Das weichste Metall der Welt

Metalle - die Art der Materialien, die verwendet werdenMann seit alten Zeiten. Diese Gruppe von Substanzen ist sehr zahlreich, aber sie haben alle gemeinsame physikalische Eigenschaften, die allgemein als metallische Eigenschaften bezeichnet werden.

Härte unter ihnen ist normal, aber nicht bestimmend. Spezifischer als andere, die das weichste Metall besitzen. Diese Eigenschaften werden durch die Merkmale ihrer Struktur auf molekularer Ebene bestimmt.

Eigenschaften von Metallen

Eisen und seine Legierungen (Stahl, Gusseisen), Kupfer,Aluminium ... Die Verwendung dieser Materialien markiert Zuckungen wissenschaftlichen und technologischen Fortschritt in den verschiedenen Phasen der Entwicklung der Zivilisation. Jedes dieser Metalle hat Eigenschaften, die ihm einen einzigartigen praktischen Wert verleihen. Gemeinsame Merkmale für sie sind hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit, Plastizität - die Fähigkeit, Integrität während der Verformung zu erhalten, metallischen Glanz.

Die verdammte Klinge, die Eisenpanzer schneidet, undDas weichste Metall, auf dem Spuren der geringsten Einwirkung bleiben, hat eine ähnliche innere Struktur. In seinem Kern befindet sich ein Kristallgitter, an dessen Knoten sich Atome mit positiver und neutraler Ladung befinden, zwischen denen sich ein "Elektronengas" befindet - Teilchen, die aufgrund der Schwächung der Verbindung mit dem Atomkern die äußeren Schalen der Atome verlassen haben. Eine spezielle metallische Bindung zwischen den positiven Ionen, die sich an den Gitterplätzen befinden, ist auf die Anziehungskräfte zurückzuführen, die im "Elektronengas" entstehen. Die Härte, Dichte und der Schmelzpunkt eines Metalls hängen von der Konzentration dieses "Gases" ab.

Bewertungskriterien

Die Antwort auf die Frage, welches Metall am weichsten ist,wird immer diskutiert werden, wenn nicht, um die Bewertungskriterien zu vereinbaren und das Konzept der Weichheit zu definieren. Die Meinung zu diesem Merkmal des Materials wird für Spezialisten verschiedener Branchen unterschiedlich sein. Ein Metallurgist kann Weichheit als erhöhte Formbarkeit, Neigung zur Deformation durch abrasive Materialien usw. verstehen.

Für Materialwissenschaftler ist es wichtig zu könnenVergleichen Sie objektiv die verschiedenen Eigenschaften von Stoffen. Weichheit sollte auch allgemein anerkannte Bewertungskriterien haben. Das weichste Metall der Welt sollte allgemein anerkannte Indikatoren haben und seine "Rekord" -Eigenschaften beweisen. Es gibt mehrere Methoden, deren Zweck es ist, die Weichheit verschiedener Materialien zu messen.

Methoden der Messung

Die meisten zertifizierten MessmethodenHärte, basieren auf der Kontaktwirkung des gehärteten Körpers, genannt der Eindringkörper, gemessen mit Hilfe von präzisen Instrumenten. Je nach Art des Indenters und den Messmethoden unterscheidet man verschiedene grundlegende Methoden:

- Brinells Methode. Bestimmen Sie den Durchmesser des Eindrucks, der von der Metallkugel hinterlassen wird, wenn sie in die Oberfläche der Testsubstanz gedrückt wird.

- Die Rockwell-Methode. Die Eindringtiefe in die Oberfläche des Kugel- oder Diamantkegels wird gemessen.

- Vickers-Methode. Die Fläche der Abformung, die von der tetraedrischen Diamantpyramide hinterlassen wurde, wird bestimmt.

- Shore-Härte. Es gibt Skalen für sehr harte und sehr weiche Materialien - die Eintauchtiefe einer speziellen Nadel oder die Höhe eines Rückpralls von der Oberfläche eines speziellen Schlägers wird gemessen.

Mohs Härteskala

Diese Skala zur Bestimmung des relativen WertesMineralien und Metalle, Härte wurde zu Beginn des XIX Jahrhunderts deutschen Friedrich Mohs vorgeschlagen. Es basiert auf dem Verfahren von Kratzern, wenn eine feste Probe eine Markierung auf dem weicheren Blatt und ist sehr praktisch, um herauszufinden - was Metall ist das weichste. In Bezug auf die Referenz 10 Mineralien, die eine bedingte Maß für die Härte, wurde die Testsubstanz auf der Skala bestimmt, und die numerischen Index zugeordnet waren. Das weichste Referenzmineral ist Talk. Es hat Mohs Härte - 1, und am härtesten, Diamant - 10.

Die Bewertung der Mohshärte basiert aufdas Prinzip der „weichere - ist schwieriger.“ Genau festzustellen, wie viele Male, beispielsweise Aluminium mit einem Mohs-Index 2,75, weichere Wolfram (6.0) auf der Grundlage nur das Messergebnis, die auf anderen Verfahren. Aber um zu bestimmen, das weichsten Metall im Periodensystem der Tabelle genug ist.

Die weichsten sind die Alkalimetalle

Von der mineralogischen Skala von Mohs ist klar, dass dieweiche Substanzen sind Substanzen, die mit Alkalimetallen verwandt sind. Sogar Quecksilber, das vielen in Flüssigkeit von einem Thermometer bekannt ist, hat einen Härte-Index von 1.5. Mild, mehrere Substanzen mit ähnlichen physikomechanischen und chemischen Eigenschaften: Lithium (0,6 auf der Mohs-Skala), Natrium (0,5), Kalium (0,4), Rubidium (0,3). Das weichste Metall ist Caesium mit einer Mohs-Härte von 0,2.

Physikalische und chemische Eigenschaften von AlkalienMetalle werden durch ihre elektronische Konfiguration bestimmt. Es unterscheidet sich nur geringfügig von der Struktur von Inertgasen. Ein Elektron auf einem externen Energieniveau hat eine Mobilität, die eine hohe chemische Aktivität bestimmt. Die weichsten Metalle zeichnen sich durch eine besondere Flüchtigkeit aus, sie sind schwer zu extrahieren und unverändert zu erhalten. Sie sind durch heftige chemische Wechselwirkungen mit Luft, Wasser und Sauerstoff gekennzeichnet.

Elementnummer 55

Der Name "Caesium" kommt vom lateinischen Caesius- "sky blue": Im Spektrum, das von einer stark erhitzten Substanz ausgestrahlt wird, sind zwei hellblaue Streifen im Infrarotbereich sichtbar. In seiner reinen Form reflektiert es das Licht sehr gut, ähnelt dem hellen Gold und hat eine silbrig-gelbe Farbe. Cäsium ist das weichste Metall der Welt, der Brinellhärte-Index beträgt 0,15 Meganewton pro Meter² (0,015 kgf / cm²). Schmelzpunkt: + 28,5ºC, daher ist Cäsium unter normalen Bedingungen bei Raumtemperatur in einem halbflüssigen Zustand.

Es ist selten, teuer und extrem chemischaktives Metall. In der Elektronik, der Funktechnik und der chemischen Industrie der Hochtechnologien werden zunehmend Cäsium und daraus abgeleitete Legierungen eingesetzt, deren Bedarf stetig wächst. Seine chemische Aktivität, die Fähigkeit, Verbindungen mit der höchsten elektrischen Leitfähigkeit zu bilden, sind gefragt. Cäsium ist ein wichtiger Bestandteil der Produktion von speziellen optischen Instrumenten, Lampen mit einzigartigen Eigenschaften und anderen High-Tech-Produkten. Gleichzeitig ist Weichheit nicht die am meisten nachgefragte Qualität.