Pehmein metalli maailmassa
Metallit - millaisia materiaaleja käytetäänmies muinaisista ajoista lähtien. Tämä aineryhmä on hyvin lukuisia, mutta niillä kaikilla on yhteiset fyysiset ominaisuudet, joita yleisesti kutsutaan metalliominaisuuksiksi.
Metallien ominaisuudet
Rauta ja sen seokset (teräs, valurauta), kupari,alumiini ... Näiden materiaalien käyttö merkitsi tieteellisen ja teknisen kehityksen juurikaan sivistyksen eri vaiheissa. Jokaisella näistä metalleista on ominaisuuksia, jotka antavat sille ainutlaatuisen käytännön arvon. Niiden yhteisiä ominaisuuksia ovat korkea lämpö- ja sähkönjohtavuus, muovailtaisuus - kyky säilyttää eheys muodonmuutoksen aikana, metallinen kiilto.
Valehteli terä, joka leikkaa rautapanssaria, jaPehmein metalli, jolle jäljellä on pienintäkään vaikutusta, on samanlainen sisäinen rakenne. Sen ytimessä on kidehila, jonka solmuissa on atomeja, joilla on positiivinen ja neutraali varaus, joiden välillä on "elektronikaasu" - hiukkasia, jotka jättivät atomien ulkoiset kuoret johtuen ytimen ytimen heikkenemisestä. Erityinen metallisidos ristikkokohdissa olevien positiivisten ionien välillä johtuu "elektronikaasussa" syntyvistä houkuttelevista voimista. Metallin kovuus, tiheys ja sulamispiste riippuvat tämän "kaasun" pitoisuudesta.
Arviointiperusteet
Vastaus kysymykseen siitä, mikä metalli on pehmein,on aina keskustelun kohteena, ellei sovita arviointikriteereistä ja määritellä pehmeän käsitteen. Aineiston tämän ominaisuuden lausunto on erilainen eri toimialojen asiantuntijoille. Metallurgisti voi ymmärtää pehmeyttä lisääntyneenä muokattavuutena, taipumuksena havaita muodonmuutoksia hankaavista materiaaleista ja niin edelleen.
Materiaalitutkijoille on tärkeää pystyäobjektiivisesti verrata aineiden eri ominaisuuksia. Pehmeydellä olisi oltava myös yleisesti hyväksyttyjä arviointiperusteita. Maailman pehmeimmän metallin pitäisi olla yleisesti tunnistetut indikaattorit, jotka osoittavat sen "ennätykselliset" ominaisuudet. On olemassa useita menetelmiä, joiden tarkoituksena on mitata eri materiaalien pehmeys.
Mittausmenetelmät
Useimmat sertifioidut mittausmenetelmätkovuus, perustuvat karkaistun kehon kosketusvaikutukseen, jota kutsutaan indenteriksi, mitattuna tarkkojen instrumenttien avulla. Indenterin tyypistä ja mittausmenetelmistä riippuen useat perusmenetelmät erotetaan toisistaan:
- Brinellin menetelmä. Määritä metallipallon jättämän vaikutelman halkaisija, kun se painetaan testiaineen pinnalle.
- Rockwell-menetelmä. Mitataan syvennys syvyyteen pallon tai timanttikaran pinnalle.
- Vickersin menetelmä. Timanttitrahedral-pyramidin jättämän vaikutelman alue määritetään.
- Shore-kovuus. Vaativissa ja erittäin pehmeissä materiaaleissa on vaa'at - erityisneulan upotuksen syvyys tai reboundin korkeus erikoisottoripinnasta mitataan.
Mohsin kovuusasteikko
Tämä asteikko suhteen määrittämiseksimineraalien ja metallien kovuus esitettiin Saksan Friedrich Moosin alussa XIX vuosisadan alussa. Se perustuu naarmuuntumenetelmään, kun vaikeampi näyte jättää merkin pehmeämmäksi ja on erittäin kätevä selvittää mikä metalli on pehmein. Suhteellisen kovuuden indeksin 10 vertailusignaalien suhteen mittausaste ja digitaalinen indeksi määritetään testiaineelle. Pehmein viite mineraali on talkki. Se on Mohsin kovuus - 1 ja vaikein, timantti - 10.
Mohsin kovuuden arviointi perustuuperiaate "pehmeämpi - kovempi". Määritä tarkasti, kuinka monta kertaa, esimerkiksi alumiini, jonka Mohs-indeksi on 2,75, on pehmeämpi kuin volframi (6,0), voidaan mitata vain tuloksilla, jotka perustuvat muihin menetelmiin. Mutta pöydän pehmeän metallin määrittäminen tämän taulukon jaksollisessa taulukossa riittää.
Pehmeimmät ovat alkalimetallit
Mohsin mineralogisesta asteikosta on selvää, ettäpehmeät aineet ovat alkalimetalleihin liittyviä aineita. Myös elohopea, joka on monille tuttu nestemäisessä lämpömittarissa, on kovuusindeksi 1,5. Lievästi on useita aineita, joilla on samanlaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet: litium (0,6 Mohs-asteikolla), natrium (0,5), kalium (0,4), rubidium (0,3). Pehmein metalli on cesiumia, jonka Mohs-kovuus on 0,2.
Alkalisen aineen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudetmetallit määräytyvät niiden elektronisella konfiguraatiolla. Se on vain hieman erilainen kuin inerttien kaasujen rakenne. Ulkoisella energiatasolla sijaitsevalla elektronilla on liikkuvuus, joka määrittää korkean kemiallisen aktiivisuuden. Pehmeimmistä metalleista on erityinen haihtuvuus, niitä on vaikea purkaa ja ne pysyvät muuttumattomina. Niille on ominaista voimakkaat kemialliset vuorovaikutukset ilman, veden ja hapen kanssa.
Elementin numero 55
Nimi "cesium" tulee latinalaisesta cesiosta- "taivaansininen": voimakkaasti kuumennetun aineen säteilemässä spektrissä on kaksi kirkkaan sinistä nauhaa infrapunavyöhykkeessä. Puhtaassa muodossaan se heijastaa valoa hyvin, on samanlainen kuin vaalea kulta ja on hopean keltainen väri. Cesium on maailman pehmein metalli, Brinellin kovuusindeksi on 0,15 meganewtonia metriä kohden2 (0,015 kgf / cm2). Sulamispiste: +28,5 ° C, joten normaaleissa olosuhteissa huoneenlämpötilassa cesium on puoliksi nestemäisessä tilassa.
Se on harvinainen, kallis ja erittäin kemiallinenaktiivinen metalli. Elektroniikka, kone- ja kemianteollisuutta cesium korkean teknologian ja sen seoksia löytävät lisääntyvä käyttö ja sen kysyntä kasvaa jatkuvasti. Sen kemiallinen aktiivisuus, kyky muodostaa yhdisteitä, joilla on suurin sähkönjohtavuus, on kysyntää. Cesium - tärkeä osa erikoisteräksen optisten instrumenttien, valaistus ainutlaatuisia ominaisuuksia ja muita korkean teknologian tuotteita. Samalla pehmeys ei ole kaikkein vaadittu laatu.
