Aki nem hallgat metalt, annak nincs értelme Istentől!
- Népművészet
Szia %username%.
vissza a kapcsolatot. Ma nagyon rövid leszek, mert hat óra múlva fel kell kelnem és indulnom.
És ma a fémről szeretnék beszélni. De nem a zenéről – erről valamikor egy pohár sör mellett beszélhetünk, és nem Habréról. És még csak nem is a fémről – hanem a fémekről! És szeretnék beszélni azokról a fémekről, amelyek az életemben így vagy úgy lenyűgöztek tulajdonságaikkal.
Mivel a slágerparádé minden résztvevőjét megkülönbözteti valamiféle szupererő, nem lesz sem helyezés, sem győztes. Lesz egy fém tízes! Tehát a sorozatszám nem jelent semmit.
Megy.
1. Merkúr
A higany a legfolyékonyabb fém: olvadáspontja -39 °C. Hogy mérgező – sőt nagyon mérgező – , és ezért nem ismétlem magam.
Ősidők óta az emberek nem imádkoztak higanyért – természetesen „folyékony ezüstért”! Az alkimisták úgy vélték, hogy a higanyban rejtették el valahol a híres bölcsek kövét, például Jabir ibn Hayyan úgy vélte, hogy mivel a higany folyékony fém, „abszolút”: mentes a szilárd fémekben rejlő szennyeződésektől. A kén is Haiyan csodálatának tárgya - a tűz eleme, amely tiszta „abszolút” lángot képes létrehozni, ezért az összes többi fém (és mivel ez a XNUMX. század volt, csak néhány volt belőlük: hét) higanyból és kénből képződik.
Akár a XNUMX. században, akár most, ha higanyt és ként keverünk össze, fekete higany-szulfidot kapunk (és mellesleg ez a kiömlött higany fertőtlenítésének egyik módja) – de fémet biztosan nem. Haiyan ezt a szerencsétlen kudarcot azzal magyarázta, hogy minden hülye emberből hiányzik egy bizonyos „érlelőanyag”, amely a fekete ostobaságból fém előállításához vezet. És persze mindenki rohant megkeresni az „érlelõt”, hogy aranyhoz jusson. A bölcsek köve utáni kutatás történetét hivatalosan is nyitottnak nyilvánították.
%username%, most az alkimistákon nevetsz – de végre elérték a céljukat! 1947-ben amerikai fizikusok a Hg-197 izotóp béta-bomlásából nyerték az arany egyetlen stabil izotópját, az Au-197-et. 100 mg higanyból 35 mikrogramm aranyat vontak ki – és most a Chicagói Tudományos és Ipari Múzeumban láthatók. Tehát az alkimistáknak igazuk volt – lehetséges! Csak rohadt drága...
Egyébként az egyetlen alkimista, aki nem hitt abban, hogy más fémekből aranyat nyerhet, Abu Aliyi Hussein ibn Abdullaah ibn al-Haasan ibn Aliyi ibn Sina – a sötét hitetlenek számára pedig egyszerűen Avicenna – volt.
Egyébként egy másik fém, a gallium megjelenésében nagyon felveszi a versenyt a higannyal. Az olvadáspontja 29 °C, az iskolában mutattak be egy látványos trükköt: valami fémdarabot tesznek a kezedre...
..és ez történik
A galliumot egyébként most az Alikánál lehet venni egy ilyen trükk végrehajtásához. Azt azonban nem tudom, hogy átjut-e a vámon.
2. Titán
A kemény titán nem a te higany takonyod! Ez a legkeményebb fém! Nos, gyerekkoromban és serdülőkoromban titánnal írtak ezekre az ablakokra a tömegközlekedésben. Mert megkarcolta és finom fémporral festette.
Mindenki tudja, hogy a titánt keménysége és könnyűsége miatt a repülésben használják. Mesélek néhány érdekes alkalmazásról.
Melegítéskor a titán különféle gázokat kezd elnyelni - oxigént, klórt és még nitrogént is. Ezt inert gázok (például argon) tisztítására szolgáló berendezésekben használják - titán szivaccsal töltött csövön keresztül fújják át, és 500-600 °C-ra melegítik. Egyébként ezen a hőmérsékleten a titánszivacs kölcsönhatásba lép a vízzel - az oxigén felszívódik, hidrogén szabadul fel, de általában az inert gázokban lévő hidrogén senkit nem zavar, ellentétben a vízzel.
A fehér titán-dioxid TiO2-t festékekben (például titánfehérben), valamint papír- és műanyaggyártásban használják. Élelmiszer-adalékanyag E171. Egyébként a titán-dioxid előállítása során ellenőrizni kell annak elemi összetételét - de egyáltalán nem a szennyeződések csökkentése, hanem a „fehérség” hozzáadása érdekében: szükséges, hogy a színező elemek - vas, króm, réz stb. - kisebb volt.
A titán-karbid, a titán-diborid, a titán-karbonitrid keménység tekintetében versenytársai a volfrám-karbidnak. Hátránya, hogy könnyebbek.
A titán-nitridet hangszerek, templomkupolák bevonására, valamint ruhaékszerek gyártására használják, mivel az aranyhoz hasonló színe van. Mindezek az aranynak látszó „orvosi ötvözetek” titán-nitriddel vannak bevonva.
Egyébként a kitartó tudósok nemrégiben olyan ötvözetet készítettek, amely keményebb, mint a titán! Ahhoz, hogy ezt elérjem, össze kellett kevernem palládiumot, szilíciumot, foszfort, germániumot és ezüstöt. A dolog drágának bizonyult, és ezért ismét a titán nyert.
3. Volfrám
A volfrám a higany ellentéte is: a legtűzállóbb fém, olvadáspontja 3422 °C. század óta ismert, azonban nem magát a fémet, hanem a volfrámot tartalmazó wolframit ásványt ismerik. A Wolf Rahm név egyébként a kemény németek nyelvén „farkaskrémet” jelent: az ónt olvasztó németek nagyon nem szerették a wolframit keverését, amely megzavarta az olvasztást, és az ónt salakhabbá változtatta ( „felfalta az ónt, mint a farkas a juhot”). Magát a fémet később, körülbelül 200 évvel később izolálták.
Ami a képen látható, az valójában nem volfrám, hanem keményfém, tehát ha van egy ilyen gyűrű a kezén, %username%, akkor ne aggódjon túl sokat. A volfrám-karbid nehéz és rendkívül kemény vegyület - ezért mindenféle alkatrészben használják, amelyet verni szoktak; egyébként a „győztes” a 90%-ban volfrámkarbid. A jó emberek volfrám-karbidot is adnak páncéltörő lövedékekhez és golyókhoz. De nem csak erről, később egy másik fémről is mesélek.
Egyébként, bár a volfrám nehéz, a hagyományos és olcsóbb ólomhoz képest nagyobb sűrűsége ellenére a volfrámvédelem kevésbé nehéznek bizonyul azonos védőtulajdonságokkal, vagy hatékonyabb azonos súllyal. A volfrám feldolgozást megnehezítő tűzállósága és keménysége miatt ilyen esetekben képlékenyebb volfrámötvözeteket használnak más fémek hozzáadásával, vagy porított volfrám (vagy vegyületei) polimer bázissal készült szuszpenzióját. Kiderül, hogy könnyebb, hatékonyabb – de csak drágább. Tehát bukás esetén, %username%, szerezzen magának volfrámpáncélt!
Egyébként valami vegyszerrel sikerült foltot kennem az „örökgyűrűmre” – és nem is tudom, mivel. Tehát csak a hétköznapi emberek számára "örök")))
4. Uránusz
Az egyetlen természetes fém, amelyet üzemanyagként használnak. Nos - nukleáris üzemanyag.
Amikor még iskolás voltam, de felvettek az egyetemre (nem mondom meg, miért!), mindig mulatott a külföldi hallgatók reakciója, amikor mikroszkóp alatt nátrium-uranil-acetát kristályokat mutattak nekik. Nos, van egy ilyen minőségi reakció. Amikor kimondták az „uranil” szót a külföldieknek, felrobbantották őket a padlóról. Mindenki nevetett.
Vicces és szomorú számomra, hogy ma már a legtöbb emberünk azt hiszi, hogy az urán szörnyű, veszélyes és szörnyű. Az oktatás visszaesése nyilvánvaló.
Valójában még az ókorban is a természetes urán-oxidot használták sárga edények készítéséhez. Így Nápoly közelében egy sárga üvegdarabot találtak, amely 1% urán-oxidot tartalmazott, és i.sz. 79-ből származik. e. Nem világít a sötétben és nem bocsát ki fényt. Az ukrajnai Zhovti Vodyban voltam, ahol uránkoncentrátumot bányásznak. Ott senki nem csillog és nem zajong. A válasz pedig egyszerű: a természetes urán gyengén radioaktív – nem több, mint a gránit és a bazalt, valamint a hulladékhegyek és a metrók. Az urán, ami URANIUM, az U-235 izotóp, amelynek csak 0,7204%-a van a természetben. Olyan kevés van belőle, hogy a nukleáris tudósoknak el kell különíteniük és koncentrálniuk kell ezt az izotópot ("dúsítani") – a reaktor nem fog olyan könnyen működni.
Egyébként régebben több U-235 volt a természetben – az idővel csak lebomlott. És mivel több volt belőle, egyenesen térdre lehetne atomreaktort csinálni. Szó szerint. Ez történt Gabonban, az Oklo-lelőhelynél körülbelül 2 milliárd éve: víz futott át az ércen, a víz az urán-235 bomlása során kibocsátott neutronok természetes moderátora - összesen éppen elég neutronenergia volt befogja az urán-235 atommag – és beindult a láncreakció. És az urán több száz évig égett, amíg ki nem égett...
Ezt jóval később, 1972-ben fedezték fel, amikor a Pierrelat-i (Franciaország) urándúsító üzemben az oklói urán elemzése során az urán izotóp-összetételében eltérést találtak a normától. Az U-235 izotóp tartalma 0,717% volt a szokásos 0,720% helyett. Az urán nem kolbász, itt szigorúan büntetik az alulsúlyt: minden nukleáris létesítmény szigorú ellenőrzés alatt áll, hogy megakadályozzák a hasadóanyagok katonai célú illegális felhasználását. Így a tudósok elkezdtek kutatni, találtak még pár elemet, például neodímiumot és ruténiumot, és rájöttek, hogy az U-235-öt előttünk lopták el, egyszerűen kiégett, mint egy reaktorban. Vagyis a természet jóval előttünk találta fel az atomreaktort. Azonban, mint minden.
A szegényített urán (ekkor vitték el a 235-öt és adták oda atomtudósoknak, az U-238 pedig maradt) nehéz és kemény, tulajdonságaiban némileg a wolframra emlékeztet, ezért ugyanúgy használják ott, ahol ütni kell. Erről van egy történet a volt Jugoszláviából: páncéltörő lövedékeket használtak uránt tartalmazó lőtűvel. A lakosságnak voltak problémái, de egyáltalán nem a sugárzás miatt: a finom uránpor a tüdőbe került, felszívódik - és meghozta gyümölcsét: az urán mérgező a vesére. Ennyi – és nincs mitől félni az uranil-acetáttól! Igaz, ez nem rendelet az Orosz Föderáció törvényei szerint - és ezért örök problémák vannak az uránt tartalmazó kémiai reagensek érkezésével -, mert egy tisztviselő számára csak egy urán jár.
És akkor ott van az uránüveg: kis mennyiségű urán hozzáadása gyönyörű sárgászöld fluoreszcenciát ad.
És baromi szép!
Egyébként nagyon hasznos almával vagy salátával kínálni a vendégeket, majd bekapcsolni egy kis ultraibolya fényt, és megmutatni, milyen szép. Amikor mindenki befejezte a gyönyörködést, lazán dobja ki: „Nos, igen, persze, ez uránüveg...” És harapjon le egy darab almát a vázából...
5. Ozmium
Nos, mivel már beszéltünk a nehéz urán-volfrámról, ideje megnevezni a legnehezebb fémet általában - az ozmiumot. Sűrűsége 22,62 g/cm3!
Az ozmium azonban, mivel a legnehezebb, nem akadályozza meg, hogy bármi is illékony legyen: a levegőben fokozatosan OsO4-vé oxidálódik, amely illékony, és mellesleg nagyon mérgező. Igen, ez egy platinacsoport elem, de eléggé oxidált. Az „ozmium” elnevezés az ógörög ὀσμή – „szag” szóból ered, éppen ezért: az osmiridium lúgos ötvözetének (a platina oldhatatlan maradéka az aqua regiában) vízben vagy savban történő feloldásával járó kémiai reakciók kísérik a felszabadulást. kellemetlen, tartós szag OsO4, irritálja a torkot, hasonló a klór vagy a rothadt retek szagához. Ezt a szagot Smithson Tennant (a későbbiekben bővebben) érzékelte, aki osmiridiummal dolgozott – és így nevezte el a fémet. És tudom, hogy az ozmiumnak porban kell lennie, és melegíteni kell, hogy a folyamat intenzíven menjen végbe - de mindenesetre nem törekszem arra, hogy sokáig ennek a fémnek a közelében legyek.
Egyébként van ilyen Os-187 izotóp is. A természetben nagyon kevés van belőle, ezért centrifugákban tömegleválasztással választják el az ozmiumtól - akárcsak az uránt. 9 hónapot várnak az elválásra - igen, igen, lehetséges a szülés. Emiatt az Os-187 az egyik legdrágább fém, ez határozza meg a természetes ozmium piaci árát. De nem a legdrágább, az alábbiakban elmondom róla.
6. Irídium
Mivel a platinacsoportról beszélünk, érdemes megemlékezni az irídiumról is. Az ozmium elvitte a legnehezebb fém címét az irídiumtól – de a különbség filléres volt: az irídium sűrűsége 22,53 g/cm3. Az ozmiumot és az irídiumot együtt fedezte fel 1803-ban S. Tennant angol kémikus – mindkettő szennyeződésként volt jelen a Dél-Amerikából szállított természetes platinában. Tennant volt az első a tudósok közül, akinek sikerült elegendő mennyiségű oldhatatlan maradékot nyernie, miután platinát aqua regia hatásának tette ki, és korábban ismeretlen fémeket azonosított benne.
De az ozmiummal ellentétben az irídium a legstabilabb fém: ingot formájában nem oldódik fel semmilyen savban vagy ezek keverékében! Egyáltalán! Még a félelmetes fluor is csak 400-450 °C-on veszi fel. Ahhoz, hogy az irídium továbbra is feloldódjon, lúgokkal kell olvasztani - és lehetőleg oxigénáramban.
Az irídium mechanikai és kémiai szilárdságát a Súlyok és Mértékek Kamrájában használják – a kilogrammos szabvány platina-iridium ötvözetből készül.
Jelenleg az irídium nem banki fém, de ebben már vannak változások: 2013-ban a világon először használt irídiumot hivatalos érmék előállításához a Ruandai Nemzeti Bank, amely egy érmét bocsátott ki. 999-es tisztaságú fémből. Egy irídium érmét bocsátottak ki 10 ruandai frank címletben. És a fenébe is – szeretnék egy ilyen érmét!
Mellesleg mély fiatalságomban olvastam egyszer egy fantasztikus történetet a „Fiatal Technikusban”, amikor egy srác a siker felé tartott, és 1:1 arányban homokot tudott irídiumra cserélni néhány idegennel a pincében. . Na látod, szilícium kellett nekik! Nem is emlékszem a történet címére és szerzőjére. Köszönöm - V. Shibaev. A kábel onnan van.
7. AranyGyerünk, mindenki látta őt
Az életben gyakran előfordul, hogy van egy tényleges és egy formális bajnok. Ha az irídium a tényleges bajnok a vegyszerállóság terén, akkor az arany a formális: ez a legelektronegatívabb fém, 2,54 a Pauling-skálán. De ez nem akadályozza meg, hogy az arany savak keverékében feloldódjon, így szokás szerint a gazdagabbaké járt a babér.
És valóban, jelenleg annak a ténynek köszönhetően, hogy Kína és az Orosz Föderáció eltávolodik az arany- és devizatartalékok amerikai dollárban történő felhalmozásának politikájától magának az aranynak a felhalmozásának politikájára, az arany a legdrágább banki fém: árban már régóta felülmúlta a platinát – és valójában az egész platinacsoportot. Tehát tartsa pénzét egy arany takarékpénztárban, %username%!
Mivel az arany kinyerésének alkímiai módszere drágának bizonyult, ezt a fémet finomítókban szerzik be. És már a pénzverdékben is készítenek érméket. Szóval, mint ott és ott is járt ember azt mondhatom: amikor az ilyen vállalkozások dolgozói olyan területre látogatnak el, ahol nemesfém van, akkor vagy átöltöznek - és a munkaruhájukon nincs egy gombostű vagy gemkapocs. - az ellenőrzőponton egyáltalán nem olyanok a keretek, mint a repülőtereken, ott minden egyre keményebb. Vagy van egy úgynevezett „meztelen mód” - igen, jól értetted: egy ellenőrzőpont a fiúknak és egy ellenőrzőpont a lányoknak -, akkor felöltözöl. Ha fém implantátum van, akkor nagyon sok igazolás, sok engedély van, minden alkalommal külön-külön ellenőrzik, hogy az implantátum azon a helyen van-e, ahol lennie kell.
Egyébként szerinted hogyan vannak megszervezve az ellenőrző pontok a bankjegyudvarnál? A papírok nem csengenek!
A válasz itt van, de gondolj egy kicsit magadraMunka után senkit sem engednek ki, beleértve a vezetőséget is, amíg az összes terméket meg nem számolták. Igen - minden szigorú. De senki sem bánja, ha a nehéz időkben a béreket termékekben fizették ki.
8. Lítium
A nehéz ozmium-irídiummal ellentétben a lítium a legkönnyebb fém, sűrűsége mindössze 0,534 g/cm3. Ez egy alkálifém, de a leginaktívabb az egész csoportból: vízben nem robban fel, hanem nyugodtan reagál, levegőben szintén nem oxidálódik nagyon, és nem könnyű meggyújtani: 100 °C után olyan jól be van fedve oxiddal, hogy nem oxidálódik tovább. Ezért a lítium az egyetlen alkálifém, amely nem tárolódik a kerozinban – miért, ha elég inert? És ez szerencsés – alacsony sűrűsége miatt a lítium lebegne a kerozinban.
A természetes lítium két izotópból áll: Li-6 és Li-7. Mivel maga az atom olyan kicsi, a plusz neutron jelentősen befolyásolja az elektron pályasugarát és gerjesztési energiáját, így ennek a két izotópnak a szokásos atomspektruma eltérő – így tömegspektrométer nélkül is meg lehet határozni őket. - és ez az egyetlen kivétel a természetben! Mindkét izotóp nagyon fontos az atomenergiában, a Li-6 deuteridot egyébként termonukleáris puskaporként használják termonukleáris fegyverekben - és erről a témáról egy szót sem mondok!
A lítiumot a pszichiáterek normometikumként is használják a mánia kezelésére és megelőzésére. Amikor diákként részmunkaidőben a tanszéken dolgoztam, egy néni jött hozzánk vérplazmával, amiben meg kellett határozni a lítiumot. Valamikor elmentem és belenéztem a szakirodalomba (még nem volt internet), hogy megértsem, miért kell ott egyáltalán lítiumot meghatározni? És megtudtam... A következő látogatás alkalmával lazán megkérdeztem a nagynénémet, hogy amúgy kinek a vére? Amikor azt válaszolta, hogy az övé, jobban igyekeztem nem találkozni vele személyesen.
Nos, szóval - lítium és lítium, néha még vízben is kimutatható. Lvivben egyébként elég sok van belőle a vízben.
9. Francium
Franciaországnak számos címe van. Nos, először is a francium a legritkább fém. Teljes tartalma teljesen radiogén: az urán-235 és a tórium-232 bomlási közbenső termékeként létezik. A földkéreg teljes franciumtartalmát 340 grammra becsülik. A fenti képen látható folt tehát nem egy fekete lyuk frontális fotója, hanem körülbelül 200 000 francium atom egy mágneses-optikai csapdában. A francium minden izotópja radioaktív, a leghosszabb életű izotóp, az Fr-223 felezési ideje 22,3 perc. Ezért olyan kicsi Franciaország.
A francium elektronegativitása azonban a jelenleg ismert elemek közül a legalacsonyabb, a Pauling-skála szerint 0,7. Ennek megfelelően a francium a kémiailag legaktívabb alkálifém, és a legerősebb lúg - francium-hidroxid FrOH-t alkotja. És ne kérdezd, %username%, hogyan határozták meg mindezt egy olyan elemmel, amiből nem sok van, és amely 22,3 percenként kétszer olyan kicsi lesz, és maga a kutató is egyre fényesebben világít. Ezért mindez érdekes és szórakoztató, de a franciumot gyakorlatilag sehol nem használják.
10. Kalifornia/>
Kalifornia egyáltalán nincs ezen a világon, de két helyen gyártják: Dimitrovgradban az Orosz Föderációban és Oak Ridge National Laboratoryban az USA-ban. Egy gramm kalifornium előállításához a plutóniumot vagy a kúriumot hosszú távú neutronsugárzásnak teszik ki egy atomreaktorban - 8 hónaptól 1,5 évig. A teljes bomlássor így néz ki: Plutónium-Americium-Curium-Berkley-Califorium. A Kalifornia-252 a lánc végeredménye - ez az elem nem alakítható át nehezebb izotóppal, mivel a magja úgymond azt mondja: „Köszönöm, jóllaktam”, és gyengén reagál a neutronoknak való kitettségre.
A plutónium kaliforniummá alakítása során az atommagok 100%-ának 99,7%-a elbomlik. A magoknak csak 0,3%-a van megóvva a bomlástól, és átjut a teljes szakaszon. A terméket pedig ki kell emelni! Az izotópot extrakcióval, extrakciós kromatográfiával vagy ioncserével izolálják. A fémes megjelenés érdekében redukciós reakciót hajtanak végre.
Egy gramm kaliforniai 252 előállításához 10 kilogramm plutónium-239 szükséges.
A California-252 éves bányászott mennyisége 40-80 mikrogramm, a szakértők szerint Kalifornia világtartaléka nem haladja meg a 8 grammot. Ezért Kalifornia, pontosabban a California-252 a világ legdrágább ipari fémje, egy gramm ára különböző években 6,5 és 27 millió dollár között változott.
A logikus kérdés: kinek van rá mégis szüksége? Nem készíthetsz belőle láncot a nyakadba, nem adhatod gyűrű formájában a kedvesednek. A helyzet az, hogy a Cf-252 magas neutronsokszorozó tényezővel rendelkezik (3 felett). Egy gramm Cf-252 körülbelül 3⋅1012 neutront bocsát ki másodpercenként. Igen, potenciálisan lehetséges atombombát készíteni, de az urán és ugyanaz a plutónium olcsóbb, ezért magát a kaliforniumot neutronforrásként használják különféle tanulmányokban, többek között futószalagon elhelyezett ipari soros neutronaktivációs analizátorokban. Egyébként, %username%, én személyesen láttam ezt a kaliforniait egy kis ampulla formájában, amit egy vaskos sugárvédelmi hordóból húztak ki, és gyorsan betolták a megfelelő helyre az analizátoron.
Nyilvánvaló, hogy ennyi pénzért a kaliforniumnak egyszerűen méregnek kell lennie, bár nem annyira menő, , de a neutronok sem semmik. De persze kiderül, hogy egy kicsit drága.
Nos, úgy tűnik, minden készen van – körülbelül négy óra alvás maradt hátra az utazásig. Remélem érdekesre sikerült, és nem hiába firkáltam mindezt.
Kívánom, %username%, hogy légy olyan kemény, mint a titán, könnyen mászható, mint a lítium, hajthatatlan, mint az irídium, és értékes, mint a kaliforniai! Hát persze, több arany a zsebében.
(ezt a pohárköszöntőt a következő ünnepnapon mutathatod meg – ne köszönd)
Forrás: will.com