Planeta noastră este bogată în resurse prețioase, dar unele dintre ele se măsoară în firimituri. Oricât de ciudat ar părea, aceste elemente sunt unele dintre cele mai căutate din lume. Acestea includ metale grele. Imaginați-vă că un cub de 8 cm din cel mai greu metal din lume cântărește 12 kg (!). Astăzi vom vorbi în mod special despre „greii” din lumea metalelor.
Top 10 metale grele în funcție de densitate
| Nominalizare | loc | Metal | Densitate |
| Top 10 cele mai grele metale în funcție de densitate | 1 | Tantalum | 16,64 g/cm3 |
| 2 | Uraniu | 18,92 g/cm3 | |
| 3 | Tungsten | 19,21 g/cm3 | |
| 4 | Aur | 19,85 g/cm3 | |
| 5 | Plutoniu | 19,85 g/cm3 | |
| 6 | Neptunium | 20,48 g/cm3 | |
| 7 | Reniu | 21,01 g/cm3 | |
| 8 | Platină | 21,44 g/cm3 | |
| 9 | Iridium | 22,53 g/cm3 | |
| 10 | Osmiu | 22,62 g/cm3 |
Tantalum
Clasament: 4.1
Densitate: 16,64 g/cm
Punct de topire/punct de fierbere: 3017
Un metal foarte rar, dar în niciun caz cel mai greu din lume. În condiții naturale este un solid alb-argintiu cu o ușoară nuanță albăstruie (peliculă de oxid). A fost descoperit încă din 1802, dar nu a fost izolat imediat: până în 1844 a fost identificat cu un alt metal, niobiu.
Tantal este unul dintre cele mai refractare metale din lume, depășind chiar și cel mai fierbinte metal din lume din acest punct de vedere, și nu reacționează cu aerul – se oxidează numai atunci când temperatura suprafeței sale ajunge la 280°C
Una dintre caracteristicile interesante ale tantalului este paramagnetismul său (metalul este magnetizat în direcția câmpului atunci când este expus la un câmp magnetic). În plus, tantalul este uimitor de rezistent la mediile dure: suprafața sa nu „cedează” nici măcar în fața acidului azotic 70%. Acest metal neobișnuit este utilizat în armată (la crearea de muniții), în medicină (la fabricarea de proteze), în industria nucleară (la crearea de reactoare nucleare) etc.
Interesant: În ciuda rezistenței sale, tantalul este foarte ductil (poate fi comparat cu aurul), ceea ce face ca metalul pur să fie foarte ușor de prelucrat.
Uraniu
Evaluare: 4.2
Densitate: 18,92 g/cm
Punct de topire/ fierbere: 1132
Caracteristica principală și nu cea mai bună a acestui metal dur este radioactivitatea sa. În mediul său natural, uraniul trece printr-o lungă fază de transformare, care constă în 14 etape, culminând cu transformarea sa în plumb. Totuși, acest proces durează miliarde de ani.
În forma sa pură, uraniul este greu, alb-argintiu, foarte ductil (este puțin mai moale decât oțelul) și are proprietăți paramagnetice slabe. Uraniul se oxidează ușor dacă este expus la aer, iar substanța sub formă de pulbere se autoaprinde la aproximativ 150°C
Utilizarea principală și evidentă a uraniului este în industria nucleară. Industria energiei nucleare (fabricarea reactoarelor, a sistemelor de propulsie etc.) este considerată un „consumator” activ al metalului.). În ultimii ani, un accent deosebit a fost pus pe dezvoltarea metodelor de extragere a uraniului din apa de mare, unde concentrația substanței solide este de 3 µg/l).
Tungsten
Evaluare: 4.3
Densitate: 19,21 g/cm
Punct de topire/coacere: 3422
Numele său destul de original (care provine din cuvântul latin pentru „uraniu” și se traduce prin „uraniu metalic”) se bazează pe o varietate de proprietăți ale uraniului, printre care. – „lupul”) a fost obținut pentru că a interferat cu topirea minereului de staniu, transformându-l într-o spumă de zgură. Care este, de fapt, devorată ca oile lupului.
Tungsten este un solid strălucitor, gri deschis solid. Este cel mai refractar metal de pe planetă: punctul său de topire este aproape de fotosfera solară. De asemenea, are cel mai înalt punct de fierbere dovedit de pe planetă. Adevărat, un „concurent” a apărut recent – siborgy cu un punct de topire mai mare (presupus), dar acest lucru nu este cunoscut cu certitudine, din cauza perioadei scurte de existență a metalului.
Tungstenul a creat o furie în industrie și astăzi este folosit ca bază pentru aliaje de înaltă temperatură. Este utilizat în numeroase aplicații în motoarele de avion, filamentele incandescente, tuburile de vid etc., dar duritatea sa ridicată îl face, de asemenea, foarte rezistent la magnetism.
Aur
Evaluare: 4.4
Densitate: 19,85 g/cm
Punct de topire / punct de fierbere: 1064
Unul dintre cele mai dure metale de pe pământ, dar și extrem de ductil: poate fi transformat în foi de metal cu o grosime de 0,1 microni (cunoscut sub numele de aur în foi). Acesta este motivul pentru care nobilul metal galben și-a găsit locul potrivit în bijuterii. Dar aurul are o densitate mare, ceea ce îl face mult mai ușor de exploatat.
Aurul are o conductivitate electrică foarte mare, ceea ce l-ar face un metal indispensabil pentru fabricarea microcipurilor, dar, din păcate, costul materialului de bază este foarte ridicat, iar disponibilitatea sa este redusă.
Aurul nu reacționează cu oxigenul și cu majoritatea elementelor. Metalul nu este afectat de acizi și alcalii (excepție face Vodka Tsar, care este folosită pentru a testa puritatea metalelor). Aurul este unul dintre puținele metale folosite nu numai în industrie, ci și în beneficiul omului (este utilizat pe scară largă în homeopatie, stomatologie). În plus, metalul nobil a fost utilizat în mod activ în domeniul bancar: este încă garantul stabilității oricărei monede și un instrument de investiții de încredere.
Plutoniu
Evaluare: 4.5
Densitate: 19,85 g/cm
Punct de topire/coacere: 640
„Fratele mai mic” al uraniului și foarte radioactiv al acestuia. În condiții naturale exploatate, dar puțin și rar, deoarece este pur și simplu impracticabil, dar este ușor de obținut într-o conversie în mai multe etape a uraniului. Este prima substanță chimică artificială produsă la nivel industrial.
Uraniul îmbogățit și uraniul natural este utilizat pentru a produce plutoniu. În urmă cu câțiva ani, s-a raportat că ultimul reactor din lume care producea plutoniu (în România) a fost închis în 2010. Dar, în același an, Japonia a lansat un reactor nuclear. Reactorul a fost oprit după câteva luni din cauza unui accident, iar după dezastrul de la Fukushima Daiichi s-a decis să nu mai fie pus în funcțiune deloc. În 2016 s-a decis să se renunțe la reactor.
Din cauza potențialului său militar evident, plutoniul a fost utilizat pe scară largă în producția de arme nucleare (așa-numitul plutoniu de calitate militară), ca sursă de energie pentru navele spațiale și drept combustibil pentru reactoarele nucleare.
Neptunium
Evaluare: 4.6
Densitate: 20,48 g/cm
Punct de topire / punct de fierbere: 640
O altă „creație” radioactivă a uraniului, produsă prin reacții nucleare. Considerat a fi primul element transuranic. Materialul relativ moale este caracterizat de o bună maleabilitate, reacționează lent cu aerul și se oxidează rapid la temperaturi ridicate. Metalul se găsește în cantități infime pe pământ, astfel încât nu are rost să fie exploatat în condiții naturale.
Neptuniul este periculos pentru oameni prin dezintegrare radioactivă: aproximativ 70-80% din particulele sale precipită în țesutul osos, provocând daune complete (amploarea daunelor depinde de valența izotopilor). Principala sa utilizare este producerea de plutoniu.
Reniu
Evaluare: 4.7
Densitate: 21.01 g/cm
Punct de topire/punct de fierbere: 3186
Descoperirea metalului dens, de culoare argintie, a fost prezisă de Mendeleev încă din 1871, dar descoperirea efectivă a avut loc abia un secol și jumătate mai târziu (în 1925). Reniul a fost ultimul element descoperit cu un izotop stabil: toate elementele descoperite ulterior nu au avut niciun izotop stabil.
Reniul este unul dintre cele mai rare elemente de pe planeta noastră. Similar din punct de vedere geochimic cu tungstenul. Metalul alb-argintiu este unul dintre cele mai dure și mai dense metale existente. Reniul pur este maleabil deja la temperatura camerei, dar își păstrează întreaga rezistență chiar dacă este încălzit sau răcit în mod repetat.
Reniul este dificil de obținut și foarte costisitor, astfel încât metalul este unul dintre cele mai scumpe: prețul pentru 1 kg variază între 1000 și 10000 de dolari. „Reniul este extras în principal în procesul de rafinare a molibdenului și a cuprului.
Sfera de aplicare a reniului este determinată de o serie de proprietăți ale acestuia (refractaritate, rezistență la majoritatea reactivilor etc.).). Cu toate acestea, acest lucru se datorează costului său ridicat: utilizarea metalului este limitată la cazurile în care acesta oferă avantaje față de alte materiale. Reniul este utilizat în principal la fabricarea pieselor pentru rachete (în special pentru motoare de rachete și rachete).
Platină
Evaluare: 4.8
Densitate: 21,44 g/cm
Punct de topire / punct de fierbere: 1768
„Platina dură a ajuns aproape în fruntea listei, ceea ce nu este surprinzător: este unul dintre cele mai grele metale din lume. Metalul prețios este, de asemenea, considerat a fi unul dintre cele mai rare de pe planetă. De altfel, nici măcar așa-numitul metal nativ nu poate fi considerat pur: el conține până la 20% fier, precum și rodiu, iridiu, osmiu și, mai rar, cupru.
Platina este considerată unul dintre cele mai inerte metale care nu reacționează cu acizii și alcalii. Metalul strălucitor și argintiu este adesea utilizat în bijuterii și sticlărie, în medicină (chirurgie), în industria chimică, în industria auto și, datorită rezistenței sale la vid, și în navele spațiale.
Este interesant faptul că majoritatea rezervelor de platină din lume sunt ascunse în adâncurile a doar cinci țări: România, China, Zimbabwe, Africa de Sud și SUA.
Iridium
Platină Platina Platina – unul dintre cele mai rare elemente de pe planeta noastră. Evaluare: 4.9
Densitate: 22,53 g/cm
Punct de topire/coacere: 2466
De fapt, iridiul împarte primul loc cu osmiul – diferența de densitate dintre aceste substanțe este de câteva sutimi de gram. Greul, însă, este încă un pic mai ușor. Acesta este un metal prețios foarte rar, care nu are absolut nicio reacție cu acizii, apa sau chiar cu aerul. Iridiul (ca și metalul greu de top) este refractar și dificil de prelucrat.
În limba greacă, reniu înseamnă „curcubeu”, ceea ce nu este o surpriză, deoarece sărurile de iridiu prezintă o gamă incredibilă de culori, de la roșu-cupru la albastru strălucitor. Iridiul, de culoare albă și argintie, este considerat unul dintre cele mai dure și mai rare metale de pe planetă, nu se extrag mai mult de 10 tone pe an, iar cele mai multe depozite sunt localizate acolo unde cad meteoriți.
Folosit în ingineria de precizie ca indicator de etanșare a sudurii. Folosit în mod activ de paleontologi și geologi ca indicator temporar al unui strat descoperit al unei anumite roci. Adesea, unul dintre cele mai grele metale de pe planetă este folosit și pentru producerea de energie electrică. În ultimii ani, iridiul a avut o aplicație destul de neobișnuită și neașteptată: stimularea electrică a nervilor și crearea de proteze pentru ochiul și urechea umană.
Osmiu
Evaluare: 5.0
Densitate: 22,62 g/cm
Punct de topire/coacere: 2466
Cel mai greu „membru” al tabelului periodic al lui Mendeleev și, prin urmare, cel mai greu metal din lume. Anul 1803 a fost de fapt un punct de cotitură pentru acest element, deoarece descoperirea sa a fost literalmente o cursă contra cronometru: doi oameni de știință au descoperit osmiu în paralel – Tennant și de Fourcroix. Tennant, însă, a obținut rezultate mai clare și mai profunde și, în documentele oficiale depuse la Societatea Regală din Londra, a indicat că elementul găsit era împărțit în mod convențional în două metale, iridiu și osmiu.
Extracția osmiului este costisitoare, deoarece este rară și dificilă. De aici și prețul său impresionant: aproximativ 15.000 de dolari pe gram. Densitatea osmiului este doar puțin mai mare decât cea a iridiului, deși proprietățile ambelor specii nu sunt încă pe deplin cunoscute. Cel mai greu metal din lume nu este prietenos cu căldura: este foarte refractar.
Osmiul este un membru al grupului de elemente de platină și este convențional nobil. Deși osmiul formează cristale frumoase de culoare albastru-argintiu atunci când se solidifică, nu este potrivit pentru confecționarea de bijuterii, deoarece este total inextricabil și dificil de forjat. Are un miros distinctiv – un amestec de usturoi și clor.
Foarte apreciat pentru durabilitatea sa: metalul este adesea adăugat pentru a forma componente care sunt supuse la frecare frecventă și severă. Astfel de aliaje devin incredibil de puternice și rezistente la toate tipurile de impact.
Ce alti factori, in afara de densitate, determina greutatea si compozitia acestor metale?
In afara de densitate, greutatea si compozitia metalelor mai pot fi determinate si de compozitia chimica a elementelor din care sunt alcatuite, puritatea sau gradul de impuritati, modul de prelucrare si forma in care sunt inglobate. De asemenea, alte factori precum temperatura, presiunea, gradul de oxidare sau procesele de aliere pot influenta greutatea si compozitia metalelor. Este important sa luam in considerare toti acesti factori pentru a intelege pe deplin caracteristicile metalelor si proprietațile lor fizice și chimice.
Care este metalul cu cea mai mare densitate din cele zece menționate în acest top?