Kim loại cứng nhất - nó như thế nào?

2025 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2025-01-24 13:28

Các kim loại nhóm bạch kim là nặng nhất vì chúng có mật độ cao nhất. Trong đó, nặng nhất là osmi và iridi. Đây là vật liệu cứng nhất. Chỉ số mật độ của các kim loại này gần như giống nhau, ngoại trừ một lỗi tính toán nhỏ.

Việc phát hiện ra iridium xảy ra vào năm 1803. Nó được phát hiện bởi nhà hóa học người Anh Smithson Tennat trong khi nghiên cứu bạch kim tự nhiên mang từ Nam Mỹ sang. Được dịch từ tiếng Hy Lạp cổ đại, tên "iridium" có nghĩa là "cầu vồng".

Rất khó để có được kim loại cứng nhất (iridi), nó gần như không tồn tại trong tự nhiên. Thường thì một lượng đáng kể được tìm thấy trong các thiên thạch rơi xuống đất. Theo hầu hết các nhà khoa học, hàm lượng iridium trên hành tinh của chúng ta lẽ ra phải cao hơn nhiều. Nhưng do tính chất đặc biệt của kim loại này - tính bền bên (tương tự như sắt), nó chìm xuống rất sâu bên trong trái đất trong quá trình hình thành lõi Trái đất.

Iridi là kim loại cứng nhất, rất khó xử lý cả về mặt nhiệt và hóa học. Nó không phản ứng với axit, sự kết hợp của axit ở nhiệt độ dưới một trăm độ. Kim loại này chịu quá trình oxy hóa khi hạ thấp thành dung dịch gồm hỗn hợpaxit clohydric và axit nitric (cường thủy).

Đồng vị kim loại nặng iridium-192m2 được giới khoa học quan tâm như một nguồn năng lượng điện, vì chu kỳ bán rã của kim loại này rất dài - 241 năm. Iridium đã được tìm thấy ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và cổ sinh vật học - nó được sử dụng để sản xuất ngòi cho bút, xác định tuổi của các lớp của trái đất.

Việc phát hiện ra osmium tình cờ vào năm 1804. Kim loại cứng nhất này được tìm thấy trong thành phần hóa học của trầm tích bạch kim hòa tan trong nước cường toan. Tên "osmium" bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp cổ đại có nghĩa là "mùi". Kim loại này hầu như không tồn tại trong tự nhiên. Thông thường nó được tìm thấy trong thành phần của quặng đa kim. Giống như iridi, osmi hầu như không chịu ứng suất cơ học. Một lít osmi nặng hơn mười lít nước. Nhưng tính chất của kim loại này vẫn chưa thấy ứng dụng ở đâu.

Kim loại cứng nhất, osmi, đến từ các mỏ của Nga và Mỹ. Tuy nhiên, Nam Phi được công nhận là quốc gia có lượng tiền gửi dồi dào nhất. Osmium thường được tìm thấy trong các thiên thạch sắt.

Đặc biệt quan tâm là osmium-187, chỉ được xuất khẩu bởi Kazakhstan. Nó được sử dụng để xác định tuổi của các thiên thạch. Một gam đồng vị này có giá 10.000 đô la.

Trong công nghiệp, hợp kim cứng của osmi với vonfram (osram) chủ yếu được sử dụng để sản xuất đèn sợi đốt. Osmium cũng là một chất xúc tác trong quá trình sản xuất amoniac (amoniac). Rất hiếm khi các bộ phận cắt của dụng cụ trong phẫu thuật được làm từ kim loại này.

Cả hai kim loại nặng - osmi và iridi - hầu như luôn được tìm thấy trong cùng một hợp kim. Đây là một khuôn mẫu nhất định. Và để tách chúng ra, bạn cần phải nỗ lực rất nhiều, vì chúng không mềm như bạc chẳng hạn.