Fapte interesante despre univers. Care este cea mai grea substanță de pe Pământ? Dar în spațiu? Cea mai subțire substanță din univers
Dintre substanțe, ei încearcă întotdeauna să le evidențieze pe cele care au gradul cel mai extrem al unei anumite proprietăți. Oamenii au fost întotdeauna atrași de cele mai dure materiale, cele mai ușoare sau mai grele, ușoare și refractare. Am inventat conceptul de gaz ideal și de corp negru ideal, apoi am încercat să găsim analogi naturali cât mai aproape de aceste modele. Drept urmare, omul a reușit să găsească sau să creeze substanțe uimitoare.
1. Cea mai neagră substanță
Această substanță este capabilă să absoarbă până la 99,9% din lumină, un corp negru aproape perfect. A fost obținut din straturi special conectate de nanotuburi de carbon. Suprafața materialului rezultat este aspră și practic nu reflectă lumina. Domeniile de aplicare pentru o astfel de substanță sunt vaste - de la sisteme supraconductoare până la îmbunătățirea proprietăților sistemelor optice. De exemplu, prin utilizarea unui astfel de material ar fi posibilă îmbunătățirea calității telescoapelor și creșterea considerabil a eficienței panourilor solare.
2. Cea mai inflamabilă substanță
Puțini oameni nu au auzit de napalm. Dar acesta este doar unul dintre reprezentanții clasei de substanțe inflamabile puternice. Acestea includ polistiren și în special trifluorura de clor. Acest puternic agent oxidant poate aprinde chiar și sticla și reacționează violent cu aproape toți compușii anorganici și organici. Sunt cunoscute cazuri când o tonă de trifluorură de clor vărsată în urma unui incendiu a ars la 30 de centimetri adâncime în suprafața de beton a șantierului și încă un metru de pietriș și nisip. Au existat încercări de a folosi substanța ca agent de război chimic sau combustibil pentru rachete, dar au fost abandonate din cauza unui pericol prea mare.
3. Substanță otrăvitoare
Cea mai puternică otravă de pe pământ este, de asemenea, una dintre cele mai populare produse cosmetice. Vorbim despre toxinele botulinice, folosite în cosmetologie sub denumirea de Botox. Această substanță este un produs rezidual al bacteriei Clostridium botulinum și are cea mai mare greutate moleculară dintre proteine. Acesta este ceea ce îi determină proprietățile ca cea mai puternică substanță toxică. 0,00002 mg/min/l de substanță uscată este suficient pentru a face zona afectată fatală pentru om timp de 12 ore. În plus, această substanță este perfect absorbită de mucoasele și provoacă simptome neurologice severe.
4. Cea mai fierbinte substanță
Focurile nucleare ard în adâncurile stelelor, atingând temperaturi de neimaginat. Dar omul a reușit să se apropie de aceste cifre, obținând o „supă” de quarc-gluoni. Această substanță are o temperatură de 4 trilioane de grade Celsius, care este de 250 de mii de ori mai fierbinte decât Soarele. A fost obținut prin ciocnirea atomilor de aur cu viteza aproape a luminii, în urma căreia neutronii și protonii au fost topiți. Adevărat, această substanță a existat doar pentru o trilionime dintr-o trilionime dintr-o secundă și a ocupat o trilionime dintr-un centimetru.
În această nominalizare, deținătorul recordului este acidul fluor-antimoniu. Este de 21019 ori mai caustic decât acidul sulfuric, capabil să topească sticla și să explodeze atunci când se adaugă apă. În plus, emite fumuri toxice mortale.
6. Cea mai explozivă substanță
HMX este cel mai puternic exploziv și este, de asemenea, rezistent la temperaturi ridicate. Acesta este ceea ce îl face indispensabil în afacerile militare - pentru crearea de încărcături modelate, materiale plastice, explozibili puternici și umpluturi pentru siguranțe de încărcături nucleare. HMX este, de asemenea, folosit în scopuri pașnice, de exemplu, la forarea puțurilor de gaz și petrol la temperatură înaltă și, de asemenea, ca componentă a combustibilului solid pentru rachete. HMX are și un analog, heptanitrocubanul, care are o putere explozivă și mai mare, dar este și mai scump și, prin urmare, se folosește mai mult în condiții de laborator.
7. Cea mai radioactivă substanță
Această substanță nu are izotopi stabili în natură, dar generează o cantitate uriașă de radiații radioactive. Unul dintre izotopi, poloniul-210, este folosit pentru a crea surse de neutroni foarte ușoare, compacte și în același timp puternice. În plus, în aliajele cu anumite metale, poloniul este folosit pentru a crea surse de căldură pentru centralele nucleare, în special astfel de dispozitive sunt folosite în spațiu. Mai mult decât atât, datorită timpului de înjumătățire scurt al acestui izotop, este o substanță foarte toxică care poate provoca boală severă de radiații.
8. Cea mai grea substanță
În 2005, oamenii de știință germani au construit o substanță sub formă de nanorod de diamant. Este o colecție de diamante la scară nanometrică. O astfel de substanță are cel mai scăzut grad de compresie și cea mai mare densitate specifică cunoscută de omenire. În plus, o acoperire realizată dintr-un astfel de material va avea o rezistență enormă la uzură.
9. Cea mai puternică substanță magnetică
O altă creație a specialiștilor din laboratoare. A fost obținut pe bază de fier și azot în 2010. Deocamdată, detaliile sunt ținute secrete, întrucât substanța anterioară din 1996 nu a putut fi reprodusă din nou. Dar se știe deja că deținătorul recordului are proprietăți magnetice cu 18% mai puternice decât cel mai apropiat analog. Dacă această substanță devine disponibilă la scară industrială, atunci ne putem aștepta la apariția unor motoare electromagnetice puternice.
10. Cea mai puternică superfluiditate
Heliul II are o conductivitate termică ridicată și o absență completă a vâscozității la temperaturi extrem de scăzute, adică prezintă proprietatea superfluidității. Este capabil să se scurgă prin materiale solide și să se reverse spontan din orice recipient. Această substanță poate deveni un conductor termic ideal, în care căldura se mișcă mai mult ca un val și nu se risipește.
Folosit: În afara orașului
Densitatea sau, mai precis, densitatea de masă volumetrică a unei substanțe este masa ei pe unitatea de volum (notată în kg/m3
).
În spațiu, cel mai dens obiect observat până în prezent este o stea neutronică - nucleul care se prăbușește al unei stele masive cu masa de două ori mai mare a Soarelui.Dar ce zici de Pământ?Care este cel mai dens material de pe Pământ?
1. Osmiu, Densitate: 22,59 g/cm3
Osmiul este probabil cel mai dens element natural de pe Pământ și aparține grupului de metale prețioase ale platinei.Această substanță strălucitoare are densitatea de două ori mai mare decât cea a iridiului și puțin mai mult decât cea a iridiului. A fost descoperit pentru prima dată de Smithson Tennant și William Hyde Wollaston în 1803, când au izolat pentru prima dată acest element stabil de platină. Este folosit în principal în materiale în care rezistența ridicată este extrem de importantă.
2. Iridiu, Densitate: 22,56 g/cm3
Iridiul este dur, lucios și unul dintre cele mai dense metale de tranziție din grupul platinei.Este, de asemenea, cel mai rezistent la coroziune metal cunoscut până în prezent, chiar și la temperaturi extreme de 2000°C.A fost descoperit în 1803 de Smithson Tennant printre impuritățile insolubile din platina naturală.
3. Platină, Densitate: 21,45 g/cm3
Platina este un metal extrem de rar pe Pământ, cu un conținut mediu de 5 micrograme pe kilogram.Africa de Sud este cel mai mare producător de platină, cu 80% din producția globală, cu contribuții minore din partea SUA și Rusia.Este un metal dens, ductil și nereactiv.
Pe langa faptul ca este un simbol al prestigiului (bijuterii sau orice accesoriu similar), platina este folosita in diverse domenii precum industria auto, unde este folosita la fabricarea dispozitivelor de control al emisiilor auto si pentru rafinarea petrolului.Alte aplicații minore includ, de exemplu, medicină și biomedicină, echipamente pentru producția de sticlă, electrozi, medicamente anticancer, senzori de oxigen, bujii.
4. Reniu, Densitate: 21,2 g/cm3
Elementul Reniu poartă numele râului Rin în Germania după ce a fost descoperit de trei oameni de știință germani la începutul anilor 1900.Ca și alte metale din grupa platinei, reniul este, de asemenea, un element prețios al Pământului și are al doilea cel mai înalt punct de fierbere, al treilea cel mai înalt punct de topire dintre orice element cunoscut de pe Pământ.
Datorită acestor proprietăți extreme, reniul (sub formă de superaliaje) este utilizat pe scară largă în paletele turbinelor și duzele mobile în practic toate motoarele cu reacție din întreaga lume.Este, de asemenea, unul dintre cei mai buni catalizatori pentru reformarea, izomerizarea și hidrogenarea naftei (amestec de hidrocarburi lichide).
5. Plutoniu, Densitate: 19,82 g/cm3
Plutoniul este în prezent cel mai dens element radioactiv din lume.A fost mai întâi izolat înlaborator de la Universitatea din California în 1940, când cercetătorii au explodat uraniul-238 într-un ciclotron imens.Apoi, prima utilizare majoră a acestui element mortal a fost în Proiectul Manhattan, unde o cantitate semnificativă de plutoniu a fost folosită pentru a detona „Fat Man”, o armă nucleară folosită în orașul japonez Nagasaki.
6. Aur, Densitate: 19,30 g/cm3
Aurul este unul dintre cele mai valoroase, populare și căutate metale de pe Pământ.Nu numai atât, dar, conform înțelegerii actuale, aurul provine de fapt din exploziile supernovei din spațiul profund.Conform tabelului periodic, aurul aparține unui grup de 11 elemente cunoscute sub numele de metale de tranziție.
7. Tungsten, Densitate: 19,25 g/cm3
Cea mai obișnuită utilizare a wolframului este în becurile cu incandescență și tuburile cu raze X, unde punctul său de topire ridicat este important pentru funcționarea eficientă la căldură extremă.În forma sa pură, punctul său de topire este poate cel mai înalt dintre toate metalele găsite pe Pământ.China este cel mai mare producător de wolfram din lume, urmată de Rusia și Canada.
Rezistența sa extrem de ridicată la tracțiune și greutatea relativ mică l-au făcut, de asemenea, un material potrivit pentru producția de grenade și proiectile, unde este aliat cu alte metale grele precum fierul și nichelul.
8. Uraniu, Densitate: 19,1 g/cm3
La fel ca toriul, uraniul este, de asemenea, slab radioactiv.În mod natural, uraniul se găsește în trei izotopi diferiți: uraniu-238, uraniu-235 și, mai rar, uraniu-234.Existența unui astfel de element a fost descoperită pentru prima dată încă din 1789, dar proprietățile sale radioactive au fost descoperite abia în 1896 de Eugene-Melchior Péligot, iar utilizarea sa practică a fost aplicată pentru prima dată în 1934.
9. Tantal, Densitate: 16,69 g/cm3
Tantalul aparține grupului refractar de metale, care constituie o proporție mică în diferite tipuri de aliaje.Este dur, rar și foarte rezistent la coroziune, făcându-l un material ideal pentru condensatori de înaltă performanță, ideali pentru computere și electronice de acasă.
O altă utilizare importantă a tantalului este în instrumentele chirurgicale și înimplanturi corporaledatorită capacității sale de a se lega direct de țesuturile dure din interiorul corpului nostru.
10. Mercur, Densitate: 13,53 g/cm3
După părerea mea, mercurul este unul dintre cele mai interesante elemente ale tabelului periodic.Este unul dintre cele două elemente solide care devin lichide la temperatura și presiunea camerei normale, celălalt fiind bromul.Punctul de îngheț este de -38,8 °C și punctul de fierbere este de aproximativ 356,7 °C.
Cel mai puternic agent de oxidare stabil, este un complex de difluorură de cripton și pentafluorură de antimoniu. Datorită efectului său puternic de oxidare (oxidează toate elementele la stări de oxidare superioare, inclusiv oxigenul și azotul din aer), îi este foarte dificil să măsoare potențialul electrodului. Singurul solvent care reacționează suficient de lent cu acesta este acidul fluorhidric anhidru.
Cea mai densă substanță, este osmiul. Densitatea sa este de 22,5 g/cm3.
Cel mai ușor metal- acesta este litiu. Densitatea sa este de 0,543 g/cm3.
Cel mai scump metal- acesta este californian. Costul său actual este de 6.500.000 USD per gram.
Cel mai abundent element din scoarța terestră- acesta este oxigenul. Conținutul său este de 49% din masa scoarței terestre.
Cel mai rar element din scoarța terestră- asta e asta. Conținutul său în întreaga scoarță terestră, conform experților, este de doar 0,16 grame.
Cea mai inflamabilă substanță, este aparent o pulbere fină de zirconiu. Pentru a preveni arderea, este necesar să îl plasați într-o atmosferă de gaz inert pe o placă dintr-un material care nu conține nemetale.
Substanță cu punctul de fierbere cel mai scăzut, este heliu. Punctul său de fierbere este de -269 de grade Celsius. Heliul este singura substanță care nu are punct de topire la presiune normală. Chiar și la zero absolut rămâne lichid. Heliul lichid este utilizat pe scară largă în tehnologia criogenică.
Cel mai refractar metal- acesta este tungsten. Punctul său de topire este de +3420 de grade Celsius. Este folosit pentru a face filamente pentru becuri.
Cel mai refractar material este un aliaj de carburi de hafniu și tantal (1:1). Are un punct de topire de +4215 C.
Cel mai fuzibil metal, este mercur. Punctul său de topire este de -38,87 grade Celsius. Ea este cel mai greu lichid, densitatea sa este de 13,54 g/cm 3 .
Cea mai mare solubilitate în apă dintre solide are triclorura de antimoniu. Solubilitatea sa la +25 C este de 9880 grame pe litru.
Cel mai ușor gaz, este hidrogen. Masa de 1 litru este de numai 0,08988 grame.
Gazul cel mai greu la temperatura camerei, este hexafluorura de wolfram (bp +17 C). Masa sa este de 12,9 g/l, adică Unele tipuri de spumă pot pluti în ea.
Cel mai rezistent metal la acizi, este iridiu. Până acum, nu se cunoaște un singur acid sau amestec al acestuia în care s-ar dizolva.
Cea mai largă gamă de limite de explozie a concentrației are disulfură de carbon. Toate amestecurile de vapori de disulfură de carbon cu aer care conțin de la 1 la 50 procente în volum de disulfură de carbon pot exploda.
Cel mai puternic acid stabil este o soluție de pentafluorura de antimoniu în fluorură de hidrogen. În funcție de concentrația de pentafluorură de antimoniu, acest acid poate avea un indice Hammett de până la -40.
Cel mai neobișnuit anion din sare este un electron. Face parte din electrida complexului de sodiu cu 18 coroane.
Înregistrări pentru materia organică
Cea mai amară substanță, este zaharinat de denatonium. A fost obținut accidental în timpul cercetărilor asupra benzoatului de denatonium. Combinația acestora din urmă cu sarea de sodiu a zaharinei a produs o substanță de 5 ori mai amară decât deținătorul recordului anterior (benzoat de denatonia). În prezent, ambele substanțe sunt folosite pentru a denatura alcoolul și alte produse nealimentare.
Cea mai puternică otravă, este o toxină botulină de tip A. Doza sa letală pentru șoareci (DL50, intraperitoneală) este de 0,000026 μg/kg greutate corporală. Este o proteină cu o greutate moleculară de 150.000 produsă de bacteria Clostridium botulinum.
Cea mai netoxică substanță organică, este metan. Când concentrația sa crește, intoxicația apare din cauza lipsei de oxigen și nu ca urmare a otrăvirii.
Cel mai puternic adsorbant, a fost obținut în 1974 dintr-un derivat de amidon, acrilamidă și acid acrilic. Această substanță este capabilă să rețină apă, a cărei masă este de 1300 de ori mai mare decât a ei.
Cei mai mirositoare compuși, sunt etil selenol și butil mercaptan. Concentrația pe care o persoană o poate detecta prin miros este atât de mică încât încă nu există metode pentru a o determina cu exactitate. Se estimează că este de 2 nanograme pe metru cub de aer.
Cea mai puternică substanță halucinogenă, este dietilamida acidului l-lisergic. O doză de doar 100 de micrograme provoacă halucinații care durează aproximativ o zi.
Cea mai dulce substanță este acidul N-(N-ciclonilamino(4-cianofenilimino)metil)-2-aminoacetic. Această substanță este de 200.000 de ori mai dulce decât o soluție de zaharoză 2%, dar din cauza toxicității sale, se pare că nu își va găsi utilizare ca îndulcitor. Dintre substanțele industriale, cea mai dulce este talina, care este de 3.500 - 6.000 de ori mai dulce decât zaharoza.
Cea mai lentă enzimă, este o nitrogenază care catalizează asimilarea azotului atmosferic de către bacteriile nodulare. Ciclul complet de conversie a unei molecule de azot în 2 ioni de amoniu durează o secundă și jumătate.
Cel mai puternic analgezic narcotic este aparent o substanță sintetizată în Canada în anii 80. Doza sa eficientă de analgezic la șoareci (administrare subcutanată) este de doar 3,7 nanograme per kilogram de greutate corporală, ceea ce o face de 500 de ori mai puternică decât etorfina.
Materie organică cu cel mai mare conținut de azot este bis(diazotetrazolil)hidrazină. Conține 87,5% azot. Acest exploziv este extrem de sensibil la șocuri, frecare și căldură.
Substanță cu cea mai mare greutate moleculară este hemocianina de melc (transportă oxigen). Greutatea sa moleculară este de 918.000.000 de daltoni, ceea ce este mai mare decât greutatea moleculară a ADN-ului.
opțiunea „cea mai extremă”. Sigur, cu toții am auzit povești despre magneți suficient de puternici pentru a răni copiii din interior și acizi care îți vor trece prin mâini în câteva secunde, dar există și mai multe versiuni „extreme” ale acestora.
1. Cea mai neagră materie cunoscută omului
Ce se întâmplă dacă stivuiți marginile nanotuburilor de carbon una peste alta și alternați straturi ale acestora? Rezultatul este un material care absoarbe 99,9% din lumina care îl lovește. Suprafața microscopică a materialului este neuniformă și aspră, ceea ce refractă lumina și este, de asemenea, o suprafață slabă reflectorizante. După aceea, încercați să utilizați nanotuburi de carbon ca supraconductori într-o anumită ordine, ceea ce le face excelente absorbanți de lumină și veți obține o adevărată furtună neagră. Oamenii de știință sunt serios nedumeriți de potențialele utilizări ale acestei substanțe, deoarece, de fapt, lumina nu se „pierde”, substanța ar putea fi folosită pentru a îmbunătăți dispozitive optice precum telescoape și chiar poate fi folosită pentru celulele solare care funcționează cu o eficiență de aproape 100%.
2. Cea mai inflamabilă substanță
O mulțime de lucruri ard într-un ritm uimitor, cum ar fi spuma de polistiren, napalmul, și acesta este doar începutul. Dar dacă ar exista o substanță care ar putea arde pământul? Pe de o parte, aceasta este o întrebare provocatoare, dar a fost pusă ca punct de plecare. Trifluorura de clor are reputația îndoielnică de a fi o substanță oribil de inflamabilă, chiar dacă naziștii credeau că substanța este prea periculoasă pentru a fi folosită. Atunci când oamenii care discută despre genocid cred că scopul lor în viață nu este să folosească ceva pentru că este prea letal, aceasta susține o manipulare atentă a acestor substanțe. Se spune că într-o zi s-a vărsat o tonă de substanță și a început un incendiu, iar 30,5 cm de beton și un metru de nisip și pietriș au ars până s-a calmat totul. Din păcate, naziștii au avut dreptate.
3. Cea mai otrăvitoare substanță
Spune-mi, ce ți-ar plăcea cel mai puțin să ai pe față? Aceasta ar putea fi cea mai mortală otravă, care ar ocupa pe bună dreptate locul 3 printre principalele substanțe extreme. O astfel de otravă este într-adevăr diferită de ceea ce arde prin beton și de cel mai puternic acid din lume (care va fi inventat în curând). Deși nu este în întregime adevărat, cu toții ați auzit fără îndoială de la comunitatea medicală despre Botox și, datorită acestuia, cea mai mortală otravă a devenit faimoasă. Botoxul folosește toxina botulină, produsă de bacteria Clostridium botulinum, și este foarte mortal, cantitatea unui grăunte de sare fiind suficientă pentru a ucide o persoană de 200 de kilograme. De fapt, oamenii de știință au calculat că pulverizarea a doar 4 kg din această substanță este suficientă pentru a ucide toți oamenii de pe pământ. Un vultur ar trata probabil un șarpe cu clopoței mult mai uman decât această otravă ar trata o persoană.
4. Cea mai fierbinte substanță
Există foarte puține lucruri pe lume cunoscute de om care sunt mai fierbinți decât interiorul unui Hot Pocket proaspăt gătit cu microunde, dar aceste lucruri par să doboare și acest record. Creată prin ciocnirea atomilor de aur la aproape viteza luminii, substanța se numește „supă” de cuarc-gluoni și atinge o nebunie de 4 trilioane de grade Celsius, care este de aproape 250.000 de ori mai fierbinte decât substanța din interiorul Soarelui. Cantitatea de energie eliberată în timpul coliziunii ar fi suficientă pentru a topi protoni și neutroni, care în sine are caracteristici pe care nici nu le-ai bănui. Oamenii de știință spun că acest material ne-ar putea oferi o imagine despre cum a fost nașterea universului nostru, așa că merită să înțelegem că supernovele minuscule nu sunt create pentru distracție. Cu toate acestea, vestea cu adevărat bună este că „ciorba” a ocupat o trilionime dintr-un centimetru și a durat o trilionime dintr-o trilionime dintr-o secundă.
5. Cel mai caustic acid
Acidul este o substanță teribilă, unul dintre cei mai înfricoșători monștri din cinema a primit sânge acid pentru a-l face și mai groaznic decât o simplă mașină de ucidere (Alien), așa că este înrădăcinat în noi că expunerea la acid este un lucru foarte rău. Dacă „extratereștrii” ar fi umpluți cu acid fluor-antimoniu, nu numai că ar cădea adânc prin podea, dar fumurile emise de cadavrele lor ar ucide tot ce îi înconjoară. Acest acid este de 21019 ori mai puternic decât acidul sulfuric și se poate infiltra prin sticlă. Și poate exploda dacă adaugi apă. Și în timpul reacției sale, se eliberează vapori toxici care pot ucide pe oricine din cameră.
6. Cel mai exploziv exploziv
De fapt, acest loc este în prezent împărțit de două componente: HMX și heptanitrocubane. Heptanitrocubanul există în principal în laboratoare și este similar cu HMX, dar are o structură cristalină mai densă, care are un potențial mai mare de distrugere. HMX, pe de altă parte, există în cantități suficient de mari încât poate amenința existența fizică. Este folosit în combustibil solid pentru rachete și chiar pentru detonatoarele de arme nucleare. Și ultimul este cel mai rău, pentru că, în ciuda cât de ușor se întâmplă în filme, începerea reacției de fisiune/fuziune care are ca rezultat nori nucleari strălucitori și strălucitori care arată ca ciuperci nu este o sarcină ușoară, dar HMX o face perfect.
7. Cea mai radioactivă substanță
Apropo de radiații, merită menționat că tijele verzi strălucitoare de „plutoniu” prezentate în The Simpsons sunt doar ficțiune. Doar pentru că ceva este radioactiv nu înseamnă că strălucește. Merită menționat deoarece poloniul-210 este atât de radioactiv încât strălucește albastru. Fostul spion sovietic Alexander Litvinenko a fost indus în eroare să i se adauge substanța în mâncare și a murit de cancer la scurt timp după aceea. Acest lucru nu este ceva despre care doriți să glumiți; strălucirea este cauzată de aerul din jurul materialului care este afectat de radiații și, de fapt, obiectele din jurul acestuia se pot încălzi. Când spunem „radiație”, ne gândim, de exemplu, la un reactor nuclear sau la o explozie în care are loc de fapt o reacție de fisiune. Aceasta este doar eliberarea de particule ionizate și nu divizarea scăpată de control a atomilor.
8. Cea mai grea substanță
Dacă credeai că cea mai grea substanță de pe Pământ sunt diamantele, a fost o presupunere bună, dar inexactă. Acesta este un nanorod de diamant proiectat tehnic. Este de fapt o colecție de diamante la scară nanometrică, cea mai puțin comprimată și cea mai grea substanță cunoscută de om. De fapt, nu există, dar ar fi destul de util, deoarece înseamnă că într-o zi ne-am putea acoperi mașinile cu aceste lucruri și am putea scăpa de ele atunci când are loc o coliziune a trenului (nu este un eveniment realist). Această substanță a fost inventată în Germania în 2005 și probabil va fi folosită în aceeași măsură ca și diamantele industriale, cu excepția faptului că noua substanță este mai rezistentă la uzură decât diamantele obișnuite.
9. Cea mai magnetică substanță
Dacă inductorul ar fi o bucată mică neagră, atunci ar fi aceeași substanță. Substanța, dezvoltată în 2010 din fier și azot, are puteri magnetice cu 18% mai mari decât deținătorul recordului anterior și este atât de puternică încât i-a forțat pe oamenii de știință să reconsidere modul în care funcționează magnetismul. Persoana care a descoperit această substanță s-a distanțat de studiile sale, astfel încât niciun alt om de știință să nu-și poată reproduce munca, deoarece s-a raportat că un compus similar a fost dezvoltat în Japonia în trecut în 1996, dar alți fizicieni nu l-au putut reproduce, așa că această substanță. nu a fost acceptat oficial. Nu este clar dacă fizicienii japonezi ar trebui să promită că vor face Sepuku în aceste circumstanțe. Dacă această substanță poate fi replicată, ar putea anunța o nouă eră a electronicelor eficiente și a motoarelor magnetice, poate îmbunătățite de un ordin de mărime în putere.
10. Cea mai puternică superfluiditate
Superfluiditatea este o stare a materiei (fie solidă sau gazoasă) care apare la temperaturi extrem de scăzute, are o conductivitate termică ridicată (fiecare uncie din acea substanță trebuie să fie exact la aceeași temperatură) și fără vâscozitate. Heliul-2 este cel mai tipic reprezentant. Cana de heliu-2 se va ridica spontan și se va vărsa din recipient. Heliul-2 se va scurge, de asemenea, prin alte materiale solide, deoarece lipsa completă de frecare îi permite să curgă prin alte găuri invizibile prin care heliul obișnuit (sau apa de altfel) nu s-ar scurge. Heliul-2 nu intră în starea sa corectă la numărul 1, de parcă ar avea capacitatea de a acționa singur, deși este și cel mai eficient conductor termic de pe Pământ, de câteva sute de ori mai bun decât cuprul. Căldura se mișcă atât de repede prin Helium-2 încât se deplasează în valuri, cum ar fi sunetul (cunoscut de fapt ca „al doilea sunet”), mai degrabă decât să fie disipată, unde pur și simplu se mișcă de la o moleculă la alta. Apropo, forțele care controlează capacitatea heliului-2 de a se târâi de-a lungul peretelui sunt numite „al treilea sunet”. Este puțin probabil să obțineți ceva mai extrem decât o substanță care necesită definirea a 2 noi tipuri de sunet.
Cum funcționează „brainmail” - transmiterea mesajelor de la creier la creier prin Internet
10 mistere ale lumii pe care știința le-a dezvăluit în sfârșit 10 întrebări principale despre Univers la care oamenii de știință caută răspunsuri chiar acum 8 lucruri pe care știința nu le poate explica Mister științific de 2.500 de ani: de ce căscăm Este posibil să realizezi abilitățile supereroilor cu ajutorul tehnologiei moderne? Atom, luciu, nuctemeron și încă șapte unități de timp despre care nu ați auzit
Din timpuri imemoriale, oamenii au folosit activ diferite metale. După ce le-au studiat proprietățile, substanțele și-au luat locul cuvenit în tabelul celebrului D. Mendeleev. Oamenii de știință încă se ceartă cu privire la întrebarea cărui metal ar trebui să i se acorde titlul de cel mai greu și mai dens din lume. Există două elemente în balanța tabelului periodic - iridiu și osmiu. De ce sunt interesante, citiți mai departe.
De secole, oamenii au studiat proprietățile benefice ale celor mai comune metale de pe planetă. Știința stochează cele mai multe informații despre aur, argint și cupru. De-a lungul timpului, omenirea s-a familiarizat cu fierul și metalele mai ușoare - staniu și plumb. În lumea Evului Mediu, oamenii foloseau activ arsenul, iar bolile erau tratate cu mercur.
Datorită progresului rapid, astăzi cele mai grele și mai dense metale sunt considerate nu doar un element al mesei, ci două deodată. La numărul 76 este osmiul (Os), iar la numărul 77 este iridiu (Ir), substanțele au următorii indicatori de densitate:
- osmiul este greu, datorită densității sale de 22,62 g/cm³;
- iridiul nu este mult mai ușor - 22,53 g/cm³.
Densitatea este una dintre proprietățile fizice ale metalelor; este raportul dintre masa unei substanțe și volumul acesteia. Calculele teoretice ale densității ambelor elemente au unele erori, astfel încât ambele metale sunt astăzi considerate a fi cele mai grele.
Pentru claritate, puteți compara greutatea unui dopul obișnuit cu greutatea unui dopul din cel mai greu metal din lume. Pentru a echilibra cântarul cu un dop din osmiu sau iridiu, veți avea nevoie de mai mult de o sută de dopuri obișnuite.
Istoria descoperirii metalelor
Ambele elemente au fost descoperite în zorii secolului al XIX-lea de către omul de știință Smithson Tennant. Mulți cercetători din acea vreme studiau proprietățile platinei brute, tratând-o cu „vodcă regia”. Doar Tennant a fost capabil să detecteze două substanțe chimice în sedimentul rezultat:
- Omul de știință a numit elementul sedimentar cu un miros persistent de clor osmiu;
- o substanță cu culori schimbătoare se numea iridiu (curcubeu).
Ambele elemente au fost reprezentate de un singur aliaj, pe care omul de știință a reușit să-l separe. Cercetările ulterioare în pepitele de platină au fost întreprinse de chimistul rus K. Klaus, care a studiat cu atenție proprietățile elementelor sedimentare. Dificultatea de a determina cel mai greu metal din lume constă în diferența scăzută a densității lor, care nu este o valoare constantă.
Caracteristici vii ale celor mai dense metale
Substanțele obținute experimental sunt pulberi destul de greu de prelucrat; forjarea metalelor necesită temperaturi foarte ridicate. Cea mai comună formă a combinației de iridiu și osmiu este aliajul de iridiu osmic, care este extras în zăcăminte de platină și straturi de aur.
Cele mai frecvente locuri în care se găsește iridiul sunt meteoriții bogați în fier. Osmiul nativ nu poate fi găsit în lumea naturală, doar în colaborare cu iridiul și alte componente ale grupului platinei. Depozitele conțin adesea compuși de sulf și arsenic.
Caracteristici ale celui mai greu și mai scump metal din lume
Dintre elementele tabelului periodic al lui Mendeleev, osmiul este considerat cel mai scump. Metalul argintiu cu o nuanță albăstruie aparține grupului de platină al compușilor chimici nobili. Cel mai dens, dar foarte casant metal nu își pierde strălucirea sub influența temperaturilor ridicate.
Caracteristici
- Elementul #76 Osmiul are o masă atomică de 190,23 amu;
- O substanță topită la o temperatură de 3033°C va fierbe la 5012°C.
- Cel mai greu material are o densitate de 22,62 g/cm³;
- Structura rețelei cristaline are o formă hexagonală.
În ciuda strălucirii uimitoare de rece a nuanței argintii, osmiul nu este potrivit pentru producția de bijuterii din cauza toxicității sale ridicate. Topirea bijuteriilor ar necesita o temperatură similară cu cea de pe suprafața Soarelui, deoarece cel mai dens metal din lume este distrus de stresul mecanic.
Transformându-se în pulbere, osmiul interacționează cu oxigenul, reacționează la sulf, fosfor, seleniu, reacția substanței la aqua regia este foarte lentă. Osmiul nu are magnetism;
Unde este folosit?
Cel mai greu și incredibil de dens metal are o rezistență ridicată la uzură, așa că adăugarea lui la aliaje crește semnificativ rezistența acestora. Utilizarea osmiului este asociată în principal cu industria chimică. În plus, este utilizat pentru următoarele nevoi:
- fabricarea containerelor destinate depozitării deșeurilor de fuziune nucleară;
- pentru nevoile științei rachetelor, producția de arme (focoase);
- în industria ceasurilor pentru fabricarea mișcărilor de modele de marcă;
- pentru fabricarea de implanturi chirurgicale, piese de stimulatoare cardiace.
În mod interesant, cel mai dens metal este considerat singurul element din lume care nu este supus agresiunii amestecului „infernal” de acizi (nitric și clorhidric). Aluminiul combinat cu osmiul devine atât de ductil încât poate fi tras fără rupere.
Secretele celui mai rar și mai dens metal din lume
Faptul că iridiul aparține grupului de platină îi conferă proprietatea de imunitate la tratamentul cu acizi și amestecurile acestora. În lume, iridiul este obținut din nămolul anodic în timpul producției de cupru-nichel. După tratarea nămolului cu apă regia, precipitatul rezultat este calcinat, rezultând extragerea iridiului.
Caracteristici
Cel mai dur metal alb-argintiu are următorul grup de proprietăți:
- elementul tabelului periodic iridiu nr. 77 are o masă atomică de 192,22 amu;
- o substanță topită la o temperatură de 2466°C va fierbe la 4428°C;
- densitatea iridiului topit – în 19,39 g/cm³;
- densitatea elementului la temperatura camerei – 22,7 g/cm³;
- Rețeaua cristalină de iridiu este asociată cu un cub centrat pe față.
Iridiul greu nu se modifică sub influența temperaturii normale a aerului. Rezultatul calcinării sub influența căldurii la anumite temperaturi este formarea de compuși multivalenți. Pulberea de sediment proaspăt de negru de iridiu poate fi dizolvată parțial cu aqua regia, precum și cu o soluție de clor.
Zona de aplicare
Deși iridul este un metal prețios, acesta este rar folosit pentru bijuterii. Elementul, care este dificil de prelucrat, este foarte solicitat în construcția de drumuri și producția de piese de automobile. Aliajele cu cel mai dens metal care nu este susceptibil la oxidare sunt utilizate în următoarele scopuri:
- fabricarea creuzetelor pentru experimente de laborator;
- producția de muștișticuri speciale pentru suflante de sticlă;
- acoperirea vârfurilor pixurilor și pixurilor;
- producție de bujii durabile pentru mașini;
Aliajele cu izotopi de iridiu sunt utilizate în producția de sudare, în fabricarea instrumentelor și pentru creșterea cristalelor ca parte a tehnologiei laser. Utilizarea celui mai greu metal a făcut posibilă corectarea vederii cu laser, zdrobirea pietrelor la rinichi și alte proceduri medicale.
Deși iridul este netoxic și nu este periculos pentru organismele biologice, izotopul său periculos, hexafluorura, poate fi găsit în mediul natural. Inhalarea vaporilor toxici duce la sufocare instantanee și moarte.
Locuri de apariție naturală
Depozitele de cel mai dens metal iridiu din lumea naturală sunt neglijabile, mult mai mici decât rezervele de platină. Probabil că cea mai grea substanță s-a mutat în miezul planetei, astfel încât volumul producției industriale a elementului este mic (aproximativ trei tone pe an). Produsele realizate din aliaje de iridiu pot dura până la 200 de ani, făcând bijuteriile mai durabile.
Pepitele din cel mai greu metal cu miros neplăcut, osmiul, nu pot fi găsite în natură. În compoziția mineralelor pot fi găsite urme de iridiu osmic împreună cu platină, paladiu și ruteniu. Depozitele de iridiu osmic au fost explorate în Siberia (Rusia), unele state ale Americii (Alaska și California), Australia și Africa de Sud.
Dacă se descoperă depozite de platină, va fi posibilă izolarea osmiului cu iridiu pentru a întări și a întări compușii fizici sau chimici ai diferitelor produse.
