Найдивовижніші речовини

Представляємо добірку хімічних рекордів із Книги рекордів Гіннесса.
У зв'язку з тим, що постійно відкриваються нові речовини, ця добірка не є постійною.

Хімічні рекорди для неорганічних речовин

  • Найпоширеніший елемент у земній корі – кисень O. Його ваговий вміст становить 49% від маси земної кори.
  • Найрідкісніший елемент у земній корі - астат At. Його вміст у всій земній корі становить лише 0,16 грн. Друге місце за рідкістю займає Франція Fr.
  • Найпоширеніший елемент у всесвіті - водень Н. Приблизно 90% всіх атомів у всесвіті - це водень. Друге місце за поширеністю у всесвіті займає гелій He.
  • Найсильніший стабільний окислювач – комплекс дифториду криптону та пентафториду сурми. Через сильну окислювальну дію (окисляє майже всі елементи у вищі ступені окислення, в тому числі окислює кисень повітря) для нього дуже важко виміряти електродний потенціал. Єдиний розчинник, який з ним реагує досить повільно — безводний фтористий водень.
  • Найщільніша речовина на планеті Земля – осмій. Щільність осмію дорівнює 22,587 г/см3.
  • Найлегший метал – літій Li. Щільність літію дорівнює 0,543 г/см3.
  • Найбільш щільним з'єднанням є карбід дивольфраму W 2 C. Щільність карбіду дивольфраму становить 17,3 г/см 3 .
  • В даний час твердою речовиною з найменшою густиною є графенові аерогелі. Вони являють собою систему з графен і нанотрубок заповнених повітряними прошарками. Найлегший з таких аерогелів має густину 0,00016 г/см 3 . Попередня тверда речовина з найменшою щільністю кремнієвий аерогель (0,005 г/см 3). Кремнієвий аерогель використовують при збиранні мікрометеоритів, присутніх у хвостах комет.
  • Найлегший газ і, водночас, найлегшим неметал - це водень. Маса 1 літра водню дорівнює лише 0,08988 гр. До того ж, водень також легкоплавкий неметал при звичайному тиску (температура плавлення дорівнює -259,19 0 С).
  • Найлегша рідина – рідкий водень. Маса 1 літра рідкого водню становить лише 70 грам.
  • Найважчим неорганічним газом при кімнатній температурі є гексафторид вольфраму WF 6 (температура кипіння дорівнює +17 0 C). Щільність гексафториду вольфраму як газу становить 12,9 г/л. Серед газів із температурою кипіння нижче 0 °C рекорд належить гексафториду телуру TeF 6 із щільністю газу при 25 0 С 9,9 г/л.
  • Найдорожчий метал у світі – каліфорній Cf. Ціна 1 грама ізотопу 252 Cf сягає 500 тис. доларів США.
  • Гелій He є речовиною із найменшою температурою кипіння. Його температура кипіння дорівнює -269 0 С. Гелій - єдина речовина, що не має температури плавлення при звичайному тиску. Навіть при абсолютному нулі він залишається рідким і може бути отриманий у твердому вигляді лише під тиском (3 МПа).
  • Найбільш тугоплавкий метал та речовина з найбільшою температурою кипіння – вольфрам W. Температура плавлення вольфраму становить +3420 0 С, а температура кипіння +5680 0 С.
  • Найтугоплавкіший матеріал - це сплав карбідів гафнію та танталу (1:1) (температура плавлення +4215 0 С)
  • Найбільш легкоплавкий метал – ртуть. Температура плавлення ртуті дорівнює -38,87 0 С. Ртуть є також найважчою рідиною, щільність при 25°C становить 13,536 г/см 3 .
  • Найстійкішим до кислот металом є іридій. До цих пір не відомо жодної кислоти або їх суміші, в яких розчинявся б іридій. Однак його можна розчинити в лугах із окислювачами.
  • Найсильнішою стабільною кислотою є розчин пентафториду сурми у фтористому водні.
  • Найтвердішим металом є хром Cr.
  • Найм'якшим металом при 25 0 C є цезій.
  • Найбільш твердим матеріалом, як і раніше, є алмаз, хоча є вже близько десятка речовин, що наближаються до нього за твердістю (карбід і нітрид бору, нітрид титану і т.д.).
  • Найбільш електропровідним металом за кімнатної температури є срібло Ag.
  • Найнижча швидкість звуку в рідкому гелії при температурі 2,18 К вона становить всього 3,4 м/с.
  • Найвища швидкість звуку в алмазі – 18600 м/с.
  • Ізотоп із найкоротшим періодом напіврозпаду це Li-5, який розпадається за 4,4·10-22 секунди (викид протона). Через такий малий час життя не всі вчені визнають факт його існування.
  • Ізотоп з найдовшим виміряним періодом напіврозпаду це Te-128, його період напіврозпаду становить 2,2 1024 років (подвійний β-розпад).
  • Найбільше число стабільних ізотопів мають ксенон і цезій (по 36).
  • Найкоротшими назвами хімічного елемента мають бор та йод (по 3 літери).
  • Найдовшими назвами хімічного елемента (по одинадцять букв) мають протактіній Pa, резерфордій Rf, дармштадт Ds.

Хімічні рекорди для органічних речовин

  • Найважчим органічним газом при кімнатній температурі і найважчим газом серед усіх при кімнатній температурі є N-(октафторбут-1-іліден)-O-трифторметилгідроксиламін (т. кіп. +16 С). Його густина у вигляді газу становить 12,9 г/л. Серед газів із температурою кипіння нижче 0°C рекорд належить перфторбутану із щільністю газу при 0°С 10,6 г/л.
  • Найбільш гіркою речовиною є денатонія сахаринат. Поєднання денатонію бензоату з натрієвою сіллю сахарину дало речовину в 5 разів гіршу, ніж попередній рекордсмен (денатонію бензоат).
  • Найбільш нетоксичною органічною речовиною є метан. При збільшенні його концентрації інтоксикація виникає через нестачу кисню, а чи не внаслідок отруєння.
  • Найсильніший адсорбент для води був отриманий у 1974 році з похідного крохмалю, акриламіду та акрилової кислоти. Ця речовина здатна утримувати воду, маса якої в 1300 разів перевищує її власну.
  • Найсильніший адсорбент для нафтопродуктів – це вуглецевий аерогель. 3,5 кг цієї речовини здатне поглинути 1 тонну нафти.
  • Найбільш смердючими сполуками є етилселенол і бутилмеркаптан – їх запах нагадує комбінацію запахів гниючої капусти, часнику, цибулі та нечистот одночасно.
  • Найсолодшою ​​речовиною є N-((2,3-метилендіоксифенілметиламіно)-(4-ціанофеніліміно)метил)амінооцтова кислота (lugduname). Ця речовина в 205 000 разів перевищує по солодощі 2% розчин сахарози. Існує кілька його аналогів з аналогічною насолодою. З промислових речовин найсолодшим є талін (комплекс тауматину та солей алюмінію), який у 3 500 — 6 000 разів солодший за сахарозу. Останнім часом у харчовій промисловості з'явився неотам, що володіє солодощами в 7000 разів вище сахарози.
  • Найповільнішим ферментом є нітрогеназа, що каталізує засвоєння бульбочковими бактеріями атмосферного азоту. Повний цикл перетворення однієї молекули азоту на 2 іони амонію займає півтори секунди.
  • Органічною речовиною з найбільшим вмістом азоту є або біс(діазотетразоліл)гідразин C2H2N12, що містить 86,6% азоту, або тетраазидометан C(N3)4, що містить 93,3% азоту (залежить від того, чи вважати останню речовину органічною чи ні) . Це вибухові речовини, надзвичайно чутливі до удару, тертя та тепла. З неорганічних речовин рекорд звичайно належить газоподібному азоту, а зі сполук азотистоводневої кислоти HN 3 .
  • Найдовша хімічна назва налічує 1578 знаків в англійському написанні та є модифікованою нуклеотидною послідовністю. Ця речовина називається: Adenosene. N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)adenylyl-(3'→5′)-4-deamino-4-(2,4-dimethylphenoxy)-2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3'→5 ′)-4-deamino-4-(2,4-dimethylphenoxy)-2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3'→5′)-N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3 '→5')-N--2'-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahydromethoxypyranyl)guanylyl-(3'→5')-N- -2'-O-(tetrahydromethoxypyranyl)guanylyl-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahydromethoxypyranyl)adenylyl-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahydromethoxypyranyl) )cytidylyl-(3'→5′)-4-deamino-4-(2,4-dimethylphenoxy)-2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3'→5′)-4-deamino-4-( 2,4-dimethylphenoxy)-2'-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahydromethoxypyranyl)guanylyl-(3'→5')-4-deamino- 4-(2,4-dimethylphenoxy)-2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3'→5′)-N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3'→5′)-N --2'-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahydromethoxypyranyl)adenylyl-(3'→5')-N--2'-O-( tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3'→5′)-N--2′-O-(tetrahydromethoxypyranyl)cytidylyl-(3'→5′)-N--2′,3′-O-(methoxymetylene)-octadecakis( 2-chlorophenyl)ester. 5′-.
  • Найдовшою хімічною назвою володіє ДНК, виділена з мітохондрії людини і що складається з 16569 пар нуклеотидів. Повна назва цієї сполуки містить близько 207 000 символів.
  • Система з найбільшого числа рідин, що не змішуються, знову розшаровується на компоненти після перемішування містить 5 рідин: мінеральне масло, силіконове масло, воду, бензиловий спирт і N-перфторэтилперфторпиридин.
  • Найщільніша органічна рідина при кімнатній температурі - це дііодметан. Його густина становить 3,3 г/см3.
  • Найбільш тугоплавкими індивідуальними органічними речовинами є ароматичні сполуки. З конденсованих це тетрабензгептацен (температура плавлення +570 С), з неконденсованих - п-септифеніл (температура плавлення +545 С). Існують органічні сполуки для яких не виміряна точно температура плавлення, наприклад, для гексабензокоронену вказується, що його температура плавлення вище 700 С. Продукт температурного зшивання поліакрилонітрилу розкладається при температурі близько 1000 С.
  • Органічна речовина, що має найбільшу температуру кипіння, - це гексатріаконілциклогексан. Він кипить за +551°С.
  • Найдовшим алканом є нонаконтатриктан C390H782. Його спеціально синтезували на дослідження кристалізації поліетилену.
  • Найдовшим білком є ​​білок м'язової тканини титин. Довжина його залежить від виду живого організму та локалізації. Титин миші, наприклад, має 35213 амінокислотних залишків (мол. вага 3906488 Da), титин людини має довжину до 33423 амінокислотних залишків (мол. вага 3713712 Da).
  • Найдовшим геномом є геном рослини Паріс японська (Paris japonica). Він містить 150 000 000 000 пар нуклеотидів - у 50 разів більше, ніж у людини (3200000000 пар нуклеотидів).
  • Найбільшою молекулою є ДНК першої хромосоми людини. Вона містить близько 10000000000 атомів.
  • Індивідуальною вибуховою речовиною з найвищою швидкістю детонації є 4,4′-динітроазофуроксан. Його виміряна швидкість детонації становила 9700 м/с. За неперевіреними даними, ще більшою швидкістю детонації володіє етилперхлорат.
  • Індивідуальною вибуховою речовиною з найвищою теплотою вибуху є етиленглікольдінітрат. Його теплота вибуху 6606 кДж/кг.
  • Найсильнішою органічною кислотою є пентаціаноциклопентадієн.
  • Найсильнішим підставою можливо є 2-метилциклопропеніллітій. Найсильнішою неіоногенною основою є фосфазен, досить складна будова.
Категорії

Метали людство почало активно використовувати ще 3000-4000 роках до нашої ери. Тоді люди познайомилися з найпоширенішими з них, це золото, срібло, мідь. Ці метали були дуже легко знайти на поверхні землі. Трохи пізніше вони пізнали хімію та почали виділяти з них такі види як олово, свинець та залізо. У Середньовіччі набирали популярності дуже отруйні види металів. В побуті був миш'як, яким було отруєно більше половини королівського двору у Франції. Так само і те, що допомагало вилікувати різні хвороби тих часів, починаючи від ангіни і до чуми. Вже до двадцятого століття було відомо понад 60 металів, а на початку XXI століття – 90. Прогрес не стоїть на місці та веде людство вперед. Але постає питання, який метал є важким і перевершує за вагою решту? І взагалі, які вони, ці найважчі метали у світі?

Багато хто помилково думає, що золото і свинець є найважчими металами. Чому так склалося? Багато з нас виросли на старих фільмах і бачили, як головний герой використовує свинцеву пластину для захисту від злісних куль. На додаток, і сьогодні використовують свинцеві пластини в деяких видах бронежилетів. А при слові золото у багатьох виринає картинка з важкими зливками цього металу. Але думати, що вони найважчі – помилково!

Для визначення найважчого металу треба брати до уваги його щільність, адже чим більша щільність речовини, тим вона важча.

ТОП-10 найважчих металів у світі

  1. Осмій (22,62 г/см 3),
  2. Іридій (22,53 г/см 3),
  3. Платина (21,44 г/см 3),
  4. Реній (21,01 г/см 3),
  5. Нептуній (20,48 г/см 3),
  6. Плутоній (19,85 г/см 3),
  7. Золото (19,85 г/см3)
  8. Вольфрам (19,21 г/см 3),
  9. Уран (18,92 г/см 3),
  10. Тантал (16,64 г/см3).

І де свинець? А він знаходиться набагато нижче в цьому списку, в середині другого десятка.

Осмій та іридій – найважчі метали у світі

Розглянемо основних важкоатлетів, які ділять 1 та 2 місця. Почнемо з іридію і заразом вимовимо слова подяки на адресу англійського вченого Смітсона Теннат, який в 1803 отримав цей хімічний елемент з платини, де був присутній разом з осмієм у вигляді домішки. Іридій із давньогрецької можна перекласти, як «райдуга». Метал має білий колір зі срібним відтінком і його можна назвати не тільки великоваговим, але й міцним. На нашій планеті його дуже мало і за рік його видобувають лише до 10000 кг. Відомо, що більшість родовищ іридію можна знайти на місцях падіння метеоритів. Деякі вчені приходять до думки, що цей метал раніше був широко поширений на нашій планеті, проте через свою вагу він постійно видавлював себе ближче до центру Землі. Іридій зараз широко затребуваний у промисловості та використовується для отримання електричної енергії. Також його люблять використовувати палеонтологи, і з допомогою іридію визначають вік багатьох знахідок. Крім того, цей метал можуть використовувати для покриття деяких поверхонь. Але зробити це важко.


Далі розглянемо осмій. Він найважчий у періодичній таблиці Менделєєва, ну, відповідно, і найважчий у світі метал. Осмій має олов'яно-білий із синім відтінок і також відкритий Смітсоном Теннатом одночасно з іридієм. Осмій практично неможливо обробити і здебільшого його знаходять на місцях падіння метеоритів. Він неприємно пахне, запах схожий на суміш хлору та часнику. І з давньогрецької перекладається, як «запах». Метал досить тугоплавкий і використовується в лампочках та інших приладах з тугоплавкими металами. За один грам цього елемента треба заплатити понад 10000 доларів, з цього зрозуміло, що метал дуже рідкісний.


Осмій

Як не крути, найважчі метали є великою рідкістю і тому дорого коштують. І треба запам'ятати на майбутнє, що ні золото, ні свинець – не найважчі метали у світі! Іридій та осмій – ось переможці у вазі!

Людина завжди прагнула знайти матеріали, які залишають жодних шансів своїм конкурентам. З давніх-давен вчені шукали найтвердіші матеріали у світі, найлегші і найважчі. Жага відкриттів призвела до відкриття ідеального газу та ідеально чорного тіла. Представляємо вам найдивовижніші речовини у світі.

1. Найчорніша речовина

Найчорніша речовина у світі називається Vantablack і складається з сукупності вуглецевих нанотрубок (див. вуглець та його алотропні модифікації). Простіше кажучи, матеріал складається з незліченної безлічі «волосків», потрапивши в які світло відскакує від однієї трубки до іншої. Таким чином поглинається близько 99,965% світлового потоку і лише мізерна частина відбивається назовні.
Відкриття Vantablack відкриває широкі перспективи застосування цього матеріалу в астрономії, електроніці та оптиці.

2. Найгорючіша речовина

Трифторид хлору є найгорючішою речовиною з будь-коли відомих людству. Є найсильнішим окислювачем і реагує практично з усіма хімічними елементами. Трифторид хлору здатний пропалити бетон і легко спалахує скло! Застосування трифториду хлору практично неможливе через його феноменальну займистість і неможливість забезпечити безпеку використання.

3. Найотруйніша речовина

Найсильніша отрута – це ботулотоксин. Ми знаємо його під назвою ботокс, саме так він називається у косметології, де знайшов своє основне застосування. Ботулотоксин – це хімічна речовина, яку виділяють бактерії Clostridium botulinum. Крім того, що ботулотоксин - найотруйніша речовина, так він ще й має найбільшу молекулярну масу серед білків. Про феноменальну отруйність речовини говорить той факт, що достатньо всього 0,00002 мг/л ботулотоксину, щоб на півдня зробити зону ураження смертельно небезпечною для людини.

4. Найгарячіша речовина

Це так званий кварк-глюонна плазма. Речовина була створена за допомогою зіткнення атомів золота при майже світловій швидкості. Кварк-глюонна плазма має температуру 4 трильйони градусів Цельсія. Для порівняння, цей показник вищий за температуру Сонця в 250 000 разів! На жаль, час життя речовини обмежено трильйонної однієї трильйонної секунди.

5. Найїдкіша кислота

У цій номінації чемпіоном стає фторидно-сурм'яна кислота H. Фторидно-сурм'яна кислота в 2×10 16 (двісті квінтильйонів) разів більш їдка, ніж сірчана кислота. Це дуже активна речовина, яка може вибухнути при додаванні невеликої кількості води. Випаровування цієї кислоти смертельно отруйні.

6. Найбільш вибухонебезпечна речовина

Найбільша вибухонебезпечна речовина — гептанітрокубан. Він дуже дорогий та застосовується лише для наукових досліджень. А ось трохи менш вибухонебезпечний октоген успішно застосовується у військовій справі та в геології при бурінні свердловин.

7. Найбільш радіоактивна речовина

"Полоній-210" - ізотоп полонію, який не існує в природі, а виготовляється людиною. Використовується для створення мініатюрних, але в той же час дуже потужних джерел енергії. Має дуже короткий період напіврозпаду і тому здатний викликати тяжку променеву хворобу.

8. Найважча речовина

Це, звичайно, фулерит. Його твердість майже вдвічі вища, ніж у натуральних алмазів. Детальніше про фулерит можна прочитати в нашій статті Найтвердіші матеріали у світі.

9. Найсильніший магніт

Найсильніший магніт у світі складається із заліза та азоту. В даний час широкому загалу недоступні деталі про цю речовину, проте вже зараз відомо, що новий супер-магніт на 18% потужніший за найсильніших магнітів, що застосовуються зараз, — неодимових. Неодимові магніти виготовляються з неодиму, заліза та бору.

10. Найплинніша речовина

Надплинний Гелій II майже не має в'язкості при температурах, близьких до абсолютного нуля. Цією властивістю зумовлено його унікальну властивість просочуватися і виливатися з посудини, виготовленої з будь-якого твердого матеріалу. Гелій II має перспективи використання як ідеальний термопровідник, в якому не розсіюється тепло.

Серед речовин завжди намагаються виділити ті, які мають крайній ступінь певної властивості. Людей завжди приваблювали найтвердіші матеріали, найлегші чи важкі, легко та тугоплавкі. Ми винайшли поняття ідеального газу та ідеально чорного тіла, а потім намагалися знайти максимально наближені до цих моделей природні аналоги. В результаті людині вдалося знайти чи створити дивовижні речовини.


1. Найчорніша речовина

Ця речовина здатна поглинати до 99,9% світла, практично ідеальне чорне тіло. Його отримали з особливо з'єднаних шарів вуглецевих нанотрубок. Поверхня отриманого матеріалу шорстка і мало відбиває світло. Області застосування для такої речовини великі – від суперпровідникових систем до покращення властивостей оптичних систем. Наприклад, за рахунок застосування подібного матеріалу вдалося підняти якість телескопів і набагато підвищити ефективність сонячних батарей.

2. Найбільш пальне речовина

Мало хто не чув про напалм. Але це лише один із представників класу сильних горючих речовин. До них відноситься і стироф, і особливо трифторид хлору. Цей сильний окислювач може спалахнути навіть скло, бурхливо реагує практично з усіма неорганічними та органічними сполуками. Відомі випадки, коли пролита тонна трифториду хлору внаслідок пожежі пропалила вглиб на 30 сантиметрів бетонне покриття майданчика та ще метрову гравійно-піщану подушку. Були спроби використовувати речовину як бойове отруйне або ракетне паливо, але їх залишили через надто велику небезпеку.

3. Отруйна речовина

Найсильніша отрута на землі є одночасно і одним із найпопулярніших косметичних засобів. Йдеться про ботулотоксини, що в косметології застосовуються під назвою ботокс. Ця речовина є продуктом життєдіяльності бактерій Clostridium botulinum і має найбільшу молекулярну масу серед білків. Саме цим обумовлені його властивості як найсильнішої отруйної речовини. Достатньо 0,00002 мг.мин/л сухої речовини, щоб зробити на 12 годин зону ураження смертельною для людини. Крім того, ця речовина чудово вбирається зі слизових і викликає сильні неврологічні симптоми.

4. Найгарячіша речовина

У глибинах зірок горять ядерні багаття, досягаючи неймовірних температур. Але людині вдалося наблизитись до цих цифр, отримавши кварк-глюонний «суп». Ця речовина має температуру 4 трильйони градусів Цельсія, що у 250 тисяч разів гарячіше за Сонце. Воно отримано при зіткненні майже світлової швидкості атомів золота, у результаті було розплавлено нейтрони і протони. Щоправда, проіснувала ця речовина всього трильйонну одну трильйонну секунду і займала одну трильйонну сантиметра.

У цій номінації рекордсменом стає фторидно-сурм'яна кислота. Вона в 21019 разів більш їдка, ніж сірчана кислота, здатна проплавити скло та вибухнути при додаванні води. До того ж вона виділяє смертельно отруйні випари.

6. Найбільш вибухонебезпечна речовина

Октоген є найсильнішим вибуховим речовиною, до того ж стійким до високих температур. Саме це робить його незамінним у військовій справі – для створення кумулятивних зарядів, пластитів, потужної вибухівки, наповнювачів для запалів ядерних зарядів. Також октоген застосовують і в мирних цілях, наприклад, при бурінні високотемпературних газових і нафтових свердловин, а також як компонент твердого ракетного палива. Є у октогену і аналог гептанітрокубан, який має ще більшу вибухову міць, але й дорожчий, а тому застосовується більше в лабораторних умовах.

7. Найбільш радіоактивна речовина

Ця речовина не має у природі стабільних ізотопів, при цьому генерує величезну кількість радіоактивного випромінювання. Один із ізотопів, «полоній-210», використовується для створення дуже легких, компактних і при цьому найпотужніших нейтронних джерел. Крім того, у сплавах з деякими металами полоній використовують для створення джерел тепла для атомних установок, зокрема подібні пристрої використовують у космосі. При цьому через короткий напіврозпад цього ізотопу він є високотоксичною речовиною, здатною викликати важку променеву хворобу.

8. Найважча речовина

У 2005 році німецькі вчені сконструювали речовину у вигляді алмазного наностержня. Він є набір алмазів в наномасштабі. Така речовина має найменший ступінь стиснення і найбільшу питому щільність із відомих людству. Крім того, покриття з подібного матеріалу матиме величезну зносостійкість.

9. Найсильніша магнітна речовина

Ще одне створення фахівців із лабораторій. Воно було отримано на основі заліза та азоту в 2010 році. Поки деталі тримають у секреті, оскільки попередню речовину в 1996 році не вдалося повторно відтворити. Але вже відомо, що рекордсмен має на 18% сильніші магнітні властивості, ніж найближчий аналог. Якщо ця речовина стане доступною у промислових масштабах, то очікується появи найпотужніших електромагнітних двигунів.

10. Найбільш сильна надплинність

Гелій II має високу термопровідність і повну відсутність в'язкості при екстремально низьких температурах, тобто виявляє властивість надплинності. Він здатний проникати через тверді матеріали, мимоволі виливатися з будь-якого контейнера. Ця речовина може стати ідеальним термопровідником, в якому тепло рухається швидше як хвиля і не розсіюється.

Використана:За містом

З давніх-давен люди активно використовують різні метали. Після вивчення їх властивостей речовини зайняли гідне місце в таблиці знаменитого Д. Менделєєва. Досі не вщухають суперечки вчених щодо питання, якому металу привласнити звання найважчого та найгустішого у світі. На чаші терезів два елементи менделєєвської таблиці - іридій, а також осмій. Чим вони цікаві читайте далі.

Протягом століть люди займалися вивченням корисних властивостей найпоширеніших металів планети. Найбільше відомостей наука зберігає про золото срібло та мідь. Згодом людство познайомилося із залізом, легшими металами – оловом та свинцем. У світі Середньовіччя люди активно користувалися миш'яком, а хвороби лікували ртуттю.

Завдяки стрімкому прогресу сьогодні найважчими і щільними металами вважається не один елемент таблиці, а відразу два. Під номером 76 розташований осмій (Os), а під номером 77 – іридій (Ir), речовини мають такі показники густини:

  • осмій важкий завдяки щільності 22,62 г/см³;
  • іридій не набагато легше – 22,53 г/см³.

Щільність відносять до фізичних властивостей металів, вона є співвідношенням маси речовини до його обсягу. Теоретичні розрахунки щільності обох елементів мають деякі похибки, тому обидва метали сьогодні прийнято вважати найважчими.

Для наочності можна порівняти вагу звичайної пробки з вагою пробки із найважчого металу у світі. Щоб врівноважити чаші терезів з пробкою з осмію або іридію, потрібно більше сотні традиційних пробок.

Історія відкриття металів

Обидва елементи були відкриті на зорі XIX століття вченим Смітсоном Теннант. Багато дослідників того часу займалися вивченням властивостей сирої платини, опрацьовуючи її «царською горілкою». Тільки Теннанту вдалося виявити в отриманому осаді дві хімічні речовини:

  • осадовий елемент із стійким запахом хлору вчений назвав осмієм;
  • субстанція з мінливим забарвленням отримала назву іридій (райдуга).

Обидва елементи були представлені єдиним сплавом, який вдалося розділити вченому. Подальшим дослідженням самородків платини зайнявся російський хімік К. Клаус, який ретельно досліджував властивості осадових елементів. Складність визначення найважчого металу у світі полягає у невисокій різниці їхньої щільності, яка не є величиною постійної.

Яскраві характеристики найщільніших металів

Добуті експериментальним шляхом речовини є порошок, що досить важко обробляється, кування металів вимагає дуже високих температур. Найбільш поширеною формою співдружності іридію з осмієм є сплав осмистого іридію, який видобувають у родовищах платини, пластах залягання золота.

Найчастішим місцем виявлення іридію вважаються метеорити, багаті на залізо. Самородного осмію у світі природи не знайти, лише у співдружності з іридієм та іншими компонентами платинової групи. Поклади часто містять сполуки сірки з миш'яком.

Особливості найважчого та найдорожчого металу у світі

Серед елементів періодичної таблиці Менделєєва найдорожчим вважається осмій. Сріблястий метал із блакитним відливом належить до платинової групи благородних хімічних сполук. Свій блиск найщільніший, але дуже тендітний метал не втрачає під впливом високих температурних показників.

Характеристики

  • Елемент №76 Osmium має атомну масу 190,23 а.
  • Розплавлена ​​при температурі 3033°C речовина закипить при 5012°C.
  • Найважчий матеріал має щільність 22,62 г/см³;
  • Структура кристалічних ґрат має гексагональну форму.

Незважаючи на дивовижно холодний блиск сріблястого відливу, осмій не годиться для виробництва ювелірних виробів через високу токсичність. Для плавки прикраси була б потрібна температура, як на поверхні Сонця, адже самий щільний у світі метал руйнується при механічному впливі.

Перетворюючись на порошок, осмій взаємодіє з киснем, реагує на сірку, фосфор, селен, на царську горілку дуже повільна реакція речовини. Osmium не має магнетизму, сплави мають схильність до окислення, формування кластерних сполук.

Де застосовують

Найважчий і неймовірно щільний метал має високу зносостійкість, тому добавка його до сплавів значно підвищує їхню міцність. Застосування осмію переважно пов'язані з хімічної промисловістю. Крім того, його використовують для наступних потреб:

  • виготовлення ємностей, призначених для зберігання відходів ядерного синтезу;
  • потреб ракетобудування, збройового виробництва (боєголовки);
  • у годинниковій промисловості для виготовлення механізмів брендових моделей;
  • для виробництва хірургічних імплантатів, деталей кардіостимуляторів.

Цікаво, що найщільніший метал вважається єдиним у світі елементом, непідвладним впливу агресії «пекельної» суміші кислот (азотна та соляна). Алюміній, з'єднаний з осмієм, стає настільки пластичним, що його можна витягувати без розриву.

Таємниці рідкісного і щільного у світі металу

Приналежність іридію до платинової групи наділяє його властивістю несприйнятливості до обробки кислотами та їх сумішами. У світі іридій одержують із анодних шламів при мідно-нікелевому виробництві. Після обробки шламу царською горілкою, осад, що випав, прожарюють, результатом чого стає видобуток іридію.

Характеристики

Найтвердіший метал сріблясто-білого кольору має наступну групу властивостей:

  • елемент таблиці Менделєєва Iridium №77 має атомну масу 192,22 а.е.м.;
  • розплавлену при температурі 2466°C речовина закипить при 4428°C;
  • щільність розплавленого іридію – в межах 19,39 г/см³;
  • щільність елемента за кімнатної температури – 22,7 г/см³;
  • кристалічні грати іридію асоціюються з гранецентрованим кубом.

Тяжкий іридій не змінюється під впливом нормальної температури повітря. Результатом прожарювання під впливом нагрівання за певних температур стає утворення багатовалентних сполук. Порошок свіжого осаду іридієвої черні піддається частковому розчиненню горілкою, а також розчином хлору.

Галузь застосування

Хоча Iridium належить до дорогоцінних металів, для ювелірних виробів його застосовують рідко. Елемент, який погано піддається обробкам, дуже затребуваний при будівництві доріг, виробництві автомобільних деталей. Сплави з непідданим окисленню найщільнішим металом застосовуються для наступних цілей:

  • виготовлення тиглів для проведення лабораторних дослідів;
  • виробництва спеціальних мундштуків для склодувів;
  • покриття кінчиків пір'я та стрижнів кулькових ручок;
  • виготовлення довговічних свічок запалювання для автомобілів;

Сплави з ізотопами іридію використовують на зварювальному виробництві, приладобудуванні, для вирощування кристалів у складі лазерної техніки. Застосування найважчого металу дозволило здійснювати лазерну корекцію зору, дроблення каміння у нирках та інші медичні процедури.

Хоча Iridium позбавлений токсичності та небезпечний для біологічних організмів, у природному середовищі можна зустрітися його небезпечним ізотопом – гексафторидом. Вдихання парів отруйної речовини веде до миттєвої задухи та смерті.

Місця природного залягання

Поклади найщільнішого металу Iridium у світі природи мізерно малі, їх набагато менше, ніж запасів платини. Імовірно, найважча речовина змістилася до ядра планети, тому обсяги промислового видобутку елемента невеликі (близько трьох тонн на рік). Вироби зі сплавів з іридієм можуть прослужити до 200 років, коштовності стануть довговічнішими.

Самородків найважчого металу з неприємним запахом Osmium у природі не знайти. У складі мінералів можна виявити сліди осмистого іридію разом із платиною та паладієм, рутенією. Поклади осмистого іридію розвідані на території Сибіру (Росія), деяких штатів Америки (Аляска та Каліфорнія), Австралії та Південній Африці.

Якщо виявлено поклади платини, вдасться виділити осмій з іридієм для зміцнення та посилення фізичних чи хімічних сполук різних виробів.