Faits intéressants sur l'univers. Quelle est la substance la plus lourde sur Terre ? Et dans l’espace ? La substance la plus fine de l'univers
Parmi les substances, ils essaient toujours de distinguer celles qui possèdent le degré le plus extrême d'une certaine propriété. Les hommes ont toujours été attirés par les matériaux les plus durs, les plus légers ou les plus lourds, faciles et réfractaires. Nous avons inventé le concept de gaz parfait et de corps noir idéal, puis avons essayé de trouver des analogues naturels aussi proches que possible de ces modèles. En conséquence, l’homme a réussi à trouver ou à créer des substances étonnantes.
1. La substance la plus noire
Cette substance est capable d’absorber jusqu’à 99,9 % de la lumière, un corps noir presque parfait. Il a été obtenu à partir de couches de nanotubes de carbone spécialement connectées. La surface du matériau obtenu est rugueuse et ne reflète pratiquement pas la lumière. Les domaines d'application d'une telle substance sont vastes : des systèmes supraconducteurs à l'amélioration des propriétés des systèmes optiques. Par exemple, grâce à l’utilisation de tels matériaux, il serait possible d’améliorer la qualité des télescopes et d’augmenter considérablement l’efficacité des panneaux solaires.
2. La substance la plus inflammable
Peu de gens n’ont pas entendu parler du napalm. Mais ce n’est qu’un des représentants de la classe des substances fortement inflammables. Il s'agit notamment de la mousse de polystyrène, et notamment du trifluorure de chlore. Ce puissant agent oxydant peut enflammer même le verre et réagit violemment avec presque tous les composés inorganiques et organiques. Il existe des cas connus où une tonne de trifluorure de chlore déversée à la suite d'un incendie a brûlé à 30 centimètres de profondeur dans la surface en béton du site et un autre mètre de coussin de gravier et de sable. Il y a eu des tentatives visant à utiliser cette substance comme agent de guerre chimique ou comme carburant pour fusée, mais elles ont été abandonnées en raison du danger trop grand.
3. Substance toxique
Le poison le plus puissant au monde est également l’un des produits cosmétiques les plus populaires. On parle de toxines botuliques, utilisées en cosmétologie sous le nom de Botox. Cette substance est un déchet de la bactérie Clostridium botulinum et possède le poids moléculaire le plus élevé parmi les protéines. C'est ce qui détermine ses propriétés en tant que substance toxique la plus puissante. 0,00002 mg/min/l de matière sèche suffit à rendre la zone touchée mortelle pour l'homme pendant 12 heures. De plus, cette substance est parfaitement absorbée par les muqueuses et provoque de graves symptômes neurologiques.
4. La substance la plus chaude
Les feux de joie nucléaires brûlent dans les profondeurs des étoiles, atteignant des températures inimaginables. Mais l’homme a réussi à se rapprocher de ces chiffres en obtenant une « soupe » quark-gluon. Cette substance a une température de 4 000 milliards de degrés Celsius, soit 250 000 fois plus chaude que le Soleil. Il a été obtenu en heurtant des atomes d’or à une vitesse presque légère, ce qui a fait fondre les neutrons et les protons. Certes, cette substance n’a existé que pendant un billionième de billionième de seconde et a occupé un billionième de centimètre.
Dans cette candidature, le détenteur du record est l'acide fluorure-antimoine. Il est 21 019 fois plus caustique que l'acide sulfurique, capable de faire fondre le verre et d'exploser lorsqu'on y ajoute de l'eau. De plus, il émet des fumées toxiques mortelles.
6. La substance la plus explosive
Le HMX est l'explosif le plus puissant et résiste également aux températures élevées. C'est ce qui le rend indispensable dans les affaires militaires - pour créer des charges creuses, des plastiques, des explosifs puissants et des charges pour les détonateurs de charges nucléaires. Le HMX est également utilisé à des fins pacifiques, par exemple lors du forage de puits de gaz et de pétrole à haute température, ainsi que comme composant de combustible solide pour fusée. HMX possède également un analogue, l'heptanitrocubane, qui possède un pouvoir explosif encore plus important, mais qui est également plus cher et donc davantage utilisé en laboratoire.
7. La substance la plus radioactive
Cette substance ne possède pas d’isotopes stables dans la nature, mais elle génère une énorme quantité de rayonnement radioactif. L'un des isotopes, le polonium-210, est utilisé pour créer des sources de neutrons très légères, compactes et en même temps puissantes. De plus, dans les alliages avec certains métaux, le polonium est utilisé pour créer des sources de chaleur pour les centrales nucléaires, notamment dans l'espace. De plus, en raison de la courte demi-vie de cet isotope, il s’agit d’une substance hautement toxique qui peut provoquer de graves mal des rayons.
8. La substance la plus lourde
En 2005, des scientifiques allemands ont construit une substance sous la forme d’une nanotige de diamant. Il s'agit d'une collection de diamants à l'échelle nanométrique. Une telle substance possède le plus faible degré de compression et la densité spécifique la plus élevée connue de l’humanité. De plus, un revêtement constitué d'un tel matériau aura une énorme résistance à l'usure.
9. La substance magnétique la plus puissante
Une autre création de spécialistes des laboratoires. Il a été obtenu à base de fer et d'azote en 2010. Pour l'instant, les détails sont gardés secrets, car la substance précédente de 1996 n'a pas pu être reproduite. Mais on sait déjà que le détenteur du record possède des propriétés magnétiques 18 % plus puissantes que son analogue le plus proche. Si cette substance devient disponible à l’échelle industrielle, on peut alors s’attendre à l’émergence de puissants moteurs électromagnétiques.
10. La superfluidité la plus forte
L'hélium II a une conductivité thermique élevée et une absence totale de viscosité à des températures extrêmement basses, c'est-à-dire qu'il présente la propriété de superfluidité. Il est capable de s'infiltrer à travers les matériaux solides et de s'écouler spontanément de n'importe quel récipient. Cette substance peut devenir un conducteur thermique idéal, dans lequel la chaleur se déplace plutôt comme une onde et ne se dissipe pas.
Utilisé : Hors de la ville
La densité, ou plus précisément la densité de masse volumétrique d'une substance est sa masse par unité de volume (notée en kg/m3
).
Dans l’espace, l’objet le plus dense observé à ce jour est une étoile à neutrons – le noyau en effondrement d’une étoile massive ayant deux fois la masse du Soleil.Mais qu'en est-il de la Terre ?Quel est le matériau le plus dense sur Terre ?
1. Osmium, densité : 22,59 g/cm3
L’osmium est peut-être l’élément naturel le plus dense sur Terre et appartient au groupe de métaux précieux du platine.Cette substance brillante a une densité deux fois supérieure à celle du plomb et légèrement supérieure à celle de l’iridium. Il a été découvert pour la première fois par Smithson Tennant et William Hyde Wollaston en 1803 lorsqu'ils ont isolé pour la première fois cet élément stable du platine. Il est principalement utilisé dans les matériaux où une résistance élevée est extrêmement importante.
2. Iridium, densité : 22,56 g/cm3
L'iridium est dur, brillant et l'un des métaux de transition les plus denses du groupe du platine.C’est également le métal le plus résistant à la corrosion connu à ce jour, même à des températures extrêmes de 2 000°C.Il a été découvert en 1803 par Smithson Tennant parmi les impuretés insolubles du platine naturel.
3. Platine, densité : 21,45 g/cm3
Le platine est un métal extrêmement rare sur Terre avec une teneur moyenne de 5 microgrammes par kilogramme.L'Afrique du Sud est le plus grand producteur de platine avec 80 % de la production mondiale, avec des contributions mineures des États-Unis et de la Russie.C'est un métal dense, ductile et non réactif.
En plus d'être un symbole de prestige (bijoux ou tout accessoire similaire), le platine est utilisé dans divers domaines comme l'industrie automobile, où il entre dans la fabrication de dispositifs antipollution automobiles et pour le raffinage du pétrole.D'autres applications mineures incluent, par exemple, la médecine et la biomédecine, les équipements de production de verre, les électrodes, les médicaments anticancéreux, les capteurs d'oxygène et les bougies d'allumage.
4. Rhénium, Densité : 21,2 g/cm 3
L'élément Rhénium doit son nom à la rivière Rhin en Allemagne après sa découverte par trois scientifiques allemands au début des années 1900.Comme les autres métaux du groupe du platine, le rhénium est également un élément précieux de la Terre et possède le deuxième point d’ébullition le plus élevé et le troisième point de fusion le plus élevé de tous les éléments connus sur Terre.
En raison de ces propriétés extrêmes, le rhénium (sous forme de superalliages) est largement utilisé dans les aubes de turbine et les tuyères mobiles de pratiquement tous les moteurs à réaction du monde.C’est également l’un des meilleurs catalyseurs pour le reformage, l’isomérisation et l’hydrogénation du naphta (mélange d’hydrocarbures liquides).
5. Plutonium, densité : 19,82 g/cm3
Le plutonium est actuellement l'élément radioactif le plus dense au monde.Il a été isolé pour la première foislaboratoire de l'Université de Californie en 1940, lorsque des chercheurs ont fait exploser de l'uranium 238 dans un énorme cyclotron.Ensuite, la première utilisation majeure de cet élément mortel a eu lieu dans le projet Manhattan, où une quantité importante de plutonium a été utilisée pour faire exploser le « Fat Man », une arme nucléaire utilisée dans la ville japonaise de Nagasaki.
6. Or, densité : 19,30 g/cm3
L’or est l’un des métaux les plus précieux, les plus populaires et les plus recherchés sur Terre.De plus, selon les connaissances actuelles, l’or provient en réalité d’explosions de supernova dans l’espace lointain.Selon le tableau périodique, l’or appartient à un groupe de 11 éléments appelés métaux de transition.
7. Tungstène, densité : 19,25 g/cm3
L'utilisation la plus courante du tungstène concerne les ampoules à incandescence et les tubes à rayons X, où son point de fusion élevé est important pour un fonctionnement efficace dans des températures extrêmes.Sous sa forme pure, son point de fusion est peut-être le plus élevé de tous les métaux trouvés sur Terre.La Chine est le plus grand producteur mondial de tungstène, suivie par la Russie et le Canada.
Sa résistance à la traction extrêmement élevée et son poids relativement faible en font également un matériau approprié pour la production de grenades et de projectiles, où il est allié à d'autres métaux lourds tels que le fer et le nickel.
8. Uranium, densité : 19,1 g/cm3
Comme le thorium, l’uranium est également faiblement radioactif.Naturellement, l’uranium se trouve dans trois isotopes différents : l’uranium 238, l’uranium 235 et, plus rarement, l’uranium 234.L'existence d'un tel élément a été découverte pour la première fois dès 1789, mais ses propriétés radioactives n'ont été découvertes qu'en 1896 par Eugène-Melchior Péligot, et son utilisation pratique n'a été appliquée pour la première fois qu'en 1934.
9. Tantale, densité : 16,69 g/cm3
Le tantale appartient au groupe des métaux réfractaires, qui représente une faible proportion dans divers types d’alliages.Il est dur, rare et très résistant à la corrosion, ce qui en fait un matériau idéal pour les condensateurs hautes performances, idéaux pour les ordinateurs personnels et l'électronique.
Une autre utilisation importante du tantale concerne les instruments chirurgicaux etimplants corporelsen raison de sa capacité à se lier directement aux tissus durs de notre corps.
10. Mercure, densité : 13,53 g/cm 3
Selon moi, le mercure est l’un des éléments les plus intéressants du tableau périodique.C'est l'un des deux éléments solides qui deviennent liquides à température et pression ambiantes normales, l'autre étant le brome.Le point de congélation est de -38,8 °C et le point d'ébullition est d'environ 356,7 °C.
L'agent oxydant stable le plus puissant, est un complexe de difluorure de krypton et de pentafluorure d'antimoine. En raison de son fort effet oxydant (oxyde tous les éléments à des états d'oxydation plus élevés, y compris l'oxygène et l'azote présents dans l'air), il lui est très difficile de mesurer le potentiel de l'électrode. Le seul solvant qui réagit assez lentement avec lui est le fluorure d’hydrogène anhydre.
La substance la plus dense, est l'osmium. Sa densité est de 22,5 g/cm3.
Métal le plus léger- c'est du lithium. Sa densité est de 0,543 g/cm3.
Le métal le plus cher- c'est californien. Son coût actuel est de 6 500 000 $ le gramme.
L'élément le plus abondant de la croûte terrestre- c'est de l'oxygène. Son contenu représente 49 % de la masse de la croûte terrestre.
L'élément le plus rare de la croûte terrestre- c'est de l'astatine. Son contenu dans l'ensemble de la croûte terrestre, selon les experts, n'est que de 0,16 gramme.
La substance la plus inflammable, est apparemment une fine poudre de zirconium. Pour éviter qu'il ne brûle, il est nécessaire de le placer sous atmosphère de gaz inerte sur une plaque constituée d'un matériau ne contenant pas de non-métaux.
Substance ayant le point d'ébullition le plus bas, c'est de l'hélium. Son point d'ébullition est de -269 degrés Celsius. L'hélium est la seule substance qui n'a pas de point de fusion à pression normale. Même au zéro absolu, il reste liquide. L'hélium liquide est largement utilisé dans la technologie cryogénique.
Le métal le plus réfractaire- c'est du tungstène. Son point de fusion est de +3420 degrés Celsius. Il est utilisé pour fabriquer des filaments pour ampoules.
Le matériau le plus réfractaire est un alliage de carbures de hafnium et de tantale (1:1). Son point de fusion est de +4215°C.
Le métal le plus fusible, c'est le mercure. Son point de fusion est de -38,87 degrés Celsius. Elle est le liquide le plus lourd, sa densité est de 13,54 g/cm 3 .
Solubilité la plus élevée dans l’eau parmi les solides contient du trichlorure d'antimoine. Sa solubilité à +25 C est de 9880 grammes par litre.
Le gaz le plus léger, est l’hydrogène. La masse de 1 litre n'est que de 0,08988 gramme.
Gaz le plus lourd à température ambiante, est l'hexafluorure de tungstène (Eb +17 C). Sa masse est de 12,9 g/l, soit Certains types de mousse peuvent y flotter.
Le métal le plus résistant aux acides, est l'iridium. Jusqu’à présent, on ne connaît pas un seul acide ou mélange de ceux-ci dans lequel il se dissoudrait.
La plus large gamme de limites d’explosivité en concentration contient du sulfure de carbone. Tous les mélanges de vapeurs de disulfure de carbone avec de l'air contenant de 1 à 50 pour cent en volume de disulfure de carbone peuvent exploser.
L'acide stable le plus fort est une solution de pentafluorure d'antimoine dans du fluorure d'hydrogène. Selon la concentration en pentafluorure d'antimoine, cet acide peut avoir un indice de Hammett allant jusqu'à -40.
L'anion le plus inhabituel du sel est un électron. Il fait partie de l'électride complexe de sodium à 18 couronnes-6.
Registres de matière organique
La substance la plus amère, est le saccharinate de dénatonium. Il a été obtenu par hasard lors de recherches sur le benzoate de dénatonium. La combinaison de ce dernier avec le sel de sodium de la saccharine a produit une substance 5 fois plus amère que le précédent détenteur du record (le benzoate de dénatonia). Actuellement, ces deux substances sont utilisées pour dénaturer l’alcool et d’autres produits non alimentaires.
Le poison le plus puissant, est une toxine botulique de type A. Sa dose mortelle pour la souris (DL50, intrapéritonéale) est de 0,000026 μg/kg de poids corporel. C'est une protéine d'un poids moléculaire de 150 000 produite par la bactérie Clostridium botulinum.
La substance organique la plus non toxique, est du méthane. Lorsque sa concentration augmente, l'intoxication se produit en raison d'un manque d'oxygène et non d'un empoisonnement.
L'adsorbant le plus puissant, a été obtenu en 1974 à partir d'un dérivé d'amidon, d'acrylamide et d'acide acrylique. Cette substance est capable de retenir de l'eau dont la masse est 1 300 fois supérieure à la sienne.
Les composés les plus odorants, sont l'éthylsélénol et le butylmercaptan. La concentration qu'une personne peut détecter par l'odorat est si faible qu'il n'existe toujours pas de méthode pour la déterminer avec précision. On l'estime à 2 nanogrammes par mètre cube d'air.
La substance hallucinogène la plus puissante, est le diéthylamide de l'acide l-lysergique. Une dose de seulement 100 microgrammes provoque des hallucinations qui durent environ une journée.
La substance la plus douce, est l'acide N-(N-cyclononylamino(4-cyanophénylimino)méthyl)-2-aminoacétique. Cette substance est 200 000 fois plus sucrée qu'une solution de saccharose à 2 %, mais en raison de sa toxicité, elle ne trouvera apparemment pas d'utilité comme édulcorant. Parmi les substances industrielles, la plus douce est le talin, qui est 3 500 à 6 000 fois plus sucré que le saccharose.
L'enzyme la plus lente, est une nitrogénase qui catalyse l'assimilation de l'azote atmosphérique par les bactéries nodulaires. Le cycle complet de conversion d’une molécule d’azote en 2 ions ammonium prend une seconde et demie.
L'analgésique narcotique le plus puissant est apparemment une substance synthétisée au Canada dans les années 80. Sa dose analgésique efficace chez la souris (administration sous-cutanée) n'est que de 3,7 nanogrammes par kilogramme de poids corporel, ce qui la rend 500 fois plus puissante que l'étorphine.
Matière organique la plus riche en azote est la bis(diazotetrazolyl)hydrazine. Il contient 87,5% d'azote. Cet explosif est extrêmement sensible aux chocs, aux frottements et à la chaleur.
Substance ayant le poids moléculaire le plus élevé est l'hémocyanine d'escargot (transporteur d'oxygène). Son poids moléculaire est de 918 000 000 de daltons, ce qui est supérieur au poids moléculaire de l'ADN.
option « la plus extrême ». Bien sûr, nous avons tous entendu des histoires sur des aimants suffisamment puissants pour blesser les enfants de l'intérieur et des acides qui passeraient entre vos mains en quelques secondes, mais il existe des versions encore plus « extrêmes ».
1. La matière la plus noire connue de l'homme
Que se passe-t-il si vous empilez les bords de nanotubes de carbone les uns sur les autres et que vous les alternez en couches ? Le résultat est un matériau qui absorbe 99,9 % de la lumière qui le frappe. La surface microscopique du matériau est inégale et rugueuse, ce qui réfracte la lumière et constitue également une surface peu réfléchissante. Après cela, essayez d'utiliser des nanotubes de carbone comme supraconducteurs dans un ordre spécifique, ce qui en fait d'excellents absorbeurs de lumière, et vous obtiendrez une véritable tempête noire. Les scientifiques sont sérieusement intrigués par les utilisations potentielles de cette substance, car en fait, la lumière n’est pas « perdue », la substance pourrait être utilisée pour améliorer des dispositifs optiques tels que les télescopes et même pour des cellules solaires fonctionnant avec une efficacité de près de 100 %.
2. La substance la plus inflammable
Beaucoup de choses brûlent à une vitesse étonnante, comme la mousse de polystyrène, le napalm, et ce n'est que le début. Mais et s’il existait une substance capable d’enflammer la terre ? D’une part, c’est une question provocatrice, mais elle a été posée comme point de départ. Le trifluorure de chlore a la réputation douteuse d’être une substance horriblement inflammable, même si les nazis pensaient que cette substance était trop dangereuse pour être utilisée. Lorsque les gens qui parlent de génocide croient que leur but dans la vie n’est pas d’utiliser quelque chose parce que c’est trop mortel, cela plaide en faveur d’une manipulation prudente de ces substances. On raconte qu'un jour, une tonne de substance s'est déversée et un incendie s'est déclaré, et 30,5 cm de béton et un mètre de sable et de gravier ont brûlé jusqu'à ce que tout se calme. Malheureusement, les nazis avaient raison.
3. La substance la plus toxique
Dites-moi, qu'est-ce que vous aimeriez le moins avoir sur votre visage ? Cela pourrait bien être le poison le plus mortel, qui occuperait à juste titre la 3ème place parmi les principales substances extrêmes. Un tel poison est en effet différent de celui qui brûle le béton, et de l'acide le plus fort du monde (qui sera bientôt inventé). Bien que ce ne soit pas tout à fait vrai, vous avez sans doute tous entendu parler du Botox dans la communauté médicale, et grâce à lui, le poison le plus mortel est devenu célèbre. Le Botox utilise la toxine botulique, produite par la bactérie Clostridium botulinum, et elle est très mortelle, la quantité d'un grain de sel étant suffisante pour tuer une personne de 200 livres. En fait, les scientifiques ont calculé que la pulvérisation de seulement 4 kg de cette substance suffisait à tuer tous les habitants de la planète. Un aigle traiterait probablement un serpent à sonnette de manière beaucoup plus humaine que ce poison ne traiterait une personne.
4. La substance la plus chaude
Il y a très peu de choses dans le monde connues de l'homme qui sont plus chaudes que l'intérieur d'un Hot Pocket fraîchement passé au micro-ondes, mais ce truc semble également prêt à battre ce record. Créée par la collision d'atomes d'or à une vitesse proche de celle de la lumière, la substance est appelée « soupe » quark-gluon et atteint une température folle de 4 000 milliards de degrés Celsius, soit près de 250 000 fois plus chaude que la substance contenue dans le Soleil. La quantité d’énergie libérée lors de la collision serait suffisante pour faire fondre les protons et les neutrons, ce qui présente en soi des caractéristiques que vous ne soupçonneriez même pas. Les scientifiques affirment que ce matériau pourrait nous donner un aperçu de la naissance de notre univers. Il convient donc de comprendre que les minuscules supernovae ne sont pas créées pour le plaisir. Cependant, la très bonne nouvelle est que la « soupe » a occupé un billionième de centimètre et a duré un billionième de billionième de seconde.
5. L'acide le plus caustique
L'acide est une substance terrible, l'un des monstres les plus effrayants du cinéma a reçu du sang acide pour le rendre encore plus terrible qu'une simple machine à tuer (Alien), il est donc ancré en nous que l'exposition à l'acide est une très mauvaise chose. Si les « extraterrestres » étaient remplis d'acide fluorure-antimoine, non seulement ils tomberaient profondément à travers le sol, mais les fumées émises par leurs cadavres tueraient tout ce qui les entoure. Cet acide est 21 019 fois plus puissant que l’acide sulfurique et peut s’infiltrer à travers le verre. Et il peut exploser si vous ajoutez de l'eau. Et lors de sa réaction, des vapeurs toxiques se dégagent et peuvent tuer toute personne présente dans la pièce.
6. L'explosif le plus explosif
En fait, cette place est actuellement partagée par deux composantes : HMX et heptanitrocubane. L'heptanitrocubane existe principalement en laboratoire et est similaire au HMX, mais possède une structure cristalline plus dense, qui présente un plus grand potentiel de destruction. Le HMX, en revanche, existe en quantités suffisamment importantes pour menacer l’existence physique. Il est utilisé comme combustible solide pour les fusées et même pour les détonateurs d’armes nucléaires. Et le dernier est le pire, car malgré la facilité avec laquelle cela se produit dans les films, déclencher la réaction de fission/fusion qui aboutit à des nuages nucléaires brillants qui ressemblent à des champignons n'est pas une tâche facile, mais HMX le fait parfaitement.
7. La substance la plus radioactive
En parlant de rayonnement, il convient de mentionner que les bâtonnets de « plutonium » vert brillant montrés dans Les Simpsons ne sont que de la fiction. Ce n’est pas parce qu’un objet est radioactif qu’il brille. Cela mérite d'être mentionné car le polonium-210 est si radioactif qu'il brille en bleu. L'ancien espion soviétique Alexandre Litvinenko a été induit en erreur en lui faisant ajouter cette substance à sa nourriture et est mort d'un cancer peu de temps après. Ce n’est pas quelque chose dont vous voulez plaisanter ; la lueur est causée par l’air autour du matériau qui est affecté par le rayonnement et, en fait, les objets qui l’entourent peuvent chauffer. Lorsque nous parlons de « rayonnement », nous pensons par exemple à un réacteur nucléaire ou à une explosion où se produit réellement une réaction de fission. Il ne s’agit que de la libération de particules ionisées, et non d’une division incontrôlée des atomes.
8. La substance la plus lourde
Si vous pensiez que la substance la plus lourde sur Terre était le diamant, c’était une supposition bonne mais inexacte. Il s'agit d'une nanotige de diamant techniquement conçue. Il s’agit en fait d’une collection de diamants à l’échelle nanométrique, la substance la moins comprimée et la plus lourde connue de l’homme. Cela n'existe pas réellement, mais ce serait très pratique car cela signifie qu'un jour nous pourrions recouvrir nos voitures de ce truc et simplement nous en débarrasser en cas de collision de train (ce qui n'est pas un événement réaliste). Cette substance a été inventée en Allemagne en 2005 et sera probablement utilisée dans la même mesure que les diamants industriels, sauf que cette nouvelle substance est plus résistante à l'usure que les diamants ordinaires.
9. La substance la plus magnétique
Si l’inducteur était un petit morceau noir, alors ce serait la même substance. La substance, développée en 2010 à partir de fer et d'azote, possède des pouvoirs magnétiques 18 % supérieurs à ceux du précédent détenteur du record et est si puissante qu'elle a obligé les scientifiques à reconsidérer le fonctionnement du magnétisme. La personne qui a découvert cette substance s'est éloignée de ses études afin qu'aucun autre scientifique ne puisse reproduire son travail, car il a été rapporté qu'un composé similaire avait été développé au Japon dans le passé en 1996, mais que d'autres physiciens n'ont pas pu le reproduire, donc cette substance n'a pas été officiellement acceptée. On ne sait pas vraiment si les physiciens japonais devraient promettre de fabriquer Sepuku dans ces circonstances. Si cette substance peut être reproduite, elle pourrait annoncer une nouvelle ère d’électronique et de moteurs magnétiques efficaces, peut-être augmentés en puissance d’un ordre de grandeur.
10. La superfluidité la plus forte
La superfluidité est un état de la matière (solide ou gazeux) qui se produit à des températures extrêmement basses, possède une conductivité thermique élevée (chaque once de cette substance doit être exactement à la même température) et aucune viscosité. L'hélium-2 en est le représentant le plus typique. La tasse d'hélium-2 se lèvera spontanément et se répandra hors du récipient. L'hélium-2 fuira également à travers d'autres matériaux solides, car l'absence totale de friction lui permet de s'écouler à travers d'autres trous invisibles par lesquels l'hélium ordinaire (ou l'eau d'ailleurs) ne fuirait pas. L'hélium-2 n'atteint pas son état propre au numéro 1, comme s'il avait la capacité d'agir tout seul, bien qu'il soit également le conducteur thermique le plus efficace sur Terre, plusieurs centaines de fois meilleur que le cuivre. La chaleur se déplace si rapidement à travers l'hélium-2 qu'elle se propage par ondes, comme le son (appelé en fait « second son »), plutôt que d'être dissipée, où elle se déplace simplement d'une molécule à l'autre. À propos, les forces qui contrôlent la capacité de l’hélium-2 à ramper le long du mur sont appelées le « troisième son ». Il est peu probable que vous obteniez quelque chose de plus extrême qu'une substance qui nécessite la définition de 2 nouveaux types de sons.
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Depuis des temps immémoriaux, les gens utilisent activement divers métaux. Après avoir étudié leurs propriétés, les substances ont pris la place qui leur revient dans le tableau du célèbre D. Mendeleev. Les scientifiques se disputent encore sur la question de savoir quel métal devrait recevoir le titre de plus lourd et de plus dense au monde. Il y a deux éléments dans la balance du tableau périodique : l’iridium et l’osmium. Pourquoi ils sont intéressants, lisez la suite.
Depuis des siècles, les gens étudient les propriétés bénéfiques des métaux les plus courants sur la planète. La science stocke le plus d’informations sur l’or, l’argent et le cuivre. Au fil du temps, l'humanité s'est familiarisée avec le fer et les métaux plus légers - l'étain et le plomb. Dans le monde du Moyen Âge, les gens utilisaient activement l'arsenic et les maladies étaient traitées au mercure.
Grâce aux progrès rapides, les métaux les plus lourds et les plus denses sont aujourd'hui considérés non pas comme un élément du tableau, mais comme deux à la fois. Au numéro 76 se trouve l'osmium (Os) et au numéro 77 l'iridium (Ir), les substances ont les indicateurs de densité suivants :
- l'osmium est lourd, du fait de sa densité de 22,62 g/cm³ ;
- l'iridium n'est pas beaucoup plus léger - 22,53 g/cm³.
La densité est l'une des propriétés physiques des métaux ; c'est le rapport entre la masse d'une substance et son volume. Les calculs théoriques de la densité des deux éléments comportent quelques erreurs, c'est pourquoi les deux métaux sont aujourd'hui considérés comme les plus lourds.
Pour plus de clarté, vous pouvez comparer le poids d'un bouchon ordinaire avec le poids d'un bouchon fabriqué à partir du métal le plus lourd du monde. Pour équilibrer la balance avec un bouchon en osmium ou en iridium, il vous faudra plus d'une centaine de bouchons ordinaires.
Histoire de la découverte des métaux
Les deux éléments ont été découverts à l’aube du XIXe siècle par le scientifique Smithson Tennant. De nombreux chercheurs de l’époque étudiaient les propriétés du platine brut et le traitaient avec de la « vodka regia ». Seul Tennant a pu détecter deux substances chimiques dans les sédiments résultants :
- Le scientifique a nommé l'élément sédimentaire avec une odeur persistante de chlore osmium ;
- une substance aux couleurs changeantes était appelée iridium (arc-en-ciel).
Les deux éléments étaient représentés par un seul alliage, que le scientifique a réussi à séparer. Des recherches plus approfondies sur les pépites de platine ont été entreprises par le chimiste russe K. Klaus, qui a soigneusement étudié les propriétés des éléments sédimentaires. La difficulté de déterminer le métal le plus lourd du monde réside dans la faible différence de leur densité, qui n'est pas une valeur constante.
Caractéristiques vives des métaux les plus denses
Les substances obtenues expérimentalement sont des poudres assez difficiles à traiter ; le forgeage des métaux nécessite des températures très élevées. La forme la plus courante de combinaison d'iridium et d'osmium est l'alliage d'iridium osmique, qui est extrait des gisements de platine et des strates d'or.
Les endroits les plus courants où l’on trouve l’iridium sont les météorites riches en fer. L'osmium natif ne peut être trouvé dans le monde naturel, uniquement en collaboration avec l'iridium et d'autres composants du groupe du platine. Les gisements contiennent souvent des composés de soufre et d'arsenic.
Caractéristiques du métal le plus lourd et le plus cher au monde
Parmi les éléments du tableau périodique de Mendeleïev, l'osmium est considéré comme le plus cher. Le métal argenté à teinte bleutée appartient au groupe du platine des composés chimiques nobles. Le métal le plus dense mais très cassant ne perd pas son éclat sous l'influence de températures élevées.
Caractéristiques
- L'élément n° 76 Osmium a une masse atomique de 190,23 uma ;
- Une substance fondue à une température de 3 033 °C bout à 5 012 °C.
- Le matériau le plus lourd a une densité de 22,62 g/cm³ ;
- La structure du réseau cristallin a une forme hexagonale.
Malgré l'éclat incroyablement froid de la teinte argentée, l'osmium ne convient pas à la production de bijoux en raison de sa haute toxicité. Pour faire fondre les bijoux, il faudrait une température similaire à celle de la surface du Soleil, puisque le métal le plus dense au monde est détruit par les contraintes mécaniques.
Se transformant en poudre, l'osmium interagit avec l'oxygène, réagit au soufre, au phosphore, au sélénium ; la réaction de la substance à l'eau régale est très lente. L'osmium n'a pas de magnétisme ; les alliages ont tendance à s'oxyder et à former des composés en amas.
Où est-il utilisé ?
Le métal le plus lourd et incroyablement dense a une résistance élevée à l'usure, donc son ajout aux alliages augmente considérablement leur résistance. L'utilisation de l'osmium est principalement associée à l'industrie chimique. De plus, il est utilisé pour les besoins suivants :
- fabriquer des conteneurs destinés au stockage des déchets de fusion nucléaire ;
- pour les besoins de la science des fusées, de la production d'armes (ogives nucléaires) ;
- dans l'industrie horlogère pour la fabrication de mouvements de modèles de marque ;
- pour la fabrication d'implants chirurgicaux, de pièces de stimulateurs cardiaques.
Fait intéressant, le métal le plus dense est considéré comme le seul élément au monde qui n'est pas soumis à l'agression du mélange « infernal » d'acides (nitrique et chlorhydrique). L'aluminium combiné à l'osmium devient si ductile qu'il peut être tiré sans se briser.
Les secrets du métal le plus rare et le plus dense au monde
Le fait que l'iridium appartienne au groupe du platine lui confère la propriété d'immunité aux traitements par les acides et leurs mélanges. Dans le monde, l'iridium est obtenu à partir des boues d'anodes lors de la production de cuivre-nickel. Après avoir traité les boues à l'eau régale, le précipité obtenu est calciné, entraînant l'extraction de l'iridium.
Caractéristiques
Le métal blanc argenté le plus dur possède le groupe de propriétés suivant :
- l'élément du tableau périodique Iridium n° 77 a une masse atomique de 192,22 amu ;
- une substance fondue à une température de 2466°C bouillira à 4428°C ;
- densité de l'iridium fondu – inférieure à 19,39 g/cm³ ;
- densité des éléments à température ambiante – 22,7 g/cm³ ;
- Le réseau cristallin de l'iridium est associé à un cube à faces centrées.
L'iridium lourd ne change pas sous l'influence de la température normale de l'air. Le résultat de la calcination sous l'influence de la chaleur à certaines températures est la formation de composés multivalents. La poudre de sédiment frais de noir d'iridium peut être partiellement dissoute avec de l'eau régale, ainsi qu'avec une solution chlorée.
Champ d'application
Bien que l’iridium soit un métal précieux, il est rarement utilisé en bijouterie. Cet élément, difficile à traiter, est très demandé dans la construction de routes et la production de pièces automobiles. Les alliages contenant le métal le plus dense et non sensible à l'oxydation sont utilisés aux fins suivantes :
- fabriquer des creusets pour des expériences en laboratoire ;
- production d'embouts spéciaux pour souffleurs de verre;
- recouvrir les pointes des stylos et des stylos à bille ;
- production de bougies d'allumage durables pour voitures;
Les alliages contenant des isotopes de l'iridium sont utilisés dans la production de soudage, dans la fabrication d'instruments et pour la croissance de cristaux dans le cadre de la technologie laser. L'utilisation du métal le plus lourd a permis d'effectuer une correction de la vue au laser, l'écrasement des calculs rénaux et d'autres procédures médicales.
Bien que l'iridium soit non toxique et non dangereux pour les organismes biologiques, son isotope dangereux, l'hexafluorure, peut être trouvé dans l'environnement naturel. L'inhalation de vapeurs toxiques entraîne une suffocation instantanée et la mort.
Lieux d'occurrence naturelle
Les gisements d'iridium, le métal le plus dense du monde naturel, sont négligeables, bien inférieurs aux réserves de platine. Vraisemblablement, la substance la plus lourde s'est déplacée vers le noyau de la planète, de sorte que le volume de production industrielle de l'élément est faible (environ trois tonnes par an). Les produits fabriqués à partir d'alliages d'iridium peuvent durer jusqu'à 200 ans, ce qui rend les bijoux plus durables.
Les pépites du métal le plus lourd à l'odeur désagréable, l'Osmium, ne peuvent être trouvées dans la nature. Dans la composition des minéraux, on trouve des traces d'iridium osmique ainsi que du platine, du palladium et du ruthénium. Des gisements d'iridium osmique ont été explorés en Sibérie (Russie), dans certains États d'Amérique (Alaska et Californie), en Australie et en Afrique du Sud.
Si des gisements de platine sont découverts, il sera possible d'isoler l'osmium avec l'iridium pour renforcer et renforcer les composés physiques ou chimiques de divers produits.
