Fatti interessanti sull'universo. Qual è la sostanza più pesante sulla Terra? E nello spazio? La sostanza più sottile dell'universo
Tra le sostanze, cercano sempre di individuare quelle che hanno il grado più estremo di una certa proprietà. Da sempre l'uomo è attratto dai materiali più duri, leggeri o pesanti, facili e refrattari. Abbiamo inventato il concetto di gas ideale e di corpo nero ideale, quindi abbiamo cercato di trovare analoghi naturali il più vicino possibile a questi modelli. Di conseguenza, l'uomo è riuscito a trovare o creare sostanze sorprendenti.
1. La sostanza più nera
Questa sostanza è in grado di assorbire fino al 99,9% della luce, un corpo nero quasi perfetto. È stato ottenuto da strati appositamente collegati di nanotubi di carbonio. La superficie del materiale risultante è ruvida e praticamente non riflette la luce. I campi di applicazione di tale sostanza sono vasti: dai sistemi superconduttori al miglioramento delle proprietà dei sistemi ottici. Ad esempio, attraverso l'utilizzo di tale materiale sarebbe possibile migliorare la qualità dei telescopi e aumentare notevolmente l'efficienza dei pannelli solari.
2. La sostanza più infiammabile
Poche persone non hanno sentito parlare del napalm. Ma questo è solo uno dei rappresentanti della classe delle sostanze fortemente infiammabili. Questi includono il polistirolo e in particolare il trifluoruro di cloro. Questo potente agente ossidante può incendiare anche il vetro e reagisce violentemente con quasi tutti i composti organici e inorganici. Sono noti casi in cui una tonnellata di trifluoruro di cloro versata a seguito di un incendio ha bruciato 30 centimetri di profondità nella superficie di cemento del sito e un altro metro di cuscino di ghiaia e sabbia. Ci sono stati tentativi di utilizzare la sostanza come agente di guerra chimica o carburante per missili, ma sono stati abbandonati a causa del pericolo troppo grande.
3. Sostanza velenosa
Il veleno più potente sulla terra è anche uno dei cosmetici più apprezzati. Stiamo parlando delle tossine botuliniche, utilizzate in cosmetologia con il nome di Botox. Questa sostanza è un prodotto di scarto del batterio Clostridium botulinum e ha il peso molecolare più alto tra le proteine. Questo è ciò che determina le sue proprietà come la sostanza tossica più potente. Sono sufficienti 0,00002 mg/min/l di sostanza secca per rendere mortale per l'uomo la zona colpita per 12 ore. Inoltre, questa sostanza viene perfettamente assorbita dalle mucose e provoca gravi sintomi neurologici.
4. La sostanza più calda
I falò nucleari bruciano nelle profondità delle stelle, raggiungendo temperature inimmaginabili. Ma l’uomo è riuscito ad avvicinarsi a queste cifre, ottenendo una “zuppa” di quark e gluoni. Questa sostanza ha una temperatura di 4 trilioni di gradi Celsius, ovvero 250mila volte più calda del Sole. È stato ottenuto facendo collidere atomi d'oro quasi alla velocità della luce, a seguito della quale neutroni e protoni si sono fusi. È vero, questa sostanza esisteva solo per un trilionesimo di un trilionesimo di secondo e occupava un trilionesimo di centimetro.
In questa nomination, il detentore del record è l'acido fluoruro-antimonio. È 21019 volte più caustico dell'acido solforico, capace di sciogliere il vetro ed esplodere quando viene aggiunta acqua. Inoltre, emette fumi tossici mortali.
6. La sostanza più esplosiva
L'HMX è l'esplosivo più potente ed è resistente anche alle alte temperature. Questo è ciò che lo rende indispensabile negli affari militari: per creare cariche sagomate, plastica, potenti esplosivi e riempitivi per micce di cariche nucleari. L'HMX viene utilizzato anche per scopi pacifici, ad esempio durante la perforazione di pozzi di gas e petrolio ad alta temperatura, nonché come componente del combustibile solido per missili. L'HMX ha anche un analogo, l'eptanitrocubano, che ha un potere esplosivo ancora maggiore, ma è anche più costoso e quindi utilizzato maggiormente in condizioni di laboratorio.
7. La sostanza più radioattiva
Questa sostanza non ha isotopi stabili in natura, ma genera un'enorme quantità di radiazioni radioattive. Uno degli isotopi, il polonio-210, viene utilizzato per creare sorgenti di neutroni molto leggere, compatte e allo stesso tempo potenti. Inoltre, nelle leghe con alcuni metalli, il polonio viene utilizzato per creare fonti di calore per gli impianti nucleari, in particolare tali dispositivi vengono utilizzati nello spazio; Inoltre, a causa della breve emivita di questo isotopo, è una sostanza altamente tossica che può causare gravi malattie da radiazioni.
8. La sostanza più pesante
Nel 2005, gli scienziati tedeschi hanno costruito una sostanza sotto forma di nanorod di diamante. È una collezione di diamanti su scala nanometrica. Tale sostanza ha il grado di compressione più basso e la densità specifica più alta conosciuta dall'umanità. Inoltre, un rivestimento realizzato con tale materiale avrà un'enorme resistenza all'usura.
9. La sostanza magnetica più forte
Un'altra creazione di specialisti dei laboratori. È stato ottenuto sulla base di ferro e azoto nel 2010. Per ora i dettagli sono tenuti segreti, poiché la sostanza precedente del 1996 non poteva essere riprodotta nuovamente. Ma è già noto che il detentore del record ha proprietà magnetiche più forti del 18% rispetto all'analogo più vicino. Se questa sostanza diventa disponibile su scala industriale, allora possiamo aspettarci l'emergere di potenti motori elettromagnetici.
10. La superfluidità più forte
L'elio II ha un'elevata conduttività termica e una completa assenza di viscosità a temperature estremamente basse, cioè presenta la proprietà della superfluidità. È in grado di filtrare attraverso materiali solidi e fuoriuscire spontaneamente da qualsiasi contenitore. Questa sostanza può diventare un conduttore termico ideale, in cui il calore si muove più come un'onda e non si dissipa.
Usato: Fuori città
La densità, o più precisamente, la densità di massa volumetrica di una sostanza è la sua massa per unità di volume (indicata in kg/m3
).
Nello spazio, l’oggetto più denso osservato fino ad oggi è una stella di neutroni, il nucleo in collasso di una stella massiccia con una massa doppia rispetto a quella del Sole.Ma che dire della Terra?Qual è il materiale più denso sulla Terra?
1. Osmio, densità: 22,59 g/cm3
L'osmio è forse l'elemento naturale più denso sulla Terra e appartiene al prezioso gruppo dei metalli del platino.Questa sostanza lucida ha una densità doppia rispetto al piombo e leggermente superiore a quella dell'iridio. Fu scoperto per la prima volta da Smithson Tennant e William Hyde Wollaston nel 1803 quando isolarono per la prima volta questo elemento stabile dal platino. Viene utilizzato principalmente in materiali in cui l'elevata resistenza è estremamente importante.
2. Iridio, densità: 22,56 g/cm3
L'iridio è duro, brillante e uno dei metalli di transizione più densi del gruppo del platino.È anche il metallo più resistente alla corrosione finora conosciuto, anche a temperature estreme di 2000°C.Fu scoperto nel 1803 da Smithson Tennant tra le impurità insolubili nel platino naturale.
3. Platino, densità: 21,45 g/cm3
Il platino è un metallo estremamente raro sulla Terra con un contenuto medio di 5 microgrammi per chilogrammo.Il Sudafrica è il più grande produttore di platino con l’80% della produzione globale, con contributi minori da parte di Stati Uniti e Russia.È un metallo denso, duttile e non reattivo.
Oltre ad essere un simbolo di prestigio (gioielli o accessori simili), il platino viene utilizzato in vari campi come l'industria automobilistica, dove viene utilizzato per produrre dispositivi di controllo delle emissioni delle automobili e per la raffinazione del petrolio.Altre applicazioni minori includono, ad esempio, medicina e biomedicina, apparecchiature per la produzione del vetro, elettrodi, farmaci antitumorali, sensori di ossigeno, candele.
4. Renio, densità: 21,2 g/cm 3
L'elemento Renio prende il nome dal fiume Reno in Germania dopo essere stato scoperto da tre scienziati tedeschi agli inizi del 1900.Come altri metalli del gruppo del platino, anche il renio è un elemento prezioso della Terra e ha il secondo punto di ebollizione più alto, il terzo punto di fusione più alto di qualsiasi elemento conosciuto sulla Terra.
A causa di queste proprietà estreme, il renio (sotto forma di superleghe) è ampiamente utilizzato nelle pale delle turbine e negli ugelli mobili praticamente in tutti i motori a reazione del mondo.È anche uno dei migliori catalizzatori per il reforming, l'isomerizzazione e l'idrogenazione della nafta (miscela di idrocarburi liquidi).
5. Plutonio, densità: 19,82 g/cm3
Il plutonio è attualmente l’elemento radioattivo più denso al mondo.È stato isolato per la prima volta inlaboratorio dell'Università della California nel 1940, quando i ricercatori hanno fatto esplodere l'uranio-238 in un enorme ciclotrone.Quindi il primo utilizzo importante di questo elemento mortale fu nel Progetto Manhattan, dove una quantità significativa di plutonio fu utilizzata per far esplodere il "Fat Man", un'arma nucleare utilizzata nella città giapponese di Nagasaki.
6. Oro, densità: 19,30 g/cm3
L'oro è uno dei metalli più preziosi, popolari e ricercati sulla Terra.Non solo, ma secondo le conoscenze attuali, l’oro proviene in realtà dalle esplosioni di supernova nello spazio profondo.Secondo la tavola periodica, l'oro appartiene ad un gruppo di 11 elementi conosciuti come metalli di transizione.
7. Tungsteno, densità: 19,25 g/cm3
L'uso più comune del tungsteno è nelle lampadine a incandescenza e nei tubi a raggi X, dove il suo elevato punto di fusione è importante per un funzionamento efficiente in condizioni di calore estremo.Nella sua forma pura, il suo punto di fusione è forse il più alto tra tutti i metalli presenti sulla Terra.La Cina è il più grande produttore di tungsteno al mondo, seguita da Russia e Canada.
La sua resistenza alla trazione estremamente elevata e il peso relativamente basso lo hanno reso un materiale adatto anche per la produzione di granate e proiettili, dove viene legato con altri metalli pesanti come ferro e nichel.
8. Uranio, densità: 19,1 g/cm3
Come il torio, anche l'uranio è debolmente radioattivo.Naturalmente, l'uranio si trova in tre diversi isotopi: uranio-238, uranio-235 e, meno comunemente, uranio-234.L'esistenza di un tale elemento fu scoperta per la prima volta già nel 1789, ma le sue proprietà radioattive furono scoperte solo nel 1896 da Eugene-Melchior Péligot, e il suo uso pratico fu applicato per la prima volta nel 1934.
9. Tantalio, densità: 16,69 g/cm3
Il tantalio appartiene al gruppo dei metalli refrattari, che costituisce una piccola percentuale in vari tipi di leghe.È duro, raro e altamente resistente alla corrosione, il che lo rende un materiale ideale per condensatori ad alte prestazioni ideali per computer domestici ed elettronica.
Un altro uso importante del tantalio è negli strumenti chirurgici e neiimpianti del corpograzie alla sua capacità di legarsi direttamente ai tessuti duri all'interno del nostro corpo.
10. Mercurio, densità: 13,53 g/cm 3
Secondo me il mercurio è uno degli elementi più interessanti della tavola periodica.È uno dei due elementi solidi che diventano liquidi a temperatura e pressione ambiente normali, l'altro è il bromo.Il punto di congelamento è -38,8 °C e il punto di ebollizione è circa 356,7 °C.
Il più forte agente ossidante stabile, è un complesso di difluoruro di kripton e pentafluoruro di antimonio. A causa del suo forte effetto ossidante (ossida tutti gli elementi a stati di ossidazione più elevati, inclusi ossigeno e azoto nell'aria), è molto difficile misurare il potenziale dell'elettrodo. L'unico solvente che reagisce con esso abbastanza lentamente è il fluoruro di idrogeno anidro.
La sostanza più densa, è osmio. La sua densità è di 22,5 g/cm3.
Il metallo più leggero- questo è litio. La sua densità è di 0,543 g/cm3.
Il metallo più costoso- questo è californiano. Il suo costo attuale è di 6.500.000 dollari al grammo.
L'elemento più abbondante nella crosta terrestre- questo è ossigeno. Il suo contenuto rappresenta il 49% della massa della crosta terrestre.
L'elemento più raro nella crosta terrestre- questo è astato. Il suo contenuto nell'intera crosta terrestre, secondo gli esperti, è di soli 0,16 grammi.
La sostanza più infiammabile, è apparentemente una polvere fine di zirconio. Per evitare che bruci è necessario collocarlo in atmosfera di gas inerte su una piastra realizzata con un materiale che non contenga non metalli.
Sostanza con il punto di ebollizione più basso, è l'elio. Il suo punto di ebollizione è -269 gradi Celsius. L'elio è l'unica sostanza che non ha un punto di fusione a pressione normale. Anche allo zero assoluto rimane liquido. L'elio liquido è ampiamente utilizzato nella tecnologia criogenica.
Il metallo più refrattario- questo è tungsteno. Il suo punto di fusione è +3420 gradi Celsius. Viene utilizzato per realizzare filamenti per lampadine.
Il materiale più refrattarioè una lega di carburi di afnio e tantalio (1:1). Ha un punto di fusione di +4215 C.
Il metallo più fusibile, è il mercurio. Il suo punto di fusione è -38,87 gradi Celsius. Lei è il liquido più pesante, la sua densità è di 13,54 g/cm 3 .
La più alta solubilità in acqua tra i solidi ha tricloruro di antimonio. La sua solubilità a +25 C è di 9880 grammi per litro.
Il gas più leggero, è idrogeno. La massa di 1 litro è di soli 0,08988 grammi.
Gas più pesante a temperatura ambiente, è l'esafluoruro di tungsteno (bp +17 C). La sua massa è di 12,9 g/l, cioè Alcuni tipi di schiuma potrebbero galleggiare al suo interno.
Il metallo più resistente agli acidi, è iridio. Fino ad ora non si conosce un solo acido o una miscela di essi in cui si dissolverebbe.
La più ampia gamma di limiti di concentrazione di esplosione ha disolfuro di carbonio. Tutte le miscele di vapori di disolfuro di carbonio con aria contenenti dall'1 al 50% in volume di disolfuro di carbonio possono esplodere.
L'acido stabile più forteè una soluzione di pentafluoruro di antimonio in acido fluoridrico. A seconda della concentrazione del pentafluoruro di antimonio, questo acido può avere un indice di Hammett fino a -40.
L'anione più insolito nel saleè un elettrone. Fa parte dell'elettruro del complesso di sodio 18-corona-6.
Documenti per la materia organica
La sostanza più amara, è denatonio saccarinato. È stato ottenuto per caso durante la ricerca sul denatonio benzoato. La combinazione di quest'ultimo con il sale sodico della saccarina ha prodotto una sostanza 5 volte più amara del precedente detentore del record (denatonia benzoato). Attualmente entrambe queste sostanze vengono utilizzate per denaturare l'alcol e altri prodotti non alimentari.
Il veleno più potente, è una tossina botulinica di tipo A. La sua dose letale per i topi (LD50, intraperitoneale) è di 0,000026 μg/kg di peso corporeo. È una proteina con peso molecolare pari a 150.000 prodotta dal batterio Clostridium botulinum.
La sostanza organica più atossica, è metano. Quando la sua concentrazione aumenta, l'intossicazione avviene a causa della mancanza di ossigeno e non a causa di avvelenamento.
L'assorbente più forte, è stato ottenuto nel 1974 da un derivato di amido, acrilammide e acido acrilico. Questa sostanza è in grado di trattenere l'acqua, la cui massa è 1300 volte maggiore della sua.
I composti più puzzolenti, sono l'etil selenolo e il butil mercaptano. La concentrazione che una persona può rilevare tramite l'olfatto è così piccola che non esistono ancora metodi per determinarla con precisione. Si stima che siano 2 nanogrammi per metro cubo d'aria.
La sostanza allucinogena più potente, è la dietilammide dell'acido l-lisergico. Una dose di soli 100 microgrammi provoca allucinazioni che durano circa un giorno.
La sostanza più dolce, è l'acido N-(N-ciclononilammino(4-cianofenilimino)metil)-2-amminoacetico. Questa sostanza è 200.000 volte più dolce di una soluzione di saccarosio al 2%, ma a causa della sua tossicità, a quanto pare non troverà impiego come dolcificante. Tra le sostanze industriali la più dolce è il talin, che è da 3.500 a 6.000 volte più dolce del saccarosio.
L'enzima più lento, è una nitratosi che catalizza l'assimilazione dell'azoto atmosferico da parte dei batteri nodulari. Il ciclo completo di conversione di una molecola di azoto in 2 ioni di ammonio richiede un secondo e mezzo.
Il più potente analgesico narcotico pare sia una sostanza sintetizzata in Canada negli anni '80. La sua dose analgesica efficace nei topi (somministrazione sottocutanea) è di soli 3,7 nanogrammi per chilogrammo di peso corporeo, il che la rende 500 volte più potente dell'etorfina.
Materia organica con il più alto contenuto di azotoè bis(diazotetrazolil)idrazina. Contiene l'87,5% di azoto. Questo esplosivo è estremamente sensibile agli urti, all'attrito e al calore.
Sostanza con il peso molecolare più elevatoè l'emocianina di lumaca (trasporta ossigeno). Il suo peso molecolare è di 918.000.000 di dalton, che è superiore anche al peso molecolare del DNA.
opzione "più estrema". Certo, abbiamo tutti sentito storie di magneti abbastanza potenti da ferire i bambini dall'interno e di acidi che ti passano attraverso le mani in pochi secondi, ma ne esistono versioni ancora più "estreme".
1. La materia più nera conosciuta dall'uomo
Cosa succede se si impilano i bordi dei nanotubi di carbonio uno sopra l'altro e si alternano i loro strati? Il risultato è un materiale che assorbe il 99,9% della luce che lo colpisce. La superficie microscopica del materiale è irregolare e ruvida, rifrange la luce ed è anche una superficie poco riflettente. Dopodiché, prova a utilizzare i nanotubi di carbonio come superconduttori in un ordine specifico, che li rende eccellenti assorbitori di luce, e otterrai una vera tempesta nera. Gli scienziati sono seriamente perplessi sui potenziali usi di questa sostanza, poiché, in realtà, la luce non viene “persa”, la sostanza potrebbe essere utilizzata per migliorare dispositivi ottici come i telescopi e persino essere utilizzata per celle solari che funzionano con un’efficienza quasi del 100%.
2. La sostanza più infiammabile
Molte cose bruciano a una velocità sorprendente, come il polistirolo, il napalm, e questo è solo l'inizio. E se esistesse una sostanza in grado di incendiare la terra? Da un lato questa è una domanda provocatoria, ma è stata posta come punto di partenza. Il trifluoruro di cloro ha la dubbia reputazione di essere una sostanza orribilmente infiammabile, anche se i nazisti credevano che la sostanza fosse troppo pericolosa per lavorarci. Quando le persone che discutono di genocidio credono che il loro scopo nella vita non sia usare qualcosa perché è troppo letale, sostengono un’attenta gestione di queste sostanze. Dicono che un giorno una tonnellata di sostanza si rovesciò e scoppiò un incendio, e 30,5 cm di cemento e un metro di sabbia e ghiaia bruciarono finché tutto non si calmò. Purtroppo i nazisti avevano ragione.
3. La sostanza più velenosa
Dimmi, cosa ti piacerebbe meno avere in faccia? Questo potrebbe essere il veleno più mortale, che occuperebbe giustamente il 3 ° posto tra le principali sostanze estreme. Un veleno del genere è infatti diverso da quello che brucia nel cemento e dall'acido più forte del mondo (che sarà presto inventato). Anche se non è del tutto vero, avrete sicuramente sentito parlare di Botox dalla comunità medica e grazie ad esso il veleno più mortale è diventato famoso. Il botox utilizza la tossina botulinica, prodotta dal batterio Clostridium botulinum, ed è molto mortale, poiché la quantità di un granello di sale è sufficiente per uccidere una persona di 200 libbre. Gli scienziati, infatti, hanno calcolato che spruzzare solo 4 kg di questa sostanza sarebbe sufficiente per uccidere tutte le persone sulla terra. Un'aquila probabilmente tratterebbe un serpente a sonagli in modo molto più umano di quanto questo veleno tratterebbe una persona.
4. La sostanza più calda
Ci sono pochissime cose al mondo conosciute dall'uomo che sono più calde dell'interno di un Hot Pocket appena scaldato al microonde, ma questa roba sembra destinata a battere anche quel record. Creata dalla collisione di atomi d'oro quasi alla velocità della luce, la sostanza è chiamata "zuppa" di quark e gluoni e raggiunge la folle temperatura di 4 trilioni di gradi Celsius, che è quasi 250.000 volte più calda della materia all'interno del Sole. La quantità di energia rilasciata durante la collisione sarebbe sufficiente a fondere protoni e neutroni, cosa che di per sé ha caratteristiche che non sospetteresti nemmeno. Gli scienziati affermano che questo materiale potrebbe darci un'idea di come è stata la nascita del nostro universo, quindi vale la pena capire che le piccole supernovae non vengono create per divertimento. Tuttavia, la buona notizia è che la "zuppa" occupava un trilionesimo di centimetro ed è durata un trilionesimo di un trilionesimo di secondo.
5. L'acido più caustico
L'acido è una sostanza terribile, a uno dei mostri più spaventosi del cinema è stato dato sangue acido per renderlo ancora più terribile di una semplice macchina per uccidere (Alien), quindi è radicato dentro di noi che l'esposizione all'acido è una cosa molto brutta. Se gli "alieni" fossero pieni di acido fluoruro-antimonio, non solo cadrebbero in profondità nel pavimento, ma i fumi emessi dai loro corpi morti ucciderebbero tutto ciò che li circonda. Questo acido è 21019 volte più forte dell'acido solforico e può filtrare attraverso il vetro. E può esplodere se aggiungi acqua. E durante la sua reazione vengono rilasciati fumi tossici che possono uccidere chiunque si trovi nella stanza.
6. L'esplosivo più esplosivo
In effetti, questo posto è attualmente condiviso da due componenti: HMX ed eptanitrocubano. L'eptanitrocubano esiste principalmente nei laboratori ed è simile all'HMX, ma ha una struttura cristallina più densa, che comporta un maggiore potenziale di distruzione. L’HMX, d’altro canto, esiste in quantità sufficientemente grandi da poter minacciare l’esistenza fisica. Viene utilizzato nel combustibile solido per i razzi e persino per i detonatori di armi nucleari. E l'ultimo è il peggiore, perché nonostante la facilità con cui accade nei film, avviare la reazione di fissione/fusione che si traduce in nubi nucleari luminose e luminose che sembrano funghi non è un compito facile, ma HMX lo fa perfettamente.
7. La sostanza più radioattiva
Parlando di radiazioni, vale la pena ricordare che le barre di "plutonio" verde brillante mostrate nei Simpson sono solo finzione. Solo perché qualcosa è radioattivo non significa che brilli. Vale la pena menzionarlo perché il polonio-210 è così radioattivo che si illumina di blu. L'ex spia sovietica Alexander Litvinenko fu indotto con l'inganno ad aggiungere la sostanza al suo cibo e morì di cancro poco dopo. Non è qualcosa su cui si voglia scherzare; il bagliore è causato dall'aria attorno al materiale che viene colpita dalle radiazioni e, infatti, gli oggetti attorno ad esso possono surriscaldarsi. Quando diciamo “radiazione” pensiamo, ad esempio, a un reattore nucleare o a un’esplosione in cui avviene effettivamente una reazione di fissione. Si tratta solo del rilascio di particelle ionizzate e non della scissione incontrollata degli atomi.
8. La sostanza più pesante
Se pensavi che la sostanza più pesante sulla Terra fossero i diamanti, era un’ipotesi valida ma imprecisa. Questo è un nanorod di diamante tecnicamente progettato. In realtà è una raccolta di diamanti su scala nanometrica, la sostanza meno compressa e più pesante conosciuta dall'uomo. In realtà non esiste, ma sarebbe molto utile poiché significa che un giorno potremmo coprire le nostre auto con questa roba e sbarazzarcene semplicemente quando si verifica una collisione ferroviaria (non un evento realistico). Questa sostanza è stata inventata in Germania nel 2005 e sarà probabilmente utilizzata nella stessa misura dei diamanti industriali, tranne per il fatto che la nuova sostanza è più resistente all'usura rispetto ai diamanti normali.
9. La sostanza più magnetica
Se l'induttore fosse un pezzettino nero, sarebbe della stessa sostanza. La sostanza, sviluppata nel 2010 da ferro e azoto, ha poteri magnetici superiori del 18% rispetto al precedente detentore del record ed è così potente che ha costretto gli scienziati a riconsiderare il funzionamento del magnetismo. La persona che ha scoperto questa sostanza ha preso le distanze dai suoi studi in modo che nessun altro scienziato potesse riprodurre il suo lavoro, poiché è stato riferito che un composto simile era stato sviluppato in passato in Giappone nel 1996, ma altri fisici non erano riusciti a riprodurlo, quindi questa sostanza non è stato ufficialmente accettato. Non è chiaro se i fisici giapponesi debbano promettere di realizzare Sepuku in queste circostanze. Se questa sostanza potesse essere replicata, potrebbe preannunciare una nuova era di elettronica efficiente e motori magnetici, forse potenziati di un ordine di grandezza.
10. La superfluidità più forte
La superfluidità è uno stato della materia (solido o gassoso) che si verifica a temperature estremamente basse, ha un'elevata conduttività termica (ogni oncia di quella sostanza deve essere esattamente alla stessa temperatura) e nessuna viscosità. L'elio-2 è il rappresentante più tipico. La tazza di elio-2 si solleverà spontaneamente e fuoriuscirà dal contenitore. L'elio-2 colerà anche attraverso altri materiali solidi, poiché la completa mancanza di attrito gli consente di fluire attraverso altri fori invisibili attraverso i quali l'elio normale (o l'acqua) non colerebbe. L'elio-2 non si trova al numero 1 nel suo stato corretto, come se avesse la capacità di agire da solo, sebbene sia anche il conduttore termico più efficiente sulla Terra, diverse centinaia di volte migliore del rame. Il calore si muove così rapidamente attraverso l'elio-2 che viaggia in onde, come il suono (noto in realtà come "secondo suono"), anziché essere dissipato, dove si sposta semplicemente da una molecola all'altra. A proposito, le forze che controllano la capacità dell'elio-2 di strisciare lungo il muro sono chiamate il "terzo suono". Difficilmente otterrai qualcosa di più estremo di una sostanza che richiede la definizione di 2 nuovi tipi di suono.
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Da tempo immemorabile, le persone hanno utilizzato attivamente vari metalli. Dopo aver studiato le loro proprietà, le sostanze presero il posto che spetta loro nella tavola del famoso D. Mendeleev. Gli scienziati stanno ancora discutendo sulla questione di quale metallo dovrebbe ricevere il titolo di più pesante e denso del mondo. Ci sono due elementi in equilibrio sulla tavola periodica: iridio e osmio. Perché sono interessanti, continua a leggere.
Per secoli le persone hanno studiato le proprietà benefiche dei metalli più comuni sul pianeta. La scienza memorizza la maggior parte delle informazioni su oro, argento e rame. Nel corso del tempo, l'umanità ha conosciuto il ferro e i metalli più leggeri: stagno e piombo. Nel mondo del Medioevo, le persone usavano attivamente l'arsenico e le malattie venivano curate con il mercurio.
Grazie ai rapidi progressi, oggi i metalli più pesanti e densi sono considerati non solo un elemento della tavola, ma due contemporaneamente. Al numero 76 c'è l'osmio (Os), e al numero 77 c'è l'iridio (Ir), le sostanze hanno i seguenti indicatori di densità:
- l'osmio è pesante, a causa della sua densità di 22,62 g/cm³;
- l'iridio non è molto più leggero: 22,53 g/cm³.
La densità è una delle proprietà fisiche dei metalli; è il rapporto tra la massa di una sostanza e il suo volume. I calcoli teorici della densità di entrambi gli elementi presentano alcuni errori, quindi entrambi i metalli sono oggi considerati i più pesanti.
Per chiarezza, puoi confrontare il peso di un normale tappo di sughero con il peso di un tappo di sughero realizzato con il metallo più pesante del mondo. Per bilanciare la bilancia con un tappo di osmio o iridio, avrai bisogno di più di cento normali tappi.
Storia della scoperta dei metalli
Entrambi gli elementi furono scoperti all'alba del XIX secolo dallo scienziato Smithson Tennant. Molti ricercatori dell’epoca studiavano le proprietà del platino grezzo, trattandolo con “regia vodka”. Solo Tennant è stato in grado di rilevare due sostanze chimiche nel sedimento risultante:
- Lo scienziato chiamò osmio l'elemento sedimentario dall'odore persistente di cloro;
- una sostanza dai colori cangianti era chiamata iridio (arcobaleno).
Entrambi gli elementi erano rappresentati da un'unica lega, che lo scienziato riuscì a separare. Ulteriori ricerche sulle pepite di platino furono intraprese dal chimico russo K. Klaus, che studiò attentamente le proprietà degli elementi sedimentari. La difficoltà nel determinare il metallo più pesante del mondo risiede nella bassa differenza nella loro densità, che non è un valore costante.
Caratteristiche vivide dei metalli più densi
Le sostanze ottenute sperimentalmente sono polveri piuttosto difficili da lavorare; la forgiatura dei metalli richiede temperature molto elevate; La forma più comune della combinazione di iridio e osmio è la lega di iridio osmico, che viene estratta in depositi di platino e strati d'oro.
I luoghi più comuni in cui si trova l'iridio sono i meteoriti ricchi di ferro. L'osmio nativo non può essere trovato nel mondo naturale, ma solo in collaborazione con l'iridio e altri componenti del gruppo del platino. I depositi spesso contengono composti di zolfo e arsenico.
Caratteristiche del metallo più pesante e costoso del mondo
Tra gli elementi della tavola periodica di Mendeleev, l'osmio è considerato il più costoso. Il metallo argentato con una sfumatura bluastra appartiene al gruppo del platino dei composti chimici nobili. Il metallo più denso, ma molto fragile non perde la sua lucentezza sotto l'influenza delle alte temperature.
Caratteristiche
- L'elemento n. 76 L'osmio ha una massa atomica di 190,23 amu;
- Una sostanza fusa ad una temperatura di 3033°C bollirà a 5012°C.
- Il materiale più pesante ha una densità di 22,62 g/cm³;
- La struttura del reticolo cristallino ha una forma esagonale.
Nonostante la lucentezza sorprendentemente fredda della tinta argento, l'osmio non è adatto alla produzione di gioielli a causa della sua elevata tossicità. La fusione dei gioielli richiederebbe una temperatura simile a quella della superficie del Sole, poiché il metallo più denso del mondo viene distrutto dallo stress meccanico.
Trasformandosi in polvere, l'osmio interagisce con l'ossigeno, reagisce allo zolfo, al fosforo, al selenio, la reazione della sostanza all'acqua regia è molto lenta; L'osmio non ha magnetismo; le leghe tendono a ossidarsi e a formare composti a grappolo.
Dove viene utilizzato?
Il metallo più pesante e incredibilmente denso ha un'elevata resistenza all'usura, quindi aggiungerlo alle leghe ne aumenta significativamente la resistenza. L'uso dell'osmio è principalmente associato all'industria chimica. Inoltre viene utilizzato per le seguenti esigenze:
- produzione di contenitori destinati allo stoccaggio dei rifiuti della fusione nucleare;
- per le esigenze della scienza missilistica, della produzione di armi (testate);
- nel settore dell'orologeria per la realizzazione di movimenti di modelli di marca;
- per la fabbricazione di impianti chirurgici, parti di pacemaker.
È interessante notare che il metallo più denso è considerato l'unico elemento al mondo che non è soggetto all'aggressione della miscela “infernale” di acidi (nitrico e cloridrico). L'alluminio combinato con l'osmio diventa così duttile che può essere tirato senza rompersi.
I segreti del metallo più raro e denso del mondo
Il fatto che l'iridio appartenga al gruppo del platino gli conferisce la proprietà di immunità al trattamento con acidi e loro miscele. Nel mondo, l'iridio viene ottenuto dai fanghi anodici durante la produzione di rame-nichel. Dopo aver trattato i fanghi con acqua regia, il precipitato risultante viene calcinato, con conseguente estrazione dell'iridio.
Caratteristiche
Il metallo bianco-argento più duro ha il seguente gruppo di proprietà:
- l'elemento della tavola periodica Iridio n. 77 ha una massa atomica di 192,22 amu;
- una sostanza fusa ad una temperatura di 2466°C bollirà a 4428°C;
- densità dell'iridio fuso – entro 19,39 g/cm³;
- densità dell'elemento a temperatura ambiente – 22,7 g/cm³;
- Il reticolo cristallino dell'iridio è associato a un cubo a facce centrate.
L'iridio pesante non cambia sotto l'influenza della normale temperatura dell'aria. Il risultato della calcinazione sotto l'influenza del calore a determinate temperature è la formazione di composti multivalenti. La polvere di sedimento fresco di iridio nero può essere parzialmente sciolta con acqua regia, oltre che con una soluzione di cloro.
Area di applicazione
Sebbene l'iridio sia un metallo prezioso, viene usato raramente per i gioielli. L'elemento difficile da lavorare è molto richiesto nella costruzione di strade e nella produzione di componenti di automobili. Le leghe con il metallo più denso che non è suscettibile all'ossidazione vengono utilizzate per i seguenti scopi:
- produzione di crogioli per esperimenti di laboratorio;
- produzione di bocchini speciali per soffiatori di vetro;
- coprire le punte di penne e penne a sfera;
- produzione di candele durevoli per automobili;
Le leghe con isotopi di iridio vengono utilizzate nella produzione di saldature, nella costruzione di strumenti e per la crescita di cristalli come parte della tecnologia laser. L'uso del metallo più pesante ha permesso di eseguire la correzione della vista laser, la frantumazione dei calcoli renali e altre procedure mediche.
Sebbene l'iridio non sia tossico e non sia pericoloso per gli organismi biologici, il suo isotopo pericoloso, l'esafluoruro, può essere trovato nell'ambiente naturale. L'inalazione di vapori tossici porta al soffocamento immediato e alla morte.
Luoghi di presenza naturale
I depositi del metallo più denso, l'iridio, nel mondo naturale sono trascurabili, molto più piccoli delle riserve di platino. Presumibilmente la sostanza più pesante si è spostata nel nucleo del pianeta, quindi il volume della produzione industriale dell'elemento è piccolo (circa tre tonnellate all'anno). I prodotti realizzati con leghe di iridio possono durare fino a 200 anni, rendendo i gioielli più durevoli.
In natura non si trovano pepite del metallo più pesante e dall'odore sgradevole, l'osmio. Nella composizione dei minerali si possono trovare tracce di iridio osmico insieme a platino, palladio e rutenio. Giacimenti di iridio osmico sono stati esplorati in Siberia (Russia), alcuni stati dell'America (Alaska e California), Australia e Sud Africa.
Se vengono scoperti giacimenti di platino, sarà possibile isolare l'osmio con l'iridio per rafforzare e rafforzare i composti fisici o chimici di vari prodotti.
