Jeśli wytrzymałość jest powszechnie rozumiana jako zdolność ciał stałych do przeciwstawienia się zniszczeniu i zachowania kształtu produktu, wówczas następujące metale można przypisać metalom o dużej wytrzymałości i trwałości.

Nazwa tytan został nagrodzony przez Martina Klaprotha, niemieckiego badacza, który odkrył nowy metal nie ze względu na jego właściwości chemiczne, ale na cześć mitologicznych bohaterów dzieci ziemi – tytanów.

Obecność tytanu w przyrodzie znajduje się na 10. miejscu, przede wszystkim jest on skoncentrowany w minerałach. Bez tego metalu najnowsze odkrycia w dziedzinie budowy rakiet, statków i samolotów byłyby niemożliwe. Tytan znajduje zastosowanie we wszystkich gałęziach przemysłu, do produkcji implantów medycznych i kamizelek kuloodpornych w przemyśle spożywczym i rolnictwie.

2. miejsce

Jasnoszary wolfram , dosłownie tłumaczony jako krem ​​​​wilczy, jest najbardziej ogniotrwałym metalem, dlatego jest niezbędny do produkcji powierzchni i produktów żaroodpornych. Żarnik w konwencjonalnej żarówce wykonany jest z włókna wolframowego.

Metal ten wykorzystywany jest w rakietach balistycznych, do produkcji łusek i kul, w żyroskopowych ultraszybkich wirnikach.

3 miejsce

Tantal modyfikowanie jest prawie niemożliwe, ponieważ zaczyna się topić w temperaturze 3015 stopni Celsjusza, a wrze w temperaturze wrzenia 5300 stopni. Do zwykłego człowieka taki upał jest niewyobrażalny. Niebieskawo-szary metal jest najbardziej niezbędny we współczesnej medycynie, wytwarza się z niego drut i blachy, które pokrywają uszkodzone kości.

Otwarty w 1817 roku molibden, stalowo-szary metal czysta forma praktycznie nigdy nie występuje. Uderzająca jest nietopliwość tego metalu, którego temperatura topnienia przekracza 2620 stopni. Molibden znalazł największe zastosowanie w przemyśle wojskowym, gdzie wytwarza się stale armatnie i pancerne.

5 miejsce

Lotnictwo i inżynieria mechaniczna, energetyka jądrowa i wykorzystanie astronautyki niob, bardzo podobny pod względem właściwości do tantalu metalicznego. Na niob praktycznie nie mają wpływu żadne substancje, ani sole, ani kwasy, trudno się topi i trudno się utlenia, co sprawia, że ​​ten wyjątkowy metal cieszy się tak dużą popularnością.

6 miejsce

Najcięższy metal na ziemi iryd posiada najbardziej trwałe właściwości antykorozyjne, nawet woda królewska nie jest w stanie go stopić. Dodatek irydu do innych stopów zwiększa ich odporność na korozję.

7 miejsce

Beryl jest jednym z rzadkich metali wydobywanych na ziemi. Jego wyjątkowe właściwości, takie jak wysoka przewodność cieplna i odporność ogniowa, uczyniły ten metal niezbędnym w produkcji reaktorów jądrowych. Stopy berylu słusznie zajmują wiodącą pozycję w przemyśle lotniczym i lotniczym.

8 miejsce

Jasnoniebieski chrom , który jest jednocześnie jednym z najtrwalszych metali, ze względu na swoje unikalne właściwości, dodany do stopów stali czyni je twardszymi i bardziej odpornymi na korozję. Części chromowane mieć piękny wygląd co nie zmienia się w czasie.

9 miejsce

Sasi pielęgnują swoje legendy, imię bohatera jednego z nich, Kobolda, zostało uwiecznione w imię metalu - kobalt . Bardzo często podczas wydobywania rudy poszukiwacze mylili szaro-różowy metal ze srebrem.

Metal ogniotrwały jako dodatek zwiększa odporność cieplną, twardość i odporność stali na zużycie. Kobalt ze względu na swoje unikalne właściwości jest niezbędny w obrabiarkach.

Hafn - metal o jasnoszarym kolorze, unikalny w swoich właściwościach, wydobywany jest z rudy cyrkonu. Twardy, ogniotrwały hafn Cecha wyróżniająca faktem jest, że zależność jego pojemności cieplnej jest anomalna i nie podlega żadnym prawom fizyki.

Hafn wykorzystuje się w energetyce jądrowej i optyce, do wzmacniania różnych stopów i do produkcji szkła dla promieni rentgenowskich, bez niego trudno wyobrazić sobie produkcję wojskową.

Ponieważ mają największą gęstość. Wśród nich najcięższe są osm i iryd. To Wskaźnik gęstości tych metali jest prawie taki sam, z wyjątkiem niewielkiego błędu obliczeniowego.

Iryd został odkryty w 1803 r. Został odkryty przez angielskiego chemika Smithsona Tennata podczas badań naturalnej platyny sprowadzonej z Ameryki Południowej. W tłumaczeniu ze starożytnej greki nazwa „iryd” oznacza „tęcza”.

Izotop metalu ciężkiego iryd-192m2 jest przedmiotem zainteresowania naukowego jako źródło energii elektrycznej, ponieważ metal ten jest bardzo duży - 241 lat. Szerokie zastosowanie iryd spotykany w przemyśle i paleontologii - służy do produkcji stalówek do piór, określa wiek warstw ziemi.

Odkrycie osmu nastąpiło przypadkowo w 1804 roku. Ten solidny metal odkryto w skład chemiczny osad platyny rozpuszczony w wodzie królewskiej. Nazwa „osm” pochodzi od starożytnego greckiego słowa oznaczającego „zapach”. Metal ten prawie nie występuje w przyrodzie. Najczęściej występuje w kompozycji.Podobnie jak iryd, osm prawie nie podlega naprężeniom mechanicznym. Jeden litr osmu jest znacznie cięższy niż dziesięć litrów wody. Ale ta właściwość tego metalu nie znalazła jeszcze nigdzie zastosowania.

Najtwardszy metal, osm, wydobywany jest w kopalniach rosyjskich i amerykańskich. Jednak Republika Południowej Afryki jest uznawana za najbogatsze ze swoich złóż. Osm często występuje w meteorytach żelaznych.

Szczególnie interesujący jest osm-187, który jest eksportowany wyłącznie przez Kazachstan. Służy do określania wieku meteorytów. Jeden gram tego izotopu kosztuje 10 000 dolarów amerykańskich.

W przemyśle twardy stop osmu z wolframem (osram) wykorzystywany jest głównie do produkcji lamp żarowych. Osm jest również katalizatorem w produkcji. Rzadko zdarza się, że części tnące instrumentów chirurgicznych są wykonane z tego metalu.

Obydwa ciężkiego metalu- osm i iryd - prawie zawsze zawarte w tym samym stopie. To jest pewien wzór. A żeby je rozdzielić trzeba się sporo napracować, bo nie są tak miękkie jak np. srebro.

Tytan został odkryty pod koniec XVIII wieku przez niezależnych naukowców z Anglii i Niemiec. W układzie okresowym pierwiastków D.I. Mendelejew znajduje się w grupie 4 o liczbie atomowej 22. Przez długi czas naukowcy nie widzieli żadnych perspektyw w tytanie, ponieważ był on bardzo delikatny. Ale w 1925 roku holenderskim naukowcom I. de Boer i A. Van Arkel udało się uzyskać czysty tytan w laboratorium, co stało się prawdziwym przełomem we wszystkich gałęziach przemysłu.

Właściwości tytanu

Czysty tytan okazał się niezwykle technologiczny. Ma plastyczność, niską gęstość, wysoką wytrzymałość właściwą, odporność na korozję, a także wytrzymałość pod wpływem wysokich temperatur. Tytan jest dwukrotnie mocniejszy od stali i sześciokrotnie mocniejszy. W lotnictwie naddźwiękowym tytan jest niezastąpiony. Rzeczywiście, na wysokości 20 km rozwija prędkość trzykrotnie przekraczającą prędkość dźwięku. W tym przypadku temperatura korpusu samolotu nagrzewa się do 300°C. Tylko stopy tytanu wytrzymują takie warunki.

Wióry tytanu są łatwopalne, a pył tytanowy może nawet eksplodować. Podczas eksplozji temperatura zapłonu może osiągnąć 400°C.

Najtrwalszy na świecie

Tytan jest tak lekki i mocny, że jego stopy wykorzystuje się do produkcji kadłubów samolotów i łodzi podwodnych, pancerzy kuloodpornych i pancerzy czołgów, a także wykorzystuje się je w technologii nuklearnej. Inny cudowna nieruchomość tego metalu polega na jego biernym działaniu na żywe tkanki. Tylko od osteoprotez. Niektóre związki tytanu są używane do produkcji kamieni półszlachetnych i biżuterii.

Przemysł chemiczny również nie pozostawił tytanu bez nadzoru. W wielu agresywnych środowiskach metal nie ulega korozji. Dwutlenek tytanu stosowany jest do produkcji białej farby, do produkcji tworzyw sztucznych i papieru oraz jako dodatek do żywności E171.

W skali twardości metali tytan ustępuje jedynie platynie i wolframowi.

Dystrybucja i zapasy

Tytan jest dość powszechnym metalem. W tym wskaźniku plasuje się na dziesiątej pozycji. Skorupa ziemska zawiera około 0,57% tytanu. W tej chwili naukowcy znają ponad sto minerałów zawierających metal. Jego złoża są rozproszone niemal po całym świecie. Tytan wydobywa się w Chinach, Republice Południowej Afryki, Rosji, Ukrainie, Indiach i Japonii.

Postęp

Od kilku lat naukowcy prowadzą badania nad nowym metalem, który nazwano „ciekłym metalem”. Wynalazek ten wyznacza tytuł nowego, najtrwalszego metalu na świecie. Jednakże nie uzyskano go jeszcze w postaci stałej.

wielu kochanków interesujące fakty Zastanawiam się, który metal jest najtwardszy? A odpowiedź na to pytanie od razu nie będzie łatwa. Oczywiście każdy nauczyciel chemii może z łatwością powiedzieć poprawnie, nawet bez zastanowienia. Ale wśród zwykłych obywateli, którzy ostatnio uczyli się chemii w szkole, niewielu będzie w stanie poprawnie i szybko udzielić odpowiedzi. Wynika to z faktu, że od dzieciństwa każdy był przyzwyczajony do robienia różnych zabawek z drutu i dobrze pamiętał, że miedź i aluminium są miękkie i łatwo się wyginają, ale stali, wręcz przeciwnie, nie jest tak łatwo nadać pożądany kształt. Osoba najczęściej ma do czynienia z trzema wymienionymi metalami, więc pozostałych kandydatów nawet nie bierze pod uwagę. Ale stal z pewnością nie jest najtwardszym metalem na świecie. Należy uczciwie zauważyć, że nie jest to wcale metal w sensie chemicznym, ale związek żelaza z węglem.

Co to jest tytan?

Najtwardszym metalem jest tytan. Czysty tytan po raz pierwszy uzyskano w 1925 roku. Odkrycie to wywołało furorę w kręgach naukowych. Przemysłowcy od razu zwrócili uwagę na nowy materiał i docenili zalety jego zastosowania. Według oficjalnej wersji najtwardszy metal na Ziemi otrzymał swoją nazwę na cześć niezniszczalnych Tytanów, którzy według starożytnej mitologii greckiej byli założycielami świata.

Według naukowców całkowite światowe zasoby tytanu wynoszą obecnie około 730 milionów ton. Przy obecnym tempie wydobycia surowców kopalnych wystarczy na kolejne 150 lat. Tytan zajmuje 10. miejsce pod względem zasobów naturalnych wśród wszystkich znanych metali. Największym na świecie producentem tytanu jest rosyjska firma VSMPO-Avisma, która zaspokaja aż 35% światowego zapotrzebowania. Firma zajmuje się pełnym cyklem przetwórczym od wydobycia rudy po wytwarzanie różnorodnych produktów. Zajmuje około 90% rosyjskiego rynku produkcji tytanu. Około 70% produkt końcowy idzie na eksport.

Tytan to lekki, srebrzysty metal o temperaturze topnienia 1670 stopni Celsjusza. Wykazuje wysoką aktywność chemiczną dopiero po podgrzaniu, w normalnych warunkach nie reaguje z większością pierwiastki chemiczne i połączenia. Nie występuje w przyrodzie w czystej postaci. Występuje powszechnie w postaci rud rutylu (dwutlenek tytanu) i ilmenitu (złożona substancja składająca się z dwutlenku tytanu i tlenku żelaza). Czysty tytan odzyskuje się poprzez spiekanie rudy chlorem, a następnie dalsze wypieranie aktywny metal(najczęściej magnez) z otrzymanego tetrachlorku.

Przemysłowe zastosowania tytanu

Najtwardszy metal ma dość szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Amorficznie ułożone atomy zapewniają tytan najwyższy poziom wytrzymałość na rozciąganie i skręcanie, dobra odporność na uderzenia, wysokie właściwości magnetyczne. Metal służy do produkcji kadłubów i rakiet do transportu powietrznego. Dobrze radzi sobie z ogromnymi obciążeniami, jakich doświadczają maszyny na dużych wysokościach. Tytan jest również używany do produkcji kadłubów łodzi podwodnych, ponieważ jest w stanie wytrzymać wysokie ciśnienie na dużych głębokościach.

W przemyśle medycznym metal wykorzystywany jest do produkcji protez i implantów dentystycznych, a także narzędzia chirurgiczne. Jako pierwiastek stopowy jest dodawany do niektórych gatunków stali, co nadaje im zwiększoną wytrzymałość i odporność na korozję. Tytan doskonale nadaje się do odlewania, ponieważ pozwala uzyskać idealnie gładkie powierzchnie. Wykonuje się z niego także biżuterię i przedmioty dekoracyjne. Aktywnie wykorzystywane są również związki tytanu. Farby białe produkowane są z dwutlenku, dodawane są do kompozycji papieru i tworzyw sztucznych.

Złożone organiczne sole tytanu stosowane są jako katalizator utwardzania w produkcji farb i lakierów. Węglik tytanu służy do produkcji różnych narzędzi i dysz do obróbki i wiercenia innych metali. W inżynierii precyzyjnej aluminidek tytanu służy do produkcji elementów odpornych na zużycie, które charakteryzują się wysokim marginesem bezpieczeństwa.

Najtwardszy stop metalu uzyskali amerykańscy naukowcy w 2011 roku. Składa się z palladu, krzemu, fosforu, germanu i srebra. nowy materiał zwane „szkłem metalowym”. Połączył twardość szkła i plastyczność metalu. To ostatnie nie pozwala na propagację pęknięć, jak to ma miejsce w przypadku standardowego szkła. Oczywiście materiał nie został wprowadzony do szerokiej produkcji, ponieważ jego składniki, zwłaszcza pallad, są metalami rzadkimi i są bardzo drogie.

W chwili obecnej wysiłki naukowców skierowane są na znalezienie alternatywnych komponentów, które zachowałyby uzyskane właściwości, ale znacząco obniżyłyby koszty produkcji. Z otrzymanego stopu produkowane są już jednak pojedyncze części dla przemysłu lotniczego. Jeśli uda się wprowadzić do konstrukcji alternatywne elementy i materiał się rozpowszechni, to jest całkiem prawdopodobne, że stanie się jednym z najbardziej poszukiwanych stopów przyszłości.

Jeśli chodzi o najtrwalszy metal na świecie, z pewnością wiele osób wyobraża sobie potężnego wojownika w zbroi i mieczu wykonanym ze stali damasceńskiej. Jednak stal jest daleka od najmocniejszego metalu na świecie, ponieważ otrzymuje się ją przez stopowanie żelaza z węglem i innymi dodatkami. Rozważany jest najtwardszy z czystych metali tytan!
Istnieją dwie różne wersje dotyczące pochodzenia nazwy tego metalu. Niektórzy twierdzą, że zaczęto tak nazywać substancję o srebrnym kolorze na cześć królowej wróżek Tytanii(z mitologii germańskiej). Rzeczywiście, oprócz tego, że jest bardzo trwałym metalem, jest także zadziwiająco lekki. Inni są skłonni wierzyć, że metal zyskał swoją nazwę dzięki Tytanom - silnym i potężnym dzieciom bogini Ziemi Gai. Tak czy inaczej, obie wersje wyglądają całkiem pięknie i poetycko i mają prawo istnieć.

Tytan odkryło jednocześnie dwóch naukowców: Niemiec M.G. Klaptor i Anglik W. Gregor. Takiego odkrycia, z różnicą sześciu lat, dokonano pod koniec XVIII wieku, po czym substancję natychmiast dodano do układu okresowego. Tam zajął 22. numer seryjny.

To prawda, ze względu na swoją kruchość, metal przez długi czas nieużywany. Dopiero w 1925 roku, po serii eksperymentów, chemikom udało się uzyskać czysty tytan, co stało się prawdziwym przełomem w historii ludzkości. Metal okazał się bardzo łatwy w produkcji, miał niską gęstość, wysoką wytrzymałość właściwą i odporność na korozję, a także wysoką wytrzymałość w wysokich temperaturach.

Pod względem wytrzymałości mechanicznej tytan i sześciokrotność wytrzymałości aluminium. Dlatego lista możliwe zastosowanie tytan bez ograniczeń. Stosowany jest w medycynie do osteoprotetyki, w przemyśle wojskowym (do tworzenia kadłubów łodzi podwodnych, opancerzenia w lotnictwie i technologii nuklearnej). Metal zadomowił się także w sporcie i biżuterii oraz w produkcji telefonów komórkowych.

Wideo:

Nawiasem mówiąc, pod względem dystrybucji na ziemi najsilniejszy metal na świecie zajmuje dziesiątą pozycję. Jego złoża znajdują się w Republice Południowej Afryki, Chinach, Ukrainie, Japonii, Indiach.

Choć sądząc po najnowszych odkryciach w dziedzinie chemii, z biegiem czasu tytan będzie musiał oddać tytuł supermetalu innemu przedstawicielowi. Nie tak dawno temu naukowcy wynaleźli substancję mocniejszą od metalu. To „ciekły metal” lub w tłumaczeniu – „płyn”. Ta cudowna substancja okazała się nierdzewna i nieskazitelna w odlewaniu. I chociaż ludzkość nadal musi ciężko pracować, aby nauczyć się w pełni wykorzystywać nowy metal, być może przyszłość będzie należeć do niego.