Най-меките метали в света

Металите са вид материали, използвани от хората от древни времена. Тази група вещества е многобройна, но всички те имат общи физически характеристики, които обикновено се наричат ​​метални свойства. Твърдостта сред тях е нормална, но не определяща. По-специфични от други, които притежават най-меките метали. Тези свойства се определят от характеристиките на тяхната структура на молекулярно ниво.

Свойства на металите

Желязото и неговите сплави (стомана, чугун), мед, алуминий ... Използването на тези материали бележи драскотини от научен и технологичен прогрес на различни етапи от цивилизацията. Всеки от тези метали има характеристики, които му придават уникална практическа стойност. Общите им характеристики са висока термична и електрическа проводимост, пластичност - способността да се поддържа целостта при деформация, метален блясък.

Острието на Дамаск, бронираната броня и най-меката метал, върху която остават следи от най-малък удар, имат подобна вътрешна подредба. В основата й има кристална решетка, в която има атоми с положителен и неутрален заряд, между които има "електронен газ" - частици, които напускат външните обвивки на атомите поради отслабване на връзката с ядрото. Специална метална връзка между положителните йони, разположени в решетките, се дължи на атрактивните сили, възникващи в "електронен газ". Твърдост, плътност, температура на топене на метала зависи от концентрацията на този "газ".

Критерии за оценка

Отговорът на въпроса кой метал е най-меки винаги ще бъде обект на обсъждане, ако не е договорено критерии за оценка и да дефинира самата концепция за мекотата. Становището по тази характеристика на материала ще бъде различно за специалисти от различни отрасли. Металургът може да разбере мекотата като повишена лекота, тенденция към възприемане на деформации от абразивни материали и т.н.

За учените в областта на материалите е важно да могат обективно да сравняват различните характеристики на веществата. Мекотата трябва да има и общоприети критерии за оценка. Най-меките метали в света трябва да имат универсално признати показатели, които да доказват своите "рекордни" характеристики. Има няколко метода, чиято цел е да се измери мекотата на различните материали.

Методи за измерване

По-голямата част от сертифицираните методи за измерване на твърдостта се основават на контактното действие на закаленото тяло, наречено indenter, измерено с помощта на точни инструменти. В зависимост от типа на indenter и от методите за измерване се разграничават няколко основни метода:

- Методът на Бринел. Определете диаметъра на отпечатъка, оставен от металната топка, когато е натиснат върху повърхността на изпитваното вещество.

- Методът на Рокуел. Размерът на вдлъбнатината в повърхността на топчето или диамантен конус се измерва.

- Методът на Викерс. Определя се площта на впечатлението, оставено от диамантената тетрадедрална пирамида.

- Твърдост на Shore. Има скали за много твърди и много меки материали - се измерва дълбочината на потапяне на специална игла или височината на отскок от повърхността на специалния ударник.

Mohs скала на твърдост

Тази скала за определяне на относителната твърдост на минералите и металите е предложена в началото на 19 век от германеца Фридрих Моос. Тя се основава на метода на надраскване, когато една по-твърда проба оставя марка върху по-мека и е много удобна за намиране на кой метал е най-мек. Във връзка с 10-те референтни минерали, на които е определен условният индекс на твърдост, за тестваното вещество се определя мястото в мащаба и цифровият индекс. Най-мекият референтен минерал е талк. Тя има твърдост Mohs - 1, и най-трудно, диамант - 10.

Оценката на твърдостта по скалата на Mohs се извършва съгласно принципа на "по-мек - по-твърд". Точно определете колко пъти, например, алуминий, с Mohs индекс от 2,75, е по-мек от волфрам (6,0), може да бъде измерен само чрез резултати, базирани на други методи. Но за да се определи най-меката метал в периодичната таблица на тази таблица е достатъчно.

Най-меките са алкалните метали

От минераложката везни на Мос Може да се види, че най-меките са свързани с веществата алкални метали. Дори живакът, познат на мнозина в течност от термометър, има индекс на твърдост от 1,5. Леко няколко вещества със сходни физикомеханични и химични свойства: литий (0,6 по Mohs скала), натрий (0,5), калий (0,4), рубидий (0,3). Най-мекият метал е цезий с твърдост Mohs 0,2.

Физичните и химичните свойства на алкалните метали се определят от тяхната електронна конфигурация. То е малко по-различно от структурата инертни газове. Електронът, разположен на външно енергийно ниво, има подвижност, която определя висока химическа активност. Най-меките метали се характеризират със специална летливост, трудно се извличат и остават непроменени. Те се характеризират с насилствени химични взаимодействия с въздух, вода, кислород.

Елемент номер 55

Името "цезий" идва от латински caesius - "синьо синьо": в спектъра, излъчван от силно нагрята субстанция, в инфрачервения диапазон се виждат две яркосини ивици. В своята чиста форма тя отразява светлината много добре, е подобна на светло злато и има сребристо-жълт цвят. Цезийът е най-мекият метал в света, индексът на твърдост на Brinell е 0.15 meganewtons на метър² (0.015 kgf / cm²). Точка на топене: + 28,5 ° С, следователно при нормални условия, при стайна температура, цезият е в полутечно състояние.

Това е рядък, скъп и изключително химически активен метал. В електрониката, радиотехниката и химическата индустрия на високите технологии, цезий и сплави, базирани на него, се използват все по-често и необходимостта от него постоянно нараства. Неговата химическа активност, способността да се образуват съединения с най-високата електрическа проводимост са търсени. Цесий е важен компонент на производството на специални оптични инструменти, лампи с уникални свойства и други високотехнологични продукти. В същото време мекотата не е най-търсеното качество.