金屬之最

金屬之最

各種各樣的金屬
金屬之“最”一經為人們發現,很快就會在科學技術的太空中,爆開五彩缤紛的禮花!你看,當人們發現了最難熔的金屬鎢之後,1910年第一個鎢絲燈泡就問世了,成為人類征服黑暗的一個劃時代成就。1947年,比強度(強度和比重的比值)最高的金屬純钛被較多地提煉出來後,天空很快出現了飛行速度超過音速2、3倍的飛機,接着又出現了探索宇宙奧秘的飛船。所以,探讨一下金屬之“最”。它的超群特性是很有意思的。
  • 中文名:金屬之最
  • 外文名:
  • 用途:
  • 分類:
  • 密度最大:锇
  • 熔點最高:—鎢
  • 硬度最大:鉻

密度最大的金屬—锇

锇是金屬單質中密度最大的,為22.59克/立方厘米(22.61是錯的)(密度第二大的為銥,22.56克/立方厘米)。熔點3045℃,沸點5300℃以上。六方密集晶格。灰藍色金屬,硬而脆。金屬锇極脆,放在鐵臼裡搗,就會很容易地變成粉末,锇粉呈藍黑色。锇的蒸氣有劇毒,會強烈地刺激人眼的粘膜,嚴重時會造成失明。

金屬锇在空氣中十分穩定,粉末狀的锇易氧化。濃硝酸、濃硫酸、次氯酸鈉溶液都使它氧化。在室溫下易形成藍色氧化膜(OsO),加熱易生成易揮發有劇毒的晶體四氧化锇(OsO)。

锇在工業中可以用做催化劑。合成氨或加氫反應時用锇做催化劑,就可以在不太高的溫度下獲得較高的轉化率。如果在鉑裡摻進一點锇,就可做成又硬又鋒利的手術刀。利用锇同一定量的銥可制成锇銥合金。銥金筆筆尖上那顆銀白色的小圓點,就是锇銥合金。锇銥合金堅硬耐磨,銥金筆尖比普通的鋼筆尖耐用,關鍵就在這個“小圓點”上。用锇銥合金還可以做鐘表和重要儀器的軸承,十分耐磨,能使用多年而不會損壞。

鎢是屬于有色金屬,也是重要的戰略金屬,鎢礦在古代被稱為“重石”。1781年由瑞典化學家卡爾·威廉·舍勒發現白鎢礦,并提取出新的元素酸-鎢酸,1783年被西班牙人德普爾亞發現黑鎢礦也從中提取出鎢酸,同年,用碳還原三氧化鎢第一次得到了鎢粉,并命名該元素。鎢在地殼中的含量為0.001%。已發現的含鎢礦物有20種。鎢礦床一般伴随着花崗質岩漿的活動而形成。經過冶煉後的鎢是銀白色有光澤的金屬,熔點極高,硬度很大。鎢是熔點最高的金屬。

銀白色金屬,質硬而脆。密度7.20克/立方厘米。熔點1857±20℃,沸點2672℃。化合價+2、+3和+6。電離能為6.766電子伏特。金屬鉻在酸中一般以表面鈍化為其特征。一旦去鈍化後,即易溶解于幾乎所有的無機酸中,但不溶于硝酸。鉻在硫酸中是可溶的,而在硝酸中則不易溶。在高溫下被水蒸氣所氧化,在1000℃下被一氧化碳所氧化。在高溫下,鉻與氮起反應并為熔融的堿金屬所侵蝕。

地殼中含量最高的金屬—鋁

銀白色輕金屬。有延展性。商品常制成棒狀、片狀、箔狀、粉狀、帶狀和絲狀。在潮濕空氣中能形成一層防止金屬腐蝕的氧化膜。鋁粉和鋁箔在空氣中加熱能猛烈燃燒,并發出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、鹽酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液,難溶于水。

相對密度2.70。熔點660℃。沸點2327℃。鋁元素在地殼中的含量僅次于氧和矽,居第三位,是地殼中含量最豐富的金屬元素。航空、建築、汽車三大重要工業的發展,要求材料特性具有鋁及其合金的獨特性質,這就大大有利于這種新金屬鋁的生産和應用。應用極為廣泛。

人體中含量最高的金屬—鈣

鈣是一種金屬元素,符号Ca,銀白色晶體。動物的骨骼、蛤殼、蛋殼都含有碳酸鈣。可用于合金的脫氧劑、油類的脫水劑、冶金的還原劑、鐵和鐵合金的脫硫與脫碳劑以及電子管中的吸氣劑等。它的化合物在工業上、建築工程上和醫元素來源

在自然界分布廣,以化合物的形态存在,如石灰石、白垩、大理石、石膏、磷灰石等;也存在于血漿和骨骼中,并參與凝血和肌肉的收縮過程。金屬鈣可由電解熔融的氯化鈣而制得;也可用金屬在真空中還原石灰,再經蒸餾而獲得。藥上用途很大。

年産量最高的金屬—鐵

鐵是一種化學元素,它的化學符号是Fe,原子序數是26,在化學元素周期表中位于第4周期、第VIII族,是鐵系元素的代表。是最常用的金屬。它是過渡金屬的一種,是地殼含量第二高的金屬元素。

鐵制物件發現于公元前3500年的古埃及。它們包含7.5%的鎳,表明它們來自流星。古代小亞細亞半島(也就是現今的土耳其)的赫梯人在3500年前(公元前1500年前)是第一個從鐵礦石中熔煉鐵的,這種新的、堅硬的金屬給了他們經濟和政治上的力量,鐵器時代開始了。中國也是最早發現和掌握煉鐵技術的國家之一。

1973年在中國河北省出土了一件商代鐵刃青銅钺,表明3300多年以前中國人認識了鐵,熟悉了鐵的鍛造性能,識别了鐵與青銅在性質上的差别,把鐵鑄在銅兵器的刃部,加強銅的堅韌性。經科學鑒定,證明鐵刃是用隕鐵鍛成的。随着青銅熔煉技術的成熟,逐漸為鐵的冶煉技術的發展創造了條件。另外人體中也含有鐵元素。血紅蛋白的成分,幫助氧氣運輸。

導電性最好的金屬—銀

銀是一種化學元素,化學符号Ag(來自拉丁語Argentum),原子序數47,是一種銀白色的過渡金屬。銀在自然界中很少量以遊離态單質存在,主要以含銀化合物礦石存在。銀的化學性質穩定,活躍性低,價格貴,導熱、導電性能很好,不易受化學藥品腐蝕,質軟,富延展性。其反光率極高,可達99%以上。

熔點最低的金屬—汞

汞是化學元素,元素周期表第80位。俗稱水銀。元素符号Hg,在化學元素周期表中位于第6周期、第IIB族,是常溫常壓下唯一以液态存在的金屬(從嚴格的意義上說,镓(符号Ga,31号元素)和铯(符号Cs,55号元素)在室溫下(29.76℃和28.44℃)也呈液态)。汞是銀白色閃亮的重質液體,化學性質穩定,不溶于酸也不溶于堿。汞常溫下即可蒸發,汞蒸氣和汞的化合物多有劇毒(慢性)。汞使用的曆史很悠久,用途很廣泛。在中世紀煉金術中與硫磺、鹽共稱煉金術神聖三元素。

密度最小的金屬—锂

锂,原子序數3,原子量6.941,是最輕的堿金屬元素。元素名來源于希臘文,原意是“石頭”。1817年由瑞典科學家阿弗韋聰在分析透锂長石礦時發現。自然界中主要的锂礦物為锂輝石、锂雲母、透锂長石和磷鋁石等。在人和動物機體、土壤和礦泉水、可可粉、煙葉、海藻中都能找到锂。天然锂有兩種同位素:锂6和锂7。

金屬性最強的金屬—铯

金屬铯是一種金黃色,熔點低的活潑金屬,在空氣中極易被氧化,能與水劇烈反應生成氫氣且爆炸。铯在自然界沒有單質形态,铯元素以鹽的形式極少的分布于陸地和海洋中。铯也是制造真空件器、光電管等的重要材料。放射性核素Cs-137是日本福島第一核電站洩露出的放射性污染中的一種。

延展性最強的金屬—金

金的單質(遊離态形式)通稱黃金,是一種廣受歡迎的貴金屬,在很多世紀以來一直都被用作貨币、保值物及珠寶。在自然界中,金以單質的形式出現在岩石中的金塊或金粒、地下礦脈及沖積層中。黃金亦是貨币金屬之一。金的單質在室溫下為固體,密度高、柔軟、光亮、抗腐蝕,其延展性及延性均是已知金屬中最高的。

金是一種過渡金屬,在溶解後可以形成三價及單價正離子。金與大部分化學物都不會發生化學反應,但可以被氯、氟、王水及氰化物侵蝕。金能夠被水銀溶解,形成汞齊(但這并非化學反應);能夠溶解銀及賤金屬的硝酸不能溶解金。以上兩個性質成為黃金精煉技術的基礎,分别稱為“加銀分金法”(inquartation)及“金銀分離法”(parting)。

最昂貴的金屬—锎

能夠利用的锎的數量非常少,使其應用受到了限制,可是,它作為裂解碎片源,被用于核研究。

該元素是世界上最昂貴的元素,1克價值100萬—200萬美元

可用作高通量的中子源。在核醫學領域可用來治療惡性腫瘤。由于锎-252中子源可以做得很小很細,這是其它中子源所做不到的,所以把中子源經過軟管送到人體腔内器官腫瘤部位,或者植入到人體的腫瘤組織内進行治療。特别是對子宮癌、口腔癌、直腸癌、食道癌、胃癌、鼻腔癌等,锎-252中子治療都有相當好的療效。

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