Uobičajeno vjerovanje o tvrdoći je dijamant ili damast čelik/damask čelik. Ako je prvi mineral superiorniji od svih jednostavnih tvari koje postoje na Zemlji koje je priroda stvorila, onda su zadivljujuća svojstva oštrica izrađenih od rijetkog čelika zahvaljujući vještini mačevalaca i aditiva iz drugih metala. Mnoge tehničke legure, koje se koriste, na primjer, za proizvodnju super-tvrdih rezača u mašinskoj industriji, stvarajući izdržljive, pouzdane alate s jedinstvenim svojstvima, povezuju se s ovim aditivima u uobičajenoj simbiozi željeza i ugljika, ukratko, tradicionalno nazvanim čelik - hrom, titan, vanadijum, molibden, nikl. Kada čitatelji pitaju koji je najteži metal na svijetu, bombardiraju ih salvom oprečnih informacija na stranicama web stranica. U toj ulozi, prema autorima raznih članaka, djeluju ili volfram ili hrom, ili iridijum sa osmijumom, ili titanijum sa tantalom.

Da bismo prošli kroz džunglu ne uvijek ispravno interpretiranih, iako tačnih činjenica, vrijedi se obratiti primarnom izvoru - sistemu elemenata sadržanih kako u sastavu tako iu drugim kosmičkim objektima, koje je čovječanstvu ostavio veliki ruski hemičar i fizičar D.I. Mendeljejev. Imao je enciklopedijsko znanje, napravio je mnoga naučna otkrića u saznanjima o strukturi, sastavu i interakciji supstanci, pored čuvene tabele zasnovane na fundamentalnom periodičnom zakonu koji je otkrio, nazvanom po njemu.

Planete najbliže Suncu - Merkur, Venera, Mars, zajedno sa našom planetom, svrstane su u jednu - zemaljsku grupu. Za to postoje razlozi ne samo među astronomima, fizičarima i matematičarima, već i među geolozima i hemičarima. Razlog za ovakve zaključke među potonjima je, između ostalog, činjenica da se svi uglavnom sastoje od silikata, tj. razne derivate elementa silicijum, kao i brojna metalna jedinjenja iz tabele Dmitrija Ivanoviča.

Konkretno, naša planeta se uglavnom (do 99%) sastoji od deset elemenata:

Ali čovjeka su, pored željeza i legura na njegovoj osnovi, neophodnih za opstanak i razvoj, uvijek mnogo više privlačili plemeniti metali, koji se često s poštovanjem nazivaju plemenitim metalima – zlatom i srebrom, a kasnije i platinom.

Prema naučnoj klasifikaciji koju su usvojili hemičari, grupa platine uključuje rutenijum, rodijum, paladijum i osmijum sa iridijumom. Svi oni takođe pripadaju plemenitim metalima. Na osnovu njihove atomske mase, konvencionalno se dijele u dvije podgrupe:

Posljednja dva su od posebnog interesa za naše pseudonaučno istraživanje na temu ko je ovdje najteži. To je zbog činjenice da velika atomska masa u odnosu na druge elemente: 190,23 za osmijum, 192,22 za iridijum, prema zakonima fizike, podrazumijeva ogromnu specifičnu gustoću, a samim tim i tvrdoću ovih metala.

Ako su gusto, teško zlato i olovo meke, plastične tvari koje se lako obrađuju, tada su se osmijum i iridij, otkriveni početkom 19. stoljeća, pokazali krhkima. Ovdje je potrebno zapamtiti da je mjera ovog fizičkog svojstva to što je dijamant, kojim se bez mnogo truda može upisati bilo koji drugi tvrdi materijal prirodnog ili umjetnog porijekla, također izuzetno krhak, tj. Prilično je lako razbiti. Iako na prvi pogled to izgleda gotovo nemoguće.

Osim toga, osmijum i paladij imaju još mnogo zanimljivih svojstava:

• Veoma visoka vatrostalnost.
• Otporan na koroziju i oksidaciju čak i kada se zagrije na visoke temperature.
• Otporan na koncentrisane kiseline i druga agresivna jedinjenja.

Stoga se, zajedno s platinom, uključujući i u obliku spojeva s njom, koriste u proizvodnji katalizatora za mnoge hemijske procese, visokopreciznih uređaja, opreme, alata u medicinskom, naučnom, vojnom i svemirskom sektoru ljudske aktivnosti. .

Upravo su osmijum i iridijum, a naučnici nakon istraživanja veruju da im je ovo svojstvo približno podjednako dato od prirode, najtvrđi metali na svetu.



I sve bi bilo u redu, ali ne baš dobro. Činjenica je da su i njihovo prisustvo u zemljinoj kori i, shodno tome, globalna proizvodnja ovih minerala zanemarljivi:

• 10 -11% je njihov sadržaj u čvrstoj ljusci planete.
• Ukupna količina proizvedenog čistog metala godišnje je u granicama: 4 tone za iridijum, 1 t za osmijum.
• Cijena osmijuma je približno jednaka cijeni zlata.

Jasno je da se ovi rijetki zemni, skupi metali, uprkos svojoj tvrdoći, ne mogu ni u ograničenoj mjeri koristiti kao sirovina za proizvodnju; možda kao aditivi legurama, spojevima s drugim metalima koji daju jedinstvena svojstva.

Ko je za njih?

Ali čovjek ne bi bio sam da nije našao zamjenu za iridijum sa osmijumom. Budući da je njihovo korištenje neprikladno i preskupo, pažnja nije bez uspjeha okrenuta i drugim metalima koji su svoju primjenu našli u različitim situacijama, industrijama za stvaranje novih legura, kompozitnih materijala, proizvodnji opreme, mašina i mehanizama za oboje. civilna i vojna upotreba:

Iako su najtvrđi metal na svijetu, odnosno dva od njih - iridij i osmijum, pokazali svoja jedinstvena svojstva samo u laboratorijskim uslovima, i to kao zanemarivi postotak dodataka legurama, ostala jedinjenja za stvaranje novih materijala potrebnih ljudima trebali bi biti zahvalna prirode i za ovaj dar. Istovremeno, nema sumnje da će radoznali umovi talentovanih naučnika i briljantnih pronalazača doći do novih supstanci sa jedinstvenim svojstvima, kao što se već dogodilo sa sintezom fulerena, za koji se pokazalo da je tvrđi od dijamanta, koji je već iznenađujuće.

Sve što trebate znati o titanijumu, plus hrom i volfram

Mnoge ljude zanima pitanje: koji je najteži metal na svijetu? Ovo je titanijum. Ova čvrsta supstanca će biti u fokusu većine ovog članka. Hajde da se malo upoznamo i sa takvim tvrdim metalima kao što su hrom i volfram.

9 zanimljivih činjenica o titanijumu

1. Postoji nekoliko verzija zašto je metal dobio ime. Jedna teorija je da je dobio ime po Titanima, neustrašivim natprirodnim stvorenjima. Prema drugoj verziji, ime dolazi od Titanije, kraljice vila.
2. Titanijum je otkriven krajem 18. veka od strane nemačkog i engleskog hemičara.
3. Titanijum se dugo nije koristio u industriji zbog svoje prirodne krhkosti.
4. Početkom 1925. godine, nakon niza eksperimenata, hemičari su dobili titanijum u čistom obliku.
5. Titanijumske strugotine su veoma zapaljive.
6. Jedan je od najlakših metala.
7. Titanijum se može otopiti samo na temperaturama iznad 3200 stepeni.
8. Vri na temperaturi od 3300 stepeni.
9. Titanijum ima srebrnu boju.

Istorija otkrića titanijuma

Metal, koji je kasnije nazvan titanijumom, otkrila su dva naučnika - Englez William Gregor i Nijemac Martin Gregor Klaproth. Naučnici su radili paralelno i nisu se međusobno ukrštali. Razlika između otkrića je 6 godina.

William Gregor je svom otkriću dao ime: manakin.

Više od 30 godina kasnije dobijena je prva legura titana, koja se pokazala izuzetno krhkom i nije se mogla nigdje koristiti. Vjeruje se da je tek 1925. godine titan izolovan u svom čistom obliku, koji je postao jedan od najpopularnijih metala u industriji.

Dokazano je da je ruski naučnik Kirillov uspeo da izvuče čisti titanijum 1875. godine. Objavio je brošuru u kojoj je detaljno opisao svoj rad. Međutim, istraživanje malo poznatog Rusa prošlo je nezapaženo.

Opće informacije o titanijumu

Legure titanijuma su spas za mehaničare i inženjere. Na primjer, tijelo aviona je napravljeno od titanijuma. Tokom leta postiže brzine nekoliko puta veće od brzine zvuka. Titanijumsko kućište se zagreva do temperature iznad 300 stepeni i ne topi se.

Metal zatvara prvih deset "Najčešćih metala u prirodi". Velika nalazišta otkrivena su u Južnoj Africi, Kini i mnogo titanijuma u Japanu, Indiji i Ukrajini.

Ukupna količina svetskih rezervi titanijuma je više od 700 miliona tona. Ako stope proizvodnje ostanu iste, titanijuma će biti dovoljno za još 150-160 godina.

Najveći proizvođač najtvrđeg metala na svijetu je rusko preduzeće VSMPO-Avisma, koje zadovoljava trećinu svjetskih potreba.

Svojstva titanijuma

1. Otpornost na koroziju.
2. Visoka mehanička čvrstoća.
3. Mala gustina.

Atomska težina titana je 47,88 amu, serijski broj u hemijskom periodnom sistemu je 22. Izvana je vrlo sličan čeliku.

Mehanička gustina metala je 6 puta veća od aluminijuma, 2 puta veća od gvožđa. Može se kombinovati sa kiseonikom, vodonikom, azotom. Kada je uparen sa ugljenikom, metal formira neverovatno tvrde karbide.

Toplotna provodljivost titanijuma je 4 puta manja od gvožđa, a 13 puta manja od aluminijuma.

Proces rudarenja titanijuma

U zemlji se nalazi velika količina titanijuma, međutim njegovo vađenje iz dubina košta mnogo novca. Za proizvodnju se koristi jodidna metoda, čiji se autor smatra Van Arkel de Boer.

Metoda se zasniva na sposobnosti metala da se kombinuje sa jodom, nakon razlaganja ovog jedinjenja, može se dobiti čisti titan, bez stranih nečistoća.

Najzanimljivije stvari napravljene od titanijuma:

• proteze u medicini;
• ploče za mobilne uređaje;
• raketni sistemi za istraživanje svemira;
• cjevovodi, pumpe;
• tende, vijenci, vanjske obloge zgrada;
• većina dijelova (šasija, ukrasi).

Područja primjene titanijuma

Titanijum se aktivno koristi u vojnoj sferi, medicini i nakitu. Dobio je nezvanični naziv "metal budućnosti". Mnogi kažu da pomaže u pretvaranju snova u stvarnost.

Najtvrđi metal na svijetu u početku se koristio u vojnoj i odbrambenoj sferi. Danas je glavni potrošač proizvoda od titanijuma industrija aviona.

Titanijum je univerzalni građevinski materijal. Dugi niz godina se koristio za izradu avionskih turbina. U avionskim motorima, elementi ventilatora, kompresori i diskovi su napravljeni od titanijuma.

Dizajn modernog aviona može sadržati do 20 tona legure titanijuma.

Glavna područja primjene titanijuma u konstrukciji aviona:

• proizvodi prostornog oblika (ivice vrata, grotla, obloge, podovi);
• jedinice i komponente koje su podložne velikim opterećenjima (nosači krila, stajni trap, hidraulični cilindri);
• dijelovi motora (kućište, lopatice kompresora).

Zahvaljujući titanijumu, čovek je uspeo da prođe kroz zvučnu barijeru i probije se u svemir. Korišćen je za stvaranje raketnih sistema sa ljudskom posadom. Titan može izdržati kosmičko zračenje, temperaturne promjene i brzinu kretanja.

Ovaj metal ima malu gustinu, što je važno u brodogradnji. Proizvodi napravljeni od titanijuma su lagani, što znači da je težina smanjena i povećana je manevarska sposobnost, brzina i domet. Ako je trup broda obložen titanom, neće ga trebati farbati dugi niz godina - titan ne rđa u morskoj vodi (otpornost na koroziju).

Najčešće se ovaj metal koristi u brodogradnji za proizvodnju turbinskih motora, parnih kotlova i kondenzatorskih cijevi.

Naftna industrija i titanijum

Ultra-duboko bušenje smatra se obećavajućim područjem za upotrebu titanijumskih legura. Za proučavanje i izvlačenje podzemnih resursa potrebno je prodreti duboko u podzemlje - preko 15 hiljada metara. Aluminijske bušaće cijevi, na primjer, će puknuti zbog vlastite gravitacije, a samo legure titana mogu doseći zaista velike dubine.

Ne tako davno, titan se počeo aktivno koristiti za stvaranje bunara na morskim policama. Specijalisti koriste legure titanijuma kao opremu:

• Postrojenja za proizvodnju nafte;
• posude pod visokim pritiskom;
• dubokomorske pumpe, cjevovodi.

Titanijum u sportu, medicini

Titanijum je izuzetno popularan u sportu zbog svoje snage i lakoće. Prije nekoliko decenija napravljen je bicikl od legura titanijuma, prva sportska oprema napravljena od najtvrđeg materijala na svijetu. Moderan bicikl sastoji se od titanijumskog tijela, istih kočnica i opruga sjedišta.

Titanijumski golf palice su stvorene u Japanu. Ovi uređaji su lagani i izdržljivi, ali izuzetno skupi.

Većina predmeta koji se nalaze u ruksacima penjača i putnika napravljeni su od titanijuma - posuđe, setovi za kuvanje, stalci za jačanje šatora. Titanijumske cepine su veoma popularna sportska oprema.

Ovaj metal je veoma tražen u medicinskoj industriji. Većina hirurških instrumenata je napravljena od titanijuma - lagana i praktična.

Još jedno područje primjene metala budućnosti je izrada protetike. Titanijum se savršeno "kombinuje" sa ljudskim tijelom. Doktori su ovaj proces nazvali "pravim srodstvom". Titanijumske strukture su bezbedne za mišiće i kosti, retko izazivaju alergijsku reakciju i ne uništavaju ih tečnost u telu. Proteze od titana su izdržljive i mogu izdržati ogromna fizička opterećenja.

Titanijum je neverovatan metal. Pomaže osobi da postigne neviđene visine u različitim oblastima života. Voljen je i cijenjen zbog svoje snage, lakoće i dugogodišnjeg rada.

Krom je jedan od najtvrđih metala.

Zanimljive činjenice o hromu

1. Naziv metala dolazi od grčke riječi "chroma", što znači boja.
2. U prirodnom okruženju hrom se ne nalazi u čistom obliku, već samo u obliku hrom-gvozdene rude, dvostrukog oksida.
3. Najveća nalazišta metala nalaze se u Južnoj Africi, Rusiji, Kazahstanu i Zimbabveu.
4. Gustina metala – 7200 kg/m3.
5. Hrom se topi na temperaturi od 1907 stepeni.
6. Vri na temperaturi od 2671 stepen.
7. Apsolutno čisti hrom bez nečistoća karakteriše duktilnost i viskoznost. Kada se kombinuje sa kiseonikom, dušikom ili vodonikom, metal postaje krhak i vrlo tvrd.
8. Ovaj srebrno-bijeli metal otkrio je Francuz Louis Nicolas Vauquelin krajem 18. vijeka.

Svojstva metalnog hroma

Krom ima vrlo veliku tvrdoću i može rezati staklo. Ne oksidira se ni zrakom ni vlagom. Ako se metal zagrije, oksidacija će se dogoditi samo na površini.

Godišnje se potroši više od 15.000 tona čistog hroma. Engleska kompanija Bell Metals smatra se liderom u proizvodnji čistog hroma.

Najveće količine hroma se troše u SAD, Zapadnoj Evropi i Japanu. Tržište hroma je nestabilno i cijene se kreću u širokom rasponu.

Područja upotrebe hroma

Najčešće se koristi za izradu legura i galvanskih premaza (hromiranje za transport).

Čeliku se dodaje hrom, što poboljšava fizička svojstva metala. Ove legure su najtraženije u crnoj metalurgiji.

Najpopularnija vrsta čelika sastoji se od kroma (18%) i nikla (8%). Takve legure imaju odličnu otpornost na oksidaciju i koroziju, te su izdržljive čak i na visokim temperaturama.

Peći za grijanje su izrađene od čelika, koji sadrži trećinu hroma.

Šta se još pravi od hroma?

1. Cijevi vatrenog oružja.
2. Trup podmornice.
3. Opeke, koje se koriste u metalurgiji.

Drugi izuzetno tvrdi metal je volfram.

Zanimljive činjenice o volframu

1. Ime metala u prijevodu s njemačkog (“Wolf Rahm”) znači “vučja pjena”.
2. To je najvatrostalniji metal na svijetu.
3. Volfram ima svijetlosivu nijansu.
4. Metal je krajem 18. stoljeća (1781.) otkrio Šveđanin Karl Scheele.
5. Volfram se topi na temperaturi od 3422 stepena, ključa na 5900.
6. Metal ima gustinu od 19,3 g/cm³.
7. Atomska masa – 183,85, element VI grupe u periodičnom sistemu Mendeljejeva (redni broj – 74).

Proces rudarenja volframa

Volfram pripada velikoj grupi retkih metala. Takođe uključuje rubidijum i molibden. Ovu grupu karakteriše niska zastupljenost metala u prirodi i mali obim potrošnje.

Proizvodnja volframa se sastoji od 3 faze:

• odvajanje metala od rude, akumuliranje u rastvoru;
• izolacija spoja, njegovo pročišćavanje;
• odvajanje čistog metala od gotovog hemijskog jedinjenja.
• Početni materijali za proizvodnju volframa su šelit i volframit.

Primjena volframa

Volfram je osnova većine jakih legura. Koristi se za izradu avionskih motora, dijelova električnih vakuum uređaja i žarnih niti.
Visoka gustoća metala omogućava korištenje volframa za izradu balističkih projektila, metaka, protutega i artiljerijskih granata.

Jedinjenja na bazi volframa koriste se za preradu drugih metala, u rudarskoj industriji (bušenje bunara), boja i lakova i tekstila (kao katalizator za organsku sintezu).

Od složenih jedinjenja volframa prave:

• žice – koriste se u pećima za grijanje;
• trake, folije, ploče, limovi - za valjanje i ravno kovanje.

Titanijum, hrom i volfram su na vrhu liste "Najtvrđih metala na svetu". Koriste se u mnogim oblastima ljudske delatnosti - vazduhoplovstvu i raketiranju, vojsci, građevinarstvu, a u isto vreme, ovo nije čitav spektar primene metala.

Kada je riječ o tvrdom i izdržljivom metalu, čovjek u mašti odmah zamišlja ratnika sa mačem i oklopom. Pa, ili sabljom, i definitivno od damaskog čelika. Ali čelik, iako izdržljiv, nije čist metal, proizvodi se legiranjem željeza s ugljikom i nekim drugim metalima. I, ako je potrebno, čelik se obrađuje kako bi se promijenila njegova svojstva.

Lagan, izdržljiv srebrno-bijeli metal

Svaki od aditiva, bilo da se radi o kromu, niklu ili vanadiju, zaslužan je za određeni kvalitet. Ali titan se dodaje radi čvrstoće - dobijaju se najtvrđe legure.

Prema jednoj verziji, metal je dobio ime po Titanima, moćnoj i neustrašivoj djeci boginje Zemlje Geje. Ali prema drugoj verziji, srebrna supstanca je dobila ime po vilinskoj kraljici Titaniji.

Titanijum su otkrili nemački i engleski hemičari Gregor i Klaprot nezavisno jedan od drugog, u razmaku od šest godina. To se dogodilo krajem 18. vijeka. Supstanca je odmah zauzela svoje mjesto u Mendeljejevljevom periodnom sistemu. Tri decenije kasnije, dobijen je prvi uzorak metala titanijuma. A metal se nije koristio dosta dugo zbog svoje krhkosti. Tačno do 1925. godine – tada je, nakon niza eksperimenata, jodidnom metodom dobiven čisti titan. Otkriće je bilo pravi proboj. Ispostavilo se da je Titan tehnološki napredan, a dizajneri i inženjeri su odmah obratili pažnju na to. A sada se metal dobija iz rude uglavnom magnezijum-termalnom metodom, koja je predložena 1940.

Ako se dotaknemo fizičkih svojstava titana, možemo primijetiti njegovu visoku specifičnu čvrstoću, čvrstoću na visokim temperaturama, nisku gustoću i otpornost na koroziju. Mehanička čvrstoća titanijuma je dva puta veća od gvožđa i šest puta veća od aluminijuma. Na visokim temperaturama, kada lake legure više ne rade (na bazi magnezijuma i aluminijuma), legure titanijuma priskaču u pomoć. Na primjer, avion na visini od 20 kilometara postiže brzinu tri puta veću od brzine zvuka. A temperatura njegovog tijela je oko 300 stepeni Celzijusa. Samo titanijumska legura može izdržati takva opterećenja.

Metal je na desetom mjestu u pogledu rasprostranjenosti u prirodi. Titanijum se kopa u Južnoj Africi, Rusiji, Kini, Ukrajini, Japanu i Indiji. I ovo nije potpuna lista zemalja.

Titanijum je najjači i najlakši metal na svetu

Spisak mogućnosti upotrebe metala je respektabilan. To su vojna industrija, osteoproteze u medicini, nakit i sportski proizvodi, ploče za mobilne telefone i još mnogo toga. Dizajneri raketa, aviona i brodogradnje stalno hvale titanijum. Čak ni hemijska industrija nije ostavila metal bez nadzora. Titan je odličan za livenje jer su konture prilikom livenja precizne i imaju glatku površinu. Raspored atoma u titanijumu je amorfan. A to garantuje visoku vlačnu čvrstoću, žilavost, odlična magnetna svojstva.

Tvrdi metali najveće gustine

Neki od najtvrđih metala su takođe osmijum i iridijum. To su tvari iz grupe platine, imaju najveću, gotovo identičnu, gustoću.

Iridijum je otkriven 1803. Metal je otkrio hemičar iz Engleske Smithson Tennat dok je proučavao prirodnu platinu iz Južne Amerike. Inače, "iridijum" se sa starogrčkog prevodi kao "duga".

Najtvrđi metal je prilično teško nabaviti, jer ga gotovo nema u prirodi. I često se metal nalazi u meteoritima koji su pali na zemlju. Prema naučnicima, na našoj planeti sadržaj iridija bi trebao biti mnogo veći. Ali zbog svojstava metala - siderofilnosti - nalazi se u samim dubinama utrobe zemlje.

Iridijum je prilično teško obraditi i termički i hemijski. Metal ne reaguje sa kiselinama, čak ni sa kombinacijama kiselina na temperaturama manjim od 100 stepeni. U isto vrijeme, tvar je podložna procesima oksidacije u aqua regia (ovo je mješavina klorovodične i dušične kiseline).

Izotop iridijuma 193 m 2 je od interesa kao izvor električne energije, budući da je poluživot metala 241 godina. Iridijum je našao široku upotrebu u paleontologiji i industriji. Koristi se za izradu pera i određivanje starosti različitih slojeva zemlje.

Ali osmijum je otkriven godinu dana kasnije od iridijuma. Ovaj čvrsti metal je pronađen u hemijskom sastavu precipitata platine, koji je otopljen u carskoj vodici. A naziv "osmijum" dolazi od starogrčke reči za "miris". Metal nije podložan mehaničkom naprezanju. Štaviše, jedan litar osmijuma je nekoliko puta teži od deset litara vode. Međutim, ova nekretnina još nije korištena.

Osmijum se kopa u američkim i ruskim rudnicima. Njegovim nalazištima bogata je i Južna Afrika. Vrlo često se metal nalazi u željeznim meteoritima. Za stručnjake je zanimljiv osmijum-187, koji se izvozi samo iz Kazahstana. Koristi se za određivanje starosti meteorita. Vrijedi napomenuti da samo jedan gram izotopa košta 10 hiljada dolara.

Pa, osmijum se koristi u industriji. I to ne u čistom obliku, već u obliku tvrde legure s volframom. Proizvedeno od tvari žarulja sa žarnom niti. Osmijum je katalizator u proizvodnji amonijaka. Rezni dijelovi za hirurške potrebe rijetko se izrađuju od metala.

Najtvrđi čisti metal

Najtvrđi od najčistijih metala na planeti je hrom. Pogodan je za mehaničku obradu. Plavičasto-bijeli metal je otkriven 1766. godine u okolini Jekaterinburga. Mineral je tada nazvan "sibirsko crveno olovo". Njegovo moderno ime je krokoit. Nekoliko godina nakon otkrića, naime, 1797. godine, francuski hemičar Vauquelin izolirao je novi metal iz metala, već vatrostalnog. Današnji stručnjaci vjeruju da je rezultirajuća supstanca krom karbid.

Naziv ovog elementa potiče od grčke "boje", jer je sam metal poznat po raznovrsnosti boja svojih spojeva. Krom je prilično lako pronaći u prirodi i čest je. Metal možete pronaći u Južnoj Africi, koja je prva po proizvodnji, kao iu Kazahstanu, Zimbabveu, Rusiji i Madagaskaru. Nalazišta ima u Turskoj, Jermeniji, Indiji, Brazilu i na Filipinima. Stručnjaci posebno cijene određene spojeve hroma - hromovu željeznu rudu i krokoit.

Najtvrđi metal na svijetu je volfram

Volfram je hemijski element koji je najtvrđi u poređenju sa drugim metalima. Njegova tačka topljenja je neobično visoka, viša samo za ugljik, ali nije metalni element.

Ali prirodna tvrdoća volframa istovremeno ga ne lišava fleksibilnosti i gipkosti, što vam omogućava da od njega iskujete sve potrebne dijelove. Upravo njegova fleksibilnost i otpornost na toplinu čini volfram idealnim materijalom za topljenje malih dijelova rasvjetnih tijela i TV dijelova, na primjer.

Volfram se koristi i u ozbiljnijim oblastima, na primjer, u proizvodnji oružja - za proizvodnju protivtega i artiljerijskih granata. Volfram to duguje svojoj visokoj gustini, što ga čini glavnom supstancom teških legura. Gustina volframa je bliska onoj zlata - samo nekoliko desetina čini razliku.

Na web stranici možete pročitati koji su metali najmekši, kako se koriste i šta se od njih pravi.
Pretplatite se na naš kanal u Yandex.Zen

U svijetu postoji mnogo metala koji su identični po tvrdoći, ali nisu svi u širokoj upotrebi u industriji. Razloga za to može biti nekoliko: rijetkost i samim tim visoka cijena ili radioaktivnost koja onemogućuje korištenje za ljudske potrebe. Među najtvrđim metalima nalazi se 6 lidera koji su svojim karakteristikama osvojili svijet.

Tvrdoća metala se obično mjeri pomoću Mohsove skale. Metoda mjerenja tvrdoće temelji se na procjeni otpornosti drugih metala na grebanje. Tako je utvrđeno da uran i volfram imaju najveću tvrdoću. Međutim, postoje metali koji se više koriste u različitim područjima života, iako njihova tvrdoća nije najveća na Mohsovoj skali. Stoga, kada se govori o najtvrđim metalima, bilo bi pogrešno ne spomenuti dobro poznate titanijum, hrom, osmijum i iridijum.

Na pitanje koji je metal najteži, svaka osoba koja studira hemiju i fiziku u školi će odgovoriti: "Titanijum". Naravno, postoje legure, pa čak i čisti grumenčići koji ga nadmašuju u snazi. Ali među onima koji se koriste u svakodnevnom životu i proizvodnji, titanijum nema ravnog.

Čisti titanijum je prvi put dobijen 1925. godine i tada je proglašen najtvrđim metalom na Zemlji. Odmah se počeo aktivno koristiti u potpuno različitim područjima proizvodnje - od raketnih dijelova i zračnog transporta do zubnih implantata. Popularnost metala je zbog nekoliko njegovih glavnih svojstava: visoke mehaničke čvrstoće, otpornosti na koroziju i visoke temperature i niske gustoće. Na Mohsovoj skali tvrdoće metala, titanijum ima stepen od 4,5, što nije najviši nivo. Međutim, njegova popularnost i upotreba u raznim industrijama čini ga prvim po tvrdoći među najčešće korištenim.

Titanijum je najtvrđi metal koji se obično koristi u proizvodnji.

Više detalja o upotrebi titana u industriji. Ovaj metal ima široku primenu:

• Vazduhoplovna industrija - delovi aviona, gasne turbine, omoti, pogonski elementi, delovi stajnog trapa, zakovice itd.;
• Svemirska tehnologija – kućišta, dijelovi;
• Brodogradnja - trupovi brodova, dijelovi pumpi i cjevovoda, navigacijski instrumenti, turbinski motori, parni kotlovi;
• Mašinstvo – turbinski kondenzatori, cijevi, elementi otporni na habanje;
• Industrija nafte i plina – cijevi za bušenje, pumpe, posude visokog pritiska;
• Automobilska industrija - u mehanizmima ventila i izduvnih sistema, osovinama prenosa, vijcima, oprugama;
• Građevinarstvo – vanjske i unutrašnje obloge zgrada, krovni materijali, rasvjetni pričvrsni uređaji, pa čak i spomenici;
• Medicina – hirurški instrumenti, proteze, implantati, kućišta za kardiouređaje;
• Sport – sportska oprema, putni pribor, dijelovi za bicikle.
• Roba široke potrošnje - nakit, ukrasni predmeti, baštenski alati, ručni satovi, kuhinjski pribor, kutije za elektroniku, pa čak i zvona - takođe se dodaju bojama, krečicama, plastici i papiru.

Vidite da je titanijum tražen u potpuno različitim oblastima industrije zbog svojih fizičkih i hemijskih svojstava. Iako nije najtvrđi metal na svijetu po Mohsovoj ljestvici, proizvodi od njega su mnogo jači i lakši od čelika, manje se troše i otporniji su na iritanse.

Titan se smatra najtvrđim među metalima koji se aktivno koriste

Najtvrđi metal u svom prirodnom obliku smatra se plavičasto-bijela boja - hrom. Otkriven je krajem 18. stoljeća i od tada se široko koristi u proizvodnji. Na Mohsovoj skali, tvrdoća hroma je 5. I to s dobrim razlogom - može rezati staklo, a u kombinaciji sa gvožđem može čak i metal. Krom se također aktivno koristi u metalurgiji - dodaje se čeliku kako bi se poboljšala njegova fizička svojstva. Raspon upotrebe hroma je veoma raznolik. Od njega se izrađuju cijevi za vatreno oružje, medicinska i hemijsko-tehnološka oprema, predmeti za domaćinstvo - kuhinjski pribor, metalni dijelovi namještaja, pa čak i trupovi podmornica.

Najveća tvrdoća u svom čistom obliku - hrom

Krom se koristi u raznim oblastima, na primjer, za proizvodnju nehrđajućeg čelika, ili za premazivanje površina - hromiranje (aparati, automobili, dijelovi, posuđe). Ovaj metal se često koristi u proizvodnji cijevi za vatreno oružje. Ovaj metal se također često može naći u proizvodnji boja i pigmenata. Još jedno područje njegove upotrebe može se činiti iznenađujućim - proizvodnja dodataka prehrani, te u stvaranju tehnološke opreme za kemijske i medicinske laboratorije, krom se ne može izbjeći.

Osmijum i iridijum su predstavnici metala platinske grupe i imaju gotovo istu gustoću. U svom čistom obliku nevjerovatno su rijetki u prirodi, a najčešće su spojeni jedni s drugima. Iridijum po svojoj prirodi ima veliku tvrdoću, zbog čega je teško raditi sa metalom, kako mehaničkim tako i hemijskim.

Osmijum i iridijum imaju najveću gustinu

Iridijum se počeo aktivno koristiti u industriji relativno nedavno. Ranije se koristio s oprezom, jer njegove fizičko-hemijske karakteristike nisu bile u potpunosti shvaćene. Iridijum se sada čak koristi u nakitu (kao umetci ili legirani platinom), hirurškim instrumentima i delovima srčanih stimulatora. U medicini je metal jednostavno nezamjenjiv: njegovi biološki proizvodi mogu pomoći u borbi protiv raka, a zračenje radioaktivnim izotopom može zaustaviti rast stanica raka.

Dvije trećine iridija koji se iskopa u svijetu ide u hemijsku industriju, a ostatak se distribuira u druge industrije - raspršivanje u metalurškoj industriji, robi široke potrošnje (elementi nalivpera, nakita), medicini u proizvodnji elektroda, elemenata pejsmejkera i hirurških instrumenata, kao i za poboljšanje fizičkih, hemijskih i mehaničkih svojstava metala.

Tvrdoća iridija po Mossovoj skali je 5

Osmijum je srebrno-bijeli metal s plavičastom nijansom. Otkriven je godinu dana kasnije od iridija, a sada se često nalazi u željeznim meteoritima. Osim visoke tvrdoće, osmijum se odlikuje visokom cijenom - 1 gram čistog metala procjenjuje se na 10 hiljada dolara. Druga karakteristika je njegova težina - 1 litar rastopljenog osmijuma jednak je 10 litara vode. Međutim, naučnici još nisu pronašli primjenu ovom svojstvu.

Zbog svoje rijetkosti i visoke cijene, osmijum se koristi samo tamo gdje se ne može koristiti nijedan drugi metal. Nikada nije bio u širokoj upotrebi, i nema smisla tražiti sve dok zalihe metala ne postanu redovne. Osmijum se sada koristi za izradu instrumenata koji zahtevaju visoku preciznost. Proizvodi napravljeni od njega se gotovo ne troše i imaju značajnu snagu.

Indeks tvrdoće osmijuma dostiže 5,5

Jedan od najpoznatijih elemenata, koji je jedan od najtvrđih metala na svijetu, je uranijum. To je svijetlosivi metal sa slabom radioaktivnošću. Uranijum se smatra jednim od najtežih metala - njegova specifična težina je 19 puta veća od vode. Takođe ima relativnu duktilnost, savitljivost i fleksibilnost i paramagnetna svojstva. Na Mossovoj skali, tvrdoća metala je 6, što se smatra veoma visokom.

Ranije se uranijum gotovo nikada nije koristio, već je pronađen samo kao rudni otpad prilikom vađenja drugih metala - radijuma i vanadijuma. Danas se uranijum kopa u ležištima, a glavni izvori su Stenovite planine SAD, Republika Kongo, Kanada i Južnoafrička unija.

Uprkos svojoj radioaktivnosti, čovječanstvo aktivno konzumira uranijum. Najviše je tražen u nuklearnoj energiji - koristi se kao gorivo za nuklearne reaktore. Uranijum se takođe koristi u hemijskoj industriji i geologiji za određivanje starosti stena.

Vojnom inženjerstvu takođe nisu promaknuli nevjerovatni pokazatelji specifične težine. Uranijum se redovno koristi za izradu jezgara oklopnih projektila, koji zbog svoje velike čvrstoće rade odličan posao.

Uranijum je najtvrđi metal, ali je radioaktivan

Na vrhu naše liste najtvrđih metala na Zemlji je briljantni srebrno-sivi volfram. Na Mohsovoj skali, volfram ima tvrdoću 6, kao uranijum, ali, za razliku od potonjeg, nije radioaktivan. Njegova prirodna tvrdoća, međutim, ne oduzima mu fleksibilnost, zbog čega je volfram idealan za kovanje raznih metalnih proizvoda, a otpornost na visoke temperature omogućava mu upotrebu u rasvjetnim uređajima i elektronici. Potrošnja volframa ne dostiže visoke stope, a glavni razlog za to je njegova ograničena količina u depozitima.

Zbog svoje velike gustine, volfram se široko koristi u industriji oružja za proizvodnju teških i artiljerijskih granata. Općenito, volfram se aktivno koristi u vojnom inženjeringu - mecima, protivutezima, balističkim projektilima. Sljedeća najpopularnija upotreba ovog metala je avijacija. Od njega se izrađuju motori i dijelovi električnih vakuum uređaja. Alati za rezanje od volframa se koriste u građevinarstvu. Također je nezamjenjiv element u proizvodnji lakova i boja otpornih na svjetlost, vatrootpornih i vodootpornih tkanina.

Volfram se smatra najvatrostalnijim i najtrajnijim

Proučavajući svojstva i područja potrošnje svakog metala, teško je nedvosmisleno reći koji je najtvrđi metal na svijetu, ako se uzmu u obzir ne samo pokazatelji Mohsove skale. Svaki od predstavnika ima niz prednosti. Na primjer, titan, koji nema ultra-visoku tvrdoću, čvrsto je zauzeo prvo mjesto među najčešće korištenim metalima. Ali uranijum, čija tvrdoća dostiže najviši nivo među metalima, nije toliko popularan zbog svoje slabe radioaktivnosti. Ali volfram, koji ne emituje zračenje i ima najveću snagu i vrlo dobru fleksibilnost, ne može se aktivno koristiti zbog ograničenih resursa.

Kada pričaju o tome najjači metali na svetu, odmah se sjetim srednjovjekovnog viteza sa mačem na gotovs i u oklopu od legendarnog Damaska ​​čelika. Upravo to mnogi s pravom smatraju najtvrđim, najtrajnijim i otpornim na mehaničke ili kemijske utjecaje. Ali čelik nije čist metal, on se sastoji od nekoliko komponenti koje su obrađene kako bi se promijenila konačna svojstva gotovog proizvoda. Shodno tome, ne može se nazvati supstancom najveće tvrdoće. Koji je metal najjači na planeti?

10 Titan

Titanijum je na 10. poziciji na našoj ljestvici najjačih metala na svijetu. To je čvrsta materija visoke čvrstoće, srebrne boje niske gustine. Titanijum je otporan na visoke temperature, ne korodira, otporan je na hemikalije i ne boji se mehaničkih oštećenja. Titanijum je moguće topiti samo na temperaturama iznad 3200 stepeni, a ključa kada se zagreje na temperaturu od 3300 stepeni. Opseg primjene ovog metala je širok i raznolik - od vojne industrije do medicine.

Titanijum su otkrili engleski i nemački hemičari u 18. veku, a nazvali su ga u čast Titanima - džinovskim mitskim stvorenjima neviđene snage i drugih natprirodnih sposobnosti.

Dugo se titan nije koristio u industrijske svrhe, jer nisu mogli zaobići prirodnu krhkost ovog metala. U čistom obliku bilo ga je moguće dobiti tek u zimu 1925. godine

9

Uranijum zauzima 9. mesto u Top 10. Njegova karakteristična karakteristika je slaba radioaktivnost. Uran se u prirodi nalazi iu čistom obliku i kao komponenta sedimentnih stijena. Među glavnim svojstvima ovog metala potrebno je istaknuti dobru fleksibilnost i savitljivost, duktilnost, što mu omogućava da se koristi u različitim industrijama.

Legure uranijuma podvrgnute termičkoj obradi odlikuju se visokom otpornošću na koroziju; proizvodi napravljeni od njih ne mijenjaju oblik zbog promjena temperature. Zbog toga se ovaj metal koristio za izradu alatnog čelika sve do sredine 30-ih godina prošlog stoljeća, ali je kasnije ova tehnologija napuštena.

8

Tungsten je na 8. mjestu u našoj ljestvici. Ovaj metal ima neverovatna, vatrostalna svojstva bez premca. Vri na neverovatno visokoj temperaturi - 5900 stepeni. A ovaj tvrdi srebrno-sivi metal sa karakterističnim sjajem ne boji se čak ni najagresivnijih hemikalija, lako se oblikuje tokom procesa kovanja i sposoban je da se rastegne u najtanji konac bez pucanja. Volframova nit - svako je čuo i vidio. Dakle, ova nit je napravljena od volframa.

Sa njemačkog se riječ "volfram" prevodi kao "vučja pjena"
Metal je otkrio švedski hemičar Carl Scheele 1781

7 renijum

Ovaj srebrno-bijeli prelazni metal spada u skupu kategoriju, nezamjenjiv je u procesu proizvodnje moderne elektronike i tehnologije. Renij je dobio titulu jednog od najtrajnijih metala na svijetu zbog svoje tvrdoće i gustine, koji se ne smanjuju ni pod utjecajem temperaturnih promjena. Renijum je vatrostalan i proizvodi se od molibdena i rude bakra. Ovaj proces je prilično složen i radno intenzivan, što objašnjava visoku cijenu gotovog metala. Za dobijanje 1 kg renija potrebno je 2 hiljade tona rude, gotova proizvodnja ovog metala nije veća od 40 tona godišnje.

Renij su izmislili poznati njemački hemičari Ida i Walter Noddack, a nazvali su ga u čast slikovite rijeke Rajne.

6 Osmijum

Šesto mjesto u našoj ocjeni zauzima osmijum, najjači metal na svijetu, koji pripada grupi platine i odlikuje se nevjerovatnom gustinom. Po analogiji sa većinom platinastih metala, osmijum je vatrostalan i tvrd, ali je istovremeno i krhak; ne boji se mehaničkih oštećenja i izloženosti agresivnim tvarima.

Posebnost osmijuma je njegova srebrno-bijela boja s jedva primjetnom plavičastom nijansom i prilično neugodnim mirisom (nešto što podsjeća na kombinaciju bijelog luka i izbjeljivača). Ovaj metal se u prirodi ne nalazi u čistom obliku, vrlo retko se može naći u kombinaciji sa iridijumom, i to samo u nekim područjima Sibira, Kanade, SAD-a i Južne Afrike. Osmijuma je malo, pa je izuzetno skup i koristi se samo tamo gdje je opravdano enormno ulaganje u njegovo vađenje. Ovaj metal se koristi u elektronici, svemirskoj i hemijskoj industriji i hirurgiji. On je glavna komponenta u proizvodnji rijetkog lijeka - kortizona.

Osmijum je najskuplji metal na svetu. Cijena za 1 gram može dostići 200 hiljada dolara.

5

Berilijum je svetlosive boje i karakteriše ga tvrdoća, otpornost na vatru, dobra toplotna provodljivost i toksičnost. Metal se vadi iz stijena i naširoko ga koristi moderna nauka. Neophodan je u svemirskoj industriji i avijaciji, u nuklearnoj energiji i metalurgiji.

4

Krom je najčešći od najtvrđih metala na svijetu, od kojih se proizvode proizvodi

koji će se sigurno naći u svakom domu. Izdržljiv je, otporan na agresivna okruženja, ima nježno plavu boju i karakterističan sjaj. Krom je u prirodi široko rasprostranjen u obliku hrom željezne rude, koristi se u gotovo svim industrijama, a dodaje se i drugim metalima kako bi im dao dodatnu tvrdoću, otpornost na koroziju i poboljšao njihov izgled. Kromirani dijelovi interijera, vodovodne instalacije i kućanskih aparata postaju izvrstan ukras za svaki dom.

Tačka topljenja hroma je 1907 stepeni, ključa na temperaturi od 2671 stepen. U svom čistom obliku, hrom je veoma viskozan i viskozan, ali u kombinaciji sa kiseonikom postaje krhak i izuzetno tvrd.

3

Tantal je na 3. mjestu u našoj rang listi; dostojan je „bronzane medalje“ kao jedan od najtrajnijih metala na planeti. Tantal ima srebrnastu boju sa karakterističnim olovnim sjajem, odlikuje se povećanom tvrdoćom i neverovatnom gustinom. Uz vatrostalnost, čvrstoću, otpornost na rđu i agresivne kemijske utjecaje, ovaj metal karakterizira duktilnost. Lako se obrađuje, što je visoko cijenjeno u hemijskoj industriji i metalurgiji. Metal je neophodan prilikom izgradnje nuklearnih reaktora, glavni je element legura otpornih na toplinu.

2 Rutenijum

Rutenijum je srebrne boje i karakteriše ga jedinstvena karakteristika – prisustvo fragmenata mišićnog tkiva živih bića. Prema naučnicima, upravo je ovaj neobičan sastav uticao na svojstva metala i učinio ga super jakim.
Rutenijum nije samo jak i tvrd, već je i hemijski stabilan, može formirati kompleksna jedinjenja i igra ulogu katalizatora hemijskih reakcija. Gore opisana svojstva ovog metala čine ga nezamjenjivim u proizvodnji raznih ožičenja i kontakata, te laboratorijskog staklenog posuđa. Metal je takođe tražen u nakitu. Što se tiče same proizvodnje rutenija, ona je gotovo u potpunosti koncentrisana u Južnoafričkoj Republici.

1 Iridijum

Iridijum je jednoglasno nagrađen titulom najjačeg metala na svijetu - vatrostalne tvari neviđene tvrdoće. To je izuzetno rijedak metal, koji se ne nalazi u čistom obliku, ali se ponekad vadi u kombinaciji s osmijumom. Iridijum je tvrd i stoga je težak za mašinsku obradu i otporan je na hemikalije. Koristi se za davanje dodatne otpornosti na oksidaciju kromu i titanu i koristi se u nakitu i mnogim industrijama.