Тяжелые металлы. Тайны самого не только тяжелого, но и плотного металла в мире Самый тяжелый металл на земле по весу

Тяжелые металлы. Тайны самого не только тяжелого, но и плотного металла в мире Самый тяжелый металл на земле по весу

В настоящее время уже известно 126 химических элементов. Но самыми тяжелыми среди них принято считать Осмий (Os) и Иридий (Ir). Оба эти элемента являются переходными металлами и принадлежат к группе платины. Их порядковые номера в Периодической системе И.П. Менделеева 76 и 77 соответственно. Являясь очень твердыми, оба металла по плотности можно сравнить между собой. Это обусловлено тем, что значения плотности были выведены чисто теоретически (22,562 г/см³ (Ir) и 22,587 г/см³ (Os)). А при подобных вычислениях всегда существует погрешность (± 0,009 г/см³ для обоих расчетов).

История открытия

Открытие этих элементов связано с именем английского ученого С. Теннанта. В 1803г. он изучал свойства платины. И при проведении реакции этого металла на смесь кислот («царскую водку») был выделен нерастворимый осадок, состоявший из примесей. Изучая эту субстанцию, С. Теннант и выделил новые элементы, названные им «иридий» и «осмий». Название «иридий» («радуга») элемент получил за то, что у его солей встречались разнообразные расцветки. А «осмий» («запах») был так назван благодаря резкому, близкому к озону, запаху оксида осмия OsO4.

Свойства

Как осмий, так и иридий практически не поддаются обработке. Имеют очень высокую температуру плавления. В компактной форме они не вступают в реакции с активными средами, такими как кислоты, щелочи или смеси кислот. Эти свойства наблюдаются у осмия при температурах до 100°C, а у иридия – до 400°C.

Читайте также: 250.01 Станок токарно-винторезный высокой точности универсальный

Распространение

Наиболее часто добываемая форма этих элементов — осмистый иридий. Этот сплав в основном встречается в местах разработки природной платины и золота. Еще одним местом, где часто находят иридий и осмий, являются железные метеориты. Осмий без иридия в природе практически не встречается. Тогда как иридий находят в сочетаниях с другими металлами. Например, в соединениях с рутением или родием. Однако при этом иридий остается одним из самых нераспространенных химических элементов на нашей планете. Его промышленная добыча в мире не превышает 3 тонн в год. На данный момент регионы, являющиеся основными источниками добычи иридия и осмия считаются Калифорния, Аляска (США), Сибирь (Россия), Бушвельд (ЮАР), Австралия, Новая Гвинея, Канада.

Самый тяжёлый элемент на планете

Представляет собой голубовато-белый металлический порошок. В природе встречается в виде семи изотопов, шесть из них стабильны и один неустойчив. По плотности немного превосходит иридий, который имеет плотность 22,4 грамма на кубический сантиметр. Из обнаруженных на сегодня материалов, самое тяжёлое вещество в мире — это осмий.

Он относится к группе редкоземельных металлов, таких как лантан, иттрий, скандий и других лантаноидов.

Тантал — 16,67 г/см³

Чрезвычайно тугоплавкий (температура плавления 3017 °C), тантал во многих случаях успешно заменяет платину.

Применяется в ювелирном деле — из него изготавливают корпусы часов, браслеты и другие ювелирные изделия. Этому способствует высокая твердость металла. Кроме того, он дешевле платины, хотя и дороже серебра.

Его соединения заменяют платину и как катализаторы в химической промышленности. В стекловарении добавка в расплав этого металла позволяет получать стёкла, используемые для производства маленьких биноклей и легких очков. И совершенно незаменим тантал в производстве радиоэлектроники.

Дороже золота и алмазов

Добывается его очень мало, порядка десяти тысяч килограмм в год. Даже в наиболее большом источнике осмия, Джезказганском месторождении, содержится порядка трёх десятимиллионных долей. Биржевая стоимость редкого металла в мире достигает порядка 200 тысяч долларов за один грамм. При этом максимальная чистота элемента в процессе очистки около семидесяти процентов.

Хотя в российских лабораториях удалось получить чистоту 90,4 процента, но количество металла не превышало нескольких миллиграмм.

Платина, Плотность: 21,45 г/см3

Платина является чрезвычайно редким металлом на Земле со средним содержанием 5 микрограммов на килограмм. Южная Африка является крупнейшим производителем платины с 80% мирового производства, а также небольшим вкладом США и России. Это плотный, пластичный и нереактивный металл.

Помимо символа престижа (ювелирные изделия или любые аналогичные аксессуары), платина используется в различных областях, таких как автомобильная промышленность, где она используется для производства устройств контроля выбросов автомобилей и для переработки нефти. Другие малые области применения включают, например, медицину и биомедицину, оборудование для производства стекла, электроды, противоопухолевые препараты, датчики кислорода, свечи зажигания.

Плотность материи за пределами планеты Земля

Осмий, бесспорно, является лидером самых тяжёлых элементов нашей планеты. Но если мы обратим свой взор в космос, то нашему вниманию откроется множество веществ более тяжёлых, чем наш «король» тяжёлых элементов.

Дело в том, что во Вселенной существуют условия несколько другие, чем на Земле. Гравитация ряда космических объектов настолько велика, что вещество неимоверно уплотняется.

Если рассмотреть структуру атома, то обнаружится, что расстояния в межатомном мире чем-то напоминают видимый нами космос. Где планеты, звезды и прочие космические тела находятся на достаточно большой дистанции. Остальное же занимает пустота. Именно такую структуру имеют атомы, и при сильной гравитации эта дистанция достаточно сильно уменьшается. Вплоть до «вдавливания» одних элементарных частиц в другие.

Вольфрам — 19,29 г/см³

Абсолютный чемпион по тугоплавкости. Кипит при температуре 5555 °C (такая же — в фотосфере Солнца).

Читайте также: Характеристика наплавочных электродов, их преимущества и недостатки, области применения

Слово вольфрам означает «пожирающий олово, как волк овцу». Это наименование появилось не случайно. Вольфрам, находясь среди оловянных руд, мешал выплавке олова.

Используется для создания обручальных колец. Своей прочностью символизирует устойчивость личных отношений. К тому же, отполированный вольфрам ничем не поцарапать.

Применяется в производстве нитей накаливания в различных осветительных приборах.

Нейтронные звезды – сверхплотные объекты космоса

В поисках за пределами нашей Земли мы сможем обнаружить самое тяжёлое вещество в космосе на нейтронных звёздах.

Это достаточно уникальные космические обитатели, один из возможных типов эволюции звёзд. Диаметр таких объектов составляет от 10 до 200 километров, при массе равной нашему Солнцу или в 2-3 раза больше.

Это космическое тело в основном состоит из нейтронной сердцевины, которая состоит из текучих нейтронов. Хотя по некоторым предположениям учёных она должна находиться в твёрдом состоянии, достоверной информации на сегодня не существует. Однако известно, что именно нейтронные звезды, достигая своего передела сжатия, впоследствии превращаются в сверхновые звезды с колоссальным выбросом энергии, порядка 1043-1045 джоулей.

Плотность такой звезды сравнима, к примеру, с весом горы Эверест, помещённой в спичечный коробок. Это сотни миллиардов тонн в одном кубическом миллиметре. К примеру, чтобы стало более понятно, насколько велика плотность вещества, возьмём нашу планету с её массой 5,9×1024 кг и «превратим» в нейтронную звезду.

В результате, чтобы плотность Земли сравнялась с плотностью нейтронной звезды, её нужно уменьшить до размеров обычного яблока, диаметром 7-10 сантиметров. Плотность уникальных звёздных объектов увеличивается с перемещением к центру.

Что тяжелее медь или свинец

Свинец – мягкий тяжелый металл серебристо-серого цвета, блестящий, но довольно быстро теряющий свой блеск. Наравне с оловом и медью относится к элементам, известным человечеству с самых древних времен. Использовался свинец весьма широко, да и сейчас его применение чрезвычайно разнообразно. Итак, сегодня мы узнаем, свинец — это металл или неметалл, а также цветной или черный металл, узнаем о его видах, свойствах, применении и добыче.

Что такое свинец

Свинец – элемент 14 группы таблицы Д. И. Менделеева, расположен в одной группе с углеродом, кремнием и оловом. Свинец является типичным металлом, но инертным: вступает в реакции крайне неохотно даже с сильными кислотами.

Молекулярная масса – 82. Это не только указывает на так называемое магическое число протонов в ядре, но и на большой вес вещества. Самые интересные качества металла связаны именно с его большим весом.

Понятие и особенности металла свинец рассмотрены в данном видео:

Понятие и особенности

Свинец – металл достаточно мягкий при нормальной температуре, его несложно процарапать или расплющить. Такая пластичность позволяет получить листы и прутки металла очень малой толщины и любой формы. Ковкость и была одной из причин, по которой свинец стал использоваться с самой древности.

Свинцовые водопроводные трубы Древнего Рима общеизвестны. С тех пор такого рода водопровод устанавливался не единожды и не в одном месте, но действовал не столь долго. Что, без сомнений, сохранило немалое количество человеческих жизней, так как свинец, увы, при длительном контакте с водой, в конце концов, образует растворимые соединения, которые являются токсичными.

Токсичность – то самое свойство металла, благодаря которому его применение стараются ограничить. Пары металла и множество его органических и неорганических солей очень опасны и для окружающей среды, и для людей. В основном, конечно, опасности подвергаются работники таких предприятий и жители зоны вокруг промышленного объекта. 57% выбрасывается вместе с большими объемами запыленного газа, а 37% – с конвертерными газами. Проблема этого одна – несовершенство очистительных установок.

Читайте также: Как правильно сделать глушитель своими руками?

Однако и в других случаях люди становятся жертвами свинцового загрязнения. До недавнего времени самым эффективным и популярным стабилизатором бензина являлся тетраэтилсвинец. При сгорании топлива он выделялся в атмосферу и загрязнял ее.

Зато свинец обладает другим, крайне полезным и необходимым качеством – способностью поглощать радиоактивное излучение. Причем жесткую составляющую металл поглощает даже лучше, чем мягкую. Свинцовый слой толщиной в 20 см способен защитить от всех видов излучения, известных на Земле и в ближайшем космосе.

Плюсы и минусы

Свинец соединяет в себе свойства необыкновенно полезные, превращаясь в незаменимый элемент, и откровенно опасные, которые делают его использование задачей очень непростой.

К плюсам с точки зрения народного хозяйства можно отнести:

• легкоплавкость и ковкость – это позволяет формировать из металла изделия любой степени сложности и любой тонкости. Так, для производства звукопоглощающих мембран используются свинцовые пластины толщиной в 0,3–0,4 мм;
• свинец в состоянии образовать сплав с другими металлами (в т.ч. оловом, медью, цинком и др.) которые при обычных условиях друг с другом не сплавляются, на этом качестве основано его применение в качестве припоя;
• металл поглощает радиационное излучение. На сегодня все элементы защиты от радиации – от одежды до отделки рентген-кабинетов и помещений на испытательных полигонах, производятся из свинца;
• металл устойчив к кислотам, уступая в этом лишь благородному золоту и серебру. Так что его активно применяют для облицовки кислотоупорной аппаратуры. По этим же причинам из него производят трубы для передачи кислоты и для стоков на опасных химических предприятиях;
• свинцовый аккумулятор пока что не потерял своего значения в электротехнике, так как позволяет получить ток большого напряжения;
• низкая стоимость – свинец в 1,5 раза дешевле цинка, в 3 раза меди, и едва и не в 10 раз олова. Этим объясняется очень большая выгодность применения именно свинца, а не других металлов.

• токсичность – использование металла в любом виде производства составляет опасность для персонала, а при авариях – чрезвычайную опасность для окружающей среды и населения. Свинец относится к веществам 1 класса опасности;
• изделия из свинца нельзя выбрасывать как обычный мусор. Они требуют утилизации и порой весьма затратной. Потому вопрос о вторичной переработке металла всегда актуален;
• свинец – металл мягкий, так что использоваться в качестве конструкционного материала не может. Учитывая все остальные его качества это, скорее, стоит считать плюсом.

Слои и плотность вещества

Наружный слой звезды представлен собой в виде магнитосферы. Непосредственно под ней плотность вещества уже достигает порядка одной тонны на сантиметр кубический. Учитывая наши знания о Земле, на данный момент, это самое тяжёлое вещество из обнаруженных элементов. Но не спешите с выводами.

Продолжим наши исследования уникальных звёзд. Их называют также пульсарами, из-за высокой скорости вращения вокруг своей оси. Этот показатель у различных объектов колеблется от нескольких десятков до сотен оборотов в секунду.

Проследуем далее в изучении сверхплотных космических тел. Затем следует слой, который имеет характеристики металла, но, скорее всего, он похож по поведению и структуре. Кристаллы намного меньше, чем мы видим в кристаллической решётке Земных веществ. Чтобы выстроить линию из кристаллов в 1 сантиметр, понадобится выложить более 10 миллиардов элементов. Плотность в этом слое в один миллион раз выше, чем в наружном. Это не самое тяжёлое вещество звезды. Далее следует слой, богатый нейтронами, плотность которого в тысячу раз превышает предыдущий.

Рений, Плотность :21,2 г/см 3

Элемент Рений назван в честь реки Рейн в Германии после того, как он был обнаружен тремя немецкими учеными в начале 1900-х годов. Как и другие металлы платиновой группы, рений также является драгоценным элементом Земли и имеет вторую самую высокую температуру кипения, третью самую высокую температуру плавления любого известного элемента на Земле.

Из-за таких экстремальных свойств рений (в виде суперсплавов) широко используется в лопатках турбин и движущихся соплах практически всех реактивных двигателей во всем мире. Это также один из лучших катализаторов риформинга нафты (жидкой углеводородной смеси), изомеризации и гидрирования.

Чёрные дыры во Вселенной

Следует обратить внимание, на то, что сегодня уже открыто. Это чёрные дыры. Возможно, именно эти загадочные объекты могут быть претендентами на то, что самое тяжёлое вещество во Вселенной — их составляющая. Обратите внимание, что гравитация чёрных дыр настолько велика, что свет не может её покинуть.

По предположениям учёных, вещество, затянутое в область пространства времени, уплотняется настолько, что пространства между элементарными частицами не остаётся.

К сожалению, за горизонтом событий (так называется граница, где свет и любой объект, под действием сил гравитации, не может покинуть чёрную дыру) следуют наши догадки и косвенные предположения, основанные на выбросах потоков частиц.

Ряд учёных предполагают, что за горизонтом событий смешиваются пространство и время. Существует мнение, что они могут являться «проходом» в другую Вселенную. Возможно, это соответствует истине, хотя вполне возможно, что за этими пределами открывается другое пространство с совершенно новыми законами. Область, где время поменяется «местом» с пространством. Местонахождение будущего и прошлого определяется всего лишь выбором следования. Подобно нашему выбору идти направо или налево.

Потенциально допустимо, что во Вселенной существуют цивилизации, которые освоили путешествия во времени через чёрные дыры. Возможно, в будущем люди с планеты Земля откроют тайну путешествий сквозь время.

Уран — 19,05 г/см³

От имени этого элемента пошло обозначение планеты Солнечной системы, а не наоборот, как считают многие.

Это очень тяжёлый, гибкий и ковкий металл. Способен самовоспламеняться. Его много как в земной коре, так и в морской воде.

Благодаря урану в конце IXX века случайно открыли невидимые лучи (сегодня явление испускания некоторыми природными веществами невидимых лучей называют радиоактивностью).

Природные окиси урана с древности используют при изготовлении глазури для керамических изделий. В наши дни соединения этого металла применяются также для создания желтой краски.

Нептуний — 20,47 г/см³

Был получен искусственно из урана посредством ядерных реакций. Интересно, что назван не в честь древнегреческого божества Нептуна, а опосредованно — ввиду практической незаметности в природе в честь планеты Нептун, которая сама получила название в честь божества, но долго не поддавалась наблюдению астрономами.

Это металл самостоятельной ценности не имеет, но в радиохимической промышленности является «ступенькой» от урана к получению следующего важного радиоматериала — плутония.

Плутоний — 19,80 г/см³

Первый искусственный химический элемент, чье производство почти сразу после открытия началось в промышленных масштабах.

Назван в честь Плутона, который в 2006 году «разжаловали», лишив статуса планеты.

Интерес к плутонию изначально был вызван его военным применением. Высокая плотность и аномально высокая сжимаемость давали возможность изготавливать компактные, мощные и конструктивно простые атомные заряды.

Все изотопы плутония радиоактивны. «Реакторный» изотоп плутония позволяет создавать долгоживущие необслуживаемые (до ста лет эксплуатации) источники энергии.

7 самых тяжелых элементов на Земле | По атомной массе |

7 самых тяжелых элементов на Земле | По атомной массе

Мы должны быть более конкретными, когда говорим о том, насколько тяжелый элемент. Есть два возможных способа определения «самых тяжелых» элементов — на основе их плотности или атомной массы.

Самый тяжелый элемент с точки зрения плотности можно определить как массу на единицу объема, которая обычно измеряется в граммах на кубический сантиметр или килограммах на кубический метр.

Самым плотным природным элементом на Земле является осмий. Это блестящее вещество имеет плотность 22,59 г / см3, чуть больше, чем у иридия.

Другой способ взглянуть на тяжесть — это атомный вес, средняя масса атомов элемента. Стандартная единица атомной массы составляет одну двенадцатую от массы одного атома углерода-12.

Это фундаментальное понятие в химии, потому что большинство химических реакций происходит в соответствии с простыми числовыми соотношениями между атомами. Ниже мы перечислили 7 самых тяжелых элементов, найденных на Земле в соответствии с их атомными массами.

Примечание: мы не упомянули элементы, свойства которых неизвестны или еще не подтверждены, такие как московия, флеровия, нихония и мейтнерия.

7. Резерфордий

Атомная масса: 267

Резерфордий (Rf) был первым сверхтяжелым элементом, который был обнаружен [в 1964 году]. Он очень радиоактивен, и его самый стабильный изотоп 267Rf имеет период полураспада около 78 минут.

Резерфордий — это искусственный элемент, созданный в лаборатории путем бомбардировки калифорния-249 ядрами углерода-12. Всего было зарегистрировано 16 изотопов с атомными массами между 253 и 270. Большинство из них быстро распадаются через пути самопроизвольного деления.

Ожидается, что этот элемент будет твердым при нормальных условиях и предположительно будет иметь химические свойства, подобные гафнию. Он был создан только в незначительных количествах и используется только для научных исследований.

6. Дубний

Атомная масса: 268

Дубний (Db) — радиоактивный элемент, впервые синтезированный в 1968 году в Объединенном институте ядерных исследований, Россия. Он имеет семь признанных изотопов, из которых наиболее стабильным является 268Db с периодом полураспада 32 часа.

Дубний можно получить бомбардировкой калифорния-249 азотом или америция-243 неоном. Ограниченный анализ химии Дубния подтвердил, что этот элемент ведет себя больше как ниобий, а не тантал, нарушая периодические тенденции.

Поскольку элемент не найден в природе свободным и не создан в больших количествах в лаборатории, у него нет других применений, кроме научных исследований.

5. Сиборгиум

Атомная масса: 269

Seaborgium (Sg) был впервые синтезирован в 1974 году в лаборатории Лоуренса в Беркли, штат Калифорния. Исследовательская группа подвергла бомбардировке калифорний-249 ядрами кислорода-18 для получения сиборгия-263.

Это радиоактивный элемент, чей самый стабильный изотоп (269Sg) имеет период полураспада около 14 минут. Только несколько атомов сиборгия когда-либо были произведены, и его использование исключительно для научных исследований.

Небольшое исследование, проведенное на этом синтетическом химическом элементе, указывает на то, что сиборгий является плотным тяжелым металлом в нормальных условиях.

В 2014 году японские исследователи впервые установили химическую связь между атомом углерода и сиборгием, открывая новые двери для анализа влияния относительности Эйнштейна на структуру периодической таблицы.

4. Борий

Атомная масса: 270

Bohrium (Bh) — это искусственно созданный радиоактивный элемент, названный в честь известного физика Нильса Бора. Он синтезируется путем бомбардировки висмута ионами хрома.

Поскольку он очень быстро разлагается за счет испускания альфа-частиц (период полураспада 270Bh составляет 61 секунду), изучать этот элемент очень сложно.

Борий не встречается в природе, и только несколько атомов были получены до настоящего времени. Возможно, он никогда не будет изолирован в наблюдаемых количествах.

3. Хассий

Атомная масса: 270

Обнаруженный немецкими физиками в 1984 году, калий (Hs) является одним из самых тяжелых и плотных элементов периодической таблицы. Все 9 изотопов элемента имеют очень короткие периоды полураспада: самый стабильный (270Hs) имеет период полураспада 10 секунд.

Читать статью МЕТАЛЛЫ • Большая российская энциклопедия — электронная версия

Пока что получено всего несколько атомов хасция. Таким образом, его свойства еще не известны. Хотя точная температура плавления, температура кипения и плотность не подтверждены, элемент считается твердым при комнатной температуре.

Этот радиоактивный переходный металл может реагировать с другими элементами [своей группы], если он производится в больших количествах. На данный момент он не имеет коммерческого использования, кроме научных исследований.

2. Tennessine

Атомная масса: 294

Tennessine (Ts) является вторым наиболее тяжелым известным элементом, обнаруженным российско-американским коллаборацией в 2010 году. Это радиоактивный, искусственно произведенный элемент. Хотя его классификация неизвестна, ожидается, что он будет надежным.

Теннессин был получен реакцией синтеза кальция-48 с берклием-249. Во всех проведенных экспериментах его атомы длились десятки и сотни миллисекунд.

Использование tennessine ограничено исследовательскими целями из-за его незначительного производства. Его самый стабильный изотоп (294Ts) имеет период полураспада около 80 миллисекунд, который распадается из-за альфа-распада.

1. Оганесон

Атомная масса: 294

Впервые синтезированный в 2002 году, Oganesson (Og) — самый тяжелый элемент периодической таблицы. Этот высокорадиоактивный элемент является членом группы благородных газов. Удивительно, но это первый благородный газ, который химически реактивен.

С 2005 года было идентифицировано только 6 атомов Oganesson. Он проявляет очень необычные физические и химические свойства, большинство из которых еще недостаточно изучены.

Поскольку Oganesson очень нестабилен (с периодом полураспада около 0,89 миллисекунд) и не происходит естественным путем, почти нет причин для рассмотрения его опасности для здоровья.

Тяжелый элемент природного происхождения: Уран

Урановое стекло светится под ультрафиолетовым светом | Предоставлено: Wikimedia Commons.

Атомная масса: 238,0289

На протяжении более 6 десятилетий уран (U) использовался в качестве богатого источника концентрированной энергии. Это самый тяжелый элемент в земной коре, он встречается в 500 раз чаще, чем золото, и в 40 раз чаще, чем серебро.

Хотя уран является радиоактивным элементом, скорость его распада значительно ниже, чем у других элементов, связанных с радиоактивностью. Его наиболее естественная форма (уран-238) имеет период полураспада около 4,5 миллиардов лет.

Уран в основном используется в качестве ядерного топлива для производства электроэнергии на атомных электростанциях. Один килограмм урана-235 может генерировать около 80 тераджоулей энергии, что эквивалентно энергии, генерируемой 3000 тонн угля.

Это чрезвычайно токсичный элемент: прием соединений шестивалентного урана может привести к повреждению иммунной системы и врожденным дефектам.

Самые тяжелые металлы в мире

Металлы человечество начало активно использовать еще в 3000-4000 годах до нашей эры. Тогда люди познакомились с самыми распространенными из них, это золото, серебро, медь. Эти металлы было очень легко найти на поверхности земли. Чуть позже они познали химию и начали выделять из них такие виды как олово, свинец и железо. В Средневековье набирали популярность очень ядовитые виды металлов. В обиходе был мышьяк, которым было отравлено больше половины королевского двора во Франции. Так же и ртуть, которая помогала вылечить разные болезни тех времен, начиная от ангины и до чумы. Уже до двадцатого столетия было известно более 60 металлов, а вначале XXI века – 90. Прогресс не стоит на месте и ведет человечество вперед. Но встает вопрос, какой металл является тяжелым и превосходит по весу все остальные? И вообще, какие они, эти самые тяжелые металлы в мире?

Многие ошибочно думают, что золото и свинец являются самыми тяжелыми металлами. Почему именно так сложилось? Многие из нас выросли на старых фильмах и видели, как главный герой использует свинцовую пластину для зашиты от злобных пуль. В добавок, и сегодня используют свинцовые пластины в некоторых видах бронежилетов. А при слове золото у многих всплывает картинка с тяжелыми слитками этого металла. Но думать, что они самые тяжелые – ошибочно!

Для определения самого тяжелого металла надо брать во внимание его плотность, ведь чем больше плотность вещества, тем оно тяжелее.

ТОП-10 самых тяжелых металлов в мире

1. Осмий (22,62 г/см 3 ),
2. Иридий (22,53 г/см 3 ), (21,44 г/см 3 ),
3. Рений (21,01 г/см 3 ),
4. Нептуний (20,48 г/см 3 ),
5. Плутоний (19,85 г/см 3 ),
6. Золото (19,85 г/см 3)
7. Вольфрам (19,21 г/см 3 ),
8. Уран (18,92 г/см 3 ),
9. Тантал (16,64 г/см 3 ).

Читать статью Свинец: цена, масса, температура плавления, добыча, характеристики, использование

И где же свинец? А он располагается намного ниже в данном списке, в середине второго десятка.

Осмий и иридий — самые тяжелые металлы в мире

Рассмотрим основных тяжеловесов, которые делят 1 и 2 места. Начнем с иридия и заодно произнесём слова благодарности в адрес английского ученого Смитсона Теннат, который в 1803 году получил этот химический элемент из платины, где присутствовал вместе с осмием в виде примеси. Иридий с древнегреческого можно перевести, как «радуга». Металл имеет белый цвет с серебряным оттенком и его можно назвать ни только тяжеловесным, но и самым прочным. На нашей планете его очень мало и за год его добывают всего до 10000 кг. Известно, что большинство месторождений иридия можно обнаружить на местах падения метеоритов. Некоторые ученые приходят к мысли, что данный металл ранее был широко распространён на нашей планете, однако из-за своего веса, он постоянно выдавливал себя ближе к центру Земли. Иридий сейчас широко востребован в промышленности и используется для получения электрической энергии. Так же его любят использовать палеонтологи, и с помощью иридия определяют возраст многих находок. Вдобавок, данный металл могут использовать для покрытия некоторых поверхностей. Но сделать это сложно.

Далее рассмотрим осмий. Он самый тяжёлый в периодической таблице Менделеева, ну, соответственно, и самый тяжелый в мире металл. Осмий имеет оловянно-белый с синим оттенок и также открыт Смитсоном Теннат одновременно с иридием. Осмий практически невозможно обработать и, в основном, его находят на местах падения метеоритов. Он неприятно пахнет, запах похож на смесь хлора и чеснока. И с древнегреческого переводится, как «запах». Металл довольно тугоплавкий и используется в лампочках и в других приборах с тугоплавкими металлами. За один только грамм этого элемента надо заплатить более 10000 долларов, из этого понятно, что метал очень редкий.

Как не крути, самые тяжелые металлы являются большой редкостью и поэтому они дорого стоят. И надо запомнить на будущее, что ни золото, ни свинец – не самые тяжелые металлы в мире! Иридий и осмий – вот победители в весе!

10 самых тяжелых металлов в мире по плотности

Мы все любим металлы. Машины, велосипеды, кухонная техника, банки для напитков и множество других вещей — все они состоят из металла. Металл — краеугольный камень нашей жизни. Но иногда он бывает очень тяжелым.

Когда мы говорим о тяжести того или иного метала, то обычно имеем в виде его плотность, то есть соотношение массы к занимаемому объёму.

Еще одним способом измерения «веса» металлов является их относительная атомная масса. Самыми тяжелыми металлами по относительной атомной массе являются плутоний и уран.

Если вы хотите узнать, какой металл самый тяжелый, если рассматривать его плотность, то мы рады вам помочь. Вот топ-10 самых тяжелых металлов на Земле с указанием их плотности на кубический см.

10. Тантал — 16,67 г/см³

Десятую строчку в рейтинге занимает синевато-серый, очень твердый металл со сверхвысокой температурой плавления. Несмотря на свою твердость он пластичен, как золото.

Тантал является важным компонентом во многих современных технологиях. В частности, он используется для производства конденсаторов, которые применяются в компьютерной технике и мобильных телефонах.

9. Уран — 19,05 г/см³

Это самый тяжелый элемент на Земле, если учитывать его атомную массу — 238,0289 г/моль. В чистом виде уран представляет собой серебристо-коричневый тяжелый металл, который почти вдвое плотнее свинца.

Как и плутоний, уран служит необходимым компонентом для создания ядерного оружия.

8. Вольфрам — 19,29 г/см³

Считается одним из самых плотных элементов в мире. В дополнение к своим исключительным свойствам (высокая теплопроводность и электропроводность, очень высокая стойкость к воздействию кислот и истиранию) вольфрам также отличается тремя уникальными свойствами:

• После углерода он имеет самую высокую температуру плавления — плюс 3422 ° C. А его температура кипения — плюс 5555 ° C, эта температура примерно сопоставима с температурой поверхности Солнца.

• Сопровождает оловянные руды, однако препятствует выплавке олова, переводя его в пену шлаков. За это и получил свое название, которое в переводе с немецкого означает «волчьи сливки».
• Вольфрам имеет самый низкий коэффициент линейного расширения при нагревании из всех металлов.

7. Золото — 19,29 г/см³

С давних времен люди покупают, продают и даже убивают за этот драгоценный металл. Да что люди, целые страны занимаются скупкой золота. Лидером государств с самыми крупными запасами золота на данный момент является Америка. И вряд ли наступит пора, когда в золоте не будет нужды.

Читать статью ВЛИЯНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА — Студенческий научный форум

Говорят, что деньги не растут на деревьях, но золото — растет! Небольшое количество золота можно найти в листьях эвкалипта, если тот находится на золотоносной почве.

6. Плутоний — 19,80 г/см³

Шестой самый тяжелый металл в мире — один из самых нужных компонентов для ядерных держав мира. А еще он — настоящий хамелеон в мире элементов. Плутоний демонстрирует красочное состояние окисления в водных растворах, при этом их цвет варьируется от светло-фиолетового и шоколадного до светло-оранжевого и зеленого. Цвет зависит от степени окисления плутония и солей кислот.

5. Нептуний — 20,47 г/см³

Этот металл с серебристым блеском, названный в честь планеты Нептун, был открыт химиком Эдвином Макмилланом и геохимиком Филиппом Абельсоном в 1940 году. Он используется для получения шестого номера в нашем списке, плутония.

4. Рений — 21,01 г/см³

Слово «Рений» происходит от латинского Rhenus, что означает «Рейн». Нетрудно догадаться, что этот металл был обнаружен в Германии. Честь его открытия принадлежит немецким химикам Иде и Вальтеру Ноддакам. Это последний из открытых элементов, у которого есть стабильный изотоп.

Из-за очень высокой температуры плавления рений (в виде сплавов с молибденом, вольфрамом и другими металлами) применяется для создания компонентов ракетной техники и авиации.

3. Платина — 21,40 г/см³

Один из самых драгоценных металлов в этом списке (кроме Осмия и Калифорния-252) используется в самых разных областях — от ювелирного дела до химической промышленности и космической техники. В России лидером по добыче платинового металла является ГМК «Норильский никель». В год в стране добывается около 25 тонн платины.

2. Осмий — 22,61 г/см³

Хрупкий и при этом крайне твердый металл редко используется в чистом виде. В основном его смешивают с другими плотными металлами, такими как платина, для создания очень сложного и дорогого хирургического оборудования.

Название «осмий» происходит от древнегреческого слова «запах». При растворении щелочного сплава осмиридия в жидкости появляется резкое амбре, похожее на запах хлора или подгнившей редьки.

И осмий и иридий (первое место рейтинга) весят примерно в два раза больше свинца (11,34 г/см³).

1. Иридий — 22,65 г/см³ – самый тяжелый металл

Этот металл с полным правом может претендовать на звание элемента с наибольшей плотностью. Однако споры о том, какой же металл тяжелее — иридий или осмий, все-таки ведутся. А все дело в том, что любая примесь может снизить плотность этих металлов, а их получение в чистом виде — очень тяжелая задача.

Теоретическая расчетная плотность иридия составляет 22,65 г/см³. Он почти втрое тяжелее, чем железо (7,8 г/см³). И почти вдвое тяжелее, чем самый тяжелый жидкий металл — ртуть (13,6 г/см³).

Как и осмий, иридий был открыт английским химиком Смитсоном Теннантом в начале 19 века. Любопытно, что Теннант нашел иридий вовсе не целенаправленно, а случайно. Он был обнаружен в примеси, оставшейся после растворения платины.

Иридий в основном используется в качестве отвердителя платиновых сплавов для оборудования, которое должно выдерживать высокие температуры. Он перерабатывается из платиновой руды и является побочным продуктом при добыче никеля.

Название «иридий» переводится с древнегреческого как «радуга». Это объясняется наличием в металле солей разнообразной окраски.

Самый тяжелый металл в периодической таблице Менделеева очень редко встречается в земных веществах. Поэтому его высокая концентрация в образцах породы — маркер их метеоритного происхождения. За год во всем мире добывают около 10 тысяч килограмм иридия. Крупнейший его поставщик — Южная Африка.

Похожие записи:

1. Тяжелые металлы в сточных водах – тема научной статьи по экологическим биотехнологиям читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка
2. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К НОРМИРОВАНИЮ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕ – тема научной статьи по биологическим наукам читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка
3. Тяжелые металлы и их влияние на растения – тема научной статьи по экологическим биотехнологиям читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка
4. Десять групп, играющих самый тяжелый металл

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

Источник https://kuban-stan.ru/stal/samyj-tyazhelyj-metall.html

Источник https://stromet.ru/tyazhelye-metally/7-samyh-tyazhelyh-elementov-na-zemle-po-atomnoj-masse/

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