Ősidők óta az emberek aktívan használnak különféle fémeket. Tulajdonságaik tanulmányozása után az anyagok elfoglalták méltó helyüket a híres D. Mengyelejev táblázatában. Mindeddig nem csitultak a tudósok vitái arról, hogy melyik fémnek kell a világ legnehezebb és legsűrűbbje címet adni. A skálán a periódusos rendszer két eleme található - az irídium és az ozmium. Mi érdekes, olvassa el.

Évszázadokon keresztül az emberek tanultak hasznos tulajdonságait a legelterjedtebb fémek a bolygón. A tudomány tárolja a legtöbb információt az aranyról, ezüstről és rézről. Idővel az emberiség megismerkedett a vassal, a könnyebb fémekkel - ónnal és ólommal. A középkor világában az emberek aktívan használták az arzént, és a betegségeket higannyal kezelték.

A gyors fejlődésnek köszönhetően ma a legnehezebb és legsűrűbb fémek nem az asztal egyik elemének számítanak, hanem egyszerre kettőnek. Az ozmium (Os) a 76. számon, az irídium (Ir) a 77. számon található, az anyagok a következő sűrűségmutatókkal rendelkeznek:

• az ozmium 22,62 g/cm³ sűrűsége miatt nehéz;
• Az irídium nem sokkal könnyebb - 22,53 g / cm³.

A sűrűség arra utal fizikai tulajdonságok fémek, ez az anyag tömegének és térfogatának aránya. Mindkét elem sűrűségének elméleti számításaiban vannak hibák, így most mindkét fémet a legnehezebbnek tekintik.

Az egyértelműség kedvéért összehasonlíthatja egy közönséges parafa súlyát a parafa súlyával heavy metal a világban. Az ozmium- vagy irídiumdugóval ellátott mérlegek kiegyensúlyozásához több mint száz közönséges dugóra lesz szükség.

A fémek felfedezésének története

Mindkét elemet a 19. század hajnalán fedezte fel Smithson Tennant. Sok akkori kutató tanulmányozta a nyers platina tulajdonságait, „királyi vodkával” feldolgozva. Csak a Tennant volt képes két vegyszert kimutatni a keletkező üledékben:

• a tartós klórszagú üledékes elem, a tudós ozmiumnak nevezett;
• a változó színű anyagot irídiumnak (szivárványnak) nevezik.

Mindkét elemet egyetlen ötvözet képviselte, amelyet a tudósnak sikerült szétválasztania. A platinarögök további tanulmányozását K. Klaus orosz kémikus végezte, aki gondosan tanulmányozta az üledékes elemek tulajdonságait. A világ legnehezebb fémeinek meghatározásának nehézsége a sűrűségük alacsony különbségében rejlik, ami nem állandó érték.

A legsűrűbb fémek vibráló jellemzői

A kísérleti úton előállított anyagok por alakúak, meglehetősen nehezen feldolgozhatók, a fémek kovácsolása nagyon magas hőmérsékletet igényel. Az irídium és az ozmium közötti közösség leggyakoribb formája az ozmium-irídium ötvözete, amelyet platina lelőhelyekben, aranyágyakban bányásznak.

A vasban gazdag meteoritokat tekintik az irídium megtalálásának leggyakoribb helyének. A természetes ozmium nem található meg a természetben, csak az irídiummal és a platinacsoport más összetevőivel közösen. A lerakódások gyakran tartalmaznak kénvegyületeket arzénnel.

A világ legnehezebb és legdrágább fémének jellemzői

Az elemek között periódusos táblázat Mengyelejev, az ozmium a legdrágább. A kékes árnyalatú ezüstös fém a nemes kémiai vegyületek platina csoportjába tartozik. A legsűrűbb, de nagyon törékeny fém nem veszíti el fényét a magas hőmérsékleti mutatók hatására.

Jellemzők

• #76. elem Az ozmium atomtömege 190,23 amu;
• A 3033 °C-on megolvadt anyag 5012 °C-on forr.
• A legnehezebb anyag sűrűsége 22,62 g/cm³;
• A kristályrács szerkezete hatszögletű.

Az ezüstös csillogás elképesztően hideg fénye ellenére az ozmium rendkívüli toxicitása miatt nem alkalmas ékszergyártásra. Az ékszer megolvasztásához olyan hőmérsékletre lenne szükség, mint a Nap felszínén, mert a világ legsűrűbb féme mechanikai hatás hatására tönkremegy.

Porrá alakulva az ozmium kölcsönhatásba lép az oxigénnel, reagál kénnel, foszforral, szelénnel, az anyag reakciója az aqua regiával nagyon lassú. Az ozmium nem rendelkezik mágnesességgel, az ötvözetek hajlamosak oxidálódni és klasztervegyületeket képezni.

Ahol alkalmazható

A legnehezebb és hihetetlenül sűrű fém nagy kopásállósággal rendelkezik, így ötvözetekhez adva jelentősen megnő azok szilárdsága. Az ozmium felhasználása elsősorban a vegyiparhoz köthető. Ezenkívül a következő igényekre használják:

• magfúziós hulladék tárolására szolgáló tartályok gyártása;
• rakétatudomány, fegyvergyártás (robbanófejek) szükségleteihez;
• az óraiparban márkás modellek mechanizmusainak gyártásához;
• sebészeti implantátumok, pacemakerek alkatrészeinek gyártásához.

Érdekes módon a legsűrűbb fémet tekintik az egyetlen olyan elemnek a világon, amely nincs kitéve a savak (salétrom- és sósav) „pokoli” keverékének agressziójának. Az ozmiummal kombinált alumínium annyira képlékeny lesz, hogy törés nélkül húzható.

A világ legritkább és legsűrűbb fémének titkai

Az a tény, hogy az irídium a platina csoporthoz tartozik, immunitást biztosít a savakkal és azok keverékeivel szemben. A világon az irídiumot a réz-nikkel gyártás során anódiszapokból nyerik. Az iszap aqua regiával történő feldolgozása után a csapadékot kalcinálják, ami az irídium extrakcióját eredményezi.

Jellemzők

A legkeményebb ezüst-fehér fém a következő tulajdonságokkal rendelkezik:

• a periódusos rendszer eleme Az Iridium No. 77 rendelkezik atomtömeg 192,22 amu;
• a 2466 °C-on megolvadt anyag 4428 °C-on forr;
• az olvadt irídium sűrűsége 19,39 g/cm³;
• elemsűrűség szobahőmérsékleten - 22,7 g / cm³;
• az irídium kristályrácsa egy arcközpontú kockához kapcsolódik.

A nehéz irídium nem változik a szokásos levegőhőmérséklet hatására. A melegítés hatására bizonyos hőmérsékleteken végzett kalcinálás eredménye többértékű vegyületek képződése. Az irídiumfekete friss üledékpora részben feloldódik aqua regiával, valamint klóroldattal.

Alkalmazási terület

Bár az irídium nemesfém, ritkán használják ékszerekben. Egy nehezen feldolgozható elemre nagy a kereslet az útépítésben, az autóalkatrészek gyártásában. Az oxidációra nem érzékeny legsűrűbb fémötvözeteket a következő célokra használják:

• tégelyek gyártása laboratóriumi kísérletekhez;
• speciális fúvókák gyártása üvegfúvók számára;
• golyóstollak hegyeinek és utántöltőinek letakarása;
• tartós gyújtógyertyák gyártása autókhoz;

Az irídium izotópokat tartalmazó ötvözetek a hegesztési gyártásban, a műszerekben és a lézertechnológia részeként kristálytermesztésben használatosak. A legnehezebb fém felhasználása lehetővé tette a lézeres látásjavítást, a vesekő zúzását és egyéb orvosi beavatkozásokat.

Bár az irídium mentes a toxicitástól, és nem jelent veszélyt a biológiai szervezetekre, in természetes környezet veszélyes izotópjával – a hexafluoriddal – találkozhat. A mérgező gőzök belélegzése azonnali fulladáshoz és halálhoz vezet.

Természetes előfordulási helyek

A természet legsűrűbb fémének, az irídiumnak a lerakódásai csekélyek, sokkal kisebbek, mint a platinaé. Feltehetően a legnehezebb anyag a bolygó magjába került, így az elem ipari termelési volumene kicsi (körülbelül három tonna évente). Az irídium ötvözetből készült termékek akár 200 évig is eltarthatnak, az ékszerek tartósabbak lesznek.

A legnehezebb, kellemetlen szagú fém, az ozmium rögök nem találhatók meg a természetben. Az ásványi anyagok összetételében nyomokban ozmikus irídium is megtalálható platina és palládium, ruténium mellett. Ozmikus irídium lelőhelyeket tártak fel Szibériában (Oroszország), Amerika egyes államaiban (Alaszka és Kalifornia), Ausztráliában és Dél-Afrikában.

Ha platinalerakódásokat találnak, lehetséges lesz az ozmium irídiummal történő izolálása a különféle termékek fizikai vagy kémiai vegyületeinek megerősítése és megerősítése érdekében.

A minket körülvevő világ még mindig tele van sok rejtéllyel, de még a tudósok által régóta ismert jelenségek és anyagok sem szűnnek meg ámulatba ejteni és gyönyörködni. Csodáljuk az élénk színeket, élvezzük az ízeket és felhasználjuk mindenféle anyag tulajdonságait, amelyek kényelmesebbé, biztonságosabbá és élvezetesebbé teszik életünket. A legmegbízhatóbb és legerősebb anyagokat keresve az ember sok izgalmas felfedezést tett, és Ön előtt mindössze 25 ilyen egyedi vegyületből álló válogatás áll!

25. Gyémántok

Ha nem mindenki, de ezt szinte mindenki tudja biztosan. A gyémántok nemcsak az egyik legtiszteltebb drágakő, hanem a Föld egyik legkeményebb ásványa is. A Mohs-skálán (a keménységi skála, amelyen egy ásvány karcolásos reakciója ad értékelést) a gyémánt a 10. sorban szerepel. A skálán 10 pozíció található, és a 10. az utolsó és legnehezebb fokozat. A gyémántok olyan kemények, hogy csak más gyémántokkal karcolhatók meg.

24. A Caaerostris darwini pókfaj csapdázóhálói


Fotó: pixabay

Nehéz elhinni, de a Caerostris darwini pók (vagy Darwin pók) hálózata erősebb az acélnál és keményebb, mint a Kevlar. Ezt a hálót a világ legkeményebb biológiai anyagaként ismerték el, bár most van potenciális versenytársa, de az adatokat még nem erősítették meg. A pókszálat olyan jellemzőkre tesztelték, mint a szakító nyúlás, ütőszilárdság, szakítószilárdság és Young-modulus (az anyagnak az a tulajdonsága, hogy ellenáll a nyúlásnak, a rugalmas deformáció alatti összenyomódásnak), és ezekben a mutatókban a szövedék elképesztően megmutatta magát. Ráadásul a Darwin-pók csapdahálója hihetetlenül könnyű. Például, ha bolygónkat beburkoljuk Caaerostris darwini rosttal, egy ilyen hosszú cérna súlya mindössze 500 gramm lesz. Ilyen hosszú hálózatok nem léteznek, de az elméleti számítások egyszerűen elképesztőek!

23. Aerografit


Fotó: BrokenSphere

Ez a szintetikus hab az egyik legkönnyebb rostos anyag a világon, és csak néhány mikron átmérőjű széncsövek hálózata. Az aerografit 75-ször könnyebb, mint a polisztirol, ugyanakkor sokkal erősebb és rugalmasabb. Eredeti méretének 30-szorosára összenyomható anélkül, hogy rendkívül rugalmas szerkezetét károsítaná. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően az airgrafithab a saját súlyának 40 000-szeresét is elviseli.

22. Palládium fémüveg


Fotó: pixabay

A California Institute of Technology és a Berkeley Lab (California Institute of Technology, Berkeley Lab) tudóscsoportja kifejlesztette az újfajta fémüveg, amely az erő és a hajlékonyság szinte tökéletes kombinációját ötvözi. Az új anyag egyediségének oka abban rejlik, hogy kémiai szerkezete sikeresen elfedi a meglévő üveges anyagok ridegségét, miközben megtartja a magas tartóssági küszöböt, ami végső soron jelentősen megnöveli ennek a szintetikus szerkezetnek a kifáradási szilárdságát.

21. Volfrámkarbid


Fotó: pixabay

A volfrámkarbid hihetetlenül kemény anyag, nagy kopásállósággal. Bizonyos körülmények között ez a vegyület nagyon törékenynek tekinthető, de nagy terhelés mellett egyedülálló plasztikus tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek csúszószalagok formájában nyilvánulnak meg. Mindezen tulajdonságoknak köszönhetően a volfrám-karbidot páncéltörő hegyek és különféle berendezések gyártásához használják, beleértve mindenféle vágót, csiszolótárcsát, fúrót, vágót, fúrószárat és egyéb vágószerszámokat.

20. Szilícium-karbid


Fotó: Tiia Monto

A szilícium-karbid a harckocsik gyártásához használt egyik fő anyag. Ez a vegyület alacsony költségéről, kiemelkedő tűzállóságáról és nagy keménységéről ismert, ezért gyakran használják olyan berendezések vagy felszerelések gyártására, amelyeknek el kell terelnie a golyókat, vágni vagy csiszolni más kemény anyagokat. A szilícium-karbid kiváló csiszolóanyagokat, félvezetőket, sőt, gyémántot utánzó ékszerbetéteket is készít.

19. Köbös bór-nitrid


Fotó: wikimedia commons

A köbös bór-nitrid egy szuperkemény anyag, keménysége hasonló a gyémánthoz, de számos megkülönböztető előnnyel is rendelkezik - magas hőmérsékleti stabilitás és vegyszerállóság. A köbös bór-nitrid még magas hőmérséklet hatására sem oldódik vasban és nikkelben, míg a gyémánt azonos körülmények között kémiai reakciók elég gyors. Valójában ez előnyös az ipari csiszolószerszámokban való felhasználása szempontjából.

18. Ultra nagy molekulatömegű polietilén (UHMWPE), Dyneema szál márka


Fotó: Justsail

A nagy modulusú polietilén rendkívül magas kopásállósággal, alacsony súrlódási együtthatóval és nagy törésállósággal (alacsony hőmérsékleti megbízhatósággal) rendelkezik. Ma a világ legerősebb rostos anyagának tartják. A legcsodálatosabb ebben a polietilénben az, hogy könnyebb, mint a víz, és egyben képes megállítani a golyókat! A Dyneema szálakból készült kábelek és kötelek nem süllyednek el a vízben, nem igényelnek kenést, és nem változtatják meg tulajdonságaikat nedves állapotban, ami nagyon fontos a hajóépítéshez.

17. Titánötvözetek


Fotó: Alchemist-hp (pse-mendelejew.de)

A titánötvözetek hihetetlenül képlékenyek, és nyújtáskor elképesztő erőt mutatnak. Ezen kívül magas hőállósággal és korrózióállósággal rendelkeznek, ami rendkívül hasznossá teszi őket olyan területeken, mint a repülőgépgyártás, rakétagyártás, hajógyártás, vegyipar, élelmiszeripar és szállítástechnika.

16. Folyékony fémötvözet


Fotó: pixabay

Ezt az anyagot 2003-ban fejlesztették ki a California Institute of Technology-ban, és erősségéről és tartósságáról híres. A vegyület nevéhez fűződik valami rideg és folyékony dolog, de szobahőmérsékleten valójában szokatlanul kemény, kopásálló, nem fél a korróziótól és melegítéskor átalakul, mint a hőre lágyuló műanyagok. A fő alkalmazási területek eddig az órák, golfütők és bevonatok gyártása mobiltelefonok(Vertu, iPhone).

15. Nanocellulóz


Fotó: pixabay

A nanocellulózt farostokból izolálják, és egy új típusú faanyag, amely még az acélnál is erősebb! Ráadásul a nanocellulóz olcsóbb is. Az innovációban nagy lehetőségek rejlenek, és a jövőben komolyan versenyezhet az üveg- és szénszálas termékekkel. A fejlesztők úgy vélik, hogy hamarosan nagy kereslet lesz erre az anyagra a katonai páncélok, szuperrugalmas képernyők, szűrők, rugalmas akkumulátorok, abszorbens aerogélek és bioüzemanyagok gyártásában.

14. "tengeri csészealj" típusú csigák fogai


Fotó: pixabay

Korábban már meséltünk a darwini pók csapdahálójáról, amelyet egykor a bolygó legtartósabb biológiai anyagaként ismertek el. Egy nemrégiben készült tanulmány azonban kimutatta, hogy a sánt a tudomány által ismert legtartósabb biológiai anyag. Igen, ezek a fogak erősebbek, mint a Caaerostris darwini hálója. És ez nem meglepő, mert az apró tengeri lények a kemény sziklák felszínén növekvő algákkal táplálkoznak, és ezeknek az állatoknak keményen kell dolgozniuk, hogy elválasszák a táplálékot a sziklától. A tudósok úgy vélik, hogy a jövőben felhasználhatjuk a sántikálók fogainak rostos szerkezetének példáját a gépiparban, és elkezdhetünk autókat, csónakokat, sőt, megnövelt szilárdságú repülőgépeket is építeni, az egyszerű csigák példáján keresztül.

13. Martenzites acél


Fotó: pixabay

A martenzites acél nagy szilárdságú és ötvözött ötvözet, kiváló hajlékonysággal és szívóssággal. Az anyagot széles körben használják a rakétatudományban, és mindenféle szerszám készítésére használják.

12. Ozmium


Fotó: Periodictableru / www.periodictable.ru

Az ozmium hihetetlenül sűrű elem, és keménysége miatt ill magas hőmérsékletű olvad, nehéz megmunkálni. Ezért használják az ozmiumot ott, ahol a tartósság és az erősség a legnagyobb érték. Az ozmiumötvözetek megtalálhatók elektromos érintkezőkben, rakétákban, katonai lövedékekben, sebészeti implantátumokban és sok más alkalmazásban.

11. Kevlár


Fotó: wikimedia commons

A kevlár egy nagy szilárdságú szál, amely autógumikban, fékbetétekben, kábelekben, protézisekben, testpáncélokban, védőruházati anyagokban, hajógyártásban és drón alkatrészekben található. Az anyag szinte az erő szinonimájává vált, és hihetetlenül nagy szilárdságú és rugalmas műanyagfajta. A kevlár szakítószilárdsága 8-szor nagyobb, mint az acélhuzalé, és 450 ℃ hőmérsékleten kezd olvadni.

10. Ultra nagy molekulatömegű, nagy sűrűségű polietilén, "Spectra" (Spectra) márkájú szálak


Fotó: Tomas Castelazo, www.tomascastelazo.com / Wikimedia Commons

Az UHMWPE alapvetően egy nagyon tartós műanyag. A Spectra, az UHMWPE márka viszont a legnagyobb kopásállóságú könnyűszál, amely 10-szer jobb az acélnál ebben a mutatóban. A kevlárhoz hasonlóan a spektrumot testpáncélok és védősisakok gyártásához használják. Az UHMWPE mellett a dainimo spektrum népszerű a hajóépítő és a szállítási iparágakban.

9. Grafén


Fotó: pixabay

A grafén a szén allotróp módosulata, és mindössze egy atom vastagságú kristályrácsa olyan erős, hogy 200-szor keményebb, mint az acél. A grafén ragasztófóliának tűnik, de feltörése szinte lehetetlen feladat. A grafénlap átütéséhez egy ceruzát kell beleszúrni, amelyen egy egész iskolabusz súlyával kell egy rakományt egyensúlyozni. Sok szerencsét!

8. Szén nanocső papír


Fotó: pixabay

A nanotechnológiának köszönhetően a tudósoknak sikerült olyan papírt készíteniük, amely 50 000-szer vékonyabb, mint az emberi hajszál. A szén nanocsövek lemezei 10-szer könnyebbek, mint az acél, de a legcsodálatosabb az, hogy akár 500-szor erősebbek! A szuperkondenzátor elektródák gyártásához a makroszkopikus nanocső lemezek a legígéretesebbek.

7. Fém mikrorács


Fotó: pixabay

Íme a világ legkönnyebb fémje! A fém mikrorács egy szintetikus porózus anyag, amely 100-szor könnyebb, mint a hab. De hagyd kinézet Ne tévesszen meg, ezek a mikrorácsok is hihetetlenül erősek, így nagyszerű felhasználási lehetőséget kínálnak mindenféle mérnöki alkalmazásban. Kiváló lengéscsillapítók és hőszigetelők készíthetők belőlük, és ennek a fémnek az elképesztő képessége, hogy összezsugorodik és visszatér eredeti állapotába, lehetővé teszi energia tárolására. A fém mikrorácsokat aktívan használják az amerikai Boeing cég repülőgépeinek különféle alkatrészeinek gyártásában is.

6. Szén nanocsövek


Fotó: Mstroeck felhasználó / en.wikipedia

Fentebb már beszéltünk az ultraerős makroszkopikus szén nanocső lemezekről. De milyen anyag ez? Valójában ezek egy csőbe hengerelt grafénsíkok (9. pont). Az eredmény egy hihetetlenül könnyű, rugalmas és tartós anyag sokféle alkalmazáshoz.

5. Airbrush


Fotó: wikimedia commons

A grafén aerogélként is ismert anyag rendkívül könnyű és erős egyben. Az új típusú gél teljesen felváltotta a folyékony fázist egy gázneműre, és szenzációs keménység, hőállóság, alacsony sűrűség és alacsony hővezető képesség jellemzi. Hihetetlen, hogy a grafén aerogél hétszer könnyebb, mint a levegő! Az egyedülálló vegyület 90%-os tömörítés után is képes visszanyerni eredeti formáját, és akár 900-szor nagyobb súlyt is képes felszívni, mint a festékszóró felszívásához használt olaj. Talán a jövőben ez az anyagosztály segíteni fog a környezeti katasztrófák, például az olajszennyezések elleni küzdelemben.

4. Név nélküli anyag, a Massachusetts Institute of Technology (MIT) fejlesztése


Fotó: pixabay

Miközben ezt olvassa, az MIT tudósaiból álló csapat a grafén tulajdonságainak javításán dolgozik. A kutatók elmondták, hogy ennek az anyagnak a kétdimenziós szerkezetét már sikerült háromdimenzióssá alakítaniuk. Az új grafén anyag még nem kapta meg a nevét, de már ismert, hogy sűrűsége 20-szor kisebb, mint az acélé, szilárdsága pedig 10-szer nagyobb, mint az acélé.

3. Carbin


Fotó: Smokefoot

Annak ellenére, hogy szénatomok lineáris láncairól van szó, a karbyn szakítószilárdsága kétszerese a grafénénak, és háromszor keményebb, mint a gyémánt!

2. Bór-nitrid wurtzit módosítás


Fotó: pixabay

Ez az újonnan felfedezett természetes anyag vulkánkitörések során keletkezik, és 18%-kal keményebb, mint a gyémánt. Azonban számos más paraméterben felülmúlja a gyémántokat. A wurtzit-bór-nitrid a Földön található két természetes anyag egyike, amely keményebb a gyémántnál. A probléma az, hogy nagyon kevés ilyen nitrid található a természetben, ezért nem könnyű tanulmányozni vagy a gyakorlatban alkalmazni.

1. Lonsdaleite


Fotó: pixabay

A hatszögletű gyémántként is ismert lonsdaleite szénatomokból áll, de ebben a módosításban az atomok kissé eltérően helyezkednek el. A wurtzit-bór-nitridhez hasonlóan a lonsdaleite is egy természetes anyag, amely keményebb, mint a gyémánt. Ráadásul ez a csodálatos ásvány 58%-kal keményebb a gyémántnál! A wurtzit-bór-nitridhez hasonlóan ez a vegyület is rendkívül ritka. Néha a lonsdaleit meteoritok, köztük grafit Földdel való ütközésekor keletkezik.

Azt mondják, hogy minden anyagtípushoz létezik egy „legszélsőségesebb” változat. Persze, mindannyian hallottunk már történeteket olyan erős mágnesekről, amelyek belülről megsebesítik a gyerekeket, és savakról, amelyek másodpercek alatt átjutnak a kezeden, de vannak még "extrémebb" változatok is.

Az ember által ismert legfeketébb anyag
Mi történik, ha a szén nanocsövek széleit egymásra helyezzük, és váltakozva rétegezzük őket? Az eredmény egy olyan anyag, amely az őt érő fény 99,9%-át elnyeli. Az anyag mikroszkopikus felülete egyenetlen és érdes, ami megtöri a fényt és rosszul tükrözi a felületet. Ezek után próbáld meg a szén nanocsöveket szupravezetőként használni meghatározott sorrendben, amitől kiváló fényelnyelők lesznek, és igazi fekete vihar van. A tudósokat komolyan értetlenül hagyják ennek az anyagnak a lehetséges alkalmazásai, mivel valójában a fény nem "vész el", az anyag felhasználható optikai eszközök, például teleszkópok fejlesztésére, sőt akár csaknem 100%-os teljesítményű napelemekhez is használható. hatékonyság.

A leggyúlékonyabb anyag
Sok dolog elképesztő sebességgel ég el, mint például a hungarocell, napalm, és ez még csak a kezdet. De mi van, ha létezik olyan anyag, amely lángra lobbanthatja a földet? Ez egyrészt provokatív kérdés, de kiindulópontnak tették fel. A klór-trifluoridról az a kétes híre van, hogy rettenetesen gyúlékony, bár a nácik úgy gondolták, hogy túl veszélyes vele dolgozni. Amikor az emberek, akik a népirtásról beszélnek, azt hiszik, hogy életük célja nem az, hogy valamit felhasználjanak, mert az túlságosan halálos, ez arra ösztönöz, hogy óvatosan kezeljék ezeket az anyagokat. Állítólag egy napon egy tonna anyag ömlött ki és tűz keletkezett, és 30,5 cm beton és egy méter homok és kavics égett ki, amíg minden el nem csillapodott. Sajnos a náciknak igazuk volt.

A legmérgezőbb anyag
Mondd, mit szeretnél legkevésbé az arcodra tenni? Nagyon könnyen lehet, hogy ez a leghalálosabb méreg, amely joggal fogja megszerezni a 3. helyet a fő extrém anyagok között. Egy ilyen méreg nagyon különbözik attól, ami átég a betonon, és a világ legerősebb savától (amit hamarosan feltalálnak). Bár nem teljesen igaz, de kétségtelenül mindenki hallott már az orvostársadalomtól a Botoxról, és ennek köszönhetően a leghalálosabb méreg híressé vált. A Botox a Clostridium botulinum baktérium által termelt botulinum toxint használja, és nagyon halálos, és egy szem só mennyisége elegendő egy 200 font (90,72 kg; kb. vegyes hírek) ember halálához. Valójában a tudósok úgy számolták, hogy elég csak 4 kg kipermetezni ebből az anyagból, hogy megöljön minden embert a Földön. Valószínűleg egy sas sokkal humánusabban viselkedett volna egy csörgőkígyóval, mint ez a méreg egy emberrel.

A legforróbb anyag
Nagyon kevés olyan dologról tud a világon az ember, amelyik melegebb, mint egy újonnan mikrohullámú sütőben sütött Hot Pocket belsejében, de úgy tűnik, ez a cucc is megdönti ezt a rekordot. Az aranyatomok szinte fénysebességgel való ütközésével létrejött anyagot kvark-gluon "levesnek" nevezik, és eléri az őrült 4 billió Celsius-fokot, ami majdnem 250 000-szer melegebb, mint a Nap belsejében lévő anyag. Az ütközés során felszabaduló energia mennyisége elegendő lenne a protonok és neutronok megolvasztásához, ami önmagában olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amelyeket nem is sejtett. A tudósok szerint ezzel bepillantást nyerhetünk univerzumunk születésébe, ezért érdemes megérteni, hogy az apró szupernóvákat nem szórakozásból hozták létre. Az igazán jó hír azonban az, hogy a "leves" a centiméter egy trilliod részét ívelte át, és a másodperc trilliodod részét tartotta.

A leginkább maró sav
A sav egy szörnyű anyag, a mozi egyik legfélelmetesebb szörnyetegének savvért adtak, hogy még szörnyűbb legyen, mint egy gyilkológép ("Alien"), így belénk rögzült, hogy a savnak való kitettség nagyon rossz. Ha az idegeneket megtöltik fluoridos antimonsavval, akkor nemcsak a padló mélyére süllyednének, hanem a holttestükből kiáramló gőzök mindent megölnének körülöttük. Ez a sav 21019-szer erősebb, mint a kénsav, és átszivároghat az üvegen. És felrobbanhat, ha vizet ad hozzá. A reakció során mérgező gőzök szabadulnak fel, amelyek a helyiségben bárkit megölhetnek.

A legrobbanékonyabb robbanóanyag
Valójában ezt a helyet jelenleg két összetevő osztja fel: az oktogén és a heptanitrokubán. A heptanitrokubán főként laboratóriumokban fordul elő, és hasonló a HMX-hez, de sűrűbb kristályszerkezettel rendelkezik, ami nagyobb pusztulási lehetőséget rejt magában. A HMX viszont elég nagy mennyiségben létezik ahhoz, hogy veszélyeztetheti a fizikai létet. Rakéták szilárd hajtóanyagaiban, sőt nukleáris fegyverek detonátoraiban is használják. És az utolsó a legfélelmetesebb, mert annak ellenére, hogy a filmekben ez milyen könnyen megtörténik, egy fényes, izzó gombaszerű atomfelhőket eredményező hasadási/fúziós reakció elindítása nem egyszerű feladat, de az octogen kiválóan teszi a dolgát. .

A leginkább radioaktív anyag
Ha már a sugárzásnál tartunk, érdemes megemlíteni, hogy a Simpson családban bemutatott izzó zöld "plutónium" rudak csak egy fantázia. Attól, hogy valami radioaktív, még nem világít. Érdemes megemlíteni, mert a "polónium-210" annyira radioaktív, hogy kéken világít. Alekszandr Litvinyenko volt szovjet kémet félrevezették, amikor az anyagot az ételéhez adták, és nem sokkal ezután rákban meghalt. Ezzel nem viccelődni akarunk, az izzást az okozza, hogy az anyagot körülvevő levegőt a sugárzás befolyásolja, sőt, a körülötte lévő tárgyak felforrósodhatnak. Amikor azt mondjuk, hogy "sugárzás", akkor például egy atomreaktorra vagy egy robbanásra gondolunk, ahol a hasadási reakció valójában végbemegy. Ez csak az ionizált részecskék felszabadulását jelenti, és nem az atomok ellenőrizetlen szétválását.

A legnehezebb anyag
Ha azt gondolta, hogy a föld legnehezebb anyaga a gyémánt, az jó, de pontatlan tipp volt. Ez egy technikailag létrehozott gyémánt nanorúd. Ez valójában nanoméretű gyémántok gyűjteménye, a legalacsonyabb tömörítési fokú és a legnehezebb anyaggal, ismeri az ember. Valójában nem létezik, de ez jó lenne, mert ez azt jelenti, hogy egyszer majd beboríthatjuk az autónkat ezzel a cuccal, és csak úgy megszabadulhatunk tőle, ha beüt a vonat (irreális esemény). Ezt az anyagot 2005-ben Németországban találták fel, és valószínűleg ugyanolyan mértékben fogják használni, mint az ipari gyémántokat, kivéve azt a tényt, hogy az új anyag kopásállóbb, mint a közönséges gyémántok.

A leginkább mágneses anyag
Ha az induktor egy kis fekete darab lenne, akkor ez ugyanaz az anyag. A 2010-ben vasból és nitrogénből kifejlesztett anyag 18%-kal nagyobb mágneses képességekkel rendelkezik, mint az előző "rekorder", és olyan erős, hogy a tudósokat arra kényszerítette, hogy újragondolják a mágnesesség működését. Az anyag, aki felfedezte ezt az anyagot, elhatárolódott a tanulmányaitól, hogy a többi tudós se reprodukálhassa munkáját, mivel a hírek szerint 1996-ban Japánban is hasonló vegyületet fejlesztettek ki, de más fizikusok nem tudták reprodukálni. , ezért hivatalosan ezt az anyagot nem fogadták el. Nem világos, hogy a japán fizikusoknak meg kell-e ígérniük a Sepuku elkészítését ilyen körülmények között. Ha ez az anyag reprodukálható, az a hatékony elektronika és a mágneses motorok új korszakát jelentheti, talán egy nagyságrenddel erősebb.

A legerősebb szuperfolyékonyság
A szuperfolyékonyság olyan halmazállapot (mint a szilárd vagy gáznemű), amely rendkívül alacsony hőmérsékleten fordul elő, magas hővezető képességgel rendelkezik (ennek az anyagnak minden unciájának pontosan azonos hőmérsékletűnek kell lennie), és nincs viszkozitása. A hélium-2 a legjellemzőbb képviselője. A hélium-2 csésze spontán felemelkedik és kiömlik a tartályból. A hélium-2 más szilárd anyagokon is átszivárog, mivel a súrlódás teljes hiánya lehetővé teszi, hogy más láthatatlan nyílásokon keresztül áramoljon át, amelyeken a közönséges hélium (vagy ebben az esetben víz) nem tud átfolyni. A "hélium-2" nem jön be a megfelelő állapotba az 1-es számnál, mintha képes lenne önállóan hatni, bár a Föld leghatékonyabb hővezetője is, több százszor jobb, mint a réz. A hő olyan gyorsan mozog a "hélium-2"-n keresztül, hogy hullámokban halad, mint a hang (valójában "második hang" néven ismert), ahelyett, hogy eloszlana, egyszerűen egyik molekuláról a másikra mozog. Mellesleg, azokat az erőket, amelyek szabályozzák a "hélium-2" falon való mászását, "harmadik hangnak" nevezik. Nem valószínű, hogy van valami extrémebb, mint az az anyag, amely 2 új hangtípus meghatározását követelte meg.

Az ozmium jelenleg a bolygó legnehezebb anyaga. Csak egy köbcentiméter ennek az anyagnak a súlya 22,6 gramm. Smithson Tennant angol kémikus fedezte fel 1804-ben, amikor az arany feloldódott az Afterben, csapadék maradt a kémcsőben. Ez az ozmium sajátossága miatt történt, lúgokban és savakban oldhatatlan.

A bolygó legnehezebb eleme

Ez egy kékesfehér fémpor. A természetben hét izotóp formájában fordul elő, amelyek közül hat stabil, egy pedig instabil. Sűrűsége valamivel jobb, mint az irídium, amelynek sűrűsége 22,4 gramm/köbcentiméter. Az eddig felfedezett anyagok közül a világ legnehezebb anyaga az ozmium.

Olyan csoportba tartozik, mint a lantán, ittrium, szkandium és más lantanidok.

Drágább, mint az arany és a gyémánt

Nagyon keveset, évente körülbelül tízezer kilogrammot bányásznak. Még a legnagyobb ozmiumforrás, a Dzhezkazgan lelőhely is körülbelül három tízmilliomod részt tartalmaz. Egy ritka fém csereértéke a világon eléri a körülbelül 200 ezer dollárt grammonként. Ugyanakkor az elem maximális tisztasága a tisztítási folyamat során körülbelül hetven százalék.

Bár az orosz laboratóriumoknak 90,4 százalékos tisztaságot sikerült elérniük, a fém mennyisége nem haladta meg a néhány milligrammot.

Az anyag sűrűsége a Földön túl

Az ozmium kétségtelenül vezető szerepet tölt be bolygónk legnehezebb elemei között. De ha a tekintetünket az űrbe fordítjuk, akkor sok, a nehéz elemek "királyánál" nehezebb anyag megnyílik a figyelmünk előtt.

Az a tény, hogy az Univerzumban némileg mások a körülmények, mint a Földön. A sorozat gravitációja olyan nagy, hogy az anyag hihetetlenül tömörödik.

Ha figyelembe vesszük az atom szerkezetét, akkor azt találjuk, hogy az interatomikus világban a távolságok némileg emlékeztetnek az általunk látott kozmoszra. Ahol a bolygók, csillagok és mások kellően nagy távolságra vannak. A többit az üresség foglalja el. Ez az atomok szerkezete, és erős gravitáció esetén ez a távolság nagyon lecsökken. Akár egyes elemi részecskék „bepréselése” másokba.

Neutroncsillagok - a tér szupersűrű objektumai

Ha Földünkön túl keresünk, képesek lehetünk a világűr legnehezebb anyagának kimutatására a neutroncsillagokban.

Ezek egészen egyedi űrlakók, a csillagfejlődés egyik lehetséges típusa. Az ilyen objektumok átmérője 10-200 kilométer, tömegük megegyezik a mi Napunkkal, vagy 2-3-szor nagyobb.

Ez a kozmikus test főleg egy neutronmagból áll, amely folyékony neutronokból áll. Bár a tudósok egyes feltételezései szerint szilárd állapotban kell lennie, megbízható információ ma nem létezik. Ismeretes azonban, hogy a neutroncsillagok, elérve kompressziós újraeloszlásukat, ezt követően kolosszális, 10 43-10 45 joules nagyságrendű energiafelszabadulással alakulnak át.

Egy ilyen csillag sűrűsége összemérhető például a gyufásdobozba helyezett Mount Everest súlyával. Ezek százmilliárd tonnák egy köbmilliméterben. Például, hogy világosabb legyen az anyag sűrűsége, vegyük 5,9 × 1024 kg tömegű bolygónkat, és „változzuk” neutroncsillaggá.

Ennek eredményeként, hogy egy neutroncsillag sűrűségével egyenlő legyen, egy közönséges alma méretére kell csökkenteni, 7-10 centiméter átmérőjű. Az egyedi csillagobjektumok sűrűsége a középpont felé haladva növekszik.

Az anyag rétegei és sűrűsége

A csillagok külső rétegét egy magnetoszféra képviseli. Közvetlenül alatta az anyagsűrűség már eléri a köbcentiméterenkénti egy tonnát. A Földről szerzett ismereteink alapján jelenleg ez a valaha talált legnehezebb anyag. De ne vonj le elhamarkodott következtetéseket.

Folytassuk az egyedi sztárok kutatását. A tengelyük körüli nagy forgási sebességük miatt pulzároknak is nevezik őket. Ez a mutató a különféle objektumokhoz másodpercenként több tíztől több száz fordulatig terjed.

Folytassuk a szupersűrű kozmikus testek tanulmányozását. Ezután jön egy olyan réteg, amely a fém tulajdonságaival rendelkezik, de viselkedésében és szerkezetében nagy valószínűséggel hasonló. A kristályok sokkal kisebbek, mint amit a Föld anyagainak kristályrácsában látunk. Egy 1 centiméteres kristálysor felépítéséhez több mint 10 milliárd elemet kell elhelyeznie. Ebben a rétegben a sűrűség egymilliószor nagyobb, mint a külső rétegben. Egy sztárnak nem ez a legnehezebb dolga. Ezt követi egy neutronokban gazdag réteg, melynek sűrűsége ezerszer nagyobb az előzőnél.

A neutroncsillag magja és sűrűsége

Alul a mag, itt éri el a sűrűség maximumát - kétszer akkora, mint a fedőréteg. Az égitest magjának anyaga a fizika által ismert összes elemi részecskéből áll. Ezzel a csillag magjához vezető út végéhez érkeztünk, a világűr legnehezebb anyagát keresve.

A jelek szerint az Univerzumban egyedülálló sűrűségű anyagok keresésének küldetése befejeződött. De az űr tele van rejtélyekkel és feltáratlan jelenségekkel, csillagokkal, tényekkel és mintákkal.

Fekete lyukak az univerzumban

Arra kell figyelni, ami ma már nyitva van. Ezek fekete lyukak. Talán éppen ezek a titokzatos tárgyak vetélkedhetnek azért, hogy az Univerzum legnehezebb anyaga az alkotóelemük. Vegyük észre, hogy a fekete lyukak gravitációja olyan erős, hogy a fény nem tud kiszabadulni.

A tudósok feltételezései szerint a téridő tartományába behúzott anyag annyira tömörödik, hogy a elemi részecskék nem marad meg.

Sajnos az eseményhorizonton túl (az ún. határon, ahonnan a gravitációs erők hatására a fény és bármilyen tárgy nem tud távozni fekete lyuk) kövesse a részecskefluxus-kibocsátáson alapuló sejtéseinket és közvetett feltételezéseinket.

Számos tudós szerint az eseményhorizonton túl keveredik a tér és az idő. Van egy olyan vélemény, hogy „átjárást” jelenthetnek egy másik Univerzumba. Talán ez felel meg az igazságnak, bár nagyon valószínű, hogy ezeken a határokon túl egy másik tér nyílik meg egészen új törvényekkel. Egy terület, ahol az idő „helyet” vált a térrel. A jövő és a múlt helyét csak a követés választása határozza meg. Mint a mi döntésünk, hogy jobbra vagy balra megyünk.

Lehetséges, hogy vannak olyan civilizációk az univerzumban, amelyek elsajátították a fekete lyukakon keresztüli időutazást. Talán a jövőben a Föld bolygó emberei felfedezik az időutazás titkát.

Ez a tíz elemből álló alaplista a "legnehezebb" köbcentiméterenkénti sűrűség szempontjából. Azonban vegye figyelembe, hogy a sűrűség nem tömeg, egyszerűen csak azt jelzi, hogy a test tömege mennyire szorosan össze van csomagolva.

Most, hogy megértettük ezt, vessünk egy pillantást az emberiség által ismert legnehezebbre a világegyetemben.

10. Tantál

Sűrűség 1 cm³ - 16,67 g

A tantál rendszáma 73. Ez a kékesszürke fém nagyon kemény, és rendkívül magas olvadáspontja is van.

9. Urán (Urán)


Sűrűség 1 cm³ - 19,05 g

Martin H. Klaprot német kémikus fedezte fel 1789-ben, és csaknem száz évvel később, 1841-ben vált valódi uránná, köszönhetően Eugène Melchior Peligot francia kémikusnak.

8. Wolframium


Sűrűség 1 cm³ - 19,26 g

A volfrám négy különböző ásványban létezik, és egyben a legnehezebb az összes fontos biológiai szerepet játszó elem közül.

7. Arany (Aurum)


Sűrűség 1 cm³ - 19,29 g

Azt mondják, a pénz nem terem fán, ami az aranyról nem mondható el! Az eukaliptuszfák levelein apró aranynyomokat találtak.

6. Plutónium (Plutónium)


Sűrűség 1 cm³ - 20,26 g

Színes oxidációs állapotot mutató plutónium vizesoldat, és spontán megváltoztathatja az oxidációs állapotot és a színt is! Ez egy igazi kaméleon az elemek között.

5. Neptunium

Sűrűség 1 cm³ - 20,47 g

A Neptunusz bolygóról elnevezett bolygót Edwin McMillan professzor fedezte fel 1940-ben. Ez lett az első felfedezett szintetikus transzurán elem az aktinidák családjából.

4. Rénium

Sűrűség 1 cm³ - 21,01 g

Ennek neve kémiai elem a latin „Rhenus” szóból származik, ami „Rajna”-t jelent. Walter Noddack fedezte fel Németországban 1925-ben.

3. Platina (Platina)

Sűrűség 1 cm³ - 21,45 g

Az egyik legértékesebb fém ezen a listán (az arannyal együtt), és szinte mindenhez használják. Furcsa tény: az összes kibányászott platina (az utolsó szemcsékig) elfért egy közepes méretű nappaliban! Nem sok, tényleg. (Próbáld meg beletenni az összes aranyat.)

2. Iridium (Iridium)


Sűrűség 1 cm³ - 22,56 g

Az irídiumot 1803-ban Londonban fedezte fel Smithson Tennant (Smithson Tennant) angol kémikus az ozmiummal együtt: az elemek a természetes platinában szennyeződésként voltak jelen. Igen, az irídiumot pusztán véletlenül fedezték fel.

1. Ozmium


Sűrűség 1 cm³ - 22,59 g

Nincs nehezebb (köbcentiméterenként) az ozmiumnál. Ennek az elemnek a neve az ógörög "osme" szóból származik, ami "szagot" jelent, mivel a savban vagy vízben való oldódás kémiai reakcióit kellemetlen, tartós szag kíséri.