmateix, com tot.
L'urani empobrit (és quan es va emportar el 235 i es va donar als científics nuclears, i va romandre l'U-238) és pesat i dur, recorda una mica el tungstè en propietats i, per tant, s'utilitza de la mateixa manera on cal colpejar-lo. Hi ha una història sobre això de l'antiga Iugoslàvia: van utilitzar petxines perforants amb un percutor que contenia urani. La població va tenir problemes, però no per la radiació: la pols fina d'urani va entrar als pulmons, s'absorbeix i va donar els seus fruits: l'urani és tòxic per als ronyons. Això és tot, i no hi ha res a tenir por de l'acetat d'uranil! És cert que no es tracta d'un decret segons les lleis de la Federació Russa -i, per tant, hi ha problemes eterns amb l'arribada de reactius químics que contenen urani- perquè per a un funcionari només hi ha un urani.
I després hi ha el vidre d'urani: una petita addició d'urani dóna una bella fluorescència groc-verd.
I és molt bonic!
Per cert, és molt útil oferir als convidats pomes o amanida, i després encendre una mica de llum ultraviolada i mostrar com de bonic és. Quan tothom l'hagi acabat d'admirar, llenceu casualment: "Bé, sí, és clar, això és vidre d'urani..." I mossegueu un tros de poma del gerro...
5. Osmi
Bé, com que hem parlat d'urani-tungstè pesat, és hora d'anomenar el metall més pesat en general: l'osmi. La seva densitat és de 22,62 g/cm3!
Tanmateix, l'osmi, en ser el més pesat, no impedeix que res sigui també volàtil: a l'aire s'oxida a poc a poc a OsO4, que és volàtil i, per cert, molt verinós. Sí, és un element del grup del platí, però està força oxidat. El nom "osmi" prové del grec antic ὀσμή - "olor" - precisament per això: les reaccions químiques de dissoldre l'aliatge alcalí osmiridium (un residu insoluble de platí a l'aigua regia) en aigua o àcid van acompanyades de l'alliberament de una olor desagradable i persistent OsO4, irritant la gola, semblant a l'olor de clor o rave podrit. Aquesta olor va ser detectada per Smithson Tennant (més sobre ell més tard), que va treballar amb osmiridi, i va anomenar el metall així. I sé que l'osmi ha d'estar en pols i s'ha d'escalfar perquè el procés continuï de manera intensiva, però en qualsevol cas, no m'esforce per estar molt de temps a prop d'aquest metall.
Per cert, també hi ha aquest isòtop Os-187. N'hi ha molt poc a la natura i, per tant, es separa de l'osmi a les centrífugues per separació de massa, igual que l'urani. Esperen 9 mesos per a la separació: sí, sí, és molt possible donar a llum. Per tant, Os-187 és un dels metalls més cars; és el seu contingut el que determina el preu de mercat de l'osmi natural. Però no és el més car, us ho explicaré a continuació.
6. Iridio
Com que estem parlant del grup del platí, també val la pena recordar l'iridi. L'osmi va treure el títol del metall més pesat de l'iridi, però la diferència era en cèntims: la densitat de l'iridi és de 22,53 g/cm3. Fins i tot l'osmi i l'iridi van ser descoberts junts el 1803 pel químic anglès S. Tennant; tots dos estaven presents com a impureses en el platí natural lliurat des d'Amèrica del Sud. Tennant va ser el primer entre diversos científics que va aconseguir obtenir una quantitat suficient del residu insoluble després de l'exposició del platí a l'aigua regia i identificar-hi metalls desconeguts anteriorment.
Però a diferència de l'osmi, l'iridi és el metall més estable: en forma de lingot no es dissol en cap àcid ni en les seves mescles! En absolut! Fins i tot el formidable fluor només el pren a 400-450 °C. Per tal de dissoldre l'iridi, heu de fusionar-lo amb àlcalis, i preferiblement en un corrent d'oxigen.
La resistència mecànica i química de l'iridi s'utilitza a la Cambra de Peses i Mesures: l'estàndard de quilograms està fet d'un aliatge de platí-iridi.
De moment, l'iridi no és un metall bancari, però ja hi ha canvis en això: l'any 2013, l'iridi es va utilitzar per primera vegada al món en la producció de monedes oficials pel Banc Nacional de Rwanda, que va emetre una moneda feta de metall pur de puresa 999. Es va emetre una moneda d'iridi amb una denominació de 10 francs ruandesos. I carai, m'agradaria una moneda així!
Per cert, en la meva profunda joventut, una vegada vaig llegir una història fantàstica al "Jove tècnic", quan un noi estava en el seu camí cap a l'èxit i va poder canviar sorra per iridi a un ritme d'1:1 amb alguns extraterrestres al soterrani. . Bé, ja ho veus, necessitaven silici! No recordo ni el títol i l'autor de la història. Gràcies - V. Xibaev. El cable és d'allà.
7. OrVinga, tothom el va veure
A la vida sovint passa que hi ha un campió real i un campió formal. Si l'iridi és el campió real de la resistència química, aleshores l'or és el formal: és el metall més electronegatiu, 2,54 a l'escala de Pauling. Però això no impedeix que l'or es dissolgui en mescles d'àcids, de manera que, com és habitual, els llorers van anar als més rics.
I, de fet, de moment, gràcies al fet que la Xina i la Federació Russa s'allunyen de la política d'acumulació d'or i reserves de divises en dòlars dels EUA a la política d'acumulació d'or en si, l'or és el metall bancari més car: en preu ha superat durant molt de temps el platí i, de fet, tot el grup de platí. Així que guarda els teus diners en una caixa d'estalvis d'or, %username%!
Com que el mètode alquímic d'extracció d'or ha demostrat ser car, aquest metall s'obté a les refineries. I les monedes ja es fan a les ceques. Per tant, com a persona que ha estat tant allà com allà, puc dir: quan els treballadors d'aquestes empreses visiten una zona on hi ha metalls preciosos, o bé es canvien de roba, i no hi ha un sol passador o clip a la seva roba de treball. - els marcs al control no són gens iguals que als aeroports, allà tot s'està endurint. O hi ha l'anomenat "mode nu", sí, heu entès bé: un punt de control per a nois i un punt de control per a noies, us vestireu a dins. Si tens un implant metàl·lic, hi ha molts certificats, molts permisos, cada cop comproven individualment que l'implant està al lloc on hauria d'estar.
Per cert, com creus que estan organitzats els controls al pati de bitllets? Els papers no sonen!
La resposta està aquí, però pensa una mica per tu mateixDesprés de la feina, ningú no pot sortir, inclosa la direcció, fins que s'hagin comptat tots els productes. Sí, tot és estricte. Però a ningú li importa quan, en temps difícils, els salaris es pagaven en productes.
8. Liti
A diferència de l'osmi-iridi pesat, el liti és el metall més lleuger, la seva densitat és de només 0,534 g/cm3. És un metall alcalí, però el més inactiu de tot el grup: no explota a l'aigua, sinó que reacciona tranquil·lament, a l'aire tampoc s'oxida gaire i no és fàcil calar-li foc: després dels 100 °C. està tan ben cobert d'òxid que no s'oxida més. Per tant, el liti és l'únic metall alcalí que no s'emmagatzema al querosè, per què, si és bastant inert? I això és una sort: a causa de la seva baixa densitat, el liti suraria al querosè.
El liti natural està format per dos isòtops: Li-6 i Li-7. Com que l'àtom és tan petit, el neutró addicional afecta significativament el radi orbital i l'energia d'excitació de l'electró i, per tant, l'espectre atòmic habitual d'aquests dos isòtops és diferent; per tant, és possible determinar-los fins i tot sense cap espectròmetre de masses. - i aquesta és l'única excepció a la natura! Tots dos isòtops són molt importants en l'energia nuclear; per cert, el deutèrur de Li-6 s'utilitza com a pólvora termonuclear en armes termonuclears, i no diré una paraula més sobre aquest tema!
El liti també és utilitzat pels psiquiatres com a normomètic per al tractament i la prevenció de la mania. Quan jo treballava a temps parcial al departament com a estudiant, ens va venir una tieta amb plasma sanguini en el qual calia determinar el liti. En algun moment, vaig anar a buscar la literatura (encara no hi havia Internet) per entendre per què s'hi hauria de determinar el liti? I em vaig assabentar... A partir de la següent visita, li vaig preguntar casualment a la meva tia, de qui era la sang? Quan ella va respondre que era seva, vaig intentar no conèixer-la personalment.
Bé, doncs, liti i liti, de vegades es detecta fins i tot a l'aigua. Per cert, n'hi ha força a l'aigua a Lviv.
9. Franci
França té tot un conjunt de títols. Bé, en primer lloc, el franci és el metall més rar. Tot el seu contingut és completament radiogènic: existeix com a producte intermedi de la desintegració de l'urani-235 i el tori-232. El contingut total de franci a l'escorça terrestre s'estima en 340 grams. Així, el punt de la imatge de dalt no és una foto frontal d'un forat negre, sinó uns 200 àtoms de franci en una trampa magnètica-òptica. Tots els isòtops del franci són radioactius; l'isòtop de vida més llarga, Fr-000, té una semivida de 223 minuts. Per això França és tan petita.
Tanmateix, el franci té l'electronegativitat més baixa de qualsevol element conegut actualment, a 0,7 a l'escala de Pauling. En conseqüència, el franci també és el metall alcalí més actiu químicament i forma l'àlcali més fort: l'hidròxid de franci FrOH. I no pregunteu, %username%, com van determinar tot això amb un element del qual no hi ha gaire, i que cada 22,3 minuts es fa el doble de petit, i el mateix investigador brilla cada cop més. Per tant, tot això és interessant i entretingut, però el franci pràcticament no s'utilitza enlloc.
10. Califòrnia/>
Califòrnia no és gens en aquest món, però es produeix a dos llocs: Dimitrovgrad a la Federació de Rússia i Oak Ridge National Laboratory als EUA. Per produir un gram de califòrni, el plutoni o el curi se sotmeten a una irradiació de neutrons a llarg termini en un reactor nuclear, de 8 mesos a 1,5 anys. Tota la línia de desintegracions té aquest aspecte: Plutoni-Americium-Curium-Berkley-Califori. Califòrnia-252 és el resultat final de la cadena: aquest element no es pot convertir en un isòtop més pesat, ja que el seu nucli, per dir-ho, diu "gràcies, estic ple" i respon dèbilment a l'exposició als neutrons.
En el camí de convertir el plutoni en califòrni, el 100% del 99,7% dels nuclis es desintegra. Només el 0,3% dels nuclis es protegeix de la desintegració i aconsegueixen tota l'etapa. I cal destacar el producte! L'isòtop s'aïlla per extracció, cromatografia d'extracció o per intercanvi iònic. Per donar-li un aspecte metàl·lic, es realitza una reacció de reducció.
Es necessiten 252 quilos de plutoni-10 per produir un gram de Califòrnia-239.
La quantitat anual de Califòrnia-252 extreta és de 40-80 micrograms i, segons els experts, la reserva mundial de Califòrnia no supera els 8 grams. Per tant, Califòrnia, o més precisament Califòrnia-252, és el metall industrial més car del món, el cost d'un gram en diferents anys va variar entre 6,5 i 27 milions de dòlars.
La pregunta lògica és: qui ho necessita de totes maneres? No pots fer-ne una cadena al coll, no pots donar-la al teu ésser estimat en forma d'anell. El fet és que el Cf-252 té un alt factor de multiplicació de neutrons (per sobre de 3). Un gram de Cf-252 emet uns 3⋅1012 neutrons per segon. Sí, és potencialment possible fer una bomba atòmica, però l'urani i el mateix plutoni són més barats, de manera que el propi califòrni s'utilitza com a font de neutrons en diversos estudis, inclòs en analitzadors industrials d'activació de neutrons en línia en una cinta transportadora. Per cert, %username%, personalment vaig veure aquest californià en forma d'una petita ampolla, que es va treure d'un gran barril de protecció contra la radiació i es va posar ràpidament al lloc correcte de l'analitzador.
Està clar que per aquesta mena de diners, el califòrni simplement ha de ser un verí, encara que no tan genial, , però els neutrons tampoc no són res. Però resulta una mica car, és clar.
Bé, sembla que tot està fet: queden unes quatre hores de son abans del viatge. Espero que hagi resultat interessant i no ho vaig escriure tot això en va.
Et desitjo, %username%, que siguis tan dur com el titani, fàcil d'escalar com el liti, inflexible com l'iridi i valuós com el californià! Bé, més or a la butxaca, és clar.
(podeu mostrar aquest brindis a les properes vacances, no m'ho agraïu)
Font: www.habr.com