Самые тяжелые металлы в мире

Самые тяжелые металлы в мире

Вы знали, что изначально в таблице Менделеева содержалась нулевая группа, в которой наравне с инертными газами стоял эфир? Хотя сегодня не об этом. 10 млн долларов – именно в такую сумму оценивается 1 грамм самого редкого в мире металла калифорния. Второе место по редкости, соответственно, и по цене, занимает осмий.

Кроме того, он еще и самый тяжелый металл в мире, хотя некоторые ученые считают, что эту позицию должен занимать иридий.

Какой металл самый тяжелый?

Чтобы определить, что тяжелее, надо сравнить атомный вес и посмотреть, что обладает более высокой плотностью. По этим показателям на сегодняшний день самыми тяжелыми считаются осмий и уступающий ему на доли кубических сантиметров иридий. Представьте: кубик осмия с восьмисантиметровыми сторонами весит почти 12 кг!

Предлагаю взглянуть на фото самого тяжелого металла:

Читайте также: Как сделать нож из дамасской стали

Красавцы, не правда?

Самый твердый металл в мире

Наш мир полон удивительных фактов, которые интересны множеству людей. Не являются исключением и свойства различных металлов. Среди этих элементов, которых в мире насчитывается 94, есть самые пластичные и ковкие, есть также с высокой электропроводностью или с большим коэффициентом сопротивления. В этой статье речь пойдет о самых твердых металлах, а также об их уникальных свойствах.

Первенство в перечне металлов, отличающихся наибольшей твердостью, занимает иридий. Его открыл в начале XIX века химик из Англии Смитсон Теннант. Иридий обладает следующими физическими свойствами:

• имеет серебристо-белый цвет;
• температура его плавления – 2466 оС;
• температура кипения – 4428 оС;
• сопротивление – 5,3·10−8Ом·м.

Поскольку иридий является твердейшим металлом на планете, он с трудом поддается обработке. Но его все же применяют в различных промышленных сферах. К примеру, из него изготавливаются небольшие шарики, которые используются в перьях для ручек. Из иридия изготавливают комплектующие к космическим ракетам, некоторые детали для автомобилей и другое.

В природе встречается очень мало иридия. Находки этого металла являются своего рода свидетельством того, что в месте, где он был обнаружен, падали метеориты. Эти космические тела содержат значительное количество металла. Ученые полагают, что наша планета также богата иридием, но его залежи находятся ближе к ядру Земли.

Рутений

Вторая позиция в нашем списке достается рутению. Открытие этого инертного металла серебристого цвета принадлежит русскому химику Карлу Клаусу, которое было сделано в 1844 году. Этот элемент относится к платиновой группе. Он является редким металлом. Ученым удалось установить, что всего на планете имеется примерно 5 тыс. тонн рутения. В год удается добыть примерно 18 тонн металла.

Из-за ограниченного количества и высокой стоимости рутений редко применяется в промышленности. Его используют в следующих случаях:

• его небольшое количество добавляют в титан, чтобы улучшить коррозийные свойства;
• из его сплава с платиной делают электрические контакты, отличающиеся высокой стойкостью;
• рутений часто используют в качестве катализатора для химических реакций.

Хром

Одним из самых твердых металлов является и хром. Его открыли в России в 1763 году в месторождении Северного Урала. Он имеет голубовато-белый цвет, хотя бывают случаи, что его считают черным металлом. Хром нельзя назвать редким металлом. Его залежами богаты следующие страны:

• Казахстан;
• Россия;
• Мадагаскар;
• Зимбабве.

Месторождения хрома есть и в других государствах. Этот металл широко применяется в различных отраслях металлургии, науки, машиностроения и других.

Читайте также: Метка: тепловое расширение

Бериллий

Пятая позиция в списке наиболее твердых металлов досталась бериллию. Его открытие принадлежит химику Луи Никола Воклену из Франции, которое было сделано в 1798 году. Этот металл имеет серебристо-белый цвет.

Несмотря на свою твердость, бериллий является хрупким материалом, что сильно усложняет его обработку. Его применяют для создания высококачественных громкоговорителей. Он применяется для создания реактивного топлива, огнеупорных материалов.

Металл широко используется при создании аэрокосмической техники и лазерных установок. Он также применяется в атомной энергетике и при изготовлении рентгенотехники.

Топ-10 самых тяжелых металлов в мире

Предлагаю ознакомиться с элементами согласно их рейтингу.

Тантал

Считается редким и не очень тяжелым металлом, он обладает плотностью 16,65 г/см³. Его используют хирурги – он практически не поддается разрушению и ржавчине, легок в обработке.

Уран

Плотность урана – 19,07 г/см³. Его основное отличие от собратьев – природная радиоактивность. В процессе трансформации, которые претерпевают атомы урана, вещество превращается в другой излучающий элемент. Цепочка превращений состоит из 14 этапов, один из них – преобразование в радий, последняя стадия – образование свинца. Правда, для полного перехода урана в свинец понадобится не один миллиард лет.

Вольфрам

Вольфрам (19,25 г/см³) в шутку называют идеальным кандидатом для подделки золотых слитков. Это самый тугоплавкий материал, температура плавления приближена к фотосфере Солнца – 3422 °C. Поэтому он лучше всего подходит для спиралей в лампах накаливания.

Золото

Плотность золота – 19,3 г/см³. Мягкое, тягучее, обладающее хорошей тепло- и электрической проводимостью, оно не боится химического воздействия. Золото находится не только на поверхности Земли. В 5 раз больше его содержится в ядре планеты.

Плутоний

Этот элемент – одна из ступеней радиоактивного преобразования урана. В недрах планеты он тоже есть, но в мизерных количествах. Плотность его составляет 19,7 г/см³. Из-за своей радиоактивности плутоний всегда теплый, при этом плохо проводит ток и тепло.

Читайте также: Масса стальной трубы: методики расчета

Нептуний

Это еще одно детище урана, полученное в ходе ядерных реакций. Плотность – 20,25 грамм на кубический сантиметр. Нептуний довольно мягкий и ковкий материал, который медленно вступает в реакцию с воздухом и водой.

Рений

Рений – еще один тугоплавкий, ковкий, стойкий к окислению элемент. Температура плавления – 2000 °C. В общей сложности мировые запасы элемента составляют примерно 17 000 тонн. Плотность рения – 21,03 г/см³. Его используют в медицине, ювелирном деле, вакуумной технике, электронных приборах и металлургии.

Платина

Платина – хоть и не самый тяжелый металл, но довольно близок к этому – 21,45 г/см³. Она используется не только ювелирами, но и хирургами, специалистами в области инвестиций, в химической и стекольной промышленности, автомобильном деле, биомедицине и электронике. Платина исключительно вынослива, а изделия из нее трудно поцарапать. Этот элемент встречается в 30 раз реже золота.

Осмий

Плотность 22,6 г/см³ – самый тяжелый в мире металл, он твердый, но довольно ломкий. Как его ни нагревай, свой блеск и серо-голубоватый оттенок он не потеряет ни при каких условиях. Его трудно обрабатывать, в основном залегает в местах падения метеоритов.

Иридий

Разница между иридием и осмием по плотности – в сотых частях грамма. Иридий тугоплавкий, относится к редким, драгоценным. Не взаимодействует с кислотами, воздухом и водой. Применяется для контроля сварочных швов, а в палеонтологии и геологии используется в качестве индикатора слоя, сформировавшегося после падения метеорита.

Самый тяжелый и плотный металл в мире

С незапамятных времен люди активно используют различные металлы. После изучения их свойств, вещества заняли достойное место в таблице знаменитого Д. Менделеева.

До сих пор не утихают споры ученых относительно вопроса, какому металлу присвоить звание самого тяжелого и плотного в мире. На чаше весов два элемента менделеевской таблицы – иридий, а также осмий.

Чем они интересны, читайте далее.

Общая информация

На протяжении веков люди занимались изучением полезных свойств самых распространенных металлов на планете. Больше всего сведений наука хранит о золоте серебре и меди. Со временем человечество познакомилось с железом, более легкими металлами – оловом и свинцом. В мире Средневековья люди активно пользовались мышьяком, а болезни лечили ртутью.

Благодаря стремительному прогрессу, сегодня самыми тяжелыми и плотными металлами считается не один элемент таблицы, а сразу два. Под номером 76 расположен осмий (Os), а под номером 77 – иридий (Ir), вещества имеют следующие показатели плотности:

• осмий тяжелый, благодаря плотности 22,62 г/ см³;
• иридий не намного легче – 22,53 г/ см³.

Плотность относят к физическим свойствам металлов, она представляет собой соотношение массы вещества к его объему. Теоретические расчеты плотности обоих элементов имеют некоторые погрешности, поэтому оба металла сегодня принято считать самыми тяжелыми.

Для наглядности можно сравнить вес обыкновенной пробки с весом пробки из самого тяжелого металла в мире. Чтобы уравновесить чаши весов с пробкой из осмия либо иридия, потребуется более сотни обычных пробок.

История открытия металлов

Оба элемента были открыты на заре XIX века ученым Смитсоном Теннантом. Многие исследователи того времени занимались изучением свойств сырой платины, обрабатывая ее «царской водкой». Только Теннанту удалось обнаружить в полученном осадке два химических вещества:

• осадочный элемент со стойким запахом хлора ученый назвал осмием;
• субстанция с меняющейся окраской получила название иридий (радуга).

Оба элемента были представлены единым сплавом, который ученому удалось разделить. Дальнейшим исследованием самородков платины занялся русский химик К. Клаус, тщательно исследовавший свойства осадочных элементов. Сложность определения самого тяжелого металла в мире заключается в невысокой разности их плотности, которая не является величиной постоянной.

Яркие характеристики самых плотных металлов

Добытые экспериментальным путем вещества представляют собой порошок, довольно трудно поддающийся обработке, ковка металлов требует очень высоких температур. Наиболее распространенной формой содружества иридия с осмием является сплав осмистого иридия, который добывают в месторождениях платины, пластах залегания золота.

Наиболее частым местом обнаружения иридия считаются метеориты, богатые железом. Самородного осмия в мире природы не найти, только в содружестве с иридием и другими компонентами платиновой группы. Залежи часто содержат соединения серы с мышьяком.

Особенности самого тяжелого и дорогого металла в мире

Среди элементов периодической таблицы Менделеева самым дорогостоящим считается осмий. Серебристый металл с голубоватым отливом принадлежит к платиновой группе благородных химических соединений. Свой блеск самый плотный, но очень хрупкий металл не теряет под воздействием высоких температурных показателей.

Характеристики

• Элемент №76 Osmium имеет атомную массу 190,23 а.е.м.;
• Расплавленное при температуре 3033°C вещество закипит при 5012°C.
• Самый тяжелый материал обладает плотностью 22,62 г/ см³;
• Структура кристаллической решетки имеет гексагональную форму.

Несмотря на изумительно холодный блеск серебристого отлива, осмий не годится для производства ювелирных изделий из-за высочайшей токсичности.

Для плавки украшения потребовалась бы температура, как на поверхности Солнца, ведь самый плотный в мире металл разрушается при механическом воздействии.

Превращаясь в порошок, осмий взаимодействует с кислородом, реагирует на серу, фосфор, селен, на царскую водку реакция вещества очень медленная. Osmium не обладает магнетизмом, сплавы имеют склонность к окислению, формированию кластерных соединений.

Читайте также: Нужен ли обратный клапан при установке водосчетчиков?

Тайны самого редкого и плотного в мире металла

Принадлежность иридия к платиновой группе наделяет его свойством невосприимчивости к обработке кислотами и их смесями. В мире иридий получают из анодных шламов при медно-никелевом производстве. После обработки шлама царской водкой, выпавший осадок прокаливают, результатом чего становится добыча иридия.

Область применения

Хотя Iridium принадлежит к числу драгоценных металлов, для ювелирных изделий его применяют редко. Элемент, плохо поддающийся обработкам, весьма востребован при строительстве дорог, производстве автомобильных деталей. Сплавы с неподверженным окислению самым плотным металлом применяются для следующих целей:

• изготовления тиглей для проведения лабораторных опытов;
• производства специальных мундштуков для стеклодувов;
• покрытия кончиков перьев и стержней шариковых ручек;
• изготовления долговечных свечей зажигания для автомобилей;

Сплавы с изотопами иридия используют на сварочном производстве, в приборостроении, для выращивания кристаллов в составе лазерной техники. Применение самого тяжелого металла позволило осуществлять лазерную коррекцию зрения, дробление камней в почках и другие медицинские процедуры.

Хотя Iridium лишен токсичности и не опасен для биологических организмов, в природной среде можно встретиться его опасным изотопом – гексафторидом. Вдыхание паров ядовитого вещества ведет к мгновенному удушью и смерти.

Характеристики самого плотного металла

Ученые сошлись во мнении, что, несмотря на практически одинаковую плотность, иридий совсем чуть-чуть уступает самому тяжелому металлу. Однако полностью физико-химические свойства этих двух элементов пока не изучены.

Редкостью и трудозатратностью добычи обусловлена стоимость осмия – в среднем от $15 000 за грамм. Он внесен в группу платиновых и условно считается благородным, однако название металла противоречит статусу: по-гречески «осме» значит «запах». Из-за высокой химической активности осмий пахнет смесью чеснока или редьки с хлором.

Температура плавления самого тяжелого металла – 3033 °C, а кипит он при 5012 °C.

Застывая из расплава, осмий образует красивые кристаллы с интересным сине- или серебристо-голубым отливом. Но, несмотря на красоту, для изготовления драгоценных аксессуаров он не подходит, так как не обладает свойствами, необходимыми ювелирам: ковкостью и пластичностью.

Элемент ценен только из-за особой прочности. Сплавы, в которые добавляют совсем малые дозы самого тяжелого металла, становятся невероятно износостойкими. Обычно им покрывают узлы, подвергающиеся постоянному трению.

История открытия

1803—1804 годы стали для самого тяжелого металла поворотными: именно в это время его открытие проходило практически в условиях соревнований.

Сначала английский химик Смитсон Теннант и его ассистент Уильям Хайд Уолластон, совершившие не одно важное открытие, обнаружили в процессе эксперимента с платиновыми рудами и азотной и соляной кислотами необычный осадок с характерным запахом и поделились своей находкой с другими.

Далее эстафету перехватили французские ученые Антуан де Фуркруа и Луи-Николя Воклен и на основе предыдущих и своих собственных исследований заявили об обнаружении нового элемента. Название ему дали «птен», что значит «летучий», так как в результате опытов они получали летучий черный дым.

Однако и Теннант не спал: он продолжал свои исследования и не упускал из виду опыты французов. В итоге Смитсон добился более конкретных результатов и в официальном документе, отправленном Лондонскому королевскому обществу, указал, что разделил птен на два родственных элемента: иридий («радуга») и осмий («запах»).

Где применяют

Список сфер применения довольно обширен: авиация, военная и ракетная техника, аэрокосмическая промышленность, медицина. Хотя производители оружия уже задумываются, чем можно заменить самый тяжелый в мире металл, так как осмий слишком трудно обрабатывать.

Почти половина мировых запасов самого тяжелого металла отдана на нужды химической промышленности. Им окрашивают живые ткани под микроскопом, обеспечивая их сохранность. Кроме того, его применяют как краситель при росписи фарфора.

Изотопы самого тяжелого металла используют для изготовления тары для хранения ядерных отходов.

А еще этот элемент используется для изготовления элитных «вечных» авторучек и часов «Ролекс».

Места природного залегания

В чистом виде осмий обнаружить практически нереально. Обычно этот тяжелый элемент встречается в соединении с иридием. Вещество содержится в месторождениях платиновых руд и на месте падения или в самих попавших на Землю метеоритах.

Влияние алюминия на свойства стали

Статьи научных сотрудников

Малько С. И., Исхаков А. Ф., Пащенко С. В. (ЗАО «Ферросплав»)

Гольдштейн В. Я. (ЗАО «Наука и металлургия»)

Кожевников Н. Г., Наумов А. В., Гольдштейн В. А. (ООО «Промтрактор-Промлит»)

Традиционная технология производства ответственных деталей тележек грузовых железнодорожных вагонов – боковых рам и надрессорных балок – предусматривает выплавку (в электрических и мартеновских печах) стали марки 20ГЛ, выпуск металла в разливочный ковш, заливку форм и термообработку литых изделий.

Согласно требованиям ОСТ 32.

183-2001, эти изделия должны иметь высокие значения прочностных и пластических характеристик: предел пластичности -30-35 кгс/мм², временное сопротивление не менее 50 кгс/мм², относительные удлинение – не менее 20% и сужение – не менее 30%, ударную вязкость KCU при +20°С не менее 5 кгс*м/мм² и при -60°С не менее 2,5 кгс*м/мм², а KCV при -60°С (Аксv) не менее 1,7кгс*м/мм². Получение такого комплекса механических свойств обеспечивается формированием в готовых изделиях мелкодисперсной феррито-перлитной структуры, отсутствием развитой карбидной сетки, грубых неметаллических включений и т.д.

На практике наибольшие сложности вызывает достижение заданных значений Аксv, хотя данная характеристика металла является наиболее важной для большинства изделий ответственного назначения, работающих в условиях знакопеременных ударных нагрузок.

Причина этого — неоптимальная структура боковых рам и надрессорных балок, изготовленных по традиционной технологии.

Мощными инструментами воздействия на процессы структурообразования являются модифицирование стали при внепечной обработке, а также грамотно проведенная термообработкой литых изделий, позволяющая реализовать потенциальные преимущества металла, заложенные модифицированием.

В условиях промышленного производства ООО «Промтрактор-Промлит» (г.Чебоксары) — крупнейшего производителя рам и балок тележек грузовых железнодорожных вагонов в Российской Федерации – на основе анализа действующей технологии производства и качества получаемых на ее основе изделий осуществили корректировку выплавки и термообработки металла.

Целью проводимых технологических операций было повышение уровня низкотемпературной ударной вязкости до значений, требуемых ОСТ 32.183-2001 и не достигаемых стабильно при изготовления изделий по действующей технологии. Работа выполнялась научно-производственными и ЗАО «Ферросплав» (г.

Челябинск) совместно со специалистами ООО «Промтрактор-Промлит».

Анализ большого массива данных по влиянию химсостава изготовленных в 2004-2005 гг.

изделий на их механические свойства показал, что повышение уровня низкотемпературной ударной вязкости (А kcv), в целом, обеспечивается при снижении содержания углерода, серы и фосфора в металле.

Однако наиболее заметное влияние на Аксv оказывает содержание алюминия (оптимальное количество которого находится в пределах 0,035-0,065%) и азота (рис.1, 2).

Обнаруженное влияние этих элементов на низкотемпературную ударную вязкость по нашему мнению объясняется участием дисперсных (менее 1 мкм) частиц преимущественно нитрида алюминия в стабилизации зеренной структуры при термообработке литых изделий.

Рис.1 Влияние содержания алюминия в стали на ударную вязкость изделий

Их количество, размер, характер распределения зависит от содержания алюминия и азота, а также условий выделения частиц при кристаллизации, охлаждении отливок и их последующей термообработке. В работе оценивали количество азота в металле показавшем разный уровень Аксv.

Рис.2 Влияние содержания азота в стали на ударную вязкость изделий

Из приведенных на рис.2 результатов видно, что при существующей технологии производства изделий содержание азота является важнейшим показателем, определяющим качество металла: повышение количества азота в стали сопровождается ростом Акс v, а высокие значения ударной вязкости (более 1,7 кгс*м/см²) получены лишь при содержании азота не менее 0,015%.

Вместе с тем встречаются случаи, когда при относительно высоком содержании азота (не менее 0,015%) металл характеризуется низким уровнем Акс v. Чтобы понять причину этого, на металле с количеством азота не менее 0,013% оценивали содержание алюминия.

Эти элементы входят в состав нитрида в соотношении 1: 1,92, и если допустить, что весь азот связан в нитриды, то можно оценить количество требуемого для этого алюминия и сравнить его с фактическим содержанием в стали.

25 самых тяжелых металлов в мире

82 из 104 химических элементов периодической системы представляют собой металлы. Они имеют разные физические и химические характеристики, ценятся в разных сферах и добываются в разных точках мира. Все металлы можно подразделить на легкие и тяжелые. К последним принадлежат металлы с плотностью выше 5 г/см 3 . Также важной характеристикой является вес элемента – он должен превышать отметку в 50 г/моль. Какой самый тяжелый металл в мире? Ниже рассмотрим, какие металлы являются самыми тяжелыми.

Индий представляет собой ковкий легкоплавкий металл серебристого цвета. По своим свойствам он приближен к алюминию, а по внешним характеристикам – к цинку. Металл получают при изготовлении цинка, свинца и олова из отходов и промежуточных продуктов. Главным производителем индия считается Китай, второе и третье место занимают Канада и Южная Корея.

24. Кобальт

• Co
• Плотность металла – 8,9 г/см 3
• Атомный вес – 58,93 г/моль
• Температура плавления – 1494,85 ˚C

С немецкого название этого тяжелого металла переводится как «домовой» или «гном». Изначально кобальт использовался для изготовления предметов декоративно-прикладного искусства; в настоящее время он применяется в химической промышленности, производстве красок и аккумуляторов.

Наибольшее количество этого тяжелого металла сконцентрировано на территории Конго. Крупные месторождения находятся также в Австралии, Канаде, на Филиппинах и Кубе.

23. Никель

• Ni
• Плотность металла – 8,9 г/см 3
• Атомный вес – 58,69 г/моль
• Температура плавления – 1453 ˚C

Свое название этот металл получил в честь духа гор (с немецкого «Nickel» — «озорник»). Считается, что этот дух подбрасывал людям, искавшим медь, минерал красного цвета, похожий на медную руду. Этим материалом был никелин.

Никель – достаточно распространенный тяжелый металл, самые крупные его месторождения находятся в Канаде, России, ЮАР, Албании и Греции.

22. Медь

• Cu
• Плотность металла – 8,92 г/см 3
• Атомный вес – 63,55 г/моль
• Температура плавления – 1083,4 ˚C

Медь была одним из первых металлов, открытых человеком . Несмотря на мягкость, ее использовали для изготовления посуды и орудий труда, а для создания оружия использовался сплав меди и бронзы. Индейцы использовали медь для изготовления монет.

В настоящее время этот тяжелый металл широко применяется в электротехнике, производстве труб и боеприпасов, в ювелирном деле используется сплав меди с золотом.

21. Тулий

• Tm
• Плотность металла – 9,32 г/см 3
• Атомный вес – 168,93 г/моль
• Температура плавления – 1544,85 ˚C

Тулий невозможно встретить в природе в чистом виде, наиболее часто его обнаруживают в минералах, содержащих иттрий и гадолиний. Данный тяжелый металл получают из монацитовых руд, а также в ходе реакции ионного обмена.

Тулий применяется в производстве лазерных и термоэлектрических материалов, он также может использоваться в высокотемпературных проводниках.

20. Висмут

• Bi
• Плотность металла – 9,8 г/см 3
• Атомный вес – 208,9 г/моль
• Температура плавления – 271,44 ˚C

В Средневековье висмут использовался для алхимических опытов, также из него делали лезвия для мечей. Около 90% висмута во всем мире добывается попутно при металлургической обработке различных руд. Самые крупные месторождения этого тяжелого металла находятся в Германии, Боливии и Австралии.

19. Молибден

• Mo
• Плотность металла – 10,22 г/см 3
• Атомный вес – 95,96 г/моль
• Температура плавления – 2623 ˚C

Наиболее широко молибден распространен в металлургии. В свободном виде этот тяжелый металл не встречается, в земной коре распространен достаточно равномерно. Наиболее крупные месторождения молибдена располагаются на территории США, Мексики, Чили, Канады и Австралии. В огромных количествах молибден присутствует в составе звездных образований.

18. Серебро

• Ag
• Плотность металла – 10,5 г/см 3
• Атомный вес – 107,87 г/моль
• Температура плавления – 962 ˚C

Памятники ранней добычи серебра относят к Хеттскому царству. Наибольшее количество серебра в древнем мире уходило на изготовление римских монет. В настоящее время описываемый тяжелый металл используется в производстве электротехнических изделий, катодов гальванических элементов, в ювелирном деле, при чеканке монет, в фотографии и других сферах.

17. Свинец

• Pb
• Плотность металла – 11,35 г/см 3
• Атомный вес – 207,2 г/моль
• Температура плавления – 327,46 ˚C

Свинец известен с глубокой древности. Металл, как и его соединения, токсичен; причем его органические соединения в разы опаснее неорганических. Самородный свинец встречается крайне редко, но он входит в состав более 80 минералов. Для получения этого тяжелого металла наиболее часто используют руды с высоким содержанием галенита.

16. Торий

• Th
• Плотность металла – 11,78 г/см 3
• Атомный вес – 232,04 г/моль
• Температура плавления – 1754,85 ˚C

Торий был выделен в 1828 году шведским химиком, извлекшим его из минерала, который позже получил название торит. И элемент, и минерал были названы в честь бога грома – Тора.

Самые крупные месторождения тория находятся в Австралии, Индии, Норвегии, США и Канаде. Наибольшее распространение этот тяжелый металл получил в ядерной энергетике.

15. Таллий

• Tl
• Плотность металла – 11,85 г/см 3
• Атомный вес – 204,38 г/моль
• Температура плавления – 304 ˚C

Таллий представляет собой мягкий тяжелый металл серебристо-голубоватого цвета. Под воздействием кислорода он быстро окисляется, что обусловлено его высокой химической активностью. Свое название этот элемент получил благодаря характерным зеленым линиям спектра и зеленой окраске пламени. С древнегреческого «θαλλός» переводится как «зеленая ветвь».

14. Палладий

• Pd
• Плотность металла – 12,02 г/см 3
• Атомный вес – 106,42 г/моль
• Температура плавления – 1554 ˚C

В земной коре палладий содержится в совсем небольших количествах, поэтому добывают его искусственным путем. Так, для получения этого тяжелого металла перерабатывают сульфидную руду никеля, серебра и меди. Небольшую долю палладия получают из вторичного сырья. Самые крупные производства, поставляющие миру палладий, находятся в России, ЮАР, Канаде и Австралии.

13. Рутений

• Ru
• Плотность металла – 12,41 г/см 3
• Атомный вес – 101,1 г/моль
• Температура плавления – 2334 ˚C

Рутений – редкий тяжелый металл серебристо-белого цвета, принадлежащий к платиновым. Главным производителем рутения является ЮАР. Крупные месторождения имеются также на территории Зимбабве, России, США и Китая.

Рутений применяется для производства электрических контактов, защиты титана от коррозии, в химической промышленности.

12. Родий

• Rh
• Плотность металла – 12,41 г/см 3
• Атомный вес – 102,9 г/моль
• Температура плавления – 1963 ˚C

Родий принадлежит к благородным металлам платиновой группы. Он был открыт в начале 19 века английским химиком в ходе проведения опытов с самородной платиной. Название металла происходит от древнегреческого «ῥόδον» или «роза», что объясняется темно-красной окраской соединений родия.

Самые крупные месторождения этого тяжелого металла находятся на территории ЮАР, Канады, Колумбии и России. Ежегодно в мире добывается около 30 тонн родия.

11. Ртуть

• Hg
• Плотность металла – 13,55 г/см 3
• Атомный вес – 200,59 г/моль
• Температура плавления – -38,83 ˚C

Ртуть – единственный металл, который в нормальных условиях принимает форму серебристой жидкости с чрезвычайно опасными для всех живых существ парами. В древние времена ее получали посредством обжига киновари.

Самые крупные месторождения ртути располагаются на территории Испании и Кавказа. Меньшими запасами этого тяжелого металла обладают Таджикистан, Словения, Киргизия и Украина. Ртуть наиболее востребована в медицине, производстве различного оборудования, в химической промышленности и металлургии.

10. Тантал

• Ta
• Плотность металла – 16,65 г/см 3
• Атомный вес – 180,95 г/моль
• Температура плавления – 3017 ˚C

Тантал был открыт в начале 19 столетия шведским химиком, который обнаружил его в составе минералов родом из Финляндии и Швеции. Самые крупные месторождения танталовой руды располагаются в Австралии, Франции, Египте, Таиланде и Китае.

Изначально тантал использовался для производства проволоки, применяемой в лампах накаливания, однако в настоящее время его можно встретить в разных сферах. Данный тяжелый металл применяется в производстве аппаратуры для химической промышленности, в хирургии, изготовлении боеприпасов и электролитических конденсаторов.

9. Уран

• U
• Плотность металла – 19,05 г/см 3
• Атомный вес – 238,03 г/моль
• Температура плавления – 1132,35 ˚C

Уран принадлежит к семейству актиноидов. Представляет собой слаборадиокативный металл, обладающий серебристо-белым цветом. Еще в древние времена этот элемент применялся для изготовления желтой посуды; в настоящее время он используется для производства ядерного топлива. Реже уран в составе различных соединений можно встретить в стекольной промышленности и живописи.

8. Вольфрам – самый тугоплавкий и самый твердый металл

• W
• Плотность металла – 19,25 г/см 3
• Атомный вес – 183,84 г/моль
• Температура плавления – 3422 ˚C

В нормальных условиях вольфрам представляет собой твердый тяжелый металл с сильным блеском. Он считается самым тугоплавким из металлов, представленных в таблице Менделеева.

В природе вольфрам наиболее часто встречается в виде сложных соединений. Самые крупные месторождения находятся в Казахстане, Китае, Канаде и США. Данный тяжелый металл широко применяется в производстве осветительных приборов, снарядов для артиллерийских орудий, танковой брони, в машиностроении и горнодобывающей промышленности.

7. Золото

• Ag
• Плотность металла – 19,32 г/см 3
• Атомный вес – 196,96 г/моль
• Температура плавления – 1064,18 ˚C

Золото представляет собой один из наиболее востребованных ценных металлов, что обусловлено не только его красотой, но и физическими свойствами. В дословном переводе с латинского языка название этого металла означает «сияющий свет». Это не только дорогой, но и один из самых тяжелых металлов.

Самым чистым считается золото 999 пробы, однако для производства украшений его не используют – материал настолько мягкий, что деформируется от легкого нажатия пальца. Ювелиры в своей работе используют золото с примесями других металлов.

Добыча золота ведется еще со времен неолита. В настоящее время лидерами по получению этого металла считаются Китай, Австралия, Россия, США, Канада, ЮАР и Перу.

6. Плутоний

• Pu
• Плотность металла – 19,84 г/см 3
• Атомный вес – 244,06 г/моль
• Температура плавления – 639,7 ˚C

Общее содержание плутония в земной коре оценивается всего в 1239 тонн. Этот металл невозможно обнаружить в природе в чистом виде – встречается он только в виде диоксида плутония.

Наиболее востребован плутоний в производстве ядерного топлива. Для человека этот элемент очень опасен – он, как и радий, замещает кальций в костях, вывести его практически невозможно. Летальная доза плутония для человека составляет всего 1мкг/кг веса.

5. Нептуний

• Np
• Плотность металла – 20,25 г/см 3
• Атомный вес – 237,05 г/моль
• Температура плавления – 640 ˚C

Нептуний считается первым трансурановым элементом на нашей планете. В земной коре он встречается только в следовых количествах. Был впервые получен в 1940 году в ходе ядерной реакции. В настоящее время данный тяжелый металл получают посредством длительного облучения урана как побочный продукт синтеза плутония.

4. Рений

• Re
• Плотность металла – 21,02 г/см 3
• Атомный вес – 186,2 г/моль
• Температура плавления – 3186 ˚C

Рений – один из самых редких элементов на планете. По своим химическим свойствам он приближен к более распространенным молибдену и вольфраму; в небольших количествах он содержится в качестве примеси в этих элементах.

Крупнейшей компанией, специализирующейся на добыче этого тяжелого металла, является чилийская фирма Molymet. Именно из Чили на мировой рынок поступает наибольшее количество рения (53% от мирового производства). Помимо Чили, природные запасы рения имеются также в США и России.

3. Платина

• Pt
• Плотность металла – 21,45 г/см 3
• Атомный вес – 195,08 г/моль
• Температура плавления – 1768,3 ˚C

Платина представляет собой редкий благородный тяжелый металл. Ее высокая стоимость обусловлена тяжелым процессом добычи. Самые крупные месторождения платины расположены на территории ЮАР, США, России и Китая.

Интересно, что название платины переводится как «серебришко». Такое пренебрежительное наименование этому тяжелому металлу дали конкистадоры, которых разозлила его тугоплавкость.

2. Осмий

• Os
• Плотность металла – 22,61 г/см 3
• Атомный вес – 190,23 г/моль
• Температура плавления – 3033 ˚C

Осмий представляет собой один из наиболее редких, дорогих и конечно же тяжелых металлов. При нормальных условиях он имеет серебристо-белый цвет с легким голубоватым отливом. Название этого тяжелого металла происходит от древнегреческого «ὀσμή», что переводится как «запах». Дело в том, что при растворении щелочного сплава осмиридия выделяется характерный неприятный запах третраоксида осмия.

Наибольшее распространение осмий получил в химической промышленности, где его используют в качестве катализатора. Также этот тяжелый металл можно встретить в фармацевтической и аэрокосмической промышленности, на предприятиях по производству тары для ядерных отходов, а также в составе сплавов для изготовления дорогих часов.

1. Иридий – самый тяжелый металл

• Ir
• Плотность металла – 22,65 г/см 3
• Атомный вес – 192,22 г/моль
• Температура плавления – 2466 ˚C

Иридий – это самый тяжелый металл в мире. Помимо этого это еще и самый твердый металл в мире. Он имеет серебристо-белый цвет и сильный блеск. Элемент был открыт в 1803 году английским ученым Теннантом. Интересно, что соли этого тяжелого металла могут принимать самые разные цвета: от медно-красного до насыщенного синего.

Иридий – самый тяжелый металл

Иридий обладает высокой устойчивостью к самопроизвольному разрушению, которую он сохраняет даже при температуре 2000 ˚C.

В земной коре иридий встречается намного реже, чем золото и платина, зато в больших количествах присутствует в метеоритах. Именно благодаря иридию можно определить происхождение породы – чем выше его концентрация, тем больше вероятность, что образец имеет космическое происхождение.

Читайте также:

• 25 самых твердых металлов в мире
• 12 самых больших звезд во Вселенной
• Самые близкие звезды к Земле: топ-50
• Самые большие планеты во Вселенной и в Солнечной системе

ТОП 10 самых тяжелых металлов в мире + есть ли им применение в реальной жизни?

Вы знали, что изначально в таблице Менделеева содержалась нулевая группа, в которой наравне с инертными газами стоял эфир? Хотя сегодня не об этом.
10 млн долларов – именно в такую сумму оценивается 1 грамм самого редкого в мире металла калифорния. Второе место по редкости, соответственно, и по цене, занимает осмий.

Кроме того, он еще и самый тяжелый металл в мире, хотя некоторые ученые считают, что эту позицию должен занимать иридий.

Какой металл самый тяжелый?

Чтобы определить, что тяжелее, надо сравнить атомный вес и посмотреть, что обладает более высокой плотностью. По этим показателям на сегодняшний день самыми тяжелыми считаются осмий и уступающий ему на доли кубических сантиметров иридий. Представьте: кубик осмия с восьмисантиметровыми сторонами весит почти 12 кг!

Предлагаю взглянуть на фото самого тяжелого металла:

Красавцы, не правда?

Топ-10 самых тяжелых металлов в мире

Предлагаю ознакомиться с элементами согласно их рейтингу.

Тантал

Считается редким и не очень тяжелым металлом, он обладает плотностью 16,65 г/см³. Его используют хирурги – он практически не поддается разрушению и ржавчине, легок в обработке.

Уран

Плотность урана – 19,07 г/см³. Его основное отличие от собратьев – природная радиоактивность. В процессе трансформации, которые претерпевают атомы урана, вещество превращается в другой излучающий элемент. Цепочка превращений состоит из 14 этапов, один из них – преобразование в радий, последняя стадия – образование свинца. Правда, для полного перехода урана в свинец понадобится не один миллиард лет.

К прочтению: Червонное золото что это?

Вольфрам

Вольфрам (19,25 г/см³) в шутку называют идеальным кандидатом для подделки золотых слитков. Это самый тугоплавкий материал, температура плавления приближена к фотосфере Солнца – 3422 °C. Поэтому он лучше всего подходит для спиралей в лампах накаливания.

Золото

Плотность золота – 19,3 г/см³. Мягкое, тягучее, обладающее хорошей тепло- и электрической проводимостью, оно не боится химического воздействия. Золото находится не только на поверхности Земли. В 5 раз больше его содержится в ядре планеты.

Плутоний

Этот элемент – одна из ступеней радиоактивного преобразования урана. В недрах планеты он тоже есть, но в мизерных количествах. Плотность его составляет 19,7 г/см³. Из-за своей радиоактивности плутоний всегда теплый, при этом плохо проводит ток и тепло.

Нептуний

Это еще одно детище урана, полученное в ходе ядерных реакций. Плотность – 20,25 грамм на кубический сантиметр. Нептуний довольно мягкий и ковкий материал, который медленно вступает в реакцию с воздухом и водой.

Рений

Рений – еще один тугоплавкий, ковкий, стойкий к окислению элемент. Температура плавления – 2000 °C. В общей сложности мировые запасы элемента составляют примерно 17 000 тонн. Плотность рения – 21,03 г/см³. Его используют в медицине, ювелирном деле, вакуумной технике, электронных приборах и металлургии.

Платина

Платина – хоть и не самый тяжелый металл, но довольно близок к этому – 21,45 г/см³. Она используется не только ювелирами, но и хирургами, специалистами в области инвестиций, в химической и стекольной промышленности, автомобильном деле, биомедицине и электронике. Платина исключительно вынослива, а изделия из нее трудно поцарапать. Этот элемент встречается в 30 раз реже золота.

Осмий

Плотность 22,6 г/см³ – самый тяжелый в мире металл, он твердый, но довольно ломкий. Как его ни нагревай, свой блеск и серо-голубоватый оттенок он не потеряет ни при каких условиях. Его трудно обрабатывать, в основном залегает в местах падения метеоритов.

К прочтению: Как произвести чистку серебряных монет в домашних условиях

Иридий

Разница между иридием и осмием по плотности – в сотых частях грамма. Иридий тугоплавкий, относится к редким, драгоценным. Не взаимодействует с кислотами, воздухом и водой. Применяется для контроля сварочных швов, а в палеонтологии и геологии используется в качестве индикатора слоя, сформировавшегося после падения метеорита.

Характеристики самого плотного металла

Ученые сошлись во мнении, что, несмотря на практически одинаковую плотность, иридий совсем чуть-чуть уступает самому тяжелому металлу. Однако полностью физико-химические свойства этих двух элементов пока не изучены.

Редкостью и трудозатратностью добычи обусловлена стоимость осмия – в среднем от $15 000 за грамм. Он внесен в группу платиновых и условно считается благородным, однако название металла противоречит статусу: по-гречески «осме» значит «запах». Из-за высокой химической активности осмий пахнет смесью чеснока или редьки с хлором.

Температура плавления самого тяжелого металла – 3033 °C, а кипит он при 5012 °C.

Застывая из расплава, осмий образует красивые кристаллы с интересным сине- или серебристо-голубым отливом. Но, несмотря на красоту, для изготовления драгоценных аксессуаров он не подходит, так как не обладает свойствами, необходимыми ювелирам: ковкостью и пластичностью.

Элемент ценен только из-за особой прочности. Сплавы, в которые добавляют совсем малые дозы самого тяжелого металла, становятся невероятно износостойкими. Обычно им покрывают узлы, подвергающиеся постоянному трению.

История открытия

18031804 годы стали для самого тяжелого металла поворотными: именно в это время его открытие проходило практически в условиях соревнований.

Сначала английский химик Смитсон Теннант и его ассистент Уильям Хайд Уолластон, совершившие не одно важное открытие, обнаружили в процессе эксперимента с платиновыми рудами и азотной и соляной кислотами необычный осадок с характерным запахом и поделились своей находкой с другими.

К прочтению: Выгодны ли сегодня вложения в золото: рейтинг способов инвестиций + пошаговая инструкция для новичков

Далее эстафету перехватили французские ученые Антуан де Фуркруа и Луи-Николя Воклен и на основе предыдущих и своих собственных исследований заявили об обнаружении нового элемента. Название ему дали «птен», что значит «летучий», так как в результате опытов они получали летучий черный дым.

Однако и Теннант не спал: он продолжал свои исследования и не упускал из виду опыты французов. В итоге Смитсон добился более конкретных результатов и в официальном документе, отправленном Лондонскому королевскому обществу, указал, что разделил птен на два родственных элемента: иридий («радуга») и осмий («запах»).

Где применяют

Список сфер применения довольно обширен: авиация, военная и ракетная техника, аэрокосмическая промышленность, медицина. Хотя производители оружия уже задумываются, чем можно заменить самый тяжелый в мире металл, так как осмий слишком трудно обрабатывать.

Почти половина мировых запасов самого тяжелого металла отдана на нужды химической промышленности. Им окрашивают живые ткани под микроскопом, обеспечивая их сохранность. Кроме того, его применяют как краситель при росписи фарфора.

Изотопы самого тяжелого металла используют для изготовления тары для хранения ядерных отходов.

А еще этот элемент используется для изготовления элитных «вечных» авторучек и часов «Ролекс».

Места природного залегания

В чистом виде осмий обнаружить практически нереально. Обычно этот тяжелый элемент встречается в соединении с иридием. Вещество содержится в месторождениях платиновых руд и на месте падения или в самих попавших на Землю метеоритах.

Заключение

Согласитесь, физика и химия за рамками школьной программы безумно интересна? В продолжение темы смотрите видео о самом тяжелом металле:

Подписывайтесь на обновления: обещаю впереди еще много занимательного! Делитесь статьей в соцсетях, а я буду ждать ваших комментариев!

Источник https://xn--80ajpcdmecotc9jg.xn--p1ai/vidy-stali/samyj-legkij-i-tyazhelyj-metall-2.html

Источник https://chtoikak.ru/samye-tyazhelye-metally.html

Источник https://xn—-ntbhhmr6g.xn--p1ai/dragmetallyi/top-10-samyih-tyazhelyih-metallov-v-mire-est-li-im-primenenie-v-realnoy-zhizni