ออสเมียม VS อิริเดียม

ข้อพิพาทเกี่ยวกับองค์ประกอบทั้งสองของตารางธาตุที่ยากกว่านั้นยังไม่ลดลง สำหรับสิทธิ์นี้ สององค์ประกอบที่หนักที่สุดของตารางแข่งขันกัน - Osmium (76) และ Iridium (77) ความหนาแน่นของธาตุทั้งสองอยู่ที่ประมาณ 22.6 g / cm 3

ไม่เหมือนกับผู้นำที่ชัดเจนในหมู่โลหะเบา มันไม่ง่ายนักกับโลหะหนัก ดังนั้นเราจะพิจารณาโลหะทั้งสองนี้

อิริเดียม

กว่าสองศตวรรษผ่านไปแล้วตั้งแต่ข้อมูลแรกเกี่ยวกับทองคำขาว ซึ่งเป็นโลหะสีขาวจากอเมริกาใต้ปรากฏขึ้น เป็นเวลานานที่ผู้คนเชื่อว่าเป็นโลหะบริสุทธิ์เช่นเดียวกับทองคำ ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 เท่านั้น Wollaston สามารถแยกแพลเลเดียมและโรเดียมออกจากแพลตตินั่มพื้นเมืองได้ และในปี 1804 Tennant ได้ศึกษาตะกอนสีดำที่เหลือหลังจากละลายแพลตตินั่มพื้นเมืองใน aqua regia พบอีกสององค์ประกอบในนั้น หนึ่งในนั้นเขาเรียกว่าออสเมียมและตัวที่สอง - อิริเดียม เกลือของธาตุนี้ถูกระบายสีด้วยสีต่างๆ ภายใต้สภาวะที่ต่างกัน คุณสมบัตินี้เป็นพื้นฐานสำหรับชื่อ: ในภาษากรีก คำว่า ιρις หมายถึง "รุ้ง"

นักเคมีชาวรัสเซีย

ในปี ค.ศ. 1841 ศาสตราจารย์คาร์ล คาร์โลวิช เคลาส์ นักเคมีชาวรัสเซียผู้โด่งดังได้เริ่มค้นคว้าสิ่งที่เรียกว่าแพลตตินั่มเรซิดิว นั่นคือ สารตกค้างที่ไม่ละลายน้ำที่เหลืออยู่หลังการบำบัดทองคำขาวดิบด้วย aqua regia “ในตอนเริ่มต้นของงานของฉัน” Klaus เขียนว่า “ฉันรู้สึกประหลาดใจกับความมั่งคั่งที่เหลืออยู่ของฉัน เพราะฉันสกัดมันออกมา นอกจากแพลตตินั่ม 10% แล้ว ยังมีอิริเดียม โรเดียม ออสเมียม และแพลเลเดียมอีกจำนวนหนึ่ง และส่วนผสมของโลหะต่างๆ ที่มีเนื้อหาพิเศษ” ...

Klaus แจ้งเจ้าหน้าที่เหมืองแร่เกี่ยวกับความมั่งคั่งของซากศพ เจ้าหน้าที่เริ่มให้ความสนใจกับการค้นพบของนักวิทยาศาสตร์คาซานซึ่งสัญญาว่าจะให้ประโยชน์อย่างมาก เหรียญถูกสร้างจากแพลตตินั่มในขณะนั้นและ โลหะมีค่าของที่เหลือดูเหมือนมีแนวโน้มมาก อีกหนึ่งปีต่อมา โรงกษาปณ์เซนต์ปีเตอร์สเบิร์กมอบของเหลือครึ่งปอนด์ให้กับเคลาส์ แต่พวกเขากลับกลายเป็นว่าไม่ดีในแพลตตินั่ม และนักวิทยาศาสตร์ตัดสินใจที่จะทำการวิจัยเกี่ยวกับพวกเขา "น่าสนใจสำหรับวิทยาศาสตร์"

"เป็นเวลาสองปี" Klaus เขียน "ฉันมีส่วนร่วมอย่างต่อเนื่องในการวิจัยที่ยากลำบาก ยาวนาน และไม่ดีต่อสุขภาพนี้" และในปี พ.ศ. 2388 ได้ตีพิมพ์ผลงานเรื่อง "Chemical Investigation of the Remains of Ural Platinum Ore และ Metal of Ruthenium" นี่เป็นการศึกษาคุณสมบัติของแพลตตินั่มแอนะล็อกอย่างเป็นระบบครั้งแรก มันถูกอธิบายครั้งแรกและ คุณสมบัติทางเคมีอิริเดียม.

Klaus สังเกตว่าเขามีส่วนร่วมในอิริเดียมมากกว่าโลหะอื่นในกลุ่มแพลตตินัม ในบทเกี่ยวกับอิริเดียม เขาได้ให้ความสนใจกับความไม่ถูกต้องของ Berzelius ในการกำหนดค่าคงที่พื้นฐานขององค์ประกอบนี้ และอธิบายความไม่ถูกต้องเหล่านี้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่านักวิทยาศาสตร์ที่เคารพนับถือได้ทำงานกับอิริเดียมที่มีรูทีเนียมเจือปน ซึ่งยังไม่ทราบ นักเคมีและถูกค้นพบเฉพาะในระหว่าง "การศึกษาทางเคมีของแร่ทองคำขาวอูราลและโลหะรูทีเนียมที่ตกค้าง" เท่านั้น

มันคืออะไรอิริเดียม?

มวลอะตอมของธาตุ 77 คือ 192.2 ในตารางธาตุจะอยู่ระหว่างออสเมียมและแพลตตินั่ม และในธรรมชาติจะพบส่วนใหญ่อยู่ในรูปของออสมัสอิริเดียม ซึ่งเป็นคู่หูที่พบบ่อยของแพลตตินั่มพื้นเมือง ไม่มีอิริเดียมพื้นเมืองในธรรมชาติ

อิริเดียมเป็นโลหะสีขาวเงินที่แข็งมาก หนักและทนทาน ตาม International Nickel & Co นี่เป็นองค์ประกอบที่หนักที่สุด: ความหนาแน่นของมันคือ 22.65 g / cm 3 และความหนาแน่นของสหายคงที่ของมันคือ osmium น้ำหนักที่สองคือ 22.61 g / cm 3 จริงอยู่ นักวิจัยส่วนใหญ่ยึดถือมุมมองที่แตกต่าง: พวกเขาเชื่อว่าอิริเดียมยังเบากว่าออสเมียมเล็กน้อย

คุณสมบัติทางธรรมชาติของอิริเดียม (aka platinoid!) มีความต้านทานการกัดกร่อนสูง กรดไม่ทำปฏิกิริยากับมันทั้งที่อุณหภูมิปกติหรือที่อุณหภูมิสูง แม้แต่ aqua regia ที่มีชื่อเสียง อิริเดียมเสาหินก็แข็งแกร่งเกินไป เฉพาะด่างที่หลอมเหลวและโซเดียมเปอร์ออกไซด์เท่านั้นที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันขององค์ประกอบหมายเลข 77

อิริเดียมทนต่อฮาโลเจน เขาทำปฏิกิริยากับพวกมันด้วยความยากลำบากและที่อุณหภูมิสูงขึ้นเท่านั้น คลอรีนสร้างคลอไรด์สี่ชนิดด้วยอิริเดียม: IrCl, IrCl 2, IrCl 3 และ IrCl 4 อิริเดียมไตรคลอไรด์สามารถหาได้ง่ายที่สุดจากผงอิริเดียมที่วางอยู่ในกระแสคลอรีนที่อุณหภูมิ 600 ° C สารประกอบฮาโลเจนเพียงชนิดเดียวที่อิริเดียมเป็นเฮกซะวาเลนท์คือ IrF 6 ฟลูออไรด์ อิริเดียมบดละเอียดจะถูกออกซิไดซ์ที่ 1,000 ° C และในกระแสออกซิเจน และสามารถรับสารประกอบหลายชนิดขององค์ประกอบที่แตกต่างกันได้

เช่นเดียวกับโลหะกลุ่มแพลตตินัม อิริเดียมสร้างเกลือที่ซับซ้อน ในหมู่พวกเขามีเกลือที่มีไอออนบวกที่ซับซ้อนเช่น Cl 3 และเกลือที่มีแอนไอออนเชิงซ้อนเช่น K 3 · 3H 2 O ในฐานะตัวแทนเชิงซ้อน อิริเดียมคล้ายกับเพื่อนบ้านในตารางธาตุ

อิริเดียมบริสุทธิ์ได้มาจากอิริเดียมออสมัสดั้งเดิมและจากซากแร่แพลตตินัม (หลังจากสกัดแพลตตินัม ออสเมียม แพลเลเดียม และรูทีเนียมแล้ว) เราจะไม่อาศัยเทคโนโลยีในการรับอิริเดียมโดยอ้างถึงผู้อ่านถึงบทความ "โรเดียม", "ออสเมียม" และ "แพลตตินั่ม"

อิริเดียมได้มาในรูปของผง ซึ่งจากนั้นกดลงในผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปและหลอมรวม หรือผงถูกหลอมในเตาไฟฟ้าในบรรยากาศอาร์กอน อิริเดียมบริสุทธิ์สามารถปลอมแปลงได้เมื่อร้อน แต่ที่อุณหภูมิปกติ อิริเดียมจะเปราะและไม่สามารถแปรรูปได้ไม่ว่าด้วยวิธีใด

อิริเดียมในการดำเนินการ

อิริเดียมบริสุทธิ์ใช้ทำถ้วยใส่ตัวอย่างสำหรับใช้ในห้องปฏิบัติการและหลอดเป่าสำหรับเป่าแก้วทนไฟ คุณสามารถใช้อิริเดียมเป็นสารเคลือบได้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม พบปัญหาที่นี่ ด้วยวิธีการอิเล็กโทรไลต์ทั่วไป อิริเดียมแทบจะไม่ถูกนำไปใช้กับโลหะอื่น และการเคลือบค่อนข้างหลวม อิเล็กโทรไลต์ที่ดีที่สุดคืออิริเดียมเฮกซาคลอไรด์ที่ซับซ้อน แต่จะไม่เสถียรในสารละลายที่เป็นน้ำ และถึงกระนั้นคุณภาพของการเคลือบก็ยังไม่ดี

มีการพัฒนาวิธีการสำหรับการผลิตสารเคลือบอิริเดียมโดยวิธีอิเล็กโทรไลต์จากโพแทสเซียมหลอมเหลวและโซเดียมไซยาไนด์ที่ 600 ° C ในกรณีนี้จะเกิดการเคลือบหนาแน่นที่มีความหนาสูงสุด 0.08 มม.

การเคลือบอิริเดียมโดยใช้วิธีการหุ้มนั้นใช้ความลำบากน้อยกว่า เคลือบโลหะบาง ๆ บนโลหะฐานแล้ว "แซนวิช" นี้จะอยู่ภายใต้ กดร้อน... ด้วยวิธีนี้จะได้ลวดทังสเตนและโมลิบดีนัมที่เคลือบอิริเดียม ใส่โมลิบดีนัมหรือทังสเตนเปล่าลงในท่ออิริเดียมและหลอมร้อนแล้วลากไปที่ความหนาที่ต้องการที่ 500 ... 600 ° C ลวดนี้ใช้ทำกริดควบคุมในหลอดสุญญากาศ

สามารถใช้เคลือบอิริเดียมทางเคมีกับโลหะและเซรามิกได้ ด้วยเหตุนี้จึงได้สารละลายของเกลืออิริเดียมที่ซับซ้อนเช่นฟีนอลหรือสารอินทรีย์อื่น ๆ วิธีการแก้ปัญหาดังกล่าวถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ซึ่งถูกทำให้ร้อนถึง 350 ... 400 ° C ในบรรยากาศที่มีการควบคุมเช่น ในบรรยากาศที่มีศักย์ไฟฟ้ารีดอกซ์ควบคุม ภายใต้สภาวะเหล่านี้ สารอินทรีย์จะระเหยหรือถูกเผาไหม้ และชั้นอิริเดียมยังคงอยู่บนผลิตภัณฑ์

แต่การเคลือบไม่ใช่การใช้หลักสำหรับอิริเดียม โลหะนี้ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและฟิสิกส์เคมีของโลหะอื่นๆ มักใช้เพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความแข็ง การเติมอิริเดียม 10% ให้กับแพลตตินั่มที่ค่อนข้างอ่อนจะเพิ่มความแข็งและความต้านทานแรงดึงได้เกือบสามเท่า หากปริมาณอิริเดียมในโลหะผสมเพิ่มขึ้นเป็น 30% ความแข็งของโลหะผสมจะไม่เพิ่มขึ้นมากนัก แต่ความต้านทานแรงดึงจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า - สูงถึง 99 กก. / มม. 2 เนื่องจากโลหะผสมเหล่านี้มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม จึงทำมาจากถ้วยใส่ตัวอย่างที่ทนความร้อนซึ่งสามารถทนความร้อนสูงในสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนได้ ในถ้วยทดลองดังกล่าว คริสตัลสำหรับเทคโนโลยีเลเซอร์เติบโตขึ้นโดยเฉพาะ โลหะผสมแพลตตินัมอิริเดียมยังดึงดูดนักอัญมณีด้วย - เครื่องประดับที่ทำจากโลหะผสมเหล่านี้มีความสวยงามและแทบไม่เคยเสื่อมสภาพเลย มาตรฐานยังทำจากโลหะผสมแพลตตินัม-อิริเดียม ซึ่งบางครั้งก็เป็นเครื่องมือผ่าตัด

Spdava อิริเดียม

ในอนาคต โลหะผสมของอิริเดียมกับแพลตตินั่มอาจได้รับความสำคัญเป็นพิเศษในเทคโนโลยีที่เรียกว่ากระแสไฟต่ำว่าเป็นวัสดุสัมผัสในอุดมคติ ทุกครั้งที่ปิดและเปิดหน้าสัมผัสทองแดงตามปกติจะเกิดประกายไฟ เป็นผลให้พื้นผิวทองแดงถูกออกซิไดซ์ค่อนข้างเร็ว ในคอนแทคเตอร์สำหรับกระแสสูง ตัวอย่างเช่น สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า ปรากฏการณ์นี้ไม่เป็นอันตรายต่อการทำงานมากนัก: พื้นผิวของหน้าสัมผัสถูกทำความสะอาดเป็นระยะด้วยกระดาษทราย และคอนแทคเตอร์ก็พร้อมสำหรับการใช้งานอีกครั้ง แต่เมื่อเราจัดการกับอุปกรณ์ที่มีกระแสไฟต่ำ เช่น ในเทคโนโลยีการสื่อสาร คอปเปอร์ออกไซด์บางๆ มีผลอย่างมากต่อทั้งระบบ ทำให้กระแสผ่านหน้าสัมผัสได้ยาก กล่าวคือในอุปกรณ์เหล่านี้ความถี่ในการเปลี่ยนจะสูงเป็นพิเศษ - เพียงพอที่จะเรียกคืนการแลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติ (การแลกเปลี่ยนโทรศัพท์อัตโนมัติ) นี่คือจุดที่หน้าสัมผัสแพลตตินัม - อิริเดียมที่ไม่ติดไฟเข้ามาช่วยชีวิต - พวกเขาสามารถทำงานได้เกือบตลอดไป! น่าเสียดายเพียงอย่างเดียวคือโลหะผสมเหล่านี้มีราคาแพงมากและจนถึงขณะนี้ยังไม่เพียงพอ

อิริเดียมไม่ได้ถูกเพิ่มเข้าไปในแพลตตินัมเท่านั้น การเพิ่มองค์ประกอบเล็กๆ # 77 ลงในทังสเตนและโมลิบดีนัมจะเพิ่มความแข็งแรงของโลหะเหล่านี้ที่อุณหภูมิสูง การเติมอิริเดียมไปยังไททาเนียมในปริมาณน้อย (0.1%) จะเพิ่มความทนทานต่อกรดที่มีอยู่แล้วอย่างมีนัยสำคัญ เช่นเดียวกับโครเมียม เทอร์โมคัปเปิลประกอบด้วยอิริเดียมและโลหะผสมอิริเดียม-โรเดียม (โรเดียม 40%) ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือที่อุณหภูมิสูงในบรรยากาศออกซิไดซ์ จากโลหะผสมของอิริเดียมกับออสเมียม บัดกรีทำขึ้นสำหรับปลายปากกาหมึกซึมและเข็มเข็มทิศ

สรุปแล้ว เราสามารถพูดได้ว่าโลหะอิริเดียมถูกใช้เป็นหลักเนื่องจากความคงตัว - มิติของผลิตภัณฑ์โลหะ คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของอิริเดียมคงที่ และกล่าวได้ว่าคงที่ที่ระดับสูงสุด

หุ้นบนโลก

เช่นเดียวกับโลหะกลุ่ม VIII อื่นๆ อิริเดียมสามารถใช้ได้ใน อุตสาหกรรมเคมีเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล-อิริเดียมบางครั้งใช้ในการผลิตโพรพิลีนจากอะเซทิลีนและมีเทน อิริเดียมเป็นส่วนหนึ่งของตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัมสำหรับการก่อตัวของไนโตรเจนออกไซด์ (ในกระบวนการรับกรดไนตริก) หนึ่งในออกไซด์ของอิริเดียม IrO 2 ได้รับการทดลองในอุตสาหกรรมเครื่องเคลือบดินเผาเป็นสีดำ แต่สีนี้แพงเกินไป ...

ปริมาณอิริเดียมสำรองบนโลกมีขนาดเล็ก ปริมาณอิริเดียมในเปลือกโลกคำนวณเป็นล้านเปอร์เซ็นต์ การผลิตองค์ประกอบนี้ยังมีขนาดเล็ก - ไม่เกินหนึ่งตันต่อปี ทั่วโลก!

ในเรื่องนี้ เป็นการยากที่จะสรุปว่าเมื่อเวลาผ่านไป ชะตากรรมของอิริเดียมจะเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ ซึ่งจะยังคงเป็นโลหะที่หายากและมีราคาแพงตลอดไป แต่นำไปใช้ที่ไหนก็ไร้ที่ติ และความน่าเชื่อถือที่ไม่เหมือนใครนี้เป็นเครื่องรับประกันว่าวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมแห่งอนาคตจะไม่สามารถทำได้หากไม่มีอิริเดียม

อิริเดียมวอทช์แมน

ในอุตสาหกรรมเคมีและโลหะวิทยาหลายอย่าง เช่น ในเตาหลอม สิ่งสำคัญมากคือต้องทราบระดับของวัสดุที่เป็นของแข็งในมวลรวม โดยปกติ การควบคุมดังกล่าวจะใช้โพรบขนาดใหญ่ที่แขวนอยู่บนกว้านโพรบแบบพิเศษ วี ปีที่แล้วโพรบเริ่มถูกแทนที่ด้วยภาชนะขนาดเล็กที่มีไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี - อิริเดียม-192 192 Ir นิวเคลียสปล่อยรังสีแกมมาพลังงานสูง ครึ่งชีวิตของไอโซโทปคือ 74.4 วัน รังสีแกมมาบางส่วนถูกประจุดูดกลืน และเครื่องรับรังสีจะบันทึกการลดทอนของฟลักซ์ ส่วนหลังเป็นสัดส่วนกับระยะทางที่รังสีในประจุเคลื่อนที่ อิริเดียม-192 ยังใช้ควบคุมได้สำเร็จ รอยเชื่อม; ด้วยความช่วยเหลือของมัน สถานที่ที่ไม่ปรุงสุกและสิ่งเจือปนทั้งหมดจะถูกบันทึกลงบนแผ่นฟิล์มถ่ายภาพอย่างชัดเจน เครื่องตรวจจับข้อบกพร่องของรังสีแกมมาที่มีอิริเดียม-192 ยังใช้สำหรับการควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากเหล็กและโลหะผสมอลูมิเนียม

มอสบาวเออร์ เอฟเฟค

ในปี 1958 นักฟิสิกส์รุ่นเยาว์จากเยอรมนี Rudolf Mössbauer ได้ค้นพบสิ่งที่ดึงดูดความสนใจของนักฟิสิกส์ทั่วโลก ผลที่ค้นพบโดย Mössbauer ทำให้สามารถวัดปรากฏการณ์นิวเคลียร์ที่อ่อนแอมากได้อย่างแม่นยำด้วยความแม่นยำที่น่าทึ่ง สามปีหลังจากเปิดกิจการ ในปี 1961 Mössbauer ได้รับผลงานของเขา รางวัลโนเบล... ผลกระทบนี้ถูกค้นพบครั้งแรกในนิวเคลียสของไอโซโทปอิริเดียม-192

หัวใจเต้นเร็วขึ้น

หนึ่งในการใช้งานที่น่าสนใจที่สุดของโลหะผสมแพลตตินัม - อิริเดียมในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาคือการผลิตเครื่องกระตุ้นไฟฟ้าของกิจกรรมการเต้นของหัวใจจากพวกเขา ในหัวใจของผู้ป่วยที่เป็นโรคหลอดเลือดหัวใจตีบตันจะมีการฝังอิเล็กโทรดที่มีคลิปแพลตตินัม - อิริเดียม อิเล็กโทรดเชื่อมต่อกับเครื่องรับซึ่งอยู่ในร่างกายของผู้ป่วยด้วย เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีเสาอากาศแบบวงแหวนตั้งอยู่ด้านนอก เช่น ในกระเป๋าของผู้ป่วย เสาอากาศแบบวงแหวนติดอยู่กับตัวเครื่องตรงข้ามกับเครื่องรับ เมื่อผู้ป่วยรู้สึกว่ามีการโจมตีของ angina pectoris เขาจะเปิดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า พัลส์จะถูกส่งไปยังเสาอากาศแบบวงแหวนซึ่งถูกส่งไปยังเครื่องรับและส่งไปยังอิเล็กโทรดด้านแพลตตินัม อิเล็กโทรดที่ส่งแรงกระตุ้นไปยังเส้นประสาททำให้หัวใจเต้นแรงขึ้น ขณะนี้ในสหภาพโซเวียต สถานีรถพยาบาลหลายแห่งติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่คล้ายกัน ในกรณีที่หัวใจหยุดเต้นจะมีการทำแผลในหลอดเลือดดำกระดูกไหปลาร้าใส่อิเล็กโทรดที่เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเปิดขึ้นและหลังจากนั้นไม่กี่นาทีหัวใจก็เริ่มทำงานอีกครั้ง

ไอโซโทป - เสถียรและไม่เสถียร

ในบันทึกก่อนหน้านี้ มีการกล่าวค่อนข้างมากเกี่ยวกับไอโซโทปรังสีอิริเดียม-192 ซึ่งใช้ในอุปกรณ์จำนวนมากและยังเกี่ยวข้องกับการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญอีกด้วย แต่นอกเหนือจากอิริเดียม-192 องค์ประกอบนี้ยังมีไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีอีก 14 ตัวที่มีจำนวนมวลตั้งแต่ 182 ถึง 198 ไอโซโทปที่หนักที่สุดในเวลาเดียวกันนั้นสั้นที่สุดครึ่งชีวิตของมันนั้นน้อยกว่าหนึ่งนาที ไอโซโทปอิริเดียม-183 น่าสนใจเพียงเพราะครึ่งชีวิตของมันเท่ากับหนึ่งชั่วโมงพอดี อิริเดียมมีไอโซโทปเสถียรเพียงสองไอโซโทป อิริเดียม-193 ที่หนักกว่าในส่วนผสมจากธรรมชาติคิดเป็น 62.7% ส่วนแบ่งของแสงอิริเดียม-191 คือ 37.3% ตามลำดับ

คลอริริเดตที่เป็นประโยชน์

คลอริริเดตเป็นคลอไรด์เชิงซ้อนของอิริเดียมเตตระวาเลนต์ สูตรทั่วไปคือ Me 2 ต้องขอบคุณคลอริริเดต ทำให้สามารถแยกสารประกอบของธาตุที่คล้ายคลึงกัน เช่น โซเดียมและโพแทสเซียมในหลักการได้อย่างน่าเชื่อถือ โซเดียมคลอริริเดตละลายได้ในน้ำ และโพแทสเซียมคลอไรด์แทบไม่ละลายน้ำ แต่สำหรับการดำเนินการดังกล่าว คลอริริเดตมีราคาแพงเกินไป เนื่องจากอิริเดียมดั้งเดิมมีราคาแพง นี้ไม่ได้หมายความว่า อย่างไร ที่ chloriridates โดยทั่วไปจะไร้ประโยชน์ ความสามารถของอิริเดียมในการสร้างสารประกอบเหล่านี้ใช้เพื่อแยกธาตุหมายเลข 77 ออกจากส่วนผสมของโลหะแพลตตินั่ม

หากจากมุมมองของการปฏิบัติ องค์ประกอบหมายเลข 76 ท่ามกลางโลหะแพลตตินัมอื่น ๆ ดูค่อนข้างธรรมดาแล้วจากมุมมองของเคมีคลาสสิก (เราเน้นเคมีอนินทรีย์คลาสสิกไม่ใช่เคมีของสารประกอบเชิงซ้อน) องค์ประกอบนี้มีความสำคัญมาก .

อย่างแรกเลย ไม่เหมือนกับองค์ประกอบส่วนใหญ่ของกลุ่ม VIII เนื่องจากมีลักษณะวาเลนซีที่ 8+ และก่อตัวเป็นเตตรอกไซด์ OsO 4 ที่เสถียรด้วยออกซิเจน นี่เป็นสารประกอบที่แปลกประหลาด และเห็นได้ชัดว่า ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่มีการตั้งชื่อองค์ประกอบหมายเลข 76 ซึ่งอิงตามคุณสมบัติเฉพาะอย่างหนึ่งของเตตรอกไซด์ของมัน

ตรวจพบออสเมียมด้วยกลิ่น

คำพูดดังกล่าวอาจดูขัดแย้ง: เราไม่ได้พูดถึงฮาโลเจน แต่เกี่ยวกับโลหะแพลตตินั่ม ...

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบพลาตินอยด์สี่ในห้านั้นสัมพันธ์กับชื่อของนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษสองคนซึ่งเป็นผู้ร่วมสมัยสองคน วิลเลียม วอลลาสตัน 1803 ... 1804 ค้นพบแพลเลเดียมและโรเดียมและชาวอังกฤษอีกคนคือ Smithson Tennant (1761 ... 1815) ในปี 1804 - อิริเดียมและออสเมียม แต่ถ้า Wollaston พบทั้งองค์ประกอบ "ของเขา" ในส่วนนั้นของแพลตตินัมดิบที่ละลายใน aqua regia เทนแนนต์ก็โชคดีเมื่อทำงานกับสารตกค้างที่ไม่ละลายน้ำ: ปรากฏว่ามันเป็นโลหะผสมตามธรรมชาติของอิริเดียมกับออสเมียม

สารตกค้างเดียวกันนี้ได้รับการตรวจสอบโดยนักเคมีชาวฝรั่งเศสที่มีชื่อเสียงสามคน ได้แก่ Colle-Descoti, Furcroix และ Vauquelin พวกเขาเริ่มการวิจัยก่อน Tennant เช่นเดียวกับเขา พวกเขาสังเกตเห็นการปล่อยควันดำเมื่อแพลตตินั่มดิบละลายไป เช่นเดียวกับเขา โดยการหลอมรวมสารตกค้างที่ไม่ละลายน้ำกับโพแทสเซียมที่กัดกร่อน พวกเขาสามารถได้รับสารประกอบที่พวกเขายังคงสามารถละลายได้ Furcroix และ Vauquelin มั่นใจมากว่าสารตกค้างที่ไม่ละลายน้ำของทองคำขาวดิบประกอบด้วย ไอเท็มใหม่ที่พวกเขาให้ชื่อเขาล่วงหน้า - pten - จากภาษากรีก πτηνος - มีปีก แต่เทนแนนต์เท่านั้นที่สามารถแยกสารตกค้างนี้และพิสูจน์การมีอยู่ของธาตุใหม่สองชนิด - อิริเดียมและออสเมียม

ชื่อของธาตุ # 76 มาจากคำภาษากรีก οσμη ซึ่งแปลว่า "กลิ่น" กลิ่นที่ระคายเคืองอันไม่พึงประสงค์ซึ่งคล้ายกับกลิ่นของคลอรีนและกระเทียมปรากฏขึ้นพร้อมกันเมื่อละลายผลิตภัณฑ์ฟิวชันของออสมิริเดียมกับอัลคาไล ตัวพาของกลิ่นนี้คือ ออสเมียม แอนไฮไดรด์ หรือ ออสเมียม เตตรอกไซด์ OsO 4 ต่อมาปรากฎว่าออสเมียมเองก็มีกลิ่นเหม็นเหมือนกัน แม้ว่าจะอ่อนแอกว่ามากก็ตาม บดละเอียดจะค่อยๆ ออกซิไดซ์ในอากาศ กลายเป็น OsO 4 ...

ออสเมียมเมทัลลิก

ออสเมียมเป็นโลหะสีขาวดีบุกที่มีโทนสีเทาอมฟ้า เป็นโลหะที่หนักที่สุดในบรรดาโลหะทั้งหมด (ความหนาแน่นของมันคือ 22.6 g / cm 3) และเป็นหนึ่งในโลหะที่แข็งที่สุด อย่างไรก็ตาม ฟองน้ำออสเมียมสามารถบดเป็นผงได้เนื่องจากมีความเปราะบาง ออสเมียมละลายที่อุณหภูมิประมาณ 3000 ° C และยังไม่ได้กำหนดจุดเดือดอย่างแม่นยำ เชื่อกันว่าอยู่ที่ไหนสักแห่งประมาณ 5500 ° C

ความแข็งสูงของออสเมียม (7.0 ในระดับ Mohs) อาจเป็นหนึ่งในคุณสมบัติทางกายภาพที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด ออสเมียมถูกนำมาใช้ในองค์ประกอบของโลหะผสมแข็งที่มีความทนทานต่อการสึกหรอสูงสุด ในปากกาหมึกซึมราคาแพง ปลายปากกาบัดกรีจากโลหะผสมออสเมียมกับโลหะแพลตตินั่มอื่นๆ หรือทังสเตนและโคบอลต์ ชิ้นส่วนขนาดเล็กของเครื่องมือวัดความเที่ยงตรงที่อาจสึกหรอนั้นทำมาจากโลหะผสมที่คล้ายคลึงกัน เล็ก - เนื่องจากออสเมียมไม่แพร่หลาย (5 · 10 -6% ของน้ำหนักของเปลือกโลก) กระจัดกระจายและมีราคาแพง นอกจากนี้ยังอธิบายถึงการใช้ออสเมียมอย่างจำกัดในอุตสาหกรรม มันไปเฉพาะที่ที่สามารถสร้างเอฟเฟกต์ที่ยอดเยี่ยมได้ด้วยการลงทุนเพียงเล็กน้อยของโลหะ ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมเคมีซึ่งพยายามใช้ออสเมียมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ในปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันของสารอินทรีย์ ตัวเร่งปฏิกิริยาออสเมียมจะมีประสิทธิภาพมากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาของแพลตตินัม

คำสองสามคำเกี่ยวกับตำแหน่งของออสเมียมในโลหะแพลตตินั่มอื่นๆ ภายนอกนั้นแตกต่างจากพวกมันเล็กน้อย แต่เป็นออสเมียมที่มีจุดหลอมเหลวและจุดเดือดสูงสุดในบรรดาโลหะทั้งหมดในกลุ่มนี้ เขาเป็นคนที่หนักที่สุด นอกจากนี้ยังถือได้ว่าเป็น "ขุนนาง" ที่น้อยที่สุดของพลาตินอยด์เนื่องจากถูกออกซิไดซ์โดยออกซิเจนในบรรยากาศแม้ที่อุณหภูมิห้อง (ในสถานะที่แบ่งอย่างประณีต) ออสเมียมยังเป็นโลหะแพลตตินั่มที่แพงที่สุดอีกด้วย หากในปี 1966 แพลตตินั่มมีมูลค่าในตลาดโลกมากกว่าทองคำ 4.3 เท่า และอิริเดียม - 5.3 เท่า ค่าสัมประสิทธิ์ออสเมียมที่ใกล้เคียงกันคือ 7.5

เช่นเดียวกับโลหะแพลตตินั่มอื่นๆ ออสเมียมมีวาเลนซีหลายอย่าง: 0, 2+, 3+, 4+, 6+ และ 8 + ส่วนใหญ่แล้ว คุณสามารถหาสารประกอบของเตตระ- และเฮกซะวาเลนท์ ออสเมียมได้ แต่เมื่อทำปฏิกิริยากับออกซิเจน จะมีความจุ 8+

เช่นเดียวกับโลหะแพลตตินั่มอื่นๆ ออสเมียมเป็นสารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนที่ดีและเคมีของสารประกอบออสเมียมก็มีความหลากหลายไม่น้อยไปกว่าเคมีของแพลเลเดียมหรือรูทีเนียม

แอนไฮไดรด์และอื่น ๆ

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าสารประกอบออสเมียมที่สำคัญที่สุดยังคงเป็นเตตรอกไซด์ OsO 4 หรือออสเมียมแอนไฮไดรด์ เช่นเดียวกับธาตุออสเมียม OsO 4 มีคุณสมบัติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา OsO 4 ใช้ในการสังเคราะห์ยาสมัยใหม่ที่สำคัญที่สุด - คอร์ติโซน ในการศึกษาด้วยกล้องจุลทรรศน์ของเนื้อเยื่อสัตว์และพืช ออสเมียม เตตรอกไซด์ถูกใช้เป็นสารแต่งสี OsO 4 เป็นพิษมาก ระคายเคืองผิวหนัง เยื่อเมือกอย่างรุนแรง และเป็นอันตรายต่อดวงตาโดยเฉพาะ การทำงานใดๆ กับสารที่เป็นประโยชน์นี้ต้องใช้ความระมัดระวังอย่างยิ่ง

ภายนอก osmium tetroxide บริสุทธิ์ดูเหมือนค่อนข้างธรรมดา - ผลึกสีเหลืองซีด ละลายได้ในน้ำและคาร์บอนเตตระคลอไรด์ ที่อุณหภูมิประมาณ 40 ° C (มีการดัดแปลง OsO 4 สองครั้งที่มีจุดหลอมเหลวใกล้เคียง) พวกมันจะละลายและที่ 130 ° C ออสเมียมเตตรอกไซด์เดือด

ออสเมียมออกไซด์อีกตัวหนึ่ง - OsO 2 - ผงสีดำที่ไม่ละลายในน้ำ - ไม่มีค่าในทางปฏิบัติ ยังหาไม่เจอ การใช้งานจริงและสารประกอบอื่น ๆ ที่เป็นที่รู้จักขององค์ประกอบหมายเลข 76 - คลอไรด์และฟลูออไรด์ ไอโอไดด์และออกซีคลอไรด์ ซัลไฟด์ OsS 2 และเทลลูไรด์ OsTe 2 - สารสีดำที่มีโครงสร้างหนาแน่นเช่นเดียวกับสารเชิงซ้อนจำนวนมากและโลหะผสมออสเมียมส่วนใหญ่ ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือโลหะผสมบางตัวขององค์ประกอบหมายเลข 76 กับโลหะแพลตตินัมอื่น ๆ ทังสเตนและโคบอลต์ ผู้บริโภคหลักของพวกเขาคือเครื่องมือวัด

วิธีการได้รับออสเมียม

ไม่พบออสเมียมพื้นเมืองในธรรมชาติ มันมีความเกี่ยวข้องเสมอในแร่ธาตุกับโลหะกลุ่มแพลตตินัมอื่น - อิริเดียม มีแร่ธาตุอิริเดียมออสมัสทั้งกลุ่ม ที่พบมากที่สุดคือ nevyanskite ซึ่งเป็นโลหะผสมตามธรรมชาติของโลหะทั้งสองชนิดนี้ มีอิริเดียมอยู่ในนั้นมากกว่าดังนั้น nevyanskite จึงมักถูกเรียกว่าอิริเดียมออสโมส แต่แร่ธาตุอื่น - sysertskite - เรียกว่า iridous osmium - มีออสเมียมมากกว่า ... แร่ธาตุทั้งสองนี้มีน้ำหนักมากด้วยความมันวาวของโลหะและไม่น่าแปลกใจเลย - นี่คือองค์ประกอบของพวกเขา และมันไปโดยไม่บอกว่าแร่ธาตุทั้งหมดของกลุ่มออสมัสอิริเดียมนั้นหายากมาก

บางครั้งพบแร่ธาตุเหล่านี้อย่างอิสระ อิริเดียมออสมัสมักเป็นส่วนหนึ่งของแพลตตินั่มดิบ ปริมาณสำรองหลักของแร่ธาตุเหล่านี้กระจุกตัวอยู่ในสหภาพโซเวียต (ไซบีเรีย เทือกเขาอูราล) สหรัฐอเมริกา (อลาสก้า แคลิฟอร์เนีย) โคลัมเบีย แคนาดา และประเทศในแอฟริกาใต้

โดยธรรมชาติแล้ว ออสเมียมถูกขุดร่วมกับแพลตตินัม แต่การกลั่นออสเมียมนั้นแตกต่างอย่างมากจากวิธีการแยกโลหะแพลตตินั่มอื่นๆ ทั้งหมดนี้ ยกเว้นรูทีเนียม ตกตะกอนจากสารละลาย ในขณะที่ออสเมียมได้มาจากการกลั่นมันด้วยความเคารพต่อเตตรอกไซด์ระเหยง่าย

แต่ก่อนที่จะกลั่น OsO 4 จำเป็นต้องแยกออสมัสอิริเดียมออกจากแพลตตินั่ม แล้วแยกอิริเดียมและออสเมียม

เมื่อแพลตตินั่มละลายใน aqua regia แร่ธาตุของกลุ่ม osmous iridium ยังคงอยู่ในตะกอน: แม้แต่ตัวทำละลายของตัวทำละลายทั้งหมดก็ไม่สามารถเอาชนะโลหะผสมธรรมชาติที่เสถียรเหล่านี้ได้ เพื่อแปลงเป็นสารละลาย ตะกอนจะถูกหลอมด้วยปริมาณสังกะสีถึงแปดเท่า - โลหะผสมนี้สามารถเปลี่ยนเป็นผงได้ค่อนข้างง่าย ผงถูกเผาด้วยแบเรียมเปอร์ออกไซด์ BaO 3 จากนั้นมวลที่ได้จะถูกบำบัดด้วยส่วนผสมของกรดไนตริกและกรดไฮโดรคลอริกโดยตรงในเครื่องกลั่นเพื่อกลั่น OsO 4

ถูกจับด้วยสารละลายอัลคาไลน์และได้รับเกลือขององค์ประกอบ Na 2 OsO 4 สารละลายของเกลือนี้บำบัดด้วยไฮโปซัลไฟต์ หลังจากนั้นออสเมียมจะถูกตกตะกอนด้วยแอมโมเนียมคลอไรด์ในรูปของเกลือของเฟรมี Cl 2 ตะกอนจะถูกล้าง กรอง และเผาในเปลวไฟที่ลดขนาดลง ด้วยวิธีนี้ ยังได้รับออสเมียมที่เป็นรูพรุนบริสุทธิ์ไม่เพียงพอ

จากนั้นทำให้บริสุทธิ์ด้วยการบำบัดด้วยกรด (HF และ HCl) และลดปริมาณลงในเตาไฟฟ้าด้วยกระแสไฮโดรเจน หลังจากการหล่อเย็นโลหะจะได้รับความบริสุทธิ์สูงถึง 99.9% O 3

นี่คือรูปแบบคลาสสิกในการรับออสเมียม ซึ่งเป็นโลหะที่ยังคงใช้อย่างจำกัด เป็นโลหะที่มีราคาแพงมาก แต่มีประโยชน์มาก

ยิ่ง ... เพิ่มเติม

ออสเมียมธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปเสถียรเจ็ดไอโซโทปที่มีเลขมวล 184, 186 ... 190 และ 192 ความสม่ำเสมอที่น่าสนใจ: ยิ่งจำนวนไอโซโทปของออสเมียมมีมวลมากเท่าใด ก็ยิ่งแพร่หลายมากขึ้นเท่านั้น สัดส่วนของไอโซโทปที่เบาที่สุด ออสเมียม-184 คือ 0.018% และออสเมียม-192 ที่หนักที่สุดมี 41% จากไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีประดิษฐ์ของธาตุหมายเลข 76 ออสเมียม-194 ที่มีอายุยืนยาวที่สุดคือครึ่งชีวิตประมาณ 700 วัน

ออสเมียมคาร์บอนิลส์

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักเคมีและนักโลหะวิทยาเริ่มให้ความสนใจคาร์บอนิลส์มากขึ้น ซึ่งเป็นสารประกอบของโลหะที่มี CO ซึ่งโลหะนั้นจะมีวาเลนท์เป็นศูนย์อย่างเป็นทางการ นิกเกิลคาร์บอนิลมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านโลหะวิทยา และสิ่งนี้ทำให้เกิดความหวังว่าสารประกอบที่คล้ายคลึงกันอื่น ๆ เมื่อเวลาผ่านไปจะสามารถอำนวยความสะดวกในการผลิตวัสดุที่มีค่าบางอย่างได้ สำหรับออสเมียม ตอนนี้รู้จักคาร์บอนิลสองชนิด Pentacarbonyl Os (CO) 5 เป็นของเหลวไม่มีสีภายใต้สภาวะปกติ (จุดหลอมเหลว - 15 ° C) รับได้ที่ 300 ° C และ 300 atm จากออสเมียมเตตรอกไซด์และคาร์บอนมอนอกไซด์ ที่อุณหภูมิและความดันปกติ Os (CO) 5 จะค่อยๆ เปลี่ยนเป็นคาร์บอนิลอีกตัวหนึ่งขององค์ประกอบ Os 3 (CO) 12 - สารผลึกสีเหลืองละลายที่ 224 ° C โครงสร้างของสารนี้น่าสนใจ: อะตอมออสเมียมสามอะตอมสร้างรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าที่มีด้านยาว 2.88 Ǻ และโมเลกุล CO สี่ตัวติดอยู่ที่จุดยอดแต่ละจุดของสามเหลี่ยมนี้

ฟลูออไรด์มีข้อโต้แย้งและเถียงไม่ได้

“ฟลูออไรด์ OsF 4, OsF 6, OsF 8 เกิดขึ้นจากองค์ประกอบที่ 250 ... 300 ° C ... OsF 8 เป็นออสเมียมฟลูออไรด์ที่มีความผันผวนมากที่สุดนั่นคือ bp 47.5 ° "... คำพูดนี้นำมาจากเล่มที่สามของ" Concise Chemical Encyclopedia "ซึ่งตีพิมพ์ในปี 2507 แต่ในเล่มที่สามของ" Fundamentals เคมีทั่วไป“บี.วี. Nekrasov ซึ่งตีพิมพ์ในปี 1970 การมีอยู่ของ osmium octafluoride OsF 8 ถูกปฏิเสธ เราอ้างอิง: “ในปี 1913 ออสเมียมฟลูออไรด์สองชนิดที่ระเหยได้ซึ่งเรียกว่า OsF 6 และ OsF 8 ได้มาในครั้งแรก นี่เป็นการพิจารณาจนถึงปีพ. ศ. 2501 เมื่อปรากฎว่าในความเป็นจริงพวกเขาสอดคล้องกับสูตร OsF 5 และ OsF 6 ดังนั้น 45 ปีจึงมีความสำคัญใน วรรณกรรมวิทยาศาสตร์ OsF 8 ไม่เคยมีอยู่จริง กรณีดังกล่าวของ "การปิด" การเชื่อมต่อที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้นั้นหายากมาก "

โปรดทราบว่าองค์ประกอบบางครั้งต้อง "ปิด" เช่นกัน ... ยังคงต้องเพิ่มว่านอกเหนือจากที่กล่าวถึงใน "สารานุกรมเคมีอย่างกระชับ" แล้วยังได้รับออสเมียมฟลูออไรด์อีกตัวหนึ่ง - OsF 7 ที่ไม่เสถียร สารสีเหลืองซีดนี้จะสลายตัวเป็น OsF 6 และฟลูออรีนองค์ประกอบที่อุณหภูมิสูงกว่า –100 ° C

ขึ้นอยู่กับวัสดุจาก n-t.ru

ฟิสิกส์ทุกรอบ Perelman Yakov Isidorovich

โลหะที่หนักที่สุดคืออะไร?

โลหะที่หนักที่สุดคืออะไร?

ในชีวิตประจำวันตะกั่วถือเป็นโลหะหนัก มันหนักกว่าสังกะสี, ดีบุก, เหล็ก, ทองแดง แต่ก็ยังไม่สามารถเรียกได้ว่าเป็นโลหะที่หนักที่สุด ปรอทซึ่งเป็นโลหะเหลวนั้นหนักกว่าตะกั่ว ถ้าคุณโยนตะกั่วชิ้นหนึ่งลงในปรอท ตะกั่วจะไม่จมลงไปในนั้น แต่จะเกาะติดกับพื้นผิว คุณแทบจะยกขวดปรอทหนึ่งลิตรด้วยมือเดียวไม่ได้ มันหนักเกือบ 14 กก. อย่างไรก็ตาม ปรอทไม่ใช่โลหะที่หนักที่สุด: ทองคำและแพลตตินั่มนั้นหนักกว่าปรอทหนึ่งเท่าครึ่ง

บันทึกของความหนักนั้นถูกทุบด้วยโลหะหายาก - อิริเดียมและออสเมียม: หนักกว่าเหล็กเกือบสามเท่าและหนักกว่าไม้ก๊อกมากกว่าหนึ่งร้อยเท่า ต้องใช้ปลั๊กธรรมดา 110 ปลั๊กเพื่อให้สมดุลกับปลั๊กอิริเดียมหรือออสเมียมที่มีขนาดเท่ากัน

สำหรับการอ้างอิง เราให้ความถ่วงจำเพาะของโลหะบางชนิด:

ข้อความนี้เป็นส่วนเกริ่นนำจากหนังสือของผู้เขียน

2454 "เออร์เนสต์รัทเธอร์ฟอร์ด ... ได้เปลี่ยนแปลงวิธีที่เรามองสสารมากที่สุดตั้งแต่เดโมคริตุส" นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ARTHUR EDDINGTON นักวิทยาศาสตร์กังวลอะไร? การจู่โจมอะตอมยังคงดำเนินต่อไปด้วยความกระปรี้กระเปร่า ให้เรานึกถึง "พุดดิ้งลูกเกด" ซึ่งเป็นแบบจำลองของอะตอมที่สร้างขึ้นโดย

จากหนังสือของผู้เขียน

บทที่ 1 คุณตัวเล็ก ฉันอยู่นานที่สุด ท่ามกลางหลายเหตุผลที่ฉันเลือกฟิสิกส์เป็นอาชีพ มีความปรารถนาที่จะทำบางสิ่งในระยะยาว แม้กระทั่งชั่วนิรันดร์ ถ้าฉันให้เหตุผล ฉันต้องลงทุนเวลา พลังงาน และความกระตือรือร้นอย่างมากในธุรกิจบางอย่างแล้วล่ะก็

จากหนังสือของผู้เขียน

3. กล้องโทรทรรศน์หักเหที่ใหญ่ที่สุดในโลก กล้องโทรทรรศน์การหักเหของแสงที่ใหญ่ที่สุดในโลกได้รับการติดตั้งในปี พ.ศ. 2440 ที่หอดูดาวเยอร์กส์แห่งมหาวิทยาลัยชิคาโก (สหรัฐอเมริกา) เส้นผ่านศูนย์กลางของมันคือ D = 102 เซนติเมตรและทางยาวโฟกัส 19.5 เมตร ลองนึกดูว่าเขาต้องการพื้นที่มากแค่ไหนใน

จากหนังสือของผู้เขียน

โลหะที่เบาที่สุดคืออะไร? ช่างเทคนิคเรียกโลหะเหล่านั้นว่า "เบา" ซึ่งเบากว่าเหล็กถึงสองเท่าหรือมากกว่า ที่พบมากที่สุด โลหะเบาใช้ในเทคโนโลยี - อลูมิเนียมซึ่งเบากว่าเหล็กสามเท่า โลหะที่เบากว่านั้นก็คือแมกนีเซียม โดยเบากว่าอลูมิเนียม 1 1/2 เท่า วี

โลหะที่หนักที่สุดในโลก

โลหะมนุษยชาติเริ่มใช้มันอย่างแข็งขันใน 3000-4000 ปีก่อนคริสตกาล แล้วคนก็เจอมากที่สุด แพร่หลายของเหล่านี้คือทอง เงิน ทองแดง โลหะเหล่านี้หาง่ายมากบนพื้นผิวโลก ไม่นาน พวกเขาเรียนรู้เกี่ยวกับเคมีและเริ่มแยกจากพวกมัน เช่น ดีบุก ตะกั่ว และเหล็ก ในยุคกลาง โลหะที่มีพิษร้ายแรงกำลังได้รับความนิยม มีการใช้สารหนูทั่วไป ซึ่งวางยาพิษมากกว่าครึ่งหนึ่งของราชสำนักในฝรั่งเศส ในทำนองเดียวกัน สารปรอท ซึ่งช่วยรักษาโรคต่างๆ ในยุคนั้น ตั้งแต่โรคหลอดเลือดหัวใจตีบไปจนถึงกาฬโรค ก่อนศตวรรษที่ 20 รู้จักโลหะมากกว่า 60 ชนิดและในตอนต้นของศตวรรษที่ XXI - 90 ความคืบหน้าไม่หยุดนิ่งและนำมนุษยชาติไปข้างหน้า แต่คำถามก็คือ โลหะชนิดใดที่มีน้ำหนักมากกว่าโลหะอื่นๆ ทั้งหมด? โดยทั่วไปแล้ว พวกมันคืออะไร โลหะที่หนักที่สุดในโลก?

มากมาย คิดผิดว่าทองคำและตะกั่วเป็นโลหะที่หนักที่สุด ทำไมมันถึงเกิดขึ้นแบบนี้? พวกเราหลายคนโตมากับการดูหนังเก่าและเห็นตัวละครหลักใช้แผ่นตะกั่วเพื่อปกป้องเขาจากกระสุนที่ชั่วร้าย นอกจากนี้ ทุกวันนี้ยังใช้แผ่นตะกั่วในเกราะบางประเภท และเมื่อพูดถึงทองคำ หลายคนคงนึกภาพแท่งโลหะหนักๆ ของโลหะนี้ แต่การคิดว่าตัวเองยากที่สุดคือความผิดพลาด!

ในการพิจารณาหาโลหะที่หนักที่สุด จะต้องคำนึงถึงความหนาแน่นของโลหะนั้นด้วย เพราะยิ่งมีความหนาแน่นของสารมากเท่าใด น้ำหนักก็จะยิ่งมากเท่านั้น

TOP 10 โลหะที่หนักที่สุดในโลก

1. ออสเมียม (22.62 ก. / ซม. 3)

2. (22.53 ก. / ซม. 3)

3. แพลตตินัม (21.44 ก. / ซม. 3)

4. รีเนียม (21.01 ก. / ซม. 3)

5. ดาวเนปจูน (20.48 ก. / ซม. 3)

6. พลูโทเนียม (19.85 ก. / ซม. 3)

7. ทอง (19.85 ก. / ซม. 3)

8. ทังสเตน (19.21 ก. / ซม. 3)

9. ยูเรเนียม (18.92 ก. / ซม. 3)

10. แทนทาลัม (16.64 ก. / ซม. 3)

และ ที่นำไปสู่? และเขาอยู่ต่ำกว่ามากในรายการนี้ ในช่วงกลางของสิบสอง

ออสเมียมและ อิริเดียม - โลหะที่หนักที่สุดในโลก

พิจารณา รุ่นใหญ่เสมอกันเป็นที่ 1 และ 2 เริ่มต้นด้วยอิริเดียมและในขณะเดียวกันก็กล่าวคำขอบคุณต่อนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Smithson Tennat ซึ่งในปี 1803 ได้รับองค์ประกอบทางเคมีนี้จากแพลตตินัมซึ่งมีอยู่พร้อมกับออสเมียมเป็นสิ่งเจือปน กับ กรีกโบราณสามารถแปลได้ว่า "รุ้ง" โลหะมีสีขาวกับโทนสีเงินและเรียกได้ว่าไม่เพียง แต่หนาเท่านั้น แต่ยังทนทานที่สุดอีกด้วย มีน้อยมากบนโลกของเราและขุดได้มากถึง 10,000 กิโลกรัมต่อปี เป็นที่ทราบกันดีว่าอิริเดียมส่วนใหญ่สามารถพบได้ในบริเวณที่อุกกาบาตตกลงมา นักวิทยาศาสตร์บางคนได้ข้อสรุปว่าก่อนหน้านี้โลหะนี้แพร่หลายไปทั่วโลก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากน้ำหนักของมัน มันจึงบีบตัวเองให้เข้าใกล้ศูนย์กลางของโลกมากขึ้นเรื่อยๆ ปัจจุบันเป็นที่ต้องการอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมและใช้เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า นักบรรพชีวินวิทยาชอบที่จะใช้มันและด้วยความช่วยเหลือของอิริเดียมพวกเขากำหนดอายุของการค้นพบมากมาย นอกจากนี้ โลหะชนิดนี้ยังสามารถเคลือบพื้นผิวบางส่วนได้ แต่นี่เป็นเรื่องยากที่จะทำ

ไกลออกไป พิจารณา. เป็นโลหะที่หนักที่สุดในตารางธาตุตามลำดับและเป็นโลหะที่หนักที่สุดในโลก ออสเมียมเป็นสีขาวขุ่นที่มีโทนสีน้ำเงิน และถูกค้นพบโดย Smithson Tennat ในเวลาเดียวกันกับอิริเดียม ออสเมียมแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะประมวลผลและส่วนใหญ่พบในสถานที่ที่อุกกาบาตตกลงมา มีกลิ่นไม่พึงประสงค์มีกลิ่นคล้ายกับส่วนผสมของคลอรีนและกระเทียม และด้วย กรีกโบราณแปลว่า "กลิ่น" โลหะนี้ค่อนข้างทนไฟและใช้ในหลอดไฟและอุปกรณ์อื่นๆ ที่มีโลหะทนไฟ สำหรับองค์ประกอบนี้เพียงกรัมเดียว คุณต้องจ่ายมากกว่า 10,000 ดอลลาร์จากนี้ เป็นที่ชัดเจนว่าโลหะนั้นหายากมาก

ออสเมียม

ยังไงอย่าพูดว่าโลหะที่หนักที่สุดนั้นหายากมากและมีราคาแพง และเราต้องจำไว้สำหรับอนาคตว่าทั้งทองคำและตะกั่วไม่ใช่โลหะที่หนักที่สุดในโลก! และ - นี่คือผู้ชนะในด้านน้ำหนัก!

แพลตตินัมเป็นโลหะหนัก นุ่ม สีขาวเงิน

รีเนียมเป็นโลหะหนักเนื้อแน่นสีเงินขาว

เนปทูเนียมเป็นโลหะอ่อนกัมมันตภาพรังสีสีขาวสีเงิน

การใช้โลหะในชีวิตประจำวันเริ่มขึ้นในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนามนุษย์ และโลหะชนิดแรกคือทองแดง เนื่องจากมีอยู่ในธรรมชาติและใช้งานได้ง่าย ไม่น่าแปลกใจที่นักโบราณคดีระหว่างการขุดค้นพบผลิตภัณฑ์ต่างๆ และเครื่องใช้ในครัวเรือนจากโลหะนี้ ในกระบวนการวิวัฒนาการ ผู้คนค่อยๆ เรียนรู้ที่จะผสมโลหะต่างๆ เพื่อให้ได้โลหะผสมที่ทนทานมากขึ้น เหมาะสำหรับการผลิตเครื่องมือ และอาวุธในภายหลัง ในยุคของเรา การทดลองยังคงดำเนินต่อไป ซึ่งทำให้สามารถระบุโลหะที่แข็งแกร่งที่สุดในโลกได้

10.

• มีความแข็งแรงสูง
• ทนต่ออุณหภูมิสูง
• ความหนาแน่นต่ำ;
• ความต้านทานการกัดกร่อน
• เครื่องกลและ ทนต่อสารเคมี.

ไทเทเนียมใช้ในอุตสาหกรรมการทหาร เวชศาสตร์การบิน การต่อเรือ และด้านการผลิตอื่นๆ

9.

ธาตุที่มีชื่อเสียงที่สุดซึ่งถือว่าเป็นหนึ่งในโลหะที่แข็งแรงที่สุดในโลก และภายใต้สภาวะปกติคือโลหะกัมมันตภาพรังสีอ่อน โดยธรรมชาติจะพบทั้งในสภาพอิสระและในหินตะกอนที่เป็นกรด มันค่อนข้างหนัก แพร่หลาย และมีคุณสมบัติพาราแมกเนติก ความยืดหยุ่น ความอ่อนตัว และความเหนียวสัมพัทธ์ ยูเรเนียมถูกใช้ในหลายพื้นที่ของการผลิต

8.

เป็นโลหะที่ทนไฟได้มากที่สุดแห่งหนึ่งในโลก เป็นองค์ประกอบเฉพาะกาลที่มั่นคงของสีเทาเงินเงา มีความแข็งแรงสูง ทนไฟดีเยี่ยม ทนต่อสารเคมี ด้วยคุณสมบัติของมัน มันจึงสามารถหลอมและยืดออกเป็นเส้นเล็ก ๆ เรียกว่าไส้หลอดทังสเตน

7.

ในบรรดาตัวแทนของกลุ่มนี้ ถือว่าเป็นโลหะทรานซิชันที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งมีสีขาวเงิน โดยธรรมชาติแล้วจะเกิดขึ้นในรูปแบบบริสุทธิ์ แต่พบได้ในวัตถุดิบโมลิบดีนัมและทองแดง มีความแข็งและความหนาแน่นสูงและมีการหักเหที่ดีเยี่ยม มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้นซึ่งไม่สูญเสียเมื่ออุณหภูมิลดลงหลายครั้ง รีเนียมเป็นโลหะราคาแพงและมีราคาสูง ใช้ใน เทคโนโลยีที่ทันสมัยและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

6.

โลหะสีขาวเงินเป็นมันเงาและมีเงาสีน้ำเงินเล็กน้อย จัดอยู่ในกลุ่มแพลตตินัมและถือเป็นหนึ่งในโลหะที่ทนทานที่สุดในโลก เช่นเดียวกับอิริเดียม มีความหนาแน่นของอะตอมสูง มีความแข็งแรงและความแข็งสูง เนื่องจากออสเมียมเป็นโลหะแพลตตินั่ม จึงมีคุณสมบัติคล้ายกับอิริเดียม ได้แก่ การหักเหของแสง ความแข็ง ความเปราะบาง ความต้านทานต่อ ความเค้นทางกลตลอดจนอิทธิพลของสภาพแวดล้อมที่ก้าวร้าว มันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในการผ่าตัด, กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน, อุตสาหกรรมเคมี, จรวด, อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

5.

เป็นของกลุ่มโลหะและเป็นธาตุสีเทาอ่อนที่มีความแข็งสัมพัทธ์และความเป็นพิษสูง เนื่องจากคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ เบริลเลียมจึงถูกใช้ในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย:

• พลังงานนิวเคลียร์;
• วิศวกรรมการบินและอวกาศ
• โลหะวิทยา;
• เทคโนโลยีเลเซอร์
• พลังงานนิวเคลียร์.

เนื่องจากมีความแข็งสูง เบริลเลียมจึงถูกนำมาใช้ในการผลิตโลหะผสมอัลลอยด์และวัสดุทนไฟ

4.

โลหะที่ทนทานที่สุดในโลก 10 ชนิดถัดไปคือโครเมียม ซึ่งเป็นโลหะที่มีความแข็งสูง มีสีขาวอมฟ้า ทนทานต่อด่างและกรด มันเกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปแบบที่บริสุทธิ์และใช้กันอย่างแพร่หลายใน อุตสาหกรรมต่างๆวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และการผลิต โครเมียม มันถูกใช้เพื่อสร้างโลหะผสมต่าง ๆ ที่ใช้ในการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์รวมถึงสารเคมี เมื่อใช้ร่วมกับเหล็ก จะเกิดเป็นโลหะผสมของเฟอร์โรโครม ซึ่งใช้ในการผลิตเครื่องมือตัดโลหะ

3.

แทนทาลัมสมควรได้รับบรอนซ์ในการจัดอันดับเนื่องจากเป็นหนึ่งในโลหะที่ทนทานที่สุดในโลก เป็นโลหะสีเงินที่มีความแข็งและความหนาแน่นของอะตอมสูง เนื่องจากการก่อตัวของฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวจึงมีสีตะกั่ว

คุณสมบัติที่โดดเด่นของแทนทาลัมคือความแข็งแรงสูง การหักเหของแสง ความต้านทานการกัดกร่อน และตัวกลางที่มีฤทธิ์รุนแรง โลหะเป็นโลหะที่ค่อนข้างเหนียวและง่ายต่อการตัดเฉือน วันนี้ใช้แทนทาลัมสำเร็จแล้ว:

• ในอุตสาหกรรมเคมี
• ในการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
• ในการผลิตทางโลหะวิทยา
• เมื่อสร้างโลหะผสมทนความร้อน

2.

อันดับที่สองในการจัดอันดับโลหะที่ทนทานที่สุดในโลกคือรูทีเนียมซึ่งเป็นโลหะสีเงินที่เป็นของกลุ่มแพลตตินั่ม ลักษณะเฉพาะของมันคือการปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิตในเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ คุณสมบัติที่มีค่าของรูทีเนียมคือความแข็งแรงสูง ความแข็ง การหักเหของแสง ทนต่อสารเคมี และความสามารถในการสร้างสารประกอบที่ซับซ้อน รูทีเนียมถือเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับหลาย ๆ คน ปฏิกริยาเคมี,ทำหน้าที่เป็นวัสดุในการผลิตอิเล็กโทรด หน้าสัมผัส ปลายแหลม

1.

การจัดอันดับโลหะที่ทนทานที่สุดในโลกนำโดยอิริเดียมซึ่งเป็นโลหะสีขาวเงินแข็งและทนไฟซึ่งเป็นของกลุ่มแพลตตินัม โดยธรรมชาติแล้ว ธาตุที่มีความแข็งแรงสูงนั้นหายากมาก และมักจะรวมกับออสเมียม เนื่องจากความแข็งตามธรรมชาติ จึงตัดเฉือนได้ยากและทนทานต่อแรงกระแทกสูง เคมี... อิริเดียมทำปฏิกิริยาได้ยากมากเมื่อสัมผัสกับฮาโลเจนและโซเดียมเปอร์ออกไซด์

โลหะชนิดนี้มีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวัน มันถูกเพิ่มเข้าไปในไทเทเนียม โครเมียม และทังสเตน เพื่อปรับปรุงความต้านทานต่อสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ใช้ในการผลิตเครื่องเขียน และใช้ในเครื่องประดับเพื่อสร้างเครื่องประดับ ราคาของอิริเดียมยังคงสูงเนื่องจากมีอยู่อย่างจำกัด

ปัจจุบันรู้จักองค์ประกอบทางเคมีแล้ว 126 รายการ แต่ที่หนักที่สุดในหมู่พวกเขาถือเป็น Osmium (Os) และ Iridium (Ir) องค์ประกอบทั้งสองนี้เป็นโลหะทรานซิชันและอยู่ในกลุ่มแพลตตินัม หมายเลขซีเรียลของพวกเขาในตารางธาตุของ I.P. Mendeleev 76 และ 77 ตามลำดับ เนื่องจากโลหะทั้งสองมีความแข็งมากจึงสามารถเปรียบเทียบความหนาแน่นของกันและกันได้ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าค่าความหนาแน่นได้มาในทางทฤษฎีอย่างหมดจด (22.562 g / cm³ (Ir) และ 22.587 g / cm³ (Os)) และด้วยการคำนวณดังกล่าว จึงมีข้อผิดพลาดอยู่เสมอ (± 0.009 g / cm³ สำหรับการคำนวณทั้งสอง)

ประวัติการค้นพบ

การค้นพบองค์ประกอบเหล่านี้เกี่ยวข้องกับชื่อของนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ S. Tennant ในปี 1803 เขาศึกษาคุณสมบัติของแพลตตินั่ม และในระหว่างปฏิกิริยาของโลหะนี้กับส่วนผสมของกรด ("aqua regia") ตะกอนที่ไม่ละลายน้ำก็ถูกแยกออก ซึ่งประกอบด้วยสิ่งสกปรก ศึกษาสารนี้ S. Tennant และระบุองค์ประกอบใหม่ซึ่งเขาเรียกว่า "อิริเดียม" และ "ออสเมียม"
องค์ประกอบนี้ได้รับชื่อ "อิริเดียม" ("สายรุ้ง") เพราะเกลือของธาตุนี้มีหลายสี และชื่อ "ออสเมียม" ("กลิ่น") ได้ชื่อมาจากความคมใกล้กับโอโซน กลิ่นของออสเมียมออกไซด์ OsO4

คุณสมบัติ

ทั้งออสเมียมและอิริเดียมแทบจะทำลายไม่ได้ มีมาก ไข้สูงละลาย ในรูปแบบกะทัดรัด ไม่ทำปฏิกิริยากับสารออกฤทธิ์ เช่น กรด ด่างหรือกรดผสม คุณสมบัติเหล่านี้พบได้ในออสเมียมที่อุณหภูมิสูงถึง 100 ° C และในอิริเดียมสูงถึง 400 ° C

การแพร่กระจาย

รูปแบบที่ขุดได้บ่อยที่สุดขององค์ประกอบเหล่านี้คืออิริเดียมออสมัส โลหะผสมนี้พบได้ทั่วไปในพื้นที่ที่มีการขุดแพลตตินั่มและทองคำธรรมชาติ อุกกาบาตเหล็กเป็นอีกแหล่งที่พบได้ทั่วไปสำหรับอิริเดียมและออสเมียม ออสเมียมที่ไม่มีอิริเดียมนั้นแทบจะไม่พบในธรรมชาติ ในขณะที่อิริเดียมพบร่วมกับโลหะอื่นๆ ตัวอย่างเช่นในสารประกอบที่มีรูทีเนียมหรือโรเดียม อย่างไรก็ตาม อิริเดียมยังคงเป็นหนึ่งในองค์ประกอบทางเคมีที่หายากที่สุดในโลกของเรา การผลิตภาคอุตสาหกรรมของโลกไม่เกิน 3 ตันต่อปี
ในขณะนี้ ภูมิภาคที่เป็นแหล่งหลักของการสกัดอิริเดียมและออสเมียม ได้แก่ แคลิฟอร์เนีย อะแลสกา (สหรัฐอเมริกา) ไซบีเรีย (รัสเซีย) บุชเวล (แอฟริกาใต้) ออสเตรเลีย นิวกินี แคนาดา

ภาพถ่ายของโลหะหนักที่สุด

วิดีโอของโลหะหนักที่สุด