Ako se čvrstoća općenito razumije kao sposobnost čvrstih tvari da se odupru razaranju i održe oblik proizvoda, onda se sljedeći metali mogu klasificirati kao super jaki i izdržljivi metali.

Ime titanijum je prisvojio Martin Klaproth, njemački istraživač koji je otkrio novi metal ne zbog njegovih hemijskih kvaliteta, već u čast mitoloških heroja djece zemlje - titana.

Pojava titanijuma u prirodi je na 10. mestu, najviše je koncentrisan u mineralima. Bez ovog metala ne bi bila moguća najnovija otkrića u oblasti konstrukcije raketa, brodova i aviona. Titanijum se koristi u svim oblastima industrije, u proizvodnji medicinskih implantata i pancira u prehrambenoj industriji i poljoprivredi.

2. mjesto

Svijetlo sivi volfram , u doslovnom prijevodu vučja krema, najvatrostalniji je metal, pa je nezamjenjiv u izradi površina i proizvoda otpornih na toplinu. Žarnica u običnoj sijalici je napravljena od volframove niti.

Taj metal se koristi u balističkim projektilima, u proizvodnji čaura i metaka, te u žiroskopskim brzim rotorima.

3. mjesto

Tantal Gotovo ga je nemoguće modificirati, jer počinje da se topi na temperaturi od 3015 stepeni Celzijusa, a ključa na tački ključanja od 5300 stepeni. Za običnog čoveka Nemoguće je ni zamisliti takvu vrućinu. Plavkasto-sivi metal je najneophodniji u modernoj medicini, od njega se prave žica i limovi za pokrivanje oštećenih kostiju.

Otvoren 1817 molibden, čelično sivi metal u čista forma praktično se nikada ne javlja. Vatrostalnost ovog metala je neverovatna, čija tačka topljenja prelazi 2620 stepeni. Molibden je svoju najveću primjenu našao u vojnoj industriji, gdje se izrađuju čelici za oružje i oklop.

5. mjesto

Upotreba avijacije i mašinstva, nuklearne energije i astronautike niobij, metal vrlo sličan po svojim svojstvima tantalu. Na niobijum praktično ne utiču nikakve supstance, ni soli ni kiseline, teško se topi i teško oksidira, što je ono što jedinstveni metal čini tako traženim.

6. mjesto

Najteži metal na zemlji iridijum Ima najtrajnija antikorozivna svojstva; čak ga ni carska voda ne može rastopiti. Dodavanje iridija drugim legurama povećava njihovu sposobnost otpornosti na koroziju.

7. mjesto

Berilijum je jedan od rijetkih metala koji se kopaju u zemlji. Njegove jedinstvene kvalitete, kao što su visoka toplinska provodljivost i otpornost na vatru, učinile su ovaj metal nezamjenjivim u proizvodnji nuklearnih reaktora. Legure berilijuma s pravom zauzimaju vodeće mesto u vazduhoplovnoj i vazduhoplovnoj industriji.

8. mjesto

Svijetlo plavi hrom , koji je ujedno i jedan od najjačih metala, zbog svojih jedinstvenih svojstava, kada se doda čeličnim legurama, čini ih tvrđima i otpornijima na koroziju. Kromirani dijelovi imati lijepu izgled, koji se ne menja tokom vremena.

9. mjesto

Saksonci se pažljivo odnose prema svojim legendama; ime heroja jednog od njih, Kobolda, ovjekovječeno je u ime metala - kobalt . Vrlo često, prilikom kopanja rude, tragači su zamijenili sivo-ružičasti metal za srebro.

Vatrostalni metal, kao aditiv, povećava otpornost na toplinu, tvrdoću i otpornost na habanje čelika. Zahvaljujući svojim jedinstvenim kvalitetima, kobalt je nezamjenjiv u mašinama za rezanje metala.

Hafnij – svijetlosivi metal jedinstvenih kvaliteta se iskopava iz rude cirkonijuma. Tvrdi, vatrostalni hafnij ima jedinstvena karakteristika, činjenica je da je njegova ovisnost o temperaturi i kapacitetu anomalna i da ne potpada pod bilo kakve zakone fizike.

Hafnij se koristi u nuklearnoj energiji i optici, za ojačavanje raznih legura i izradu stakla za rendgenske zrake, bez njega je teško zamisliti vojnu proizvodnju.

Zato što imaju najveću gustinu. Među njima su najteži osmijum i iridijum. Ovaj pokazatelj gustine ovih metala je skoro isti, osim male greške u proračunu.

Otkriće iridija dogodilo se 1803. Otkrio ju je engleski hemičar Smithson Tennat dok je proučavao prirodnu platinu donesenu iz Južne Amerike. U prevodu sa starogrčkog, naziv "iridijum" znači "duga".

Od naučnog interesa kao izvora električne energije je izotop teškog metala - iridijum-192m2, pošto je ovaj metal veoma dug - 241 godinu. Široka primjena Iridijum je pronađen u industriji i paleontologiji - koristi se za proizvodnju pera i određivanje starosti slojeva zemlje.

Otkriće osmijuma dogodilo se slučajno 1804. godine. Ovaj tvrdi metal je otkriven u hemijski sastav sediment platine otopljen u carskoj vodi. Naziv "osmijum" potiče od starogrčke reči za "miris". Ovaj metal gotovo da nema u prirodi. Najčešće se nalazi u sastavu.Kao i iridijum, osmijum skoro da nije podložan mehaničkom naprezanju. Jedan litar osmijuma je mnogo teži od deset litara vode. Ali ovo svojstvo ovog metala još nigdje nije našlo primjenu.

Najtvrđi metal, osmijum, kopa se u ruskim i američkim rudnicima. Međutim, Južna Afrika je prepoznata kao njeno najbogatije ležište. Osmijum se često nalazi u željeznim meteoritima.

Posebno je zanimljiv osmijum-187, koji izvozi samo Kazahstan. Koristi se za određivanje starosti meteorita. Jedan gram ovog izotopa košta 10 hiljada američkih dolara.

Industrija uglavnom koristi tvrdu leguru osmijuma sa volframom (osram) za proizvodnju sijalica sa žarnom niti. Osmijum je takođe katalitička supstanca u proizvodnji, od čega se retko izrađuju rezni delovi za instrumente u hirurgiji.

Oba teški metal- osmijum i iridijum se skoro uvek nalaze u istoj leguri. Ovo je definitivan obrazac. A da biste ih razdvojili morate uložiti mnogo truda, jer nisu tako mekani kao, na primjer, srebro.

Titan su otkrili krajem 18. vijeka nezavisni naučnici iz Engleske i Njemačke. U periodnom sistemu elemenata D.I. Mendeljejev se nalazio u grupi 4 s atomskim brojem 22. Dugo vremena naučnici nisu vidjeli nikakve izglede u titanijumu, jer je bio vrlo krhak. Ali 1925. godine, holandski naučnici I. de Boer i A. Van Arkel uspjeli su dobiti čisti titanijum u laboratoriji, što je postalo pravi proboj u svim industrijama.

Svojstva titanijuma

Ispostavilo se da je čisti titanijum neverovatno tehnološki. Ima duktilnost, nisku gustinu, visoku specifičnu čvrstoću, otpornost na koroziju i čvrstoću kada je izložen visokim temperaturama. Titanijum je dvostruko jači od čelika i šest puta jači. Titanijum je neophodan u nadzvučnoj avijaciji. Uostalom, na visini od 20 km razvija brzinu koja tri puta premašuje brzinu zvuka. U tom slučaju, temperatura tijela aviona se zagrijava do 300°C. Samo legure titanijuma mogu izdržati takve uslove.

Titanijumske strugotine predstavljaju opasnost od požara, a titanijumska prašina generalno može eksplodirati. Tokom eksplozije, tačka paljenja može dostići 400°C.

Najizdržljiviji na planeti

Titanijum je toliko lagan i čvrst da se njegove legure koriste za izradu trupa aviona i podmornica, pancira i tenkova, a koriste se i u nuklearnoj tehnologiji. Drugi predivna nekretnina Ovaj metal leži u svom pasivnom dejstvu na živo tkivo. Izrađuju se samo osteoproteze. Poludrago kamenje i nakit izrađuju se od nekih jedinjenja titanijuma.

Hemijska industrija takođe nije zanemarila titanijum. U mnogim agresivnim okruženjima metal ne korodira. Titan dioksid se koristi za izradu bijele boje, u proizvodnji plastike i papira, te kao dodatak hrani E171.

Na skali tvrdoće metala, titan je drugi nakon metala platine i volframa.

Distribucija i zalihe

Titanijum je prilično uobičajen metal. Po ovom pokazatelju zauzima deseto mjesto. Zemljina kora sadrži oko 0,57% titanijuma. Trenutno naučnici znaju preko stotinu minerala koji sadrže metal. Njegove naslage su rasute gotovo po cijelom svijetu. Iskopavanje titana se odvija u Kini, Južnoj Africi, Rusiji, Ukrajini, Indiji i Japanu.

Napredak

Već nekoliko godina naučnici provode istraživanja o novom metalu, koji je nazvan "tečni metal". Ovaj izum tvrdi da je novi, najtrajniji metal na planeti. Ali još nije dobijen u čvrstom obliku.

mnogo ljubavnika zanimljivosti Zanima me koji je metal najteži? I neće biti lako odgovoriti na ovo pitanje nepredviđeno. Naravno, svaki nastavnik hemije će lako reći tačno, bez razmišljanja. Ali među običnim građanima koji su posljednji put učili hemiju u školi, malo tko će moći dati tačan i brz odgovor. To je zbog činjenice da su od djetinjstva svi navikli da prave razne igračke od žice i dobro su zapamtili da su bakar i aluminij mekani i dobro se savijaju, ali čelik, naprotiv, nije tako lako dati željeni oblik. Čovek najčešće barata sa tri navedena metala, pa čak ni ne razmatra ostale kandidate. Ali čelik sigurno nije najtvrđi metal na svijetu. Da budemo pošteni, vrijedi napomenuti da ovo uopće nije metal u hemijskom smislu, već spoj željeza i ugljika.

Šta je titanijum?

Najtvrđi metal je titanijum. Čisti titanijum je prvi put dobijen 1925. Ovo otkriće izazvalo je senzaciju u naučnim krugovima. Industrijalci su odmah skrenuli pažnju na novi materijal i cijenili prednosti njegove upotrebe. Prema službenoj verziji, najtvrđi metal na Zemlji dobio je ime u čast neuništivih Titana, koji su, prema starogrčkoj mitologiji, bili osnivači svijeta.

Prema naučnicima, ukupne svetske rezerve titanijuma danas su oko 730 miliona tona. Sa sadašnjim tempom vađenja fosilnih sirovina, biće ih dovoljno za još 150 godina. Titanijum zauzima 10. mesto u prirodnim rezervama među svim poznatim metalima. Najveći svjetski proizvođač titanijuma je ruska kompanija VSMPO-Avisma, koja zadovoljava do 35% globalnih potreba. Preduzeće se bavi punim ciklusom prerade od iskopavanja rude do proizvodnje raznih proizvoda. Zauzima oko 90% ruskog tržišta proizvodnje titanijuma. oko 70% gotovih proizvoda ide u izvoz.

Titanijum je lagan metal srebrne boje sa tačkom topljenja od 1670 stepeni Celzijusa. Pokazuje visoku hemijsku aktivnost samo kada se zagreje; u normalnim uslovima ne reaguje sa većinom hemijski elementi i veze. Ne nalazi se u prirodi u svom čistom obliku. Uobičajeno u obliku rutila (titanijum dioksida) i ilmenita (kompleksne supstance koja se sastoji od titanijum dioksida i željeznog oksida). Čisti titanijum se izoluje sinterovanjem rude sa hlorom, a zatim istiskivanjem više aktivni metal(najčešće magnezijum) iz nastalog tetrahlorida.

Industrijska primjena titanijuma

Najtvrđi metal ima prilično široku primjenu u mnogim industrijama. Amorfno raspoređeni atomi daju titanijum najviši nivo vlačna i torzijska čvrstoća, dobra otpornost na udar, visoka magnetna svojstva. Metal se koristi za izradu karoserija za vazdušni transport i projektila. Dobro se nosi sa ogromnim opterećenjima koja automobili doživljavaju na velikim visinama. Titan se također koristi u proizvodnji trupa za podmornice, jer može izdržati visokog pritiska na velikim dubinama.

U medicinskoj industriji metal se koristi u proizvodnji protetika i zubnih implantata, kao i hirurški instrumenti. Element se dodaje kao legirajući aditiv nekim vrstama čelika, što im daje povećanu čvrstoću i otpornost na koroziju. Titanijum je pogodan za livenje jer daje savršeno glatke površine. Koristi se i za izradu nakita i ukrasnih predmeta. Također se aktivno koriste jedinjenja titana. Dioksid se koristi za pravljenje boja, kreča i dodaje se papiru i plastici.

Organske soli titana koriste se kao katalizator stvrdnjavanja u proizvodnji boja i lakova. Od titanijum karbida izrađuju se razni alati i dodaci za obradu i bušenje drugih metala. U preciznom inženjerstvu, titanijum aluminid se koristi za proizvodnju elemenata otpornih na habanje koji imaju visoku sigurnosnu marginu.

Najtvrđu metalnu leguru su američki naučnici dobili 2011. godine. Njegov sastav je uključivao paladijum, silicijum, fosfor, germanijum i srebro. Novi materijal nazvano je "metalno staklo". Kombinira tvrdoću stakla i plastičnost metala. Potonji sprječava širenje pukotina, kao što se događa sa standardnim staklom. Naravno, materijal nije pušten u široku proizvodnju, jer su njegove komponente, posebno paladij, rijetki metali i vrlo su skupi.

Trenutno su napori naučnika usmjereni na traženje alternativnih komponenti koje bi sačuvale dobivena svojstva, ali značajno smanjile troškove proizvodnje. Međutim, neki dijelovi za zrakoplovnu industriju već se proizvode od nastale legure. Ako se alternativni elementi mogu uvesti u strukturu i materijal postane široko rasprostranjen, onda je sasvim moguće da će postati jedna od najpopularnijih legura budućnosti.

Kada je u pitanju najjači metal na svijetu, mnogi vjerovatno zamišljaju strašnog ratnika u oklopu i sa mačem od damaskog čelika. Međutim, čelik je daleko od najjačeg metala na svijetu, jer se proizvodi legiranjem željeza s ugljikom i drugim aditivima. Smatra se najtvrđim od čistih metala titanijum!
Postoje dvije različite verzije o porijeklu imena ovog metala. Neki kažu da se supstanca srebrne boje počela tako zvati u čast vilinske kraljice Titanije(iz germanske mitologije). Uostalom, osim što je veoma izdržljiv metal, on je i neverovatno lagan. Drugi su skloni vjerovati da je metal dobio ime zahvaljujući Titanima - snažnoj i moćnoj djeci boginje Zemlje Geje. Kako god bilo, obje verzije izgledaju prilično lijepo i poetično i imaju pravo na postojanje.

Titanijum su otkrila dva naučnika odjednom: Nemac M.G. Klaptor i Englez W. Gregor. Takvo otkriće, u razmaku od šest godina, napravljeno je krajem 18. stoljeća, nakon čega je supstanca odmah dodana u periodni sistem. Tu je uzeo 22. serijski broj.

Istina, zbog svoje krhkosti, metal dugo vremena nije korišteno. Tek 1925. godine, nakon niza eksperimenata, kemičari su uspjeli dobiti čisti titanijum, što je postalo pravi proboj u istoriji čovječanstva. Ispostavilo se da je metal vrlo tehnološki napredan sa malom gustoćom, visokom specifičnom čvrstoćom i otpornošću na koroziju, kao i visokom čvrstoćom na visokim temperaturama.

Što se tiče mehaničke čvrstoće, titanijum je šest puta jači od aluminijuma. Zato lista moguća primena titanijum je neograničen. Koristi se u medicini za osteoprotetiku, u vojnoj industriji (za izradu trupa podmornica, oklopa u avijaciji i nuklearnoj tehnologiji). Metal se dokazao iu sportu i nakitu, te u proizvodnji mobilnih telefona.

Video:

Inače, po rasprostranjenosti na zemlji, najjači metal na svijetu zauzima desetu poziciju. Njena ležišta se nalaze u Južnoj Africi, Kini, Ukrajini, Japanu i Indiji.

Iako će, sudeći po najnovijim otkrićima u oblasti hemije, titanijum vremenom morati da dodeli titulu super metala drugom predstavniku. Ne tako davno, naučnici su izmislili supstancu jaču od metala. Ovo je "tečni metal", ili prevedeno - "tečnost". Čudesna tvar se već pokazala kao nehrđajuća i besprijekorna za livenje. I iako čovječanstvo ima još puno posla da nauči kako u potpunosti iskoristiti novi metal, možda će mu budućnost pripasti.