Reklaam portaalis

Mis on kõige raskem asi maa peal. Keemiaregistrid. Orgaanika rekordid

Ainete hulgast proovige alati valida need, millel on konkreetse omaduse kõige äärmuslikum aste. Inimesi on alati köitnud kõige kõvemad materjalid, kõige kergemad või raskemad, kerged ja tulekindlad. Leiutasime ideaalse gaasi ja ideaalse musta korpuse kontseptsiooni ning püüdsime seejärel leida neile mudelitele võimalikult lähedased looduslikud analoogid. Selle tulemusel õnnestus inimesel leida või luua hämmastav ained.

1.


See aine on võimeline neelama kuni 99,9% valgust, peaaegu täiuslik must keha. See saadi süsiniknanotorude spetsiaalselt ühendatud kihtidest. Saadud materjali pind on kare ja praktiliselt ei peegelda valgust. Sellise aine kasutusvaldkonnad on ulatuslikud – ülijuhtivatest süsteemidest kuni optiliste süsteemide omaduste parandamiseni. Näiteks läbi sellise materjali kasutamise oleks võimalik tõsta teleskoopide kvaliteeti ja oluliselt tõsta päikesepatareide efektiivsust.

2.


Vähesed on kuulnud napalm. Kuid see on ainult üks tugevate põlevate ainete klassi esindajatest. Nende hulka kuuluvad vahtpolüstürool ja eriti kloortrifluoriid. See tugevaim oksüdeerija võib süüdata isegi klaasi, reageerib ägedalt peaaegu kõigi anorgaaniliste ja orgaaniliste ühenditega. On juhtumeid, kus tulekahju tagajärjel mahaloksunud tonn kloortrifluoriidi põles läbi platsi betoonpinna ja veel ühe meetripikkuse kruusa-liiva padja 30 sentimeetri sügavusele. Ainet üritati kasutada sõjaväemürgina või raketikütusena, kuid liigse ohu tõttu neist loobuti.

3.


Maa tugevaim mürk on ka üks populaarsemaid kosmeetikatooteid. Jutt käib botuliintoksiinidest, mida kosmetoloogias nime all kasutatakse botox. See aine on bakteri Clostridium botulinum elutähtsa aktiivsuse produkt ja sellel on suurim molekulmass valkude seas. Sellest tulenevalt on selle omadused kui võimsaim mürgine aine. Piisavalt 0,00002 mg min/l kuivainet, et muuta kahjustatud piirkond inimesele surmavaks 12 tunniks. Lisaks imendub see aine suurepäraselt limaskestadelt ja põhjustab tõsiseid neuroloogilisi sümptomeid.

4.


Tähtede sügavustes põlevad tuumatuled, saavutades kujuteldamatu temperatuuri. Kuid inimesel õnnestus neile kujudele lähemale jõuda, olles saanud kvargi-gluooni "suppi". Selle aine temperatuur on 4 triljonit kraadi Celsiuse järgi, mis on 250 000 korda kuumem kui päike. See saadi kullaaatomite kokkupõrkel peaaegu valguse kiirusel, mille tulemusena sulasid neutronid ja prootonid. Tõsi, see aine eksisteeris vaid triljondiku triljondiku sekundist ja hõivas ühe triljondiku sentimeetrist.

5.


Selles nominatsioonis saab rekordiomanikuks fluori-antimonhape. See on 21 019 korda söövitavam kui väävelhape ning võib vee lisamisel läbi klaasi sulada ja plahvatada. Lisaks eraldab see surmavalt mürgiseid aure.

6.


Octogen on kõige võimsam lõhkeaine, lisaks vastupidav kõrgetele temperatuuridele. Just see muudab selle sõjalistes asjades asendamatuks - vormitud laengute, plastitide, võimsate lõhkeainete, kaitsmete täiteainete loomiseks tuumalaengud. HMX-i kasutatakse ka rahumeelsetel eesmärkidel, näiteks kõrge temperatuuriga gaasi- ja naftapuuraukude puurimisel ning ka tahke raketikütuse komponendina. HMX-l on ka heptanitrokubaani analoog, millel on veelgi suurem plahvatusjõud, kuid mis on ka kallim ja seetõttu kasutatakse seda rohkem laboritingimustes.


Sellel ainel pole looduses stabiilseid isotoope, mis tekivad suur summa radioaktiivne kiirgus. Mõned isotoobid poloonium-210”, kasutatakse väga kergete, kompaktsete ja samal ajal väga võimsate neutroniallikate loomiseks. Lisaks kasutatakse polooniumi sulamites teatud metallidega tuumarajatiste soojusallikate loomiseks, eriti kasutatakse selliseid seadmeid kosmoses. Samas on selle isotoobi lühikese poolestusaja tõttu tegemist väga mürgise ainega, mis võib põhjustada rasket kiiritushaigust.

8.


2005. aastal konstrueerisid Saksa teadlased teemantnanovarda kujul oleva aine. See on nanomõõtmetes teemantide komplekt. Sellisel ainel on inimkonnale teadaolevalt madalaim kokkusurumisaste ja suurim erikaal. Lisaks on sellisest materjalist kattekihil suur kulumiskindlus.

9.


Järjekordne spetsialistide looming laboritest. See saadi raua ja lämmastiku baasil aastal 2010. Seni hoitakse üksikasju saladuses, kuna eelmist ainet 1996. aastal ei suudetud uuesti reprodutseerida. Kuid juba praegu on teada, et rekordiomanikul on 18% tugevamad magnetilised omadused kui lähimal analoogil. Kui see aine muutub tööstuslikus mastaabis kättesaadavaks, siis võime oodata kõige võimsamate elektromagnetiliste mootorite ilmumist.

10. Tugevaim ülevoolavus

Tutvustame valikut Guinnessi rekordite raamatust pärit keemiarekorditest.
Kuna uusi aineid avastatakse pidevalt, ei ole see valik püsiv.

Anorgaaniliste ainete keemilised andmed

  • Levinuim element maakoores on hapnik O. Selle massisisaldus moodustab 49% maakoore massist.
  • Kõige haruldasem element maakoores on astatiin At. Selle sisaldus kogu maakoores on vaid 0,16 g. Harulduse poolest teisel kohal on Fr.
  • Kõige tavalisem element universumis on vesinik H. Ligikaudu 90% kõigist universumi aatomitest on vesinikud. Heelium He on universumis suuruselt teine.
  • Tugevaim stabiilne oksüdeerija on krüptoondifluoriidi ja antimonpentafluoriidi kompleks. Tänu tugevale oksüdeerivale toimele (oksüdeerib peaaegu kõik elemendid kõrgeimate oksüdatsiooniastmeteni, sealhulgas oksüdeerivad õhuhapnikku) on tal väga raske mõõta elektroodipotentsiaali. Ainus lahusti, mis reageerib sellega üsna aeglaselt, on veevaba vesinikfluoriid.
  • Enamik tihe aine planeedil Maa - osmium. Osmiumi tihedus on 22,587 g/cm 3 .
  • Liitium on kõige kergem metall. Liitiumi tihedus on 0,543 g/cm 3 .
  • Kõige tihedam ühend on volframkarbiid W 2 C. Ditungstenkarbiidi tihedus on 17,3 g/cm 3 .
  • Grafeeni aerogeelid on praegu kõige vähem tihedad tahked ained. Need on grafeeni ja nanotorude süsteem, mis on täidetud õhuvahedega. Kergeima neist aerogeelidest on tihedus 0,00016 g/cm3. Eelmine väikseima tihedusega tahke aine on räni aerogeel (0,005 g/cm3). Räni aerogeeli kasutatakse komeedi sabades esinevate mikrometeoriitide kogumisel.
  • Kõige kergem gaas ja samal ajal ka kõige kergem mittemetall on vesinik. 1 liitri vesiniku mass on vaid 0,08988 grammi. Lisaks on vesinik ka normaalrõhul (sulamistemperatuur -259,19 0 C) kõige sulavam mittemetall.
  • Kergeim vedelik on vedel vesinik. 1 liitri vedela vesiniku mass on vaid 70 grammi.
  • Raskeim anorgaaniline gaas toatemperatuuril on volframheksafluoriid WF 6 (keemistemperatuur on +17 0 C). Volframheksafluoriidi tihedus gaasina on 12,9 g/l. Gaaside seas, mille keemistemperatuur on alla 0 °C, kuulub rekordiks telluurheksafluoriid TeF 6, mille gaasitihedus 25 0 С juures on 9,9 g/l.
  • Maailma kõige kallim metall on kalifornium, vt. 252 Cf isotoobi 1 grammi hind ulatub 500 tuhande USA dollarini.
  • Heelium He on madalaima keemistemperatuuriga aine. Selle keemistemperatuur on -269 0 C. Heelium on ainus aine, millel ei ole normaalrõhul sulamistemperatuuri. Isegi absoluutse nulli juures jääb see vedelaks ja seda on võimalik saada ainult tahkel kujul rõhu all (3 MPa).
  • Kõige tulekindlam metall ja kõrgeima keemistemperatuuriga aine on volfram W. Volframi sulamistemperatuur on +3420 0 C, keemistemperatuur on +5680 0 C.
  • Kõige tulekindlam materjal on hafnium- ja tantaalkarbiidide sulam (1:1) (sulamistemperatuur +4215 0 C)
  • Kõige sulavam metall on elavhõbe. Elavhõbeda sulamistemperatuur on -38,87 0 C. Elavhõbe on ka kõige raskem vedelik, tema tihedus 25 °C juures on 13,536 g/cm 3 .
  • Iriidium on hapete suhtes kõige vastupidavam metall. Seni pole teada hapet või nende segu, milles iriidium lahustuks. Seda saab aga lahustada leelistes koos oksüdeerivate ainetega.
  • Tugevaim stabiilne hape on antimonpentafluoriidi lahus vesinikfluoriidis.
  • Kõige kõvem metall on kroom Cr.
  • Kõige pehmem metall temperatuuril 25 0 C on tseesium.
  • Kõige kõvem materjal on endiselt teemant, kuigi kõvaduse poolest on sellele lähenemas juba kümmekond ainet (boorkarbiid ja nitriid, titaannitriid jne).
  • Hõbe on toatemperatuuril kõige juhtivam metall.
  • Väikseim helikiirus vedelas heeliumis temperatuuril 2,18 K on vaid 3,4 m/s.
  • Teemanti suurim helikiirus on 18600 m/s.
  • Lühima poolestusajaga isotoop on Li-5, mis laguneb 4,4 10-22 sekundiga (prootoni väljutamine). Nii lühikese eluea tõttu ei tunnista kõik teadlased selle olemasolu fakti.
  • Pikima mõõdetud poolestusajaga isotoop on Te-128, mille poolväärtusaeg on 2,2 x 1024 aastat (topelt β-lagunemine).
  • Ksenoonil ja tseesiumil on kõige rohkem stabiilseid isotoope (mõlemal 36).
  • Lühimad keemiliste elementide nimetused on boor ja jood (kumbki 3 tähte).
  • Keemilise elemendi pikimad nimetused (igaüks üksteist tähte) on protactinium Pa, rutherfordium Rf, darmstadtium Ds.

Orgaaniliste ainete keemiarekordid

  • Raskeim orgaaniline gaas toatemperatuuril ja kõige raskem gaas toatemperatuuril on N-(oktafluorobut-1-ülideen)-O-trifluorometüülhüdroksülamiin (kp +16 C). Selle tihedus gaasina on 12,9 g/l. Gaaside seas, mille keemistemperatuur on alla 0°C, kuulub rekordiks perfluorobutaan, mille gaasitihedus 0°C juures on 10,6 g/l.
  • Kõige kibedam aine on denatoonium-sahharinaat. Denatooniumbensoaadi kombineerimine sahhariini naatriumsoolaga andis 5 korda kibedama aine kui eelmine rekordiomanik (denatooniumbensoaat).
  • Kõige mittetoksilisem orgaaniline aine on metaan. Selle kontsentratsiooni suurenemisega tekib mürgistus hapnikupuuduse, mitte mürgistuse tõttu.
  • Tugevaim vett adsorbent saadi 1974. aastal tärklise derivaadist, akrüülamiidist ja akrüülhappest. See aine suudab hoida vett, mille mass on 1300 korda suurem kui tema enda mass.
  • Naftatoodete tugevaim adsorbent on süsinikaerogeel. 3,5 kg seda ainet suudab absorbeerida 1 tonni õli.
  • Kõige kõvemad ühendid on etüülselenool ja butüülmerkaptaan – nende lõhn meenutab ühtaegu mädaneva kapsa, küüslaugu, sibula ja reovee lõhna kombinatsiooni.
  • Magusaim aine on N-((2,3-metüleendioksüfenüülmetüülamino)-(4-tsüanofenüülimino)metüül)aminoäädikhape (lugduname). See aine on 205 000 korda magusam kui 2% sahharoosilahus. Selle sarnase magususega on mitmeid analooge. Tööstuslikest ainetest on magusaim taliin (taumatiini ja alumiiniumisoolade kompleks), mis on sahharoosist 3500–6000 korda magusam. Viimasel ajal on toiduainetööstuses ilmunud neotaam, mille magusus on sahharoosist 7000 korda kõrgem.
  • Kõige aeglasem ensüüm on nitrogenaas, mis katalüüsib õhulämmastiku assimilatsiooni mügarbakterite poolt. Ühe lämmastiku molekuli kaheks ammooniumiooniks muundumise täistsükkel võtab aega poolteist sekundit.
  • Suurima lämmastikusisaldusega orgaaniline aine on kas bis(diasotetrasolüül)hüdrasiin C2H2N12, mis sisaldab 86,6% lämmastikku, või tetraasidometaan C(N3)4, mis sisaldab 93,3% lämmastikku (olenevalt sellest, kas viimast peetakse orgaaniliseks või mitte). Need lõhkeained on äärmiselt tundlikud löögi, hõõrdumise ja kuumuse suhtes. Anorgaanilistest ainetest kuulub rekord kindlasti gaasilisele lämmastikule ja ühenditest hüdrasoehappele HN 3 .
  • Pikimal keemilisel nimetusel on 1578 ingliskeelset tähemärki ja see on modifitseeritud nukleotiidjärjestus. Seda ainet nimetatakse adenoseeniks. N-2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül)adenüül-(3'-→5')-4-deamino-4-(2,4-dimetüülfenoksü)-2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül)tsütidüül-(3'-→5) ')-4-deamino-4-(2,4-dimetüülfenoksü)-2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül)tsütidüül-(3'→5')-N-2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül)tsütidüül-(3) '→5')-N--2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül)tsütidülüül-(3'→5')-N-2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül)guanüül-(3'-→5')-N- -2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül)guanüül-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül)adenüül-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül) )tsütidüül-(3'→5')-4-deamino-4-(2,4-dimetüülfenoksü)-2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül)tsütidüül-(3'→5')-4-deamino-4-( 2,4-dimetüülfenoksü)-2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül)tsütidülüül-(3'→5')-N-2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül)guanüül-(3'→5')-4-deamino- 4-(2,4-dimetüülfenoksü)-2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül)tsütidüül-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül)tsütidüül-(3'-→5')-N --2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül)tsütidülüül-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül)adenüül-(3'-→5')-N-2'-O-( tetrahüdro metoksüpüranüül)tsütidüül-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahüdrometoksüpüranüül)tsütidüül-(3'→5')-N--2',3'-O-(metoksümetüleen)oktadekakis( 2-klorofenüül)ester. viis'-.
  • Kõige pikem keemiline nimetus omab inimese mitokondritest eraldatud DNA-d, mis koosneb 16569 aluspaarist. Selle ühendi täisnimi sisaldab umbes 207 000 tähemärki.
  • Suurima arvu segunematute vedelike süsteem, mis on pärast segamist taas kihistunud komponentideks, sisaldab 5 vedelikku: mineraalõli, silikoonõli, vesi, bensüülalkohol ja N-perfluoroetüülperfluoropüridiin.
  • Kõige tihedam orgaaniline vedelik toatemperatuuril on dijodometaan. Selle tihedus on 3,3 g/cm3.
  • Kõige tulekindlam isik orgaaniline aine on mõned aromaatsed ühendid. Kondenseeritutest on selleks tetrabenseptatseen (sulamistemperatuur +570 C), kondenseerimata p-septifenüül (sulamistemperatuur +545 C). Olemas orgaanilised ühendid mille sulamistemperatuuri pole täpselt mõõdetud, näiteks heksabensokoroneeni puhul on selle sulamistemperatuur märgitud üle 700 C. Polüakrüülnitriili termilise ristsidumise saadus laguneb temperatuuril umbes 1000 C.
  • Kõrgeima keemistemperatuuriga orgaaniline aine on heksatriakonüültsükloheksaan. See keeb +551°C juures.
  • Pikim alkaan on mittekontatritaan C390H782. See sünteesiti spetsiaalselt polüetüleeni kristalliseerumise uurimiseks.
  • Kõige pikem valk on lihasvalk titiin. Selle pikkus sõltub elusorganismi tüübist ja lokaliseerimisest. Hiire titiinil on näiteks 35213 aminohappejääki (molekulmass 3 906 488 Da), inimese titiinil on kuni 33 423 aminohappejääki (molekulmass 3 713 712 Da).
  • Pikim genoom on taime Paris japonica (Paris japonica) genoom. See sisaldab 150 000 000 000 aluspaari – 50 korda rohkem kui inimestel (3 200 000 000 aluspaari).
  • Suurim molekul on inimese esimese kromosoomi DNA. See sisaldab umbes 10 000 000 000 aatomit.
  • Suurima detonatsioonikiirusega lõhkeaine on 4,4'-dinitroasofuroksaan. Selle mõõdetud detonatsioonikiirus oli 9700 m/s. Kontrollimata andmetel on etüülperkloraadil veelgi suurem detonatsioonikiirus.
  • Suurima plahvatussoojusega individuaalne lõhkeaine on etüleenglükooldinitraat. Selle plahvatussoojus on 6606 kJ/kg.
  • Tugevaim orgaaniline hape on pentatsüanotsüklopentadieen.
  • Võib-olla on tugevaim alus 2-metüültsüklopropenüülliitium. Tugevaim mitteioonne alus on fosfaseen, millel on üsna keeruline struktuur.
Kategooriad

Universumi sügavustesse peidetud kurioosumite hulgas jääb Siiriuse lähedal asuv väike täht ilmselt igaveseks säilitama üht märkimisväärset kohta. See täht on valmistatud veest 60 000 korda raskemast ainest! Kui võtame kätte elavhõbedaklaasi, üllatab meid selle raskus: see kaalub umbes 3 kg. Aga mida me ütleksime 12 tonni kaaluva aineklaasi kohta, mille transportimiseks on vaja raudteeplatvormi? See tundub absurdne, kuid see on üks kaasaegse astronoomia avastusi.

Sellel avastusel on pikk ja väga õpetlik ajalugu. Pikka aega on täheldatud, et särav Siirius liigub tähtede vahel mitte sirgjooneliselt, nagu enamik teisi tähti, vaid kummalisel käänulisel teel. Nende liikumise tunnuste selgitamiseks pakkus kuulus astronoom Bessel, et Siriusega oli kaasas satelliit, mis "häiris" selle liikumist oma külgetõmbejõuga. See juhtus aastal 1844 – kaks aastat enne seda, kui Neptuun avastati "pliiatsi otsast". Ja aastal 1862, pärast Besseli surma, sai tema oletus täielikult kinnitust, kuna Siriuse arvatavat satelliiti nähti läbi teleskoobi.

Siiriuse satelliit - nn "Sirius B" - tiirleb ümber peamine täht 49 aasta pärast 20 korda suuremal kaugusel kui Maa ümber Päikese (st umbes Uraani kaugusel). See on kaheksanda või üheksanda tähesuurusega nõrk täht, kuid selle mass on väga muljetavaldav, peaaegu 0,8 meie Päikese massist. Siiriuse kaugusel peaks meie Päike paistma tähena magnituudiga 1,8; Seega, kui Siiriuse satelliidil oleks nende valgustite masside suhte järgi vähenenud pind võrreldes päikese omaga, siis peaks see samal temperatuuril särama nagu umbes teise tähesuurusega täht, mitte aga kaheksas või üheksas. Astronoomid selgitasid algselt nii nõrka heledust selle tähe pinna madala temperatuuriga; seda peeti jahutavaks päikeseks, mis oli kaetud juba tahke koorega.

Kuid see oletus osutus ekslikuks. Oli võimalik kindlaks teha, et Siiriuse tagasihoidlik satelliit pole sugugi hääbuv täht, vaid, vastupidi, kuulub tähtede hulka, mille pinnatemperatuur on meie Päikesest palju kõrgem. See muudab asju täielikult. Seetõttu tuleb nõrga heleduse põhjuseks olla ainult selle tähe pinna väiksus. Arvutuste kohaselt saadab see välja 360 korda vähem valgust kui Päike; see tähendab, et selle pind peab olema päikesest vähemalt 360 korda väiksem ja raadius peab olema j/360, st 19 korda väiksem kui päikesel. Sellest järeldame, et Siiriuse satelliidi ruumala peaks olema väiksem kui 6800 Päikese ruumalast, samas kui selle mass on peaaegu 0,8 päevavalguse massist. Ainuüksi see räägib selle tähe aine suurest tihedusest. Täpsem arvutus annab planeedi läbimõõduks ainult 40 000 km ja järelikult ka tiheduse jaoks - koletu arvu, mille andsime lõigu alguses: 60 000 korda suurem vee tihedus.

"Tikkige kõrvu, füüsikud: teie piirkonda plaanitakse sissetungi," meenuvad Kepleri sõnad, mida ta ütles aga teisel korral. Tõepoolest, seni ei osanud ükski füüsik midagi sellist ette kujutada. Normaalsetes tingimustes on selline märkimisväärne tihenemine täiesti mõeldamatu, kuna tühimikud tahkete ainete normaalsete aatomite vahel on liiga väikesed, et võimaldada nende aine märgatavat kokkusurumist. Teistsugune on olukord "moonutatud" aatomite puhul, mis on kaotanud need elektronid, mis tiirlesid ümber tuuma. Elektronide kadu vähendab aatomi läbimõõtu mitu tuhat korda, peaaegu ilma selle kaalu vähendamata; paljas tuum on umbes sama palju kordi väiksem kui tavaline aatom kui kärbes väiksem kui suur hoone. Tähekuuli soolestikus valitseva koletu rõhu tõttu võivad need redutseeritud aatomituumad läheneda tuhat korda lähemale kui tavalised aatomid ja luua selle ennekuulmatu tihedusega aine, mida leidub Siiriuse satelliidil.

Pärast öeldut ei tundu uskumatu tähe avastamine, mille keskmine ainetihedus on veel 500 korda suurem kui varem mainitud tähe Sirius B aine oma. Jutt käib väikesest 13. tähesuuruse tähest. 1935. aasta lõpus avastatud Cassiopeia tähtkujus. Olles ruumalalt mitte suurem kui Mars ja kaheksa korda väiksem kui maakera, on selle tähe mass peaaegu kolm korda suurem kui meie Päike (täpsemalt 2,8 korda). Tavalistes ühikutes väljendatakse selle aine keskmist tihedust 36 000 000 g/cm3. See tähendab, et 1 cm3 sellist ainet kaaluks Maal 36 tonni, seega on see aine kullast ligi 2 miljonit korda tihedam.

Mõni aasta tagasi oleks teadlased pidanud plaatinast miljoneid kordi tihedama aine olemasolu muidugi mõeldamatuks. Universumi kuristikud peidavad endas ilmselt veel palju selliseid looduse imesid.

Juba ammustest aegadest on inimesed aktiivselt kasutanud erinevaid metalle. Pärast nende omaduste uurimist võtsid ained oma väärilise koha kuulsa D. Mendelejevi tabelis. Seni pole vaibunud teadlaste vaidlused küsimuses, millisele metallile tuleks anda maailma raskeima ja tihedaima tiitel. Skaalal on perioodilisuse tabeli kaks elementi - iriidium, samuti osmium. Mis need huvitavad on, loe edasi.

Sajandeid on inimesed uurinud planeedil levinumate metallide kasulikke omadusi. Teadus salvestab kõige rohkem teavet kulla, hõbeda ja vase kohta. Aja jooksul tutvus inimkond raua, kergemate metallide – tina ja pliiga. Keskaja maailmas kasutasid inimesed aktiivselt arseeni ja haigusi raviti elavhõbedaga.

Tänu kiirele arengule peetakse tänapäeval kõige raskemaid ja tihedamaid metalle mitte üheks tabelielemendiks, vaid kaheks korraga. Osmium (Os) asub numbril 76 ja iriidium (Ir) numbril 77, ainetel on järgmised tiheduse näitajad:

  • osmium on raske tänu oma tihedusele 22,62 g/cm³;
  • iriidium pole palju kergem - 22,53 g / cm³.

Tihedus viitab füüsikalised omadused metallid, see on aine massi ja selle mahu suhe. Mõlema elemendi tiheduse teoreetilised arvutused sisaldavad mõningaid vigu, mistõttu peetakse nüüd mõlemat metalli kõige raskemaks.

Selguse huvides saate võrrelda tavalise korgi kaalu maailma raskeimast metallist valmistatud korgi raskusega. Osmium- või iriidiumkorgiga kaalude tasakaalustamiseks on vaja rohkem kui sada tavalist korki.

Metallide avastamise ajalugu

Mõlemad elemendid avastas 19. sajandi koidikul Smithson Tennant. Paljud tolleaegsed teadlased uurisid toorplaatina omadusi, töödeldes seda "kuningliku viinaga". Ainult Tennant suutis saadud settes tuvastada kahte kemikaali:

  • püsiva kloorilõhnaga setteelement, teadlane nimetas osmiumiks;
  • muutuva värvusega ainet nimetatakse iriidiumiks (vikerkaareks).

Mõlemat elementi esindas üks sulam, mille teadlasel õnnestus eraldada. Plaatinatükkide edasise uurimise võttis ette vene keemik K. Klaus, kes uuris hoolikalt setteelementide omadusi. Maailma raskeima metalli määramise raskus seisneb nende tiheduse väikeses erinevuses, mis ei ole püsiv väärtus.

Tihedamate metallide elujõulised omadused

Katseliselt saadud ained on pulbrina, üsna raskesti töödeldavad, metallide sepistamine nõuab väga kõrgeid temperatuure. Iriidiumi ja osmiumi ühenduse kõige levinum vorm on osmilise iriidiumi sulam, mida kaevandatakse plaatinamaardlates, kullakihtides.

Rauarikkaid meteoriite peetakse kõige levinumaks kohaks iriidiumi leidmiseks. Looduslikku osmiumi ei leidu looduslikus maailmas, vaid see on ühine iriidiumi ja teiste plaatinarühma komponentidega. Maardlad sisaldavad sageli väävliühendeid arseeniga.

Maailma raskeima ja kallima metalli omadused

Mendelejevi perioodilisuse tabeli elementide hulgas peetakse osmiumi kõige kallimaks. Hõbedane sinaka varjundiga metall kuulub vääriskeemiliste ühendite plaatina rühma. Kõige tihedam, kuid väga habras metall ei kaota kõrgete temperatuuriindikaatorite mõjul oma läiget.

Omadused

  • Elemendi #76 Osmiumi aatommass on 190,23 amü;
  • 3033 °C juures sulanud aine keeb temperatuuril 5012 °C.
  • Raskeima materjali tihedus on 22,62 g/cm³;
  • Kristallvõre struktuur on kuusnurkse kujuga.

Hoolimata hõbedase läike hämmastavalt külmast läigest, ei sobi osmium oma äärmise mürgisuse tõttu ehete valmistamiseks. Ehete sulatamiseks oleks vaja sellist temperatuuri nagu Päikese pinnal, sest maailma tihedaim metall hävib mehaanilise toimega.

Osmium, muutudes pulbriks, suhtleb hapnikuga, reageerib väävli, fosfori, seleeniga, aine reaktsioon aqua regiaga on väga aeglane. Osmiumil puudub magnetism, sulamid kipuvad oksüdeeruma ja moodustama kobarühendeid.

Kus kohaldatakse

Kõige raskemal ja uskumatult tihedal metallil on kõrge kulumiskindlus, nii et selle lisamine sulamitele suurendab oluliselt nende tugevust. Osmiumi kasutamist seostatakse peamiselt keemiatööstusega. Lisaks kasutatakse seda järgmistel vajadustel:

  • termotuumasünteesijäätmete ladustamiseks ettenähtud konteinerite valmistamine;
  • raketiteaduse vajadusteks, relvade tootmiseks (lõhkepead);
  • kellatööstuses kaubamärgiga mudelite mehhanismide valmistamiseks;
  • kirurgiliste implantaatide, südamestimulaatorite osade valmistamiseks.

Huvitav on see, et kõige tihedamat metalli peetakse ainsaks elemendiks maailmas, mis ei allu hapete (lämmastik- ja vesinikkloriidhape) "põrguliku" segu agressioonile. Alumiinium koos osmiumiga muutub nii plastiliseks, et seda saab tõmmata ilma purunemata.

Maailma haruldasema ja tihedaima metalli saladused

Asjaolu, et iriidium kuulub plaatina rühma, annab sellele immuunsuse hapete ja nende segudega töötlemise suhtes. Maailmas saadakse iriidiumi vase-nikli tootmisel anoodilimadest. Pärast muda töötlemist aqua regiaga sade kaltsineeritakse, mille tulemusena ekstraheeritakse iriidium.

Omadused

Kõige kõvemal hõbevalgel metallil on järgmine omaduste rühm:

  • perioodilisustabeli elemendi iriidiumi nr 77 aatommass on 192,22 amü;
  • 2466 °C juures sulanud aine keeb 4428 °C juures;
  • sula iriidiumi tihedus on 19,39 g/cm³;
  • elemendi tihedus toatemperatuuril - 22,7 g / cm³;
  • iriidiumi kristallvõre on seotud näokeskse kuubikuga.

Raske iriidium ei muutu tavalise õhutemperatuuri mõjul. Teatud temperatuuridel kuumutamise mõjul kaltsineerimise tulemuseks on polüvalentsete ühendite moodustumine. Iriidiummusta värske sette pulber lahustub osaliselt nii veekogus kui ka kloorilahuses.

Kasutusala

Kuigi iriidium on väärismetall, kasutatakse seda ehetes harva. Raskesti töödeldava elemendi järele on suur nõudlus teede ehitamisel, autoosade tootmisel. Kõige tihedama metalliga sulameid, mis ei ole oksüdatsioonile vastuvõtlikud, kasutatakse järgmistel eesmärkidel:

  • tiiglite tootmine laborikatsete jaoks;
  • klaasipuhurite spetsiaalsete huuliku tootmine;
  • pastapliiatsite otsikute ja täidiste katmine;
  • vastupidavate süüteküünalde tootmine autodele;

Iriidiumi isotoopidega sulameid kasutatakse keevitamise tootmises, instrumentides ja lasertehnoloogia osana kristallide kasvatamisel. Raskeima metalli kasutamine on võimaldanud läbi viia nägemise laserkorrektsiooni, neerukivide purustamist ja muid meditsiinilisi protseduure.

Kuigi iriidiumil puudub toksilisus ja see ei ole kahjulik bioloogilised organismid, looduskeskkonnas võib kohata selle ohtlikku isotoopi – heksafluoriidi. Mürgiste aurude sissehingamine põhjustab kohese lämbumise ja surma.

Loodusliku esinemise kohad

Loodusmaailma kõige tihedama metalli, iriidiumi, ladestused on väikesed, palju väiksemad kui plaatina. Arvatavasti on raskeim aine nihkunud planeedi tuuma, mistõttu on elemendi tööstusliku tootmise maht väike (umbes kolm tonni aastas). Iriidiumisulamist tooted võivad kesta kuni 200 aastat, ehted muutuvad vastupidavamaks.

Ebameeldiva lõhnaga raskeima metalli, osmiumi, tükikesi looduses ei leidu. Mineraalide koostises võib leida osmilise iriidiumi jälgi koos plaatina ja pallaadiumi, ruteeniumiga. Osmilise iriidiumi ladestusi on uuritud Siberis (Venemaa), mõnes Ameerika osariigis (Alaska ja California), Austraalias ja Lõuna-Aafrikas.

Kui leitakse plaatina ladestusi, on võimalik isoleerida osmium iriidiumiga, et tugevdada ja tugevdada erinevate toodete füüsikalisi või keemilisi ühendeid.

See kümnest elemendist koosnev põhinimekiri on kuupsentimeetri tiheduse poolest "raskeim". Kuid pange tähele, et tihedus ei ole mass, see lihtsalt näitab, kui tihedalt keha mass on.

Nüüd, kui oleme sellest aru saanud, heidame pilgu inimkonnale teadaolevale universumi raskeimale.

10. Tantaal

Tihedus 1 cm³ kohta - 16,67 g

Tantaali aatomnumber on 73. See sinakashall metall on väga kõva ja sellel on ka ülikõrge sulamistemperatuur.

9. Uraan (Uranium)


Tihedus 1 cm³ kohta - 19,05 g

1789. aastal saksa keemiku Martin H. Klaproti poolt avastatud metallist sai tõeline uraan alles ligi sada aastat hiljem, 1841. aastal tänu prantsuse keemikule Eugène Melchior Peligot'le.

8. Wolframium


Tihedus 1 cm³ kohta - 19,26 g

Volframi leidub neljas erinevas mineraalis ja see on ka kõige raskem kõigist olulist bioloogilist rolli mängivatest elementidest.

7. Kuld (Aurum)


Tihedus 1 cm³ kohta - 19,29 g

Öeldakse, et raha ei kasva puu otsas, mida kulla kohta öelda ei saa! Eukalüptipuude lehtedelt on leitud väikseid kullajälgi.

6. Plutoonium (Plutoonium)


Tihedus 1 cm³ kohta - 20,26 g

Plutooniumil on vesilahuses värvikas oksüdatsiooniaste ning see võib spontaanselt muuta oksüdatsiooniastet ja värvi! See on elementide seas tõeline kameeleon.

5. Neptuunium

Tihedus 1 cm³ kohta - 20,47 g

Planeet Neptuuni järgi nime saanud, avastas selle 1940. aastal professor Edwin McMillan. Sellest sai ka esimene avastatud sünteetiline transuraani element aktiniidide perekonnast.

4. Reenium

Tihedus 1 cm³ kohta - 21,01 g

Selle keemilise elemendi nimi pärineb ladinakeelsest sõnast "Rhenus", mis tähendab "Reini". Selle avastas Walter Noddack Saksamaal 1925. aastal.

3. Plaatina (plaatina)

Tihedus 1 cm³ kohta - 21,45 g

Üks selle loendi väärismetalle (koos kullaga) ja seda kasutatakse peaaegu kõige valmistamiseks. Kummalise faktina: kogu kaevandatud plaatina (viimase osakeseni) mahuks keskmise suurusega elutuppa! Mitte palju, tõesti. (Proovige kogu kuld sinna panna.)

2. Iriidium (Iridium)


Tihedus 1 cm³ kohta - 22,56 g

Iriidiumi avastas Londonis 1803. aastal inglise keemik Smithson Tennant (Smithson Tennant) koos osmiumiga: elemendid esinesid lisandina looduslikus plaatinas. Jah, iriidium avastati täiesti juhuslikult.

1. Osmium


Tihedus 1 cm³ kohta - 22,59 g

Pole midagi raskemat (kuupsentimeetri kohta) kui osmium. Selle elemendi nimi pärineb Vana-Kreeka sõna"osme", mis tähendab "lõhn", kuna selle happes või vees lahustumise keemiliste reaktsioonidega kaasneb ebameeldiv, püsiv lõhn.