Het zachtste metaal ter wereld

Metalen - het soort materiaal dat wordt gebruiktman sinds de oudheid. Deze groep stoffen is zeer talrijk, maar ze hebben allemaal gemeenschappelijke fysieke kenmerken, die gewoonlijk metaaleigenschappen worden genoemd.

De hardheid tussen hen is normaal, maar niet bepalend. Meer specifiek dan andere, die de meeste zachte metal bezit. Deze eigenschappen worden bepaald door de kenmerken van hun structuur op moleculair niveau.

Eigenschappen van metalen

IJzer en zijn legeringen (staal, gietijzer), koper,aluminium ... Het gebruik van deze materialen markeerde schokken van wetenschappelijke en technologische vooruitgang in verschillende stadia van de beschaving. Elk van deze metalen heeft kenmerken die het een unieke praktische waarde geven. Gemeenschappelijke kenmerken voor hen zijn een hoge thermische en elektrische geleidbaarheid, plasticiteit - het vermogen om de integriteit te behouden tijdens vervorming, metaalachtige glans.

Het verdomde zwaard dat ijzeren harnassen doorsnijdt, enzeer zacht metaal, die sporen van de geringste invloed zijn, vergelijkbare interne structuren. Aan de basis - kristalrooster, waarbij de knooppunten - atomen met positief geladen en neutrale waartussen de "elektronische gas" - deeltjes liet de buitenschalen van de atomen door de verzwakking als gevolg van de kern. Speciale metaalbinding tussen de positieve ionen in het kristalrooster, wordt uitgevoerd door de zwaartekracht uitgevoerd, waardoor het "elektronengas". Hardheid, dichtheid, metaal smelttemperatuur afhankelijk van de concentratie van de "gas".

Evaluatiecriteria

Het antwoord op de vraag welk metaal het zachtst is,zal altijd onderwerp van discussie zijn, zo niet om overeenstemming te bereiken over de evaluatiecriteria en het concept van zachtheid definiëren. De mening over dit kenmerk van het materiaal zal voor specialisten van verschillende industrieën verschillend zijn. Een metallurgen kan zachtheid begrijpen als een verhoogde maakbaarheid, een neiging om deformaties van abrasieve materialen waar te nemen, enzovoort.

Voor materiaalwetenschappers is het belangrijk om dat te kunnenvergelijk de verschillende kenmerken van stoffen objectief. Zachtheid moet ook algemeen aanvaarde beoordelingscriteria hebben. Het zachtste metaal ter wereld zou universeel erkende indicatoren moeten hebben, die zijn "record" -kenmerken bewijzen. Er zijn verschillende methoden, waarvan het doel is om de zachtheid van verschillende materialen te meten.

Meetmethoden

De meeste gecertificeerde meetmethodenhardheid, zijn gebaseerd op het contacteffect van het verharde lichaam, het indenter genoemd, gemeten met behulp van precieze instrumenten. Afhankelijk van het type indringer en de meetmethoden worden verschillende basismethoden onderscheiden:

- Brinell's methode. Bepaal de diameter van de indruk achtergelaten door de metalen kogel wanneer deze in het oppervlak van de teststof wordt gedrukt.

- De Rockwell-methode. De diepte van de inkeping in het oppervlak van de bal of diamantkegel wordt gemeten.

- Vickers-methode. Het gebied van de indruk achtergelaten door de diamanten tetraëdrische piramide wordt bepaald.

- Shore hardheid. Er zijn schalen voor zeer harde en zeer zachte materialen - de diepte van onderdompeling van een speciale naald of de hoogte van een rebound vanaf het oppervlak van een speciale slagpen wordt gemeten.

Mohs hardheidsschaal

Deze schaal voor het bepalen van het relatievehardheid van mineralen en metalen werd aan het begin van de 19e eeuw door de Duitser Friedrich Moos voorgesteld. Het is gebaseerd op de methode van krassen, wanneer een harder monster een markering achterlaat op zachter, en is erg handig om erachter te komen welk metaal het zachtst is. Met betrekking tot de 10 referentiemineralen waaraan de voorwaardelijke hardheidsindex is toegekend, worden de plaats in de schaal en de digitale index voor de teststof bepaald. Het zachtste referentiemineraal is talk. Het heeft Mohs hardheid - 1, en moeilijkste, diamant - 10.

De evaluatie van de Mohs-hardheid is gebaseerd ophet principe van "zachter - harder". Bepaal nauwkeurig hoe vaak bijvoorbeeld aluminium, met een Mohs-index van 2,75, zachter is dan wolfraam (6.0), alleen kan worden gemeten door resultaten op basis van andere methoden. Maar het is voldoende om het zachtste metaal in het periodiek systeem van deze tabel te bepalen.

De zachtste zijn de alkalimetalen

Uit de mineralogische schaal van Mohs is het duidelijk dat hetzachte stoffen zijn stoffen die verwant zijn aan alkalimetalen. Zelfs kwik, dat velen kennen in vloeistof van een thermometer, heeft een hardheidsindex van 1,5. Mild, verschillende stoffen met vergelijkbare fysisch-mechanische en chemische eigenschappen: lithium (0,6 op de schaal van Mohs), natrium (0,5), kalium (0,4), rubidium (0,3). Het zachtste metaal is cesium, met een Mohs-hardheid van 0,2.

Fysische en chemische eigenschappen van alkaliënmetalen worden bepaald door hun elektronische configuratie. Het is maar een klein beetje anders dan de structuur van inerte gassen. Een elektron dat zich op een extern energieniveau bevindt heeft mobiliteit, wat een hoge chemische activiteit bepaalt. De zachtste metalen worden gekenmerkt door een speciale vluchtigheid, ze zijn moeilijk te extraheren en blijven ongewijzigd. Ze worden gekenmerkt door gewelddadige chemische interacties met lucht, water, zuurstof.

Element nummer 55

De naam "cesium" komt van het Latijnse caesius- "hemelsblauw": in het spectrum dat wordt uitgezonden door een sterk verwarmde substantie, zijn twee helderblauwe stroken zichtbaar in het infrarode bereik. In zijn pure vorm reflecteert het licht heel goed, lijkt het op licht goud en heeft het een zilverachtig gele kleur. Cesium is het zachtste metaal ter wereld, de Brinell-hardheidsindex is 0,15 meganewtons per meter² (0,015 kgf / cm²). Smeltpunt: + 28,5 ° C, daarom bevindt cesium zich onder normale omstandigheden bij kamertemperatuur in een halfvloeibare staat.

Het is zeldzaam, duur en extreem chemischactief metaal. In de elektronica, radiotechniek en de chemische industrie van hoogwaardige technologieën, worden cesium en legeringen op basis van het steeds vaker gebruikt en de behoefte daaraan groeit voortdurend. De chemische activiteit ervan, het vermogen om verbindingen te vormen met de hoogste elektrische geleidbaarheid, is veel gevraagd. Cesium is een belangrijk onderdeel van de productie van speciale optische instrumenten, lampen met unieke eigenschappen en andere hightechproducten. Tegelijkertijd is zachtheid niet de meest gevraagde kwaliteit.