Физические свойства металлов интересные факты. Металлы: интересные факты

Научно-техническая революция 20 века связана с внедрением и широким применением редких металлов. Их использование открыло новые области современной промышленности, науки и техники. О том, что это за металлы и в чем их особенность, читайте далее:

1. Галий (Ga) - очень мягкий и хрупкий металл светло-серого цвета, который плавится в руках. А при его погружении в серную кислоту, он начинает пульсировать как живое сердце! Вполне вероятно, что в концепции создания терминатора из жидкого металла без галлия тоже не обошлось... Сегодня почти весь галлий используют в микроэлектронике.

2. Тантал (Ta). Уникальное качество этого металла – способность приживаться в организме человека, не вызывая раздражения окружающих тканей. Известен случай, когда из танталовой пластинки было сделано искусственное ухо, причем пересаженная с бедра кожа при этом настолько хорошо прижилась, что вскоре танталовое ухо трудно было отличить от настоящего!

3. Ниобий (Nb) - чрезвычайно тугоплавкий (2468 °C) и высококипящий (4927 °C) металл. В 2003 году в Австрии выпустили первую биметаллическую монету: её внешнее кольцо было сделано из серебра, а внутренний круг - из чистейшего ниобия. Этот металл показал себя и в Японии, благодаря магнитам на его основе создали поезда на воздушной подушке, развивающие скорость до 577 км/ч.

4. Литий (Li) - очень мягкий и пластичный. В медицине литию приписывают невероятные целебные свойства. Так, во многих статьях отмечается, что в регионах, где вода содержит относительно большие количества этого металла, уровень преступности и частота самоубийств гораздо ниже, а люди добрее и спокойнее.

5. Неодим (Nd) - редкоземельный металл серебристо-белого цвета с золотистым оттенком, применение небольших доз которого в сельском хозяйстве повышает урожайность продовольственных культур на 60 %.

6. Титан (Ti) - лёгкий прочный металл серебристо-белого цвета. Титановая пыль имеет свойство взрываться, температура вспышки при этом достигает 400 °C! Но этот металл показал себя и как отличный скульптурный материал: памятник Юрию Гагарину, установленный в Москве, сделан именно из него.

7. Цезий (Cs) - самый мягкий металл при комнатной температуре. Как и галлий, его можно расплавить в руках. Единственное условие: цезий должен быть запаян в стеклянную ампулу, в противном случае - произойдет его возгорание. Благодаря своим удивительным свойствам, он широко используется в фототехнике, оптике и ядерной энергетике.

8. Цирконий (Zr) - пластичный металл, который с легкостью поддается холодной и горячей обработке. Соли циркония обладают водоотталкивающими свойствами, именно их используют для изготовления дождевиков. А высокотемпературные топливные элементы на основе оксидов циркония и иттрия повышают кпд тепловых электростанций с 35 до 60%.

9. Ванадий (V) - cамый редкий черный металл на Земле. Неоднократные исследования ученых установили связь ванадия с психическим состоянием человека. Научно доказан факт, что содержание ванадия в крови человека при шизофрении значительно повышается.

10. Самые крупные в мире детально разведанные месторождения лития, цезия, иттрия, иттриевых и цериевых лантаноидов, циркония, тантала и ниобия находятся в России. Однако все они расположены в труднодоступных регионах Сибири, Заполярья или высокогорья, и, к сожалению, почти не разрабатываются.

25.02.2016

Развитие общества во многом связано с добычей, производством металлов и сплавов на их основе. В истории, в зависимости от используемого в жизни общества металла, существовали цивилизации: медный, бронзовый, железный века. Человечество училось использовать металлы, изобретало способы его добычи и методы обработки. Каждый металл в отдельности представляет много интересного.

1. Медь это первый металл, который научились добывать и обрабатывать люди. Десять веков использует человечество медь. Орудие из этого металла обнаружили археологи при изучении пирамиды Хеопса. Древний водопровод был изготовлен из меди и находился в рабочем состоянии, несмотря на срок около пяти тысячелетий.
2. Платина или буквальный перевод «серебришко» досталось ей за тугоплавкость, которая не устраивала конкистадоров. Цена этого металла была ниже стоимости серебра в два раза. В настоящее время стоимость платины превышает стоимость серебра почти в сто раз. Используют этот металл в ювелирном деле, как самый драгоценный металл.
3. Крупными потребителями платины является химическая, автомобильная промышленности, в электротехнике, телемеханике, радиотехнике и приборостроении - это основной компонент деталей.
4. Основные месторождения платины находятся в России и ЮАР. Алмазный фонд в Московском Кремле хранит самородок весом более семи килограмм. На сегодняшний день это самый крупный самородок платины.
5. Из существующих дорогих металлов платина занимает второе место, третье место занимает золото, первое место принадлежит родию. Во всем мире нет дороже металла, добыча его состоит в нескольких сотнях килограмм, стоимостью одного грамма около 225 долларов.
6. Высокой стоимостью металла объясняется его использование в производствах, где невозможна его замена. Автомобильная промышленность основной потребитель родия для автомобильных катализаторов.
7. В книгу рекордов Гиннеса внесен ещё один элемент, который стоит гораздо выше родия. Это место принадлежит искусственно полученному металлу Калифорнию. Назван он по месту получения - Калифорнийскому Университету. В таблице Менделеева он находится под номером 98.
8. Калифорний имеет 17 изотопов. Наиболее распространенное использование имеет изотоп Калифорний 252 , Лечение опухолей излучаемыми нейтронами на данном этапе основное его назначение. Кроме того эксперименты с этим изотопом предсказывают ему будущее атомного реактора. Этот элемент получают в очень маленьком количестве - несколько миллиграммов в год, путем длительного облучения плутония.
9. Самый близкий и известный драгоценный металл - золото, известное человечеству с древних времен. Этот металл однороден, не подвержен коррозии. Оно широко используется в ювелирной промышленности, в производстве деталей для электронных приборов. До недавнего времени золото использовалось в стоматологии для протезирования. Сейчас на смену золоту пришли сплавы, которые обладают высокой инертностью к окислению.
10. Очень интересный и необыкновенный металл, который пребывает только в жидком состоянии - ртуть. Один литр этого элемента обладает весом 13,6 кг. До недавнего времени основным элементом в измерительных приборах использовалась ртуть, её способность увеличивать и сокращать свой объём при изменении температуры.
11. Лампа накаливания имеет спираль, в составе которой находится металл с самой высокой температурой плавления 3380 о С - вольфрам. Электропроводность этого уникального металла в три раза выше медных сплавов.

Металлы и общество на протяжении многих веков остаются в тесной связи. Эти элементы служат человечеству основным материалом для производства конструкций любого назначения. Практически каждый металл уникален и находит применение во многих отраслях промышленности.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Эти удивительные металлы Учитель химии Кужновского филиала МБОУ « Оборонинская СОШ» Басова Ольга Ивановна

С металлами человечество познакомилось примерно 6-7 тысяч лет назад. И хотя медь, железо, олово, золото, серебро и ртуть (первые открытые людьми металлы) отличаются по внешнему виду, у них есть и много общего. Прежде всего, это характерный металлический блеск. Другое их свойство - пластичность, способность изменять свою форму под действием нагрузок. Ударяя по куску металла тяжелым предметом, можно придать ему новую форму (это свойство металлов называется «ковкость»). Они образуют особый тип связи, которая так и называется - металлическая. Именно большим количеством свободных электронов объясняется способность металлов проводить электрический ток.

Алюминий Самым распространенным металлом в земной коре является алюминий. В недрах земли его содержится восемь процентов, в то время как золота - всего 5 миллионных частей процента. Однако люди долго не знали алюминия: первый слиток его был выплавлен во Франции только в 1885 году, и металл этот считался тогда драгоценным.

Медь Предметы, изготовленные из такого металла как медь, а также из ее сплавов, не могут создавать искры. Это свойство меди применяется в производстве инструментов для проведения огнеопасных работ. Еще одно интересное свойство меди было выявлено в ходе исследования водоемов, в которых обитают карпы. Оказывается, в воде, не содержащей медь, развивается грибок, который губительно влияет на развитие карпов, а в воде, содержащей медь, карпы хорошо растут и размножаются. Медь есть и в организме человека, но она регулярно выводится, и поэтому мы нуждаемся в своеобразной дозаправке ежедневно 2мг меди.

Железо Железо присутствует во всех живых организмах, правда, в малых количествах, но обязательно. Способность атомов железа «захватывать» кислород используется животными в процессах дыхания и еще в некоторых. Железо сыграло огромную роль в человеческой истории, так как, научившись его выплавлять, человечество смогли быстро усовершенствовать орудия труда. Если к железу добавить углерод, а в небольших количествах другие металлы, например, молибден, то можно получить чугун и разные сорта сталей.

Редкие металлы Тантал, ниобий, цезий, германий, цирконий, литий, стронций, рубидий, рений, индий - редкие металлы. Но «редкость» этих металлов условна, так как многих из них в природе вполне достаточно. Например, по содержанию в земной коре титан стоит на шестом месте, а цезий - на седьмом. Однако вследствие того, что все эти металлы крепко связаны с сопутствующими им элементами, добыть их в чистом виде очень трудно. Интересный факт, что 80 процентов мировых запасов урановой руды сосредоточено в Конго.

Калифорний Самым дорогим металлом в мире является Калифорний (Cf) – в этом Вам поможет убедиться Книга рекордов Гиннеса. Калифорний искусственно получили 1950 году в Калифорнийском Университете в Беркли – отсюда и название. Калифорний извлекают из продуктов длительного облучения плутония нейтронами в ядерном реакторе. Самый дорогой металл можно встретить в таблице Менделеева под №98. Стоить ли говорить что металл поистине редкий: мировое производство калифорния-252 составляет всего несколько десятков миллиграммов в год. Стоимость: 6 500 000 $ за 1 грамм

Золото Золото, знак Au (читается « аурум »), в таблице Менделеева занимает ячейку № 79. Золото было известно раньше железа. Это довольно мягкий металл красивого желтого цвета. Золото легко поддается обработке даже в холодном виде, что так важно было в старину. Но золото нельзя использовать для орудий труда или для воинских доспехов, так как оно мягкое. Зато золото, в отличие от железа, не окисляется на воздухе, спокойно вступает в контакт с водой и мало изменяется со временем. Поэтому золото издавна использовалось в «престижных» целях - для украшений, предметов искусства.

Серебро Серебро часто упоминают рядом с золотом, так как это драгоценный металл. Теперь, правда, серебро гораздо дешевле золота, а раньше их цена отличалась ненамного. Номер «квартиры» у серебра 47, знак Ag , произносится « аргентум ». На воздухе серебро покрывается оксидной пленкой, но спокойно выносит присутствие воды. Время разрушает серебро быстрее, чем золото, поэтому находки серебряных древностей - редкость. Серебро - замечательный проводник электричества, широко применяется в технике. Оно входит в состав многих лекарственных средств. Вода, настоянная на серебре, обладает лечебными свойствами.

Платина В XVII веке в Южной Америке платину считали «поддельным серебром». Однажды запасы платины для предотвращения фальшивомонетничества утопили в океане. Самым крупным существующим в настоящий момент платиновым самородком является «Уральский гигант» весом 7 кг 860,5 г. Хранится в Алмазном фонде Московского Кремля.

Ртуть Ртуть - удивительный жидкий металл. Ее номер 80, знак Hg , читается « гидраргирум ». В природе ртуть распространена довольно широко, встречается и в чистом виде, и вместе с другими элементами. В соединении с серой ртуть образует киноварь, минерал красивого красного цвета. Удивительный «быстрый» и «живой» металл использовался главным образом для извлечения из земли золота и серебра. Ртуть образует с ними прочный сплав при обычной температуре; таким образом, на ртуть «налипает» золото или серебро, образуя амальгаму. Ее собирают, а затем нагревают осторожно. Ртуть улетучивается при небольшом нагреве, а золото или серебро остаются. Ртуть применяют в лекарственных целях, используют в термометрах. Она легко образует пары при обычной комнатной температуре, а пары эти ядовиты. Поэтому, разбив термометр, ртуть надо тщательно собрать. Лучше вызвать специальную службу.

Осмий Осмий - в совершенно чистом виде в природе этого металла нет, его добывают в связках с другим металлом – иридием. Осмий очень плотный и имеет голубовато-серебристый цвет. Так же металлу присущ неприятный запах, чем то похожий на смесь хлорки и чеснока. Был открыт в 1803 году вместе с иридием. США использует Осмий для производства лекарства – кортизон.

Тантал В литературе описан случай, когда из танталовой пластинки было сделано искусственное ухо, причем пересаженная с бедра кожа при этом настолько хорошо прижилась, что вскоре танталовое ухо трудно было отличить от настоящего. Замена платины танталом, как правило, весьма выгодна – он дешевле ее в несколько раз. В последнее время тантал начали использовать и в ювелирном деле: во многих случаях ему удается успешно заменять платину. Ювелирной деятельности этого металла способствует его свойство покрываться тончайшей пленкой окиси красивых радужных цветов. Тантал используют для изготовления часов, браслетов, различных украшений.

Ванадий Во время первой мировой войны настоящую сенсацию вызвал созданный французскими инженерами самолет, который был вооружен не пулеметом, как обычно, а пушкой, наводившей страх на немецких летчиков. Но каким же образом удалось поставить пушку на самолет? Ведь грузоподъемность тогдашних «этажерок» была очень мала. Оказалось, что пушке помог забраться в самолет... ванадий. Французские авиационные пушки были изготовлены из ванадиевой стали. При относительно небольшом весе они обладали прекрасными прочностными характеристиками, позволяющими вести сокрушительный огонь по немецким самолетам. Некоторые морские растения и животные - голотурии, асцидии, морские ежи - «коллекционируют» ванадий, извлекая его каким-то неведомым человеку способом из окружающей среды. Одни ученые полагают, что у этой группы живых организмов ванадий выполняет те же функции, что железо в крови человека и высших животных, т. е. помогает ей впитывать кислород, или, образно говоря, «дышать».

Кобальт Кобальт упоминается у Бирингуччо, Василия Валентина, Парацельса и других авторов XV - XVII вв. В "Алхимическом лексиконе" Руланда (1612) о кобальте говорится: "Кобол кобальт (Koboltum , Kobaltum) или коллет (Colletum) -- металлическая материя, чернее свинца и железа, растягивающаяся при нагревании. Кобальт - черная, немного похожая по цвету на золу материя, которую можно ковать и лить, но она не обладает металлическим блеском, и которая представляет собой вредную взвесь, уводящую (при плавке) вместе с дымом хорошую руду". Очевидно, здесь говорится о металлическом кобальте.

Титан Некоторые ядерные реакции должны совершаться в почти абсолютной пустоте. Ртутными насосами разрежение может быть доведено до нескольких миллиардных долей атмосферы. Но этого недостаточно, а ртутные насосы на большее неспособны. Дальнейшая откачка воздуха осуществляется уже особыми титановыми насосами. Кроме того, для достижения еще большего разрежения по внутренней поверхности камеры, где протекают реакции, распыляют мелкодисперсный титан. Металл назван в честь царицы фей Титании за необычайную «лёгкость» (малую плотность). С Титанами, сыновьями богини Геи название никак не связано.

Цинк По старинным преданиям, папоротник цветет лишь в ночь под Ивана Купалу и охраняет этот цветок нечистая сила. В действительности папоротник как споровое растение не цветет вообще, но слова «папоротниковые цветы» можно встретить на страницах вполне серьезных научных журналов. Так называют характерные узоры цинковых покрытий. Эти узоры возникают благодаря специальным добавкам сурьмы (до 0,3%) или олова (до 0,5%), которые вводят в ванны горячего о ц инкования.

Цирконий В средние века были хорошо известны ювелирные украшения из так называемых несовершенных алмазов. Несовершенство их заключалось в меньшей, чем у обычного алмаза, твердости и несколько худшей игре цветов после огранки. Было у них и другое название – катарские (по месту добычи – Мытаре, району острова Цейлон). Средневековые ювелиры не знали, что используемый ими драгоценный минерал – это монокристаллы циркона, основного минерала циркония.

Металлы отверзают недро земное к плодородию; металлы служат нам в ловлении земных и морских животных для пропитания нашего; металлы облегчают купечество удобною к сему монетою... И кратко сказать, ни едино художество, ни едино ремесло простое употребление металлов миновать не может. М.В. Ломоносов

Металлы известны человечеству с древнейших времен. Количество известных металлов постепенно возрастало, они стали использоваться во всех сферах нашей жизни. Не удивительно, что их постоянно окружали всевозможные легенды, а с их открытиями связаны различные интересные случаи. Давайте посмотрим, какие интересные факты можно найти о металлах.

Зловредные духи и боги
В скандинавских странах верили, что все месторождения контролируют небольшие создания, которые живут под землей. Среди них были и злые. Например, дух по имени Кобольд вредил плавильщикам, вызывал у них отравления. Но на самом деле, отравления вызывали ядовитые пары мышьяка, содержащиеся в кобальтовых минералах.

А шахтерам, жившим в Германии, вредил другой злобный дух. Его звали Никелем. Он занимался тем, что не позволял добывать из руды, которая была похожа на медную, медь. Но уже в Новое время из нее смогли добыть металл, названный в честь духа никелем.

Хотя титан и считается одним из самых прочных металлов (недаром его назвали в честь богоподобных существ греческой мифологии), для машиностроения используется менее 10% от общего объема добычи этого металла. Зато на производство краски уходит более 60%.

Это притягательное золото
Конечно, золото занимало умы человечества и продолжает впечатлять до сих пор. Поиск золота осуществлялся по всей планете, но действительно богатые месторождения были открыты в Африке. Больше половины из всего мирового золота добыто в ЮАР. Если взять все золото, которое было добыто за историю существования человеческой цивилизации, то из него можно будет отлить куб с ребром в 20 метров. Такой куб будет весить около 165 тыс. тонн.

В морской воде содержится вся таблица периодических элементов, кроме тех редких веществ, которые краткое время существуют в лабораторных условиях. В воде содержится огромное количество золота. Однако сегодня благодаря опреснительным установкам в достаточных масштабах из нее можно добыть только пресную воду, магний, бром и поваренную соль.

Главная задача алхимиков заключалась в нахождении способа, который поможет любой металл превратить в золото. Было сделано множество попыток, но нет ни одного свидетельства того, что алхимикам это удалось. Однако с открытием радиоактивных распада и синтеза это стало возможным. Например, американские ученые решили провести бомбардировку нейтронами атомы ртути. Золото они получили, но оно оказалось радиоактивным.

Дорогой алюминий и дешевая платина
Недавно открытые металлы из-за несовершенства технологий добычи и трудностей в обработке стоили очень дорого. Например, во время пиршеств у Наполеона III приборы из алюминия использовали только император и почетные гости. Остальные пирующие довольствовались обычными для таких случаев приборами из драгоценных металлов. Сейчас же алюминиевые приборы выходят из употребления даже в школьных столовых.

Если постараться произнести презрительно по-испански слово «серебро», получится «платина». Ее так прозвали из-за того, что при общей схожести с серебром, она крайне туго плавилась. Из-за этого в свое время немало кораблей вываливали платину за борт в море. Зато сейчас платина стоит дороже серебра в сотню раз.

То, что вы не знали о металлопрокате
Вряд ли кто знает, что металлопрокат обладает некоторыми интересными особенностями, которые очень полезны для организаций, занимающихся строительством. В первую очередь, вспомним такой продукт - вольфрамовые электроды wl 20. Сейчас при выполнении самых разных работ нужны специальные виды вольфрамовых электродов из материалов самого высокого качества. Также затрагивая эту тему - тему металлопроката, невозможно оставить без внимания рельсы. Да, именно рельсы! Потому что их обычно производят только из углеродистого типа стали. Кроме того, металлопрокат - это и другие виды рельс: промышленные - для разных предприятий и отраслей народного хозяйства. Ведь многие предприятия нужны собственные железнодорожные пути.

Еть продукт и услуги, спрос на которые постоянно растет из года в год. Продажа металлопроката от Стиллар предлагает весь спектр металлообработки для строительных, производственных компаний и частных лиц. Это резка металла продольная и поперечная, газокслородная и ленточнопильная, лазерная резка и резка болгаркой, обработка труб, прочие услуги по хорошей цене, оптом и в розницу.

Металлы в небе и еще выше
Металлы на воздухе быстро тускнеют из-за того, что покрываются защитной оксидной пленкой. Она позволяет им быть особенно прочными и не окисляться дальше. Очень быстро пленка образуется на алюминии. Этот факт и легкость металла позволяют выпускать из него не только посуду, но и самолеты. Но пленка может легко разрушиться, если на поверхность алюминия пролить ртуть. Поэтому в самолетах запрещено вносить все, что содержит ртуть.

Благодаря открытиям в составе и развитии звезд в астрофизике появилось понятие «металличность». Молодые звезды содержат в себе в основном водород и гелий, но с возрастом металлов в звездном составе становится все больше. Поэтому «металличность» показывает возраст звезды и ее галактики.

Металлы стали применяться людьми еще в глубокой древности. Все время процесс их получения совершенствовался, появлялись полезные сплавы различных металлов. Рассмотрим интересные факты о металлах.

В древние времена при переплавке серебра норвежские плавильщики часто получали отравления. Они объясняли это кознями злого духа, которого звали Кобольд. На самом деле виной всему были ядовитые оксиды мышьяка, выделявшиеся при обжиге кобальтовых минералов.

Немецких шахтеров в древние времена одолевал дух по имени Никель, мешавший им извлекать медь из руды, очень похожей на медную. Позже, в XVIII веке, научились из этой руды выделять металл. Его назвали именем мифического духа – никелем.

На протяжении веков самым дорогим металлом считали золото. Долгое время алхимики не прекращали попыток производить золото из разных компонентов. Удача улыбнулась исследователям в 1941 году. Для этого американцам Бейнбриджу, Шерру и Андерсену пришлось подвергнуть бомбардировке быстрыми нейтронами атомы ртути. К сожалению, полученное золото оказалось радиоактивным.

Говоря об интересных фактах о металлах, следует отметить, что человечество за всю свою историю добыло 165 тысяч тонн золота. Интересно, что половину этого золота получили в ЮАР. Если все добытое золото отлить в один слиток в виде куба, со стороной в 20 метров.

Из всех приборов, украшавших обеденный стол Наполеона III, самые дорогие были изготовлены из нового и редкого в те времена металла – алюминия. На торжественных обедах эти столовые приборы подавались лишь императору и его наиболее почетным гостям. Другим участникам пиршества оставалось довольствоваться приборами из привычных золота и серебра.

Морская вода содержит в растворенном состоянии всю таблицу Менделеева, присутствуют там уран и золото. Современные технологии позволяют добывать в промышленных масштабах из морской воды всего четыре полезных вещества – пресную воду, поваренную соль, магний и бром.

В астрофизике существует понятие металличности, характеризующее относительную концентрацию элементов тяжелее гелия в составе галактик и звезд. Металличность показывает возраст звездной системы. Самые первые звезды в своем составе практически не имели металлов. С каждым последующим поколением звезд концентрация металлов в них возрастала.

Из всего количества титана, добываемого в мире, в машиностроении используется не больше 7%. Для производства бумаги идет 13% титана, на выпуск пластиков – 20%, на производство краски – 60%.

Оксид алюминия, представляющий собой тонкую защитную пленку на его поверхности, легко разрушается ртутью. Без этой пленки алюминий на воздухе быстро окисляется. Поэтому ртуть запрещено перевозить в самолетах - при ее разливе в фюзеляже воздушного судна может образоваться отверстие.

Слово платина с испанского языка переводится как «серебришко». Таким словом конкистадоры выразили свое пренебрежение к этому металлу. Объясняется это повышенной тугоплавкостью платины, поэтому она оценивалась вдвое ниже серебра. Сейчас цена платины на мировых рынках превышает цену серебра почти в 100 раз.

Интересное виоедо о золоте. Неизвестные факты: