Топ 10 самых мягких металлов
Рейтинг самых мягких металлов составлен из "бытовых металлов", которые вы можете встретить в повседневной жизни, согласно шкале твердости Мооса.
1. Свинец, твердость по шкале Мооса - 1,5
Свинец известен с древних времен. Иногда он встречается в природе в свободном виде, но обычно его получают из руд галенита, англезита и церуссита. Хотя свинец составляет всего около 0,0013% земной коры, он не считается редким элементом, поскольку его легко добывать и очищать. Большая часть свинца получается путем обжига галенита на горячем воздухе, хотя почти треть свинца, используемого в Соединенных Штатах, получается путем вторичной переработки.
Свинец — мягкий, ковкий и устойчивый к коррозии материал. Свинец возглавляет список самых мягких металлов.
2. Олово - 1,5
Археологические данные свидетельствуют о том, что люди использовали олово не менее 5500 лет. Олово в основном получают из минерального касситерита (SnO 2) и извлекают путем обжига касситерита в печи с углеродом. Олово составляет всего около 0,001% земной коры и добывается в основном в Малайзии.
Олово противостоит коррозии и используется в качестве защитного покрытия на других металлах. Жестяные банки, пожалуй, самый известный пример, когда простой обыватель встречается с оловом. Следуя по таблице твердости Мооса вы легко ответите на вопрос - какой самый мягкий металл.
3. Цинк - 2,5
Хотя соединения цинка использовались в производстве латуни не менее 2500 лет, цинк был признан отдельным элементом гораздо позже. Металлический цинк впервые был получен в Индии примерно в 1400-х годах путем нагревания минерального каламина (ZnCO3) с шерстью. Цинк был заново открыт Андреасом Сигизмундом Маргграфом в 1746 году путем нагревания каламина с древесным углем. Сегодня большая часть цинка производится путем электролиза водного сульфата цинка (ZnSO4).
Примерно одна треть всего металлического цинка, производимого сегодня, используется в процессе, известном как гальванизация. При гальванизации предмет, подверженный коррозии, например кузов автомобиля, покрывается защитным цинковым покрытием. Цинк можно нанести на объект, погрузив его в ванну с расплавленным цинком, но чаще всего его наносят гальванопокрытием. Металлический цинк также используется для изготовления сухих аккумуляторных батарей, облицовки крыш и литья под давлением.
Цинк используется для изготовления многих полезных сплавов. Латунь, сплав цинка, который содержит от 55% до 95% меди , вероятно, является самым известным сплавом цинка. Латунь была впервые использована около 2500 лет назад и широко использовалась древними римлянами, которые использовали ее для изготовления монет, чайников и декоративных предметов.
4. Золото - 2,5
В земной коре обнаружено более девяноста элементов, но на протяжении тысячелетий люди охотились, копили и сражались, в частности, за один из них: металл цвета меда, золото. Искусство ювелирного дела зародилось около шести тысяч лет назад в каменном веке, и наше увлечение этим металлом не ослабевает и по сей день. Термин «золото» происходит от древнеанглийского слова «желтый» (gelo). Золото ценится за его относительную редкость; он составляет всего 0,0000005 процента залежей в земной коре. Химический символ золота — Au, сокращение от aurum, латинского слова «золото».
Золото называют самым красивым из всех химических элементов. Красота сделала его желанным для использования в ювелирных изделиях, монетах и произведениях искусства на протяжении тысячелетий. Это был один из первых чистых металлов, которые стали использовать люди.
Золото — один из немногих элементов, которые могут влиять на политику и экономику. Войны велись за доступ к золоту. Города и поселки возникали и вымирали по мере того, как золото было обнаружено, а затем добыто. Многие народы до сих пор считают свое богатство в соответствии с количеством золота, которое они хранят в хранилищах.
Большое количество золота по-прежнему используется в производстве монет, медалей, ювелирных изделий и предметов искусства. Золото также имеет ряд применений в промышленности, медицине и других областях. Например, один радиоактивный изотоп золота обычно используется для лечения рака.
Многие думали, что золото самый мягкий металл, но как оказалось это совершенно не так.
5. Серебро - 2,5-3
Археологические данные свидетельствуют о том, что люди использовали серебро не менее 5000 лет. Серебро можно получить из чистых месторождений, из серебряных руд, таких как аргентит (Ag 2S) и роговое серебро (AgCl), а также в сочетании с месторождениями руд, содержащих свинец, золото или медь.
Серебро и соединения серебра имеют множество применений. Чистое серебро является лучшим проводником тепла и электричества из всех известных металлов, поэтому его иногда используют при изготовлении припоя, электрических контактов и печатных плат. Серебро также является лучшим известным отражателем видимого света, но серебряные зеркала должны быть покрыты защитным покрытием, чтобы предотвратить их потускнение. Серебро также использовалось для создания монет, хотя сегодня вместо него обычно используются другие металлы. Стерлинговое серебро, сплав, содержащий 92,5% серебра, используется для изготовления изделий из серебра, ювелирных изделий и других декоративных предметов. Батареи большой емкости могут быть изготовлены из серебра и цинка, серебра и кадмия. Нитрат серебра (AgNO3) чувствителен к свету и используется для изготовления фотопленок и бумаги. Иодид серебра (AgI) используется для засеивания облаков, чтобы вызвать дождь.
6. Алюминий - 2,5-3
Хотя алюминий является самым распространенным металлом в земной коре, в природе он никогда не встречается в свободном виде. Весь алюминий Земли соединился с другими элементами. Двумя наиболее распространенными соединениями являются квасцы, такие как сульфат калия-алюминия и оксид алюминия.
Алюминий — это очень универсальный металл, используемый для широкого спектра применений, от промышленных и архитектурных работ до товаров народного потребления, бытовой техники и конструкций «сделай сам». Преимущества алюминия трудно превзойти: алюминий легкий, но прочный, устойчивый к коррозии и хорошо поддающийся формованию. Он имеет привлекательный внешний вид и очень легко перерабатывается, что делает его экологически чистым.
- Алюминиевая труба представляет собой недорогой и легкий защитный канал для электропроводки.
- Алюминиевая отделка, поручни и сайдинг — отличный выбор для коррозионной стойкости и привлекательного внешнего вида любого здания.
- Для проектов дизайна интерьера своими руками алюминиевый лист подходит практически для любого стиля декора, от ретро до фермерского дома, от минимализма до эклектики.
- Алюминиевый стержень имеет множество различных применений в медицинской сборке, авиастроении, конструкционных компонентах и коммерческом транспорте.
7. Медь - 3
Археологические данные свидетельствуют о том, что люди использовали медь не менее 11 000 лет, помимо железа, это один из самых старых металлов изучены человечеством. Медь, благодаря тому, что это один из самых мягких металлов, относительно легко добывать и очищать, люди открыли методы извлечения меди из руд по крайней мере 7000 лет назад. Римская империя получала большую часть своей меди с острова Кипр, откуда и произошло название меди. Сегодня медь в основном получают из руд куприта (CuO2 ), тенорита (CuO), малахита (CuO 3·Cu(OH) 2 , халькоцита (Cu2S), ковеллина (CuS) и борнита (Cu6 FeS4). Крупные месторождения медной руды расположены в США, Чили, Замбии, Заире, Перу и Канаде.
Используемая в больших количествах в электротехнической промышленности в виде проволоки, медь уступает только серебру по электропроводности.
8. Латунь - 3
Латунь — это металлический сплав, состоящий в основном из меди и цинка. В латунь может быть добавлено различное количество цинка или других элементов для обеспечения расширенных характеристик. Высокое содержание цинка в латуни обеспечивает повышенную прочность и пластичность, а включение марганца повышает коррозионную стойкость. Цвет латуни может варьироваться от красного до желтого в зависимости от количества цинка, добавленного в сплав. Латунь обычно используется в декоративных целях в первую очередь из-за ее сходства с золотом.
9. Никель - 4
Горняки 15 века в Германии нашли коричнево-красную руду, которая, по их мнению, содержала медь. Они назвали ее Купферникель или Дьявольская медь, потому что из этой руды не могли извлечь медь. В монетах США впервые использовался сплав никеля с медью в 1857 году. «Никель» не был сделан из чистого никеля, но в 1881 году чистый никель был использован для монет в Швейцарии.
Около 69% производимого никеля используется для производства нержавеющих сталей. Еще 15% используются в других сталях и сплавах цветных металлов - часто для узкоспециализированных промышленных, аэрокосмических и военных применений. Около 8% используется в гальванике и еще 3% в литейном производстве и отливках. Около 3% никеля используется в батареях для электроники, а также в батареях для портативной техники и гибридных автомобилей, и примерно 2% используется в таких целях, как химические вещества, катализаторы и красители.
Никель является одним из элементов, играющих решающую роль в переходе к энергетике, необходимом для сокращения выбросов CO2. Темпы перехода к энергетике увеличиваются по мере того, как внедряются пакеты мер по стимулированию зеленого роста, а экономики и компании в равной степени привержены чистому углеродному нейтралитету. Металлургическая промышленность несет ответственность за поддержку и содействие переходу к экономике с нулевым выбросом углерода. Технологии экологически чистой энергии обычно требуют больше металлов, чем их ископаемые аналоги. И никель, производство которого неизбежно требует больших затрат энергии, играет решающую роль. Его уникальные свойства делают его ключевой частью энергетического перехода.
Никель – твердый, устойчивый к коррозии металл. Его можно наносить гальванопокрытием на другие металлы для образования защитного покрытия. Мелкодисперсный никель используется в качестве катализатора гидрогенизации растительных масел. Добавление никеля в стекло придает ему зеленый цвет. Из одного килограмма никеля можно вытянуть 300 километров проволоки. Никель также используется для изготовления некоторых видов монет и батареек.
Никель сплавляют с другими металлами для повышения их прочности и устойчивости к коррозии. Никель сплавляют со сталью для изготовления броневой плиты, сводов и деталей машин. Его сплавляют с медью для изготовления труб, которые используются на опреснительных установках. Очень мощные постоянные магниты, известные как магниты Alnico, могут быть изготовлены из сплава алюминия , никеля, кобальта и железа.
10. Платина, твердость по шкале Мооса - 4-4,5
Используемая доколумбовыми индейцами Южной Америки, платина не была замечена западными учеными до 1735 года. Платина может встречаться в природе в свободном виде и иногда встречается в месторождениях золотосодержащих песков, прежде всего в Уральских горах, Колумбии и запад Соединенных Штатов. Платина в виде минерала сперрилита (PtAs2) также получается в качестве побочного продукта при добыче никеля в районе Садбери, Онтарио, Канада.
Платина — мягкий, плотный, пластичный металл, очень устойчивый к коррозии. Из него изготавливают украшения, проволоку, электрические контакты и лабораторные сосуды. Платина расширяется почти с той же скоростью, что и натриево-кальциево-кремнеземное стекло, поэтому она используется для изготовления герметичных электродов в стеклянных системах. Платина используется для покрытия носовых обтекателей ракет, топливных форсунок реактивных двигателей и других устройств, которые должны надежно работать в течение длительного времени при высоких температурах. Платиновые провода сопротивления используются в высокотемпературных электрических печах. Платиновые аноды используются в системах катодной защиты для предотвращения коррозии судов, трубопроводов и стальных опор в соленой воде. Название «платина» происходит от испанского «platina», что означает «маленькое серебро».
Платина — блестящий серебристо-белый, ковкий, пластичный металл, член 10-й группы периодической таблицы элементов. Она занимает третье место по плотности после осмия и иридия. Платина не боится воздуха и воды, но растворяется в горячей царской водке, в горячей концентрированной фосфорной и серной кислотах и в расплавленной щелочи. Она так же устойчива, как золото , к коррозии и потускнению. Действительно, платина не окислится на воздухе, как бы сильно ее ни нагревали. Он имеет коэффициент расширения, почти равный коэффициенту расширения известково-натриевого стекла, и поэтому используется для изготовления герметичных электродов в стеклянных системах. Смеси водорода и кислорода взрываются в присутствии платиновой проволоки.
Существует шесть встречающихся в природе изотопов: наиболее распространены платина-194, на долю которой приходится 33%, платина-195 (34%) и платина-196 (25%). Остальные - платина-198 (7%), платина-192 (1%) и платина-190 (0,01%). Последний слаборадиоактивен с периодом полураспада 700 миллиардов лет, а остальные пять нерадиоактивны. Платина замыкает список самых мягких металлов.
