最も興味深い金属

メタルを聴かない人は神からの意味がありません。

- 民俗芸術

こんにちは、%username%。

グジェフ 連絡を取り直します。 XNUMX時間後には起きて行かなければならないので、今日は簡単にお話します。

そして今日はメタルについて話したいと思います。 しかし、音楽のことについてはそうではありません。それについては、ハブレについてではなく、ビールを飲みながらいつか話すことができます。 それも金属についてではなく、金属についてです！ そして、私の人生で何らかの形でその特性に驚かされた金属について話したいと思います。

ヒットパレードの参加者は全員、何らかの超能力によって区別されているため、順位や勝者は存在しません。 メタルテンも出るよ！ したがって、シリアル番号には何の意味もありません。

行きましょう。

1.水星

水銀は最も液体の金属で、融点は -39 °C です。 それは有毒であること、さらには非常に有毒であること 私はすでに書いたしたがって、繰り返しはしません。

古代以来、人々は水銀を求めて祈ってきませんでした。もちろん、「液体銀」です。 錬金術師たちは、有名な賢者の石がどこかに隠されているのは水銀であると信じていました。たとえば、ジャビル・イブン・ハイヤンは、水銀は液体金属であるため、「絶対的」であり、固体金属に固有の不純物が含まれていないと信じていました。 ハイヤンのもう一つの賞賛の対象である硫黄は、火の元素であり、純粋な「絶対的な」炎を生み出すことができるため、他のすべての金属（XNUMX世紀のことなので、そのうちの数はXNUMXつだけでした）も同様です。水銀と硫黄から形成されます。

XNUMX 世紀であろうと現在であろうと、水銀と硫黄を混ぜると黒い硫化水銀が得られます (ちなみに、これは流出した水銀を除染する方法の XNUMX つです) が、金属ではありません。 ハイヤンは、この不幸な失敗を、すべての愚かな人々が黒いナンセンスから金属の生産につながる特定の「熟成剤」を欠いているという事実によって説明しました。 そしてもちろん、誰もが金を手に入れるために「熟す人」を探しに急いだ。 賢者の石の探索の歴史が正式に公開されたと宣言された。

%username% さん、あなたは今錬金術師たちを嘲笑しています - しかし彼らはついに目標を達成しました! 1947 年、アメリカの物理学者は、同位体 Hg-197 のベータ崩壊から金の唯一の安定同位体である Au-197 を取得しました。 100 mg の水銀から 35 マイクログラムもの金が抽出され、それらは現在シカゴ科学産業博物館に展示されています。 つまり、錬金術師たちは正しかったのです - それは可能です! ただめちゃくちゃ高いです…

ちなみに、他の金属から金を得る可能性を信じなかった唯一の錬金術師は、アブー・アリイー・フセイン・イブン・アブドラ・イブン・アル・ハーサン・イブン・アリイー・イブン・シーナであり、闇の異教徒にとっては単にアヴィセンナであった。

ところで、別の金属であるガリウムは、その外観において水銀と非常に競合します。 融点は 29 °C です。学校では、手に金属片を置くという素晴らしいトリックを見せてもらいました。
..そしてこれが起こります

ちなみに、このようなトリックを実行するために、アリカでガリウムを購入できるようになりました。 ただし、彼が税関を通過できるかどうかはわかりません。

2。 タイタン

過酷な巨人はあなたの水銀の鼻水ではありません！ これは最も硬い金属です！ 私の子供時代や青年時代には、公共交通機関の窓にはチタンで文字が書かれていました。 傷をつけて細かい金属粉を塗ったからです。

チタンはその硬さと軽さから航空分野で使用されていることは誰もが知っています。 いくつかの興味深いアプリケーションについて説明します。

加熱すると、チタンは酸素、塩素、さらには窒素など、さまざまなガスを吸収し始めます。 これは不活性ガス (アルゴンなど) の精製設備で使用されます。スポンジチタンで満たされたチューブに吹き込まれ、500 ～ 600 °C に加熱されます。 ちなみに、この温度では、スポンジチタンは水と相互作用します - 酸素が吸収され、水素が放出されますが、通常、水とは異なり、不活性ガス中の水素は誰にも迷惑をかけません。

白色二酸化チタン TiO2 は、塗料 (チタン ホワイトなど) や紙やプラスチックの製造に使用されます。 食品添加物E171。 ちなみに、二酸化チタンを製造するときは、その元素組成を制御する必要がありますが、不純物を減らすためではなく、「白さ」を加えるために、着色元素である鉄、クロム、銅などが必要です。 —もっと小さかったです。

炭化チタン、二ホウ化チタン、炭窒化チタンは、硬度の点で炭化タングステンの競合製品です。 欠点は軽いことです。

窒化チタンは金に似た色をしているため、楽器、教会のドームのコーティング、コスチューム ジュエリーの製造に使用されます。 金のように見えるこれらの「医療用合金」はすべて窒化チタンでコーティングされています。

ところで、熱心な科学者たちは最近、チタンよりも硬い合金を作りました。 これを達成するには、パラジウム、シリコン、リン、ゲルマニウム、銀を混合する必要がありました。 それは高価であることが判明したため、再びチタンが選ばれました。

3.タングステン

タングステンは水銀の逆でもあり、融点が 3422 °C の最も高融点の金属です。 200世紀から知られていましたが、知られているのは金属そのものではなく、タングステンを含む鉱物鉄マンガン石です。 ちなみに、ヴォルフ・ラームという名前は、厳格なドイツ人の言語で「オオカミのクリーム」を意味します。錫を製錬するドイツ人は、鉄マンガン石の混合物を非常に好みませんでした。これが製錬を妨げ、錫をスラグの泡に変えてしまいました。 「狼が羊をむさぼり食うように、缶をむさぼり食った」）。 金属自体はその後、約 XNUMX 年後に分離されました。

写真にあるのは実際にはタングステンではなく、炭化タングステンです。そのため、%username% がそのような指輪を手に持っている場合は、あまり心配する必要はありません。 炭化タングステンは重くて非常に硬い化合物であるため、叩くために使用されるあらゆる種類の部品に使用されていますが、ちなみに、「勝者」は 90% が炭化タングステンです。 優れた人は、徹甲弾や弾丸の先端として炭化タングステンを追加することもあります。 それだけではありません。別の金属については後ほど説明します。

ちなみに、タングステンは従来の安価な鉛に比べて密度が高いにもかかわらず重いですが、タングステン保護は同等の保護特性でより軽く、または同じ重量でより効果的であることがわかります。 タングステンの耐火性と硬度により加工が困難になるため、このような場合には、他の金属を添加した、より延性の高いタングステン合金、またはポリマーベースに粉末タングステン（またはその化合物）を懸濁させたものが使用されます。 そのほうが簡単で効果的ですが、費用がかかるだけです。 万が一の事態に備えて、%username% さん、タングステンの鎧を用意してください!

ちなみに、私はある種の化学薬品で「永遠の指輪」に汚れを付けることができましたが、何で汚れをつけたのかさえわかりません。 したがって、それは普通の人々にとってのみ「永遠」です）））

4.天王星

燃料として使用される唯一の天然金属。 さて、核燃料。

私がまだ学生だったとき、大学に入学したとき（理由は言いません！）、酢酸ウラニルナトリウムの結晶を顕微鏡で見せたときの外国人学生の反応がいつも面白かったです。 まあ、そのような定性的な反応があります。 外国人に「ウラニル」という言葉を言うと、床から吹き飛ばされました。 誰もが笑った。

今ではほとんどの国民がウランは恐ろしく、危険で恐ろしいものだと信じているのは、私にとっては面白くもあり悲しいことです。 学力の低下は明らかです。

実際、古代でも、天然酸化ウランは黄色の皿を作るために使用されていました。 したがって、ナポリ近郊で、1% 酸化ウランを含む、西暦 79 年に遡る黄色のガラスの破片が発見されました。 e. 暗闇では光らず、発光しません。 私はウラン精鉱が採掘されるウクライナのゾフティ・ヴォディにいました。 そこでは誰も輝いたり騒いだりしません。 その答えは簡単です。天然ウランは弱い放射性を持っています。花崗岩や玄武岩、さらには廃棄物の山や地下鉄と同じです。 ウランであるウランは同位体 U-235 であり、自然界には 0,7204% しか存在しません。 その量は非常に少ないため、核科学者はこの同位体を分離して濃縮する（「濃縮」する）必要があります。原子炉はそう簡単には機能しません。

ところで、以前は自然界にはもっと多くのU-235が存在していましたが、それは時間の経過とともに減衰しただけです。 そして、その量が多かったので、膝の上に原子炉を作ることができました。 文字通り。 これは、約 2 億年前、ガボンのオクロ鉱床で起こったことです。鉱石の中を水が流れ、水はウラン 235 の崩壊中に放出される中性子の天然の減速材です。合計すると、中性子エネルギーはちょうど十分な量でした。ウラン 235 原子核に捕獲され、連鎖反応が始まりました。 そしてウランは燃え尽きるまで数百年間燃え続けました...

これはずっと後の 1972 年に、ピエールラ (フランス) のウラン濃縮工場でオクロからのウランを分析中に、ウランの同位体組成の標準からの逸脱が発見されたときに発見されました。 U-235同位体の含有量は、通常の0,717%ではなく、0,720%でした。 ウランはソーセージではありません。ここでは重量不足が厳しく罰せられます。軍事目的での核分裂性物質の不法使用を防ぐために、すべての核施設は厳格な管理の対象となります。 そこで科学者たちは研究を開始し、ネオジムやルテニウムなどのさらにいくつかの元素を発見し、U-235が私たちの前に盗まれ、原子炉のように燃え尽きてしまったことに気づきました。 つまり、自然は私たちのずっと前に原子炉を発明したのです。 ただし、すべてがそうです。

劣化ウラン（235 が取り去られて核科学者に渡され、U-238 が残ったとき）は重くて硬く、性質がタングステンに似ているため、打撃が必要な場所で同じように使用されます。 これについては旧ユーゴスラビアの逸話があります。旧ユーゴスラビアでは、ウランを含む撃針を備えた徹甲弾が使用されていました。 住民は問題を抱えていましたが、放射線のせいではありませんでした。ウランの細かい粉塵が肺に入り、吸収され、実を結びました。ウランは腎臓に有毒です。 以上です。酢酸ウラニルを恐れる必要はありません。 確かに、これはロシア連邦の法律に基づく法令ではありません。したがって、ウランを含む化学試薬の到着には永遠の問題が存在します。なぜなら、役人にとってウランはXNUMXつしかないからです。

そしてウランガラスがあります。ウランを少量添加すると、美しい黄緑色の蛍光が得られます。
そしてめちゃくちゃ美しいです！


ちなみに、ゲストにリンゴやサラダを提供し、少し紫外線を当ててそれがどれほど美しいかを示すのは非常に便利です。 全員がそれを鑑賞し終わったら、「そうですね、もちろん、これはウランガラスです...」と何気なく吐き出し、花瓶からリンゴを一片噛み切ります...

5. オスミウム

さて、重ウランタングステンについてはすでに話したので、一般的に最も重い金属であるオスミウムについて説明します。 その密度は22,62g/cm3です！

しかし、オスミウムは最も重いため、揮発性であることを妨げるものではありません。空気中では徐々に酸化して OsO4 になります。OsO4 は揮発性であり、ちなみに非常に有毒です。 はい、白金族元素ですが、かなり酸化しています。 「オスミウム」という名前は、古代ギリシャ語のὀσμή（「匂い」）に由来しています。まさにこのためです。アルカリ合金オスミリジウム（王水中の白金の不溶性残留物）を水または酸に溶解する化学反応は、次のような物質の放出を伴います。塩素や腐った大根の臭いに似た、喉を刺激する不快で持続的な臭いOsOXNUMX。 この匂いは、オスミリジウムを研究していたスミッソン テナント (彼については後で詳しく説明します) によって感知され、この金属にそのように名付けられました。 そして、オスミウムは粉末でなければならず、プロセスを集中的に進めるためには加熱する必要があることは知っていますが、いずれにせよ、私はこの金属に長時間近づこうとはしません。

ちなみに、そのような同位体Os-187もあります。 自然界にはその量は非常に少ないため、ウランと同様に、遠心分離機で質量分離によってオスミウムから分離されます。 彼らは別居まで9ヶ月待ちます - はい、はい、出産する可能性は十分にあります。 したがって、Os-187 は最も高価な金属の XNUMX つであり、その含有量が天然オスミウムの市場価格を決定します。 しかし、それは最も高価なものではありません。それについては以下で説明します。

6.イリジウム

ここでは白金族について話しているので、イリジウムについても覚えておく価値があります。 オスミウムはイリジウムから最も重い金属の称号を奪いましたが、その差はペニー単位でした。イリジウムの密度は 22,53 g/cm3 です。 オスミウムとイリジウムは、1803 年に英国の化学者 S. テナントによって一緒に発見されました。両方とも、南アメリカから運ばれた天然プラチナ中に不純物として存在していました。 テナントは、白金を王水にさらした後に十分な量の不溶性残留物を取得し、その中の未知の金属を同定することに成功した数人の科学者の中で最初に成功した。

しかし、オスミウムとは異なり、イリジウムは最も安定した金属です。インゴットの形では、いかなる酸やその混合物にも溶解しません。 全然！ 恐ろしいフッ素でさえ、400～450℃でしか効果がありません。 イリジウムをさらに溶解するには、できれば酸素の流れ中でイリジウムをアルカリと融合させる必要があります。

イリジウムの機械的および化学的強度は度量衡室で使用されており、キログラム標準はプラチナ - イリジウム合金で作られています。

現時点では、イリジウムは銀行金属ではありませんが、これにはすでに変化が生じています。2013年、ルワンダ国立銀行によって公式コインの製造にイリジウムが世界で初めて使用され、そこで作られたコインが発行されました。純度999の純粋な金属。 イリジウム硬貨は10ルワンダフラン単位で発行されました。 そしてくそー、私はそのようなコインが欲しいです！

ところで、若かりし頃、「若い技術者」で素晴らしい話を読んだことがあります。そのとき、ある男が成功への道を歩み、地下室にいるエイリアンたちと砂をイリジウムと1:1の割合で交換することができました。 。 そうですね、彼らにはシリコンが必要でした。 物語のタイトルも作者も覚えていない。 ありがとう それをオン - 思い出した： V.シバエフ。 ケーブルはそこからです。

7。 ゴールドさあ、みんなが彼を見た


人生においては、実際のチャンピオンと正式なチャンピオンが存在することがよくあります。 イリジウムが耐薬品性に​​おける実際のチャンピオンであるならば、金は正式なものです。それは最も電気陰性の金属であり、ポーリングスケールで 2,54 です。 しかし、これによって金が酸の混合物に溶けるのを防ぐことはできないため、いつものように、栄冠はより裕福な人々に与えられました。

そして実際、現時点では、中国とロシア連邦が金と米ドルでの外貨準備を蓄積する政策から、金そのものを蓄積する政策に移行しつつあるという事実のおかげで、金は最も高価な銀行金属となっている。その価格はプラチナ、そして実際にはプラチナグループ全体をはるかに上回っています。 したがって、お金は金貯蓄銀行に保管してください、%username%!

金を抽出する錬金術的方法は高価であることがわかっているため、この金属は精錬所で入手されます。 そして、コインはすでに造幣局で作られています。 そこで、現場にも現場にも行った者として言えるのは、そのような企業の労働者が貴金属のある地域を訪れるときは、着替えるか、作業服にはピンもクリップもついていないということです。 - チェックポイントのフレームは空港のフレームと全く同じではありません。そこではすべてがより厳しくなっています。 または、いわゆる「裸モード」があります。はい、正しく理解されました。男の子用のチェックポイントと女の子用のチェックポイントで、中で服を着ることになります。 金属インプラントがある場合は、たくさんの証明書と許可があり、そのたびにインプラントがあるべき場所にあることを個別に確認されます。

ところで、紙幣保管所の検問所はどのように構成されていると思いますか？ 書類が鳴らない！
答えはここにありますが、少し自分で考えてください仕事が終わった後は、すべての商品が数え終わるまで、管理職も含めて誰も外出を許可されません。 はい、すべてが厳格です。 しかし、困難な時代に賃金が製品で支払われたことを誰も気にしません。

8. リチウム

重いオスミウムイリジウムとは異なり、リチウムは最も軽い金属であり、その密度はわずか 0,534 g/cm3 です。 アルカリ金属ですが、グループ全体の中で最も不活性です。水中では爆発しませんが、穏やかに反応し、空気中ではあまり酸化せず、100 °C 以降では発火しにくいです。酸化物でしっかりと覆われているため、それ以上酸化することはありません。 したがって、リチウムは灯油に保存されない唯一のアルカリ金属です。まったく不活性であるのに、なぜでしょうか? そしてこれは幸運なことだ。リチウムは密度が低いため、灯油中に浮くだろう。

天然リチウムは、Li-6 と Li-7 の 6 つの同位体で構成されています。 原子自体は非常に小さいため、余分な中性子は電子の軌道半径と励起エネルギーに大きな影響を与え、したがってこれら XNUMX つの同位体の通常の原子スペクトルは異なります。したがって、質量分析計がなくてもそれらを決定することができます。 -そしてこれは自然界の唯一の例外です！ どちらの同位体も核エネルギーにおいて非常に重要です; ちなみに、重水素化 Li-XNUMX は熱核兵器の熱核火薬として使用されますが、この話題についてはこれ以上何も言いません。

リチウムは、躁状態の治療と予防のための規範療法として精神科医によっても使用されています。 私が学生時代にその部署でアルバイトをしていた時、リチウムの定量が必要な血漿を持ったおばちゃんがやって来ました。 ある時点で、私は、そもそもなぜリチウムがそこで測定されるべきなのかを理解するために、文献を調べに行きました（まだインターネットはありませんでした）。 そして分かったのですが… 次回の訪問時から、何気なく叔母に聞いてみましたが、とにかく誰の血だったのでしょうか？ 彼女がそれは自分のものだと答えたとき、私は彼女に直接会わないように努めました。

そうですね、リチウムとリチウムは水中でも検出されることがあります。 ちなみに、リヴィウの水にはかなりたくさんあります。

9. フランシウム

フランスには一連のタイトルがあります。 まず第一に、フランシウムは最も希少な金属です。 その内容物全体は完全に放射性物質であり、ウラン 235 とトリウム 232 の崩壊の中間生成物として存在します。 地殻中のフランシウムの総含有量は 340 グラムと推定されています。 つまり、上の写真のスポットはブラック ホールの正面写真ではなく、磁気光学トラップ内の約 200 個のフランシウム原子です。 フランシウムのすべての同位体は放射性であり、最も長寿命の同位体である Fr-000 の半減期は 223 分です。 それがフランスがとても小さい理由です。

ただし、フランシウムの電気陰性度は現在知られている元素の中で最も低く、ポーリングスケールで 0,7 です。 したがって、フランシウムは最も化学的に活性なアルカリ金属でもあり、最も強いアルカリである水酸化フランシウム FrOH を形成します。 %username% さん、あまり多くはなく、22,3 分ごとに XNUMX 倍小さくなり、研究者自身がますます明るく輝く要素を使って、どのようにこれらすべてを決定したのかは尋ねないでください。 したがって、これはすべて興味深くて面白いですが、フランシウムは実際にはどこにも使用されていません。

10. カリフォルニア/>

カリフォルニアはまったくこの世にありませんが、ロシア連邦のディミトロフグラードと米国のオークリッジ国立研究所の8か所で生産されています。 1,5 グラムのカリホルニウム、プルトニウム、またはキュリウムを製造するには、原子炉内で 252 か月から XNUMX 年という長期間の中性子照射を受けます。 崩壊の全体の流れは次のようになります: プルトニウム-アメリシウム-キュリウム-バークレー-カリフォルニア。 カリフォルニア XNUMX はその連鎖の最終結果です。この元素は、その原子核がいわば「ありがとう、もうお腹いっぱい」と言い、中性子への曝露に弱く反応するため、より重い同位体に変換することはできません。

プルトニウムがカリフォルニウムに変換される過程で、原子核の 100% のうち 99,7% が崩壊します。 核の 0,3% だけが崩壊を防ぎ、全段階を通過することができます。 そして、製品を強調する必要があります。 同位体は、抽出、抽出クロマトグラフィー、またはイオン交換によって分離されます。 金属的な外観を与えるために、還元反応が行われます。

252グラムのカリフォルニア10を生成するには、239キログラムのプルトニウムXNUMXが必要です。

カリフォルニア 252 の年間採掘量は 40 ～ 80 マイクログラムで、専門家によると、カリフォルニアの世界埋蔵量はわずか 8 グラムです。 したがって、カリフォルニア、より正確にはカリフォルニア 252 は世界で最も高価な工業用金属であり、年によって 6,5 グラムの価格は 27 万ドルから XNUMX 万ドルまで変動します。

論理的な疑問は、一体誰がそれを必要とするのかということです。 それを首にかけるチェーンを作ることも、指輪の形で愛する人に贈ることもできません。 実際、Cf-252 は高い中性子増倍率 (3 以上) を持っています。 252グラムのCf-3は毎秒約1012・XNUMX個の中性子を放出します。 はい、原子爆弾を作ることは潜在的に可能ですが、ウランと同じプルトニウムの方が安価であるため、ベルトコンベア上の工業用インライン中性子放射化分析装置を含む、さまざまな研究でカリホルニウム自体が中性子源として使用されています。 ところで、%username%、私はこのカリフォルニア人が小さなアンプルの形をしているのを個人的に見ました。それは放射線防護の重い樽から引き出され、すぐに分析装置の適切な場所に押し込まれました。

これだけの金額を支払うのであれば、それほどクールではないにしても、カリフォルニアは単純に毒である必要があることは明らかです。 アルファ粒子を発射するポロニウムのようなもの、しかし中性子も何もありません。 しかし、当然のことながら、少し高価になります。

さて、すべてが完了したようです - 出発までに約 XNUMX 時間の睡眠が残っています。 面白い結果になったことを願っています。これをすべて無駄に書いたわけではありません。

%username% さんに、チタンのように硬く、リチウムのように登りやすく、イリジウムのように不屈で、カリフォルニアのように価値があることを願っています。 もちろん、ポケットにはもっと金が入ります。
(この乾杯は次の休日に披露してもいいよ - お礼は言わないでね)

出所： habr.com