Самы мяккі метал у свеце

Металы - від матэрыялаў, якія выкарыстоўваюцца чалавекам з даўніх часоў. Гэтая група рэчываў вельмі шматлікая, але ўсе яны маюць агульныя фізічныя характарыстыкі, якія прынята называць металічнымі ўласцівасцямі. Цвёрдасць сярод іх - звычайная, але не вызначальная. Больш спецыфічныя іншыя, якімі валодае і самы мяккі метал. Гэтыя ўласцівасці вызначаюцца асаблівасцямі іх будынка на малекулярным узроўні.

ўласцівасці металаў

Жалеза і яго сплавы (сталь, чыгун), медзь, алюміній ... Ужыванне гэтых матэрыялаў азначала рыўкі навукова-тэхнічнага прагрэсу на розных этапах развіцця цывілізацыі. У кожнага з гэтых металаў ёсць характарыстыкі, якія надаюць яму унікальную практычную каштоўнасць. Агульнымі прыкметамі для іх з'яўляюцца высокая цяпло-і электраправоднасць, пластычнасць - здольнасць захоўваць цэласнасць пры дэфармацыі, металічны бляск.

Булатны клінок, рассякаюць жалезныя даспехі, і самы мяккі метал, на якім застаюцца сляды ад уздейснення, маюць падобнае ўнутраная прылада. У яго аснове - крышталічная рашотка, у вузлах якой - атамы з станоўчым і нейтральнай зарадам, паміж якімі знаходзіцца «электронны газ» - часціцы, што пакінулі знешнія абалонкі атамаў з-за паслаблення сувязі з ядром. Асаблівая металічная сувязь паміж станоўчымі іёнамі, размешчанымі ў вузлах крышталічнай рашоткі, ажыццяўляецца за кошт сіл прыцягнення, якія ўзнікаюць у «электронным газе». Цвёрдасць, шчыльнасць, тэмпература плаўлення металу залежаць ад канцэнтрацыі гэтага «газу».

крытэрыі ацэнкі

Адказ на пытанне аб тым, які метал самы мяккі, заўсёды будзе прадметам абмеркавання, калі не ўзгадніць крытэрыі ацэнкі і вызначыць само паняцце мяккасці. Меркаванне аб гэтай характарыстыцы матэрыялу будзе розным у спецыялістаў розных галін. Металург можа разумець мяккасць як павышаную ковкость, тэндэнцыю ўспрымаць дэфармацыі ад абразіўных матэрыялаў і т. Д.

Для материаловедов важна мець магчымасць аб'ектыўна параўноўваць розныя характарыстыкі рэчываў. Мяккасць таксама павінна мець агульнапрынятыя крытэрыі ацэнкі. Самы мяккі метал у свеце павінен мець агульнапрызнаныя паказчыкі, якія даказваюць яго «рэкордныя» характарыстыкі. Існуе некалькі методык, мэтай якіх з'яўляецца вымярэнне мяккасці розных матэрыялаў.

метады вымярэння

Большасць сертыфікаваных спосабаў вымярэння цвёрдасці, заснаваныя на вымяраецца з дапамогай дакладных інструментаў кантактным уздзеянні на доследны матэрыял з боку больш цвёрдага цела, званага индентором. У залежнасці ад выгляду индентора і ад спосабаў вымярэння адрозніваюць некалькі асноўных метадаў:

- Метад Бринелля. Вызначаецца дыяметр адбітка, пакідаюць металічным шарыкам пры уціскання ў паверхню доследнага рэчывы.

- Метад Роквеллу. Вымяраецца глыбіня уціскання ў паверхню шарыка або алмазнага конусу.

- Метад Виккерса. Вызначаецца плошча адбітка, пакідаюць алмазнай чатырохграннай пірамідкай.

- Цвёрдасць па Шору. Ёсць свае шкалы для вельмі цвёрдых і вельмі мяккіх матэрыялаў - вымяраецца глыбіня апускання спецыяльнай іголкі або вышыня адскоку ад паверхні спецыяльнага байка.

Шкала цвёрдасці Мооса

Гэты шкала для вызначэння адноснай цвёрдасці мінералаў і металаў была прапанавана ў пачатку XIX стагоддзя немцам Фрыдрыхам Мооса. Яна заснаваны на метадзе драпанні, калі больш цвёрды ўзор пакідае адзнаку на больш мяккім, і вельмі зручная для высвятлення - які метал самы мяккі. У адносінах да 10 эталонным мінералам, якім прысвоены ўмоўны паказчык цвёрдасці, для прабаванае рэчывы вызначаецца месца ў шкале і лічбавай індэкс. Самы мяккі эталонны мінерал - тальк. Ён мае цвёрдасць па Мооса - 1, а самы цвёрды, алмаз - 10.

Адзнака цвёрдасці па шкале Мооса адбываецца па прынцыпе "мякчэй - цвярдзей". Дакладна вызначыць, у колькі разоў, напрыклад, алюміній, які мае індэкс па шкале Мооса 2,75, мякчэй вальфраму (6,0), можна толькі маючы вынікі вымярэнняў, заснаваных на іншых метадах. Але каб вызначыць самы мяккі метал у табліцы Мендзялеева гэтай табліцы цалкам дастаткова.

Самыя мяккія - шчолачныя металы

З мінералагічнай шкалы Мооса відаць, што самымі мяккімі з'яўляюцца рэчывы, якія адносяцца да шчолачным металам. Нават ртуць, знаёмая шматлікім па вадкасці з градусніка, мае паказчык цвёрдасці 1,5. Мякчэй яе некалькі рэчываў, якія валодаюць падобнымі фізіка-механічнымі і хімічнымі ўласцівасцямі: літый (0,6 па шкале Мооса), натрый (0,5), калій (0,4), рубідый (0,3). Самы мяккі метал - гэта цэзій, які мае па шкале цвёрдасці Мооса паказчык 0,2.

Фізічныя і хімічныя ўласцівасці шчолачных металаў вызначаюцца іх электроннай канфігурацыяй. Яна толькі злёгку адрозніваецца ад будынка інэртных газаў. Электрон, размешчаны на знешнім энергетычным узроўні валодае рухомасцю, якая вызначае высокую хімічную актыўнасць. Самым мяккім металах ўласцівая адмысловая лятучасць, іх цяжка здабываць і захоўваць у нязменным выглядзе. Ім уласцівыя бурныя хімічныя ўзаемадзеяння з паветрам, вадой, кіслародам.

Элемент № 55

Назва "цэзій" паходзіць ад лацінскага caesius - "нябесна-блакітны»: у спектры, выпраменьваць моцна нагрэтым рэчывам, у інфрачырвоным дыяпазоне відаць дзве ярка-сінія палоскі. У чыстым выглядзе ён добра адлюстроўвае святло, падобны на светлае золата і мае серабрыста - жоўты колер. Цэзій - самы мяккі метал у свеце, паказчык цвёрдасці па Бринеллю - 0,15 Мн / м ² (0,015 кгс / гл ^2). Тэмпература плаўленьня: + 28,5 ° С, таму ў звычайных умовах, пры пакаёвай тэмпературы цэзій знаходзіцца ў напаўвадкім стане.

Гэта рэдкі, дарагі і надзвычай хімічна актыўны метал. У электроніцы, радыётэхніцы і хімічнай прамысловасці высокіх тэхналогій цэзій і сплавы на яго аснове знаходзяць усё большае прымяненне і патрэба ў ім расце пастаянна. Запатрабаваныя яго хімічная актыўнасць, здольнасць ўтвараць злучэння з высокай электраправоднасцю. Цэзій - важны кампанент вытворчасці спецыяльных аптычных прыбораў, свяцілень з унікальнымі ўласцівасцямі і іншых высокатэхналагічных вырабаў. Пры гэтым мяккасць - не самае яго запатрабаванае якасць.