Mažiausias metalas pasaulyje

Metalai yra tam tikros medžiagos, kurias žmonės naudojo nuo seniausių laikų. Ši cheminių medžiagų grupė yra labai daug, tačiau jos turi bendrąsias fizines savybes, kurios paprastai vadinamos metalinėmis savybėmis. Kietumas tarp jų yra įprastas, bet ne determinuojantis. Konkretesni yra kiti, kuriuos turi pats minkštas metalas. Šios savybės yra nustatomos pagal jų struktūros ypatybes molekuliniame lygmenyje.

Metalų savybės

Geležis ir jo lydiniai (plienas, ketaus), varis, aliuminis ... Šių medžiagų naudojimas žymi mokslo ir technikos pažangą įvairiuose civilizacijos etapuose. Kiekvienas iš šių metalų turi savybių, kurios suteikia unikalią praktinę vertę. Bendros joms būdingos didelės šilumos ir elektros laidumas, plastiškumas - gebėjimas išlaikyti vientisumą deformacijos metu, metalinis blizgesys.

Damasko pjovimo diskas, smulkinantis geležinis šarvas ir minkštas metalas, kuriame liko menkiausio pėdsakų pėdsakai, turi panašų vidinį išdėstymą. Jos branduolyje yra kristalinės grotelės, kurių mazgai yra teigiamų ir neutralių įkrovų atomų, tarp kurių yra "elektronų dujos" - dalelės, kurios paliko išorinius atomų apvalkalus, nes susilpnėjo ryšys su branduoliu. Ypatingas metalinis ryšys tarp teigiamų jonų, esančių grotelių vietose, yra susijęs su patraukliomis jėgomis, susidarančiomis "elektroninėse dujose". Metalo kietumas, tankis ir lydymosi temperatūra priklauso nuo šios "dujų" koncentracijos.

Vertinimo kriterijai

Atsakymas į klausimą, kuris metalas yra minkštas, visada bus diskusijų objektas, jei nesutinkame su vertinimo kriterijais ir nustatysime minkštumo sampratą. Nuomonė dėl šios medžiagos savybės skirsis skirtingų pramonės šakų specialistams. Metalurgas supranta, kad minkštumas yra didesnis plastiškumas, tendencija suvokti deformacijas iš abrazyvinių medžiagų ir pan.

Medžiagų mokslininkams svarbu sugebėti objektyviai palyginti skirtingas medžiagų charakteristikas. Minkštumas taip pat turėtų turėti visuotinai priimtus vertinimo kriterijus. Mažiausias pasaulyje metalas turėtų turėti visuotinai pripažintus rodiklius, įrodančius "rekordines" charakteristikas. Yra keletas būdų, kurių tikslas - išmatuoti skirtingų medžiagų minkštumą.

Matavimo metodai

Dauguma sertifikuotų kietumo matavimo metodų grindžiami sukietėjusio kūno kontaktiniu poveikiu, vadinamu indentu, matuojant tiksliais instrumentais. Priklausomai nuo indenter tipo ir matavimo metodų, yra keletas pagrindinių metodų:

Brinelio metodas. Metalinio rutulio paliekamo įspūdžio skersmuo nustatomas įnešant į bandomosios medžiagos paviršių.

- "Rockwell" metodas. Išmatuotas indento gylis į rutulio arba deimanto kūgio paviršių.

Vickers metodas. Nustatyta deimanto tetraedrinės piramidės palikto įspūdžio sritis.

Kranto kietumas. Yra labai kietų ir labai minkštų medžiagų skalės - matuojama specialios adatos panardinimo gylis arba atsitiksmo aukštis nuo specialaus įstrigo paviršiaus.

Moho kietumo skalė

Šią mastą santykiniam mineralų ir metalų kietumui nustatyti 19 amžiaus pradžioje pasiūlė vokietis Friedrichas Moosas. Jis pagrįstas braižymo metodu, kai sunkesnis mėginys palieka žymę ant minkštesnio ir yra labai patogu išsiaiškinti, kuris metalas yra minkštesnis. Kalbant apie 10 etaloninių mineralų, kurioms priskiriamas įprastinis kietumo indeksas, tiriamosios medžiagos buvimo vieta ir skaitmeninis indeksas nustatomi tiriamoje medžiagoje. Tvirtesnė etalonine mineraline medžiaga yra talkas. Jis turi Mohos kietumą - 1, o sunkiausia - deimantą - 10.

Kietumo įvertinimas pagal Mooso skalę grindžiamas "minkštesnės - sunkesnės" principu. Tiksliai nustatyti, kiek kartų, pavyzdžiui, aliuminis, kurio indeksas pagal Mohos skalę yra 2,75, yra švelnesnis nei volframas (6,0), gali būti įvertintas tik remiantis kitais metodais. Tačiau norint nustatyti minkščiausią metalą lentelėje periodinėje lentelėje yra pakankamai.

Švelniausi yra šarminiai metalai

Iš Moho mineralogijos skalės matyti, kad su šarminiais metalais susijusios medžiagos yra lengviausios. Net gyvsidabrio, kuris daugeliui skysčio yra žinomas iš termometro, kietumo rodiklis yra 1,5. Šiek tiek kelios medžiagos su panašiomis fizikomechaninėmis ir cheminėmis savybėmis: ličiu (0.6 pagal Mooso skalę), natriu (0.5), kaliu (0.4), rubidiumu (0.3). Tvirtesnis metalas yra cezis, kurio Mohos kietumas yra 0,2.

Šarminių metalų fizikines ir chemines savybes lemia jų elektroninė konfigūracija. Tai tik šiek tiek skiriasi nuo inertinių dujų struktūros . Elektronas, esantis išoriniame energijos lygyje, turi mobilumą, kuris lemia didelį cheminį aktyvumą. Minkštesni metalai būdingi ypatingam kintamumui, juos sunku išgauti ir išlaikyti nepakitę. Joms būdinga stipri cheminė sąveika su oru, vandeniu, deguonimi.

Elementas numeris 55

Pavadinimas "cezis" kilęs iš lotyniško kazio - "dangus mėlynas": spektro, kurį spinduliuoja labai šildoma medžiaga, infraraudonoje spinduliuje matomos dvi ryškios mėlynos juostos. Švarioje formoje jis labai gerai atspindi šviesą, yra panašus į lengvąjį auksą ir turi sidabrin geltoną spalvą. Cesiumas yra minkštas metalas pasaulyje, Brinelio kietumo indeksas yra 0,15 MN / m ² (0,015 kgf / cm2). Lydymosi temperatūra: + 28,5 ° C, todėl normaliomis sąlygomis kambario temperatūroje cezis yra pusiau skysto pavidalo.

Tai retas, brangus ir labai chemiškai aktyvus metalas. Elektronika, radijo inžinerija ir aukštųjų technologijų chemijos pramonė vis dažniau naudojasi czejonu ir jo lydiniais, todėl nuolatinis jų poreikis. Jo cheminis aktyvumas, sugebėjimas formuoti junginius, turinčius aukščiausią elektros laidumą, yra paklausūs. Cesium yra svarbi specialiųjų optinių prietaisų, šviestuvų su unikalių savybių ir kitų aukštųjų technologijų gamyba komponentas. Tuo pačiu metu, minkštumas nėra labiausiai reikalaujama kokybė.