Jaký je nejtěžší kov na světě?

Před miliony let si naši vzdálení předkové vyráběli vlastní nástroje ze dřeva a kamenů, ale o tisíce let později se naučili používat kovy. Od té chvíle se lidstvo začalo rozvíjet nepředstavitelným tempem a vše dospělo k tomu, že většina předmětů kolem nás je vyrobena ze železa, hliníku a dalších odrůd tohoto materiálu. Téměř všechny kovy dobře vedou elektřinu a teplo, za určitých podmínek jsou tažné a jsou vynikající pro výrobu různých elektronických součástek a mají také charakteristický kovový lesk. Ale v periodické tabulce Mendělejeva jsou kovy, které mají jedinečné vlastnosti, kterými se všichni ostatní nemohou pochlubit. Jsou svým způsobem úžasné a kdysi byly tyto kovy považovány za téměř magické vlastnosti. Pojďme si je tedy vyjmenovat a také se dozvědět o vlastnostech a dalších zajímavých funkcích?

Rozhlédněte se kolem – jsme obklopeni kovy

Nejlikvidnější kov

Rtuť je považována za nejtekutější kov a zároveň za jeden z nejnebezpečnějších pro lidský organismus. Téměř vždy je v kapalném stavu, protože jeho bod tání je -38 stupňů Celsia. To je důvod, proč se tento kov používá v teploměrech – se zvyšující se teplotou kapalina expanduje. Protože je teploměr vyroben ve formě skleněné trubice, může se roztahovat pouze jedním směrem. Aby se zabránilo ovlivnění údajů teploměru jinými podmínkami, jako je atmosférický tlak, je z trubice odčerpáván vzduch.

Navzdory svému nebezpečí se rtuť používá i v každodenních věcech

Ve středověku se věřilo, že smícháním rtuti, síry a tajemného „kamene mudrců“ lze získat čisté zlato. Proto byla tomuto kovu věnována velká pozornost. Od středověku se nikomu nepodařilo získat zlato ze rtuti, ale vědci to dokázali v roce 1947 – do jaderného reaktoru umístili 100 miligramů rtuti a získali 35 mikrogramů zlata. Zde je druhá úžasná vlastnost rtuti – lze ji přeměnit na zlato, ale je to velmi nákladný proces.

Třetí vlastností rtuti je, že při vdechování jejích par se člověk silně otráví – nebezpečné látky se usazují v plicích. Mezi příznaky otravy patří slabost, snížená chuť k jídlu, bolest při polykání, otoky dásní a silné bolesti břicha. Rtuť je díky své toxicitě jednou z deseti hlavních chemikálií, které představují hrozbu pro veřejné zdraví.

Nejvíce žáruvzdorný kov

Nyní si povíme o úplném opaku rtuti – o kovu zvaném wolfram. Zatímco rtuť se může roztavit v lidské dlani, wolfram vyžaduje k roztavení teploty 3422 XNUMX stupňů Celsia.

Z němčiny lze „Wolf Rahm“ přeložit jako „vlčí krém“

Wolfram sám o sobě není nebezpečný, ale produkty, které ho používají, mohou zabíjet. Tento kov se často používá jako hrot munice, která dokáže prorazit i neprůstřelnou vestu. Přidává se ho jen trochu, protože wolfram je velmi těžký kov.

V roce 2018 napsal můj kolega Ilya Khel zajímavý článek o US Secret Weapons, kde se zamyslel nad tím, co by před námi mohla americká armáda skrývat. Radím vám, abyste si to přečetli.

Díky své žáruvzdornosti se wolfram obtížně deformuje, proto se v čisté formě používá velmi zřídka. Wolframové výrobky zpravidla obsahují i ​​další nečistoty – dělají ho poddajnějším a výrazně snižují hmotnost.

Nejtvrdší kov

Titan je považován za nejtvrdší a nejlehčí kov na naší planetě. Pro své vlastnosti se aktivně používá v letectví a stavbě lodí – materiál je vynikající pro výrobu trupů letadel a lodí. Kromě toho je neprůstřelná vesty pro svou pevnost a lehkost vyrobena z titanu. Tento kov je pro lidské tělo bezpečný, proto se často používá v lékařství k výrobě nástrojů a dokonce i protéz – umělých částí těla.

Díky svým vynikajícím vlastnostem se slovo „titan“ používá k označení grafických karet a další elektroniky pro zdůraznění jejich síly.

Při zahřátí začne titan absorbovat kyslík, chlór, dusík a další plyny. Díky této úžasné vlastnosti se kov používá v různých filtrech – průchodem různých plynů titanovými trubicemi zahřátými na 600 stupňů Celsia je můžete očistit od nečistot. Stejně tak můžete čistit vodu od kyslíku, což se hodí zejména v potravinářském průmyslu. Má se za to, že kyslík obsažený ve vodě zhoršuje kvalitu některých produktů – minimálně může zkrátit trvanlivost piva.

Nejradioaktivnější kov

Jediný kov, který lze použít jako palivo v jaderných reaktorech, je uran. Mnoho lidí ji považuje za velmi nebezpečnou kvůli vysoké radioaktivitě. Přírodní uran je však pro lidské zdraví bezpečný, ale jeho odrůda s názvem U-235, která se používá v jaderných reaktorech, je nebezpečná.

Uran-235 byl použit při jaderném bombardování Hirošimy, v „Baby“ bombě

Kdysi se dokonce vyrábělo nádobí z přírodního uranu. Například v italské Neapoli byly nalezeny úlomky žlutého skla s obsahem uranu – podle vědců bylo sklo vyrobeno v roce 79 našeho letopočtu. Bylo to bezpečné pro lidi a nebyly pozorovány žádné náznaky radiace, jako je záře.

Přírodního uranu U-235 vhodného pro použití v jaderných reaktorech je dnes v přírodě v přírodě velmi málo – za ta léta se prostě vypařil. Ale před miliardami let toho bylo hodně a jaderné reakce mohly být zahájeny přímo v přírodě, bez lidského zásahu. Na území afrického Gabonu tedy zhruba před 1,8 miliardami let proběhla přirozená štěpná reakce jader uranu. Uran hořel stovky let, ale reakce se nakonec zastavila kvůli vyčerpání kovu.

Nejtěžší kov

Osmium je považováno za nejtěžší kov z celé periodické tabulky. Jeho úžasnou vlastností je, že jelikož je nejtěžší, ve vzduchu se stává těkavou toxickou látkou. Název „osmium“ lze ze starověké řečtiny přeložit jako „vůně“. Toto jméno dostalo kov z nějakého důvodu – v roce 1803 anglický chemik Smithson Tennant z vlastní zkušenosti pocítil, že kov páchne chlórem a je tak nepříjemný, že dráždí hrdlo.

Osmium, mimochodem, je velmi krásné

Osum se pro svou tvrdost často používá v mechanismech, a to v místech, kde dochází k silnému tření. Používá se také při výrobě vláken pro žárovky. Jedovaté vlastnosti se vyskytují pouze na volném vzduchu – kov se mění na toxickou látku oxid osmičelý, který způsobuje podráždění očí, poškození horních cest dýchacích až zánět ledvin.

Nejodolnější kov

Iridium je považováno za nejodolnější kov – nelze jej rozpustit v žádné kyselině. Pro svou odolnost tento kov používá Mezinárodní úřad pro váhy a míry – je z něj vytvořen kilogramový etalon. Tento iridiový válec je nezbytný, aby všechny země měly společnou představu o tom, kolik přesně by měl vážit kilogram. To je důležité, protože jakákoli odchylka může způsobit poruchy v letadlech a lodích a následně vážnou katastrofu.

Iridium je ukazatelem toho, kolik by měl kilogram vážit

Iridium se také používá při vydělávání peněz. Například africká země Rwanda vydala iridiovou minci v nominální hodnotě 10 rwandských franků. Dá se říci, že jde o minci nejvíce odolnou vůči chemikáliím. Jediný způsob, jak ji poškodit, je vhodit ji do nádoby s fluorem, silným oxidačním činidlem. Ale destruktivní reakce začne až při zahřátí na 450 stupňů Celsia.

Nejdražší kov

Mnoho lidí investuje do kovů a jedním z nejdražších je dnes zlato. Při směnném kurzu za červen 2020 stojí gram zlata asi 4000 2000 rublů, zatímco cena stejné masy platiny sotva dosahuje XNUMX XNUMX rublů. O něco výše jsme již zjistili, že těžba zlata ze rtuti je velmi nákladný proces. Proto se pracovníci v rafineriích zabývají získáváním zlata – zhruba řečeno, získávají zlato ze směsí jiných kovů.

Zlato přivádí lidi k šílenství po tisíce let.

Vzhledem k tomu, že personál pracuje s velmi drahým kovem, jsou v továrnách zavedeny přísné kontroly. Pokud má člověk například zlatý zub, strážci vždy zkontrolují, zda je na místě. Co když se člověk náhle zbaví zlatého zubu a rozhodne se přinést kus drahého kovu a umístit jej do volného prostoru mezi zuby? V některých rafineriích chodí pracovníci nazí a uvnitř si oblékají pracovní oděv.

Nejvzácnější kov

Francium je nejvzácnější kov. Podle výpočtů vědců je jeho koncentrace v zemské kůře pouhých 340 gramů. Je možné získat více uranu uměle, ale to vyžaduje zahájení jaderných reakcí.

Francium je velmi vzácné a zřídka používané

Francium je velmi radioaktivní, takže se v současnosti prakticky nikde nepoužívá. Někdy však vědci stále používají odrůdy francium v ​​průběhu vědeckého výzkumu. Objevily se také pokusy diagnostikovat rakovinu pomocí technologií, kde bylo zapojeno také francium.

Pokud vás zajímají novinky z oblasti vědy a techniky, přihlaste se k odběru našeho kanálu Telegram. Najdete tam oznámení o nejnovějších zprávách z našeho webu!

Nejlehčí kov

Titul nejlehčího kovu právem náleží lithiu. Je natřený stříbrno-bílou barvou a je tak měkký, že se dá snadno krájet nožem. Protože je to nejlehčí kov v periodické tabulce, když vstoupí do vody, vyplave na povrch.

A je to tady – lithium

Pro mnohé to může být zjevení, ale zařízení s lithiem můžete držet v ruce právě teď – tohle je váš smartphone. Mobilní zařízení používají lithiové baterie, které jsou kompaktní, ale na jedno nabití vydrží jen několik dní. Vědci se snaží zlepšit výkon lithium-iontových baterií, ale zatím se jim to nedaří.

Možná se v budoucnu místo lithium-iontových baterií budou používat úplně jiné baterie. Který? Přečtěte si v tomto materiálu.

Nejdražší průmyslový kov

Nakonec stojí za zmínku kalifornium, kov, který se v přírodě v čisté podobě nevyskytuje. Vyrábí se v jaderných reaktorech v Rusku a USA a to ve velmi malých množstvích. Podle vědců se jim za jeden rok podaří vytvořit pouze 40–80 mikrogramů tohoto neobvyklého kovu. Vzhledem k obtížnosti těžby a vzácnosti má gram tohoto kovu hodnotu až 27 milionů dolarů.

Kalifornská – radioaktivní kráska

Tento kov je velmi radioaktivní, takže z něj nemůžete dělat žádná řemesla. Ale vědci to potřebují během vážných testů. I když teoreticky může být použit k vytvoření atomové bomby. Zmíněný uran je ale mnohem levnější, takže ho používají všichni.

V periodické tabulce Mendělejeva je mnohem více zajímavých prvků, ale toto jsou podle mého názoru nejzajímavější kovy. Je pozoruhodné, že vědci stále vyvíjejí kovy se zajímavými vlastnostmi. V roce 2019 můj kolega Vladimir Kuzněcov mluvil o materiálu, který se netopí ve vodě – doporučuji přečíst!

Ze 104 známých chemických prvků je 82 kovů. Zabývají se průmyslem, zemědělstvím, stavebnictvím a lidskou ekonomickou činností. Do těžké kategorie patří kovy s hustotou 5 g/cm3. Další určující charakteristikou je atomová hmotnost (nad 50 g/mol).

Osmium

Z hlediska hustoty zaujímá přední místo na světě. Byl otevřen v roce 1803. Ve stejné době dva vědci „bojovali“ o osmium. Podrobnější popis ale nakonec udělal chemik Smithson Tennant. Bod tání/varu osmia je 2466 °C/0 °C.

Vzácný kov je téměř odolný vůči mechanickému působení díky své vysoké hustotě. Zpracování osmia je drahé. Zde jsou jeho vlastnosti:

• vyluhovatelnost;
• neplastičnost;
• nelze padělat;
• chlórový zápach.

Osmium je klasifikováno jako skupina platinových kovů. Když ztuhne, zkrystalizuje a změní se na jasně modrou. Kov odolává silnému tření a mechanickému namáhání, proto se často přidává při výrobě dílů a pohyblivých částí průmyslových zařízení. Cena vzácného kovu za gram přesahuje 10 000 dolarů.

Iridium

Tento kov má o 0,09 g/cm3 nižší hustotu než osmium a zaujímá druhé místo v žebříčku. Byly objeveny ve stejnou dobu a mají stejné teploty tání a varu. Iridium je také vzácný kov. Neinteraguje s vodou, kyselinami ani vzduchem. Iridium má bílou barvu se stříbřitým nádechem a zrcadlovým povrchem. Ročně se nevytěží více než deset tun tohoto kovu.

Iridium se používá ve strojírenství, geologii a paleontologii. Vybírá se pro výrobu elektřiny při výrobě protéz (nervová elektrická stimulace). Iridium slouží jako indikátor pro identifikaci vrstev hornin pro potahování povrchů pomocí složité technologie.

Platina

V žebříčku „závažnosti“ je na třetím místě. Platina je vzácný, vzácný prvek. I v nativní formě obsahuje železo, iridium a osmium, méně často měděné inkluze. Platina je inertní kov, který nereaguje s agresivními chemikáliemi. Má bod tání/varu 1768 °C / 0 °C.

Platina se používá v chemickém průmyslu, klenotnictví, automobilovém průmyslu a při vývoji a výrobě kosmických lodí. Zásoby tohoto drahého kovu jsou soustředěny v pěti zemích, včetně Ruska, Ameriky a Číny.

Rénium

Je to jeden z nejvzácnějších prvků na planetě. Dozvěděli se o tom v roce 1925 díky německým chemikům Walterovi a Idě Nodakkamovým. Stříbřitě bílý kov byl pojmenován po slavné řece Rýn v Německu. Rhenium má řadu funkcí:

• teplota tání – 3186 stupňů Celsia;
• zachování pevnostních charakteristik při častém chlazení a ohřevu;
• bod varu – 5596 stupňů;
• tažnost;
• stříbřitě bílé barvy.

Tento kov se používá v letectví a stavbě silnic a je vhodný pro výrobu dílů pro raketomety.

Neptunium

Tento radioaktivní prvek byl získán experimentálně prostřednictvím jaderných reakcí. Objevili ji Macmillan E., Abelson F. Jméno je spojeno s osmou největší planetou sluneční soustavy.

Neptunium taje při 640 stupních Celsia a vaří při 3235 stupních. Jedná se o první transuranový prvek, který se vyznačuje dobrou kujností, rychle oxiduje, ale téměř nereaguje se vzduchem. Při rozkladu je tento kov nebezpečný pro lidské tělo až 80 % částic ovlivňuje kostní tkáň. Hlavní oblastí použití je výroba plutonia.

Plutonium

Vysoká úroveň radioaktivity je hlavním rozlišovacím znakem kovu. V přírodních podmínkách se téměř nikdy netěží. Hlavní podíl produkce plutonia pochází z vícestupňové přeměny uranu. Má obrovský vojenský potenciál a používá se při výrobě jaderných zbraní. Plutonium také slouží jako zdroj energie pro kosmické lodě. Mezi vlastnosti patří:

• bod varu – 3235 stupňů;
• špatná proudová a tepelná vodivost;
• bod tání – 640 stupňů.

Vzhledem ke své radioaktivitě se plutonium jeví vždy teplé. Stal se prvním chemickým prvkem umělého původu, jehož výroba dosáhla průmyslového měřítka.

Zlato

Zlatá cihla (Foto: Descopera)

Jedná se o jeden z nejtažnějších kovů. Zlato je vynikající vodič elektřiny a má vysokou hustotu. Pokud by to nebylo pro vysoké náklady na kov, byl by aktivně používán při výrobě mikroobvodů. Zlato ale zaujímá přední místo ve špercích. Zde jsou jeho klíčové vlastnosti:

• bod tání – 1064-2856 stupňů Celsia;
• měkkost, tažnost;
• vysoká tepelná vodivost;
• neinteraguje s kyslíkem;
• odolnost proti chemickým vlivům.

Největší zásoby drahého kovu jsou zaznamenány na americkém kontinentu. Zlato se používá ve stomatologii, homeopatii, bankovnictví a různých průmyslových odvětvích. To je zárukou stability měny

Wolfram

Lesklý, světle šedý kov je nejvíce žáruvzdorný na planetě. Wolfram je také „vůdcem“ z hlediska nejvyššího bodu varu na Zemi. Dosahuje 3745 stupňů. Kov taje při 3422 stupních Celsia. Wolfram dobře vede teplo a elektrickou energii, není ovlivňován kyselinou a lze jej snadno kovat. Používá se při výrobě leteckých motorů a vakuových systémů. Právě wolfram slouží jako základ pro výrobu žáruvzdorných slitin a používá se k výrobě žhavicích vláken.

Uran

V přirozených podmínkách prochází tento radioaktivní prvek vícestupňovým procesem přeměny na olovo. Všech čtrnáct fází jeho přeměny může trvat miliony let. Uran má následující vlastnosti:

• vysoká tažnost (téměř jako ocel);
• rychlá oxidace;
• samovznícení při 150 stupních Celsia;
• největší atomová hmotnost na planetě;
• bod tání/varu – 1132 0С /3745 0С;
• tažnost;
• stříbřitě bílá nebo nahnědlá barva.

Uran se aktivně používá při výrobě jaderných zbraní, reaktorů a elektráren. Jaderný průmysl je hlavní oblastí využívání této látky. V dnešní době se uran těží především z mořské vody.

Tantal

Vzácný bílý kov s namodralým nádechem, který byl objeven na počátku devatenáctého století. Ale až do poloviny 19. století byl ztotožňován s niobem. Tantal je jedním z nejvíce žáruvzdorných kovů. Bod tání – 3017 stupňů Celsia, bod varu – 5458 stupňů. Tantal se snadno zpracovává a je téměř nezničitelný a odolný proti korozi. Přichází do styku se vzduchem pouze při teplotě +280 stupňů. Mezi další vlastnosti patří:

• odolnost vůči agresivnímu prostředí;
• plastický;
• paramagnetismus.

Tantal se používá všude v jaderném průmyslu, medicíně a vojenském průmyslu.

Rtuť

Kov má stříbřitý odstín, je kapalný při pokojové teplotě a má toxické výpary. Jedná se o jeden z nejstarších kovů, který byl nalezen ve své přirozené formě. Rtuť se získávala také pražením rumělky. Jeho izolaci v čisté formě popsal chemik Brandt D v roce 1734. Pevná rtuť byla poprvé objevena Brownem a Lomonosovem. Vědci jej dokázali zmrazit a izolovat následující vlastnosti:

• elektrická vodivost;
• tažnost;
• vysoká toxicita;
• bod tání/varu – 234K/629K.

Rtuť je přítomna v mnoha sulfidických minerálech – zejména v rudách a stibnitech. Používá se při výrobě barometrů, teploměrů, tlakoměrů, vývěv a lamp.

Rhodium

Vzácný kov s bílým leskem patří do skupiny platinových prvků. Rhodium účinně odolává korozi. Vyskytuje se přirozeně jako slitina nebo volný kov a nachází se v niklových a platinových rudách. Rhodium objevil William Wollaston v roce 1803. Kov při zahřívání neoxiduje a není vystaven působení kyseliny. Bod tání/varu – 1964/3695 stupňů Celsia.

Přes 80 % světových zásob rhodia se využívá k výrobě katalyzátorů. Používá se také při vytváření jaderných reaktorů a ve šperkařství. Rhodium ve slitinách s palladiem a platinou se používá k výrobě povlaků, které jsou odolné vůči korozi.

Ruthenium

Tento kov skupiny platiny se vyskytuje jako minoritní složka rud. Bílý pevný prvek je snadno vystaven oxidačním činidlům a rozpouští se v alkáliích. Ale kyseliny, dokonce ani aqua regia, nemohou zničit ruthenium. Bod tání je 2334 stupňů a bod varu je 4150 stupňů Celsia.

Ruthenium je legováno s kovy neplatinové skupiny, aby se zlepšily jejich vlastnosti. Používá se v mikroelektronice, v turbínových proudových pohonných jednotkách a jako katalyzátory.

Palladium

Tento vzácný minerál stříbrné barvy na vzduchu nebledne. Byl objeven v nugetech v roce 1803. Kujný, kujný kov je rozpuštěn v kyselině dusičné a sírové a válcován do drátu. Paramagnetický prvek není odolný vůči oxidačním činidlům.

Bod tání – 1554 stupňů, bod varu – 2940 stupňů Celsia. V útrobách země dosahuje podíl 6 %. Hlavní ložiska jsou na poloostrově Kola na Uralu. Palladium se používá jako katalyzátor a je žádané v leteckém průmyslu. Je součástí kondenzátorů a používá se v lékařství k výrobě protéz a kardiostimulátorů.

Thallium

Je to těžký kov s namodralým nádechem, který při kontaktu se vzduchem rychle oxiduje díky své vysoké chemické reaktivitě. Thallium bylo objeveno v roce 1861 ve Velké Británii pomocí spektrální metody. Na vzduchu mizí a je přítomen v zemské kůře a mořské vodě – až 10 %. Thallium taje již při 304 °C a vře při 1473 stupních.

Kov se používá v lékařské oblasti pro výzkum srdce, v přístrojích pro noční vidění a osvětlovacích zařízeních.

Thorium

Slabě radioaktivní kov stříbřité barvy, který při delším působení vzduchu zčerná. Thorium bylo izolováno vědcem Berzeliusem J. z thoritu v roce 1828 a pojmenováno po bohu hromu ze skandinávské mytologie. Nachází se v monazitu, thorianitu, euxenitu a dalších minerálech. Hlavní ložiska jsou soustředěna na Srí Lance, Indii, Austrálii a USA. Zdůrazněme vlastnosti kovu:

• špatně rozpustný v kyselinách, nereaguje s žíravými alkáliemi;
• tažnost;
• pomalá koroze ve studené vodě;
• vysoce hořlavý;
• bod tání/varu – 1750/4788 stupňů.

Thorium se používá v lékařství (rentgenové kontrastní látky), v metalurgickém průmyslu a jaderné energetice.

Olovo

Nízkotavitelný těžký stříbrný kov s namodralým nádechem. Je to tvárný, toxický prvek. Je snadno zpracovatelný a flexibilní. Olovo se získává z rud, které obsahují galenit.

Kov má nízkou tepelnou vodivost, podléhá mechanickému poškození a na vzduchu je pokryt tenkým oxidovým filmem. Taje při 327 stupních a vaří při 1749 stupních Celsia. Olovo se aktivně používá v lékařství, geologii, k výrobě výbušnin a baterií.

Stříbro

Je to tažný stříbrno-bílý ušlechtilý kov, který je vysoce kujný. Taje při 962 stupních. Bod varu – 2162 stupňů Celsia. Stříbro se nachází v zemské kůře (až 70 g/t), jílových břidlicích a je obsaženo v sulfidech mědi.

Tento drahý kov je široce používán v lékařském průmyslu, při výrobě diagnostických zařízení, ve fotografii, při výrobě katod a jako dezinfekční prostředek.

Thulium

V žebříčku nejtěžších kovů světa zaujímá předposlední místo. Thulium patří do skupiny lanthanoidů. Jedná se o stříbřitý kov s bílým odstínem, se kterým se snadno pracuje. Soli thulia jsou zelené. Prvek objevil švédský chemik T. V. Kleve v roce 1879. V zemské kůře není více než 2,7 % thulia. Teplota tání/varu – 1818K/2220K.

Thulium se používá pro výrobu magnetických paměťových médií, laserových materiálů a v jaderné energetice.

Samarium

Vysoce aktivní kov vzácných zemin stříbrné barvy objevil v roce 1847 ruský důlní inženýr Samarsky V.E. a pojmenované po něm. Samarium pomalu oxiduje na vzduchu, rozpouští se v kyselinách a reaguje s dusíkem, křemíkem, uhlíkem a borem. Bod tání – 1350 K, bod varu – 2064 K.

Samarium se používá při výrobě magnetů pro velké zatížení, senzorů citlivých na tah, v jaderné energetice, při konstrukci magnetických ledniček, ve sklářském průmyslu a jako ohnivzdorné materiály.

Tabulka nejtěžších kovů (seznam v sestupném pořadí podle hustoty)