منذ زمن سحيق ، كان الناس يستخدمون معادن مختلفة بنشاط. بعد دراسة خصائصها ، احتلت المواد مكانها الصحيح في جدول د.منديليف الشهير. حتى الآن ، لم تنحسر خلافات العلماء بشأن مسألة أي معدن يجب أن يُمنح لقب أثقل وأكثف معدن في العالم. على الميزان عنصران من عناصر الجدول الدوري - إيريديوم ، وكذلك الأوزميوم. ما هي مثيرة للاهتمام ، واصل القراءة.

لقرون ، درس الناس خصائص مفيدةأكثر المعادن وفرة على هذا الكوكب. يخزن العلم معظم المعلومات حول الذهب والفضة والنحاس. بمرور الوقت ، تعرفت البشرية على الحديد والمعادن الأخف - القصدير والرصاص. في عالم العصور الوسطى ، استخدم الناس الزرنيخ بنشاط ، وعولجت الأمراض بالزئبق.

بفضل التقدم السريع ، لا تعتبر اليوم أثقل المعادن وأكثرها كثافة عنصرًا واحدًا في الجدول ، بل عنصرين في آنٍ واحد. يقع Osmium (Os) في الرقم 76 ، والإيريديوم (Ir) في الرقم 77 ، تحتوي المواد على مؤشرات الكثافة التالية:

• الأوزميوم ثقيل بسبب كثافته 22.62 جم / سم مكعب ؛
• الإيريديوم ليس أخف بكثير - 22.53 جم / سم مكعب.

تشير الكثافة إلى الخصائص الفيزيائيةالمعادن ، هي نسبة كتلة المادة إلى حجمها. تحتوي الحسابات النظرية لكثافة كلا العنصرين على بعض الأخطاء ، لذلك يعتبر كلا المعدنين الآن أثقل المعدنين.

من أجل الوضوح ، يمكنك مقارنة وزن الفلين العادي بوزن الفلين المصنوع من أثقل معدن في العالم. لتحقيق التوازن بين الموازين مع سدادة الأوزميوم أو الإيريديوم ، ستكون هناك حاجة إلى أكثر من مائة سدادة عادية.

تاريخ اكتشاف المعادن

تم اكتشاف كلا العنصرين في فجر القرن التاسع عشر بواسطة سميثسون تينانت. كان العديد من الباحثين في ذلك الوقت يدرسون خواص البلاتين الخام ومعالجته بـ "الفودكا الملكية". كان Tennant فقط قادرًا على اكتشاف مادتين كيميائيتين في الرواسب الناتجة:

• عنصر رسوبي مع استمرار رائحة الكلور ، ودعا العالم الأوزميوم ؛
• مادة ذات لون متغير تسمى إيريديوم (قوس قزح).

تم تمثيل كلا العنصرين بواسطة سبيكة واحدة تمكن العالم من فصلها. أجرى الكيميائي الروسي K. Klaus مزيدًا من الدراسة حول شذرات البلاتين ، حيث درس خصائص العناصر الرسوبية بعناية. تكمن صعوبة تحديد أثقل معدن في العالم في الاختلاف المنخفض في كثافته ، وهي ليست قيمة ثابتة.

الخصائص النابضة بالحياة للمعادن الأكثر كثافة

المواد التي تم الحصول عليها تجريبياً عبارة عن مسحوق ، يصعب معالجته ، يتطلب تزوير المعادن درجات حرارة عالية جدًا. الشكل الأكثر شيوعًا لكومنولث الإيريديوم مع الأوزميوم هو سبيكة من الأوزميوم إيريديوم ، والتي يتم استخراجها في رواسب البلاتين ، وطبقات الذهب.

تعتبر النيازك الغنية بالحديد المكان الأكثر شيوعًا للعثور على الإريديوم. لم يتم العثور على الأوزميوم الأصلي في العالم الطبيعي ، فقط في الكومنولث مع الإيريديوم ومكونات أخرى من مجموعة البلاتين. غالبًا ما تحتوي الرواسب على مركبات الكبريت مع الزرنيخ.

ملامح أثقل وأغلى معدن في العالم

من بين عناصر الجدول الدوري لمندليف ، يعتبر الأوزميوم الأغلى. معدن الفضةمع لون مزرق ينتمي إلى مجموعة النبلاء البلاتينية مركبات كيميائية. لا يفقد المعدن الأكثر كثافة ولكنه هش للغاية بريقه تحت تأثير مؤشرات درجات الحرارة المرتفعة.

الخصائص

• تبلغ الكتلة الذرية للعنصر 76 من الأوزميوم 190.23 وحدة دولية ؛
• المادة المنصهرة عند 3033 درجة مئوية تغلي عند 5012 درجة مئوية.
• أثقل مادة لها كثافة 22.62 جم / سم مكعب ؛
• هيكل شعرية الكريستالله شكل سداسي.

على الرغم من اللمعان البارد المذهل لللمعان الفضي ، إلا أن الأوزميوم غير مناسب لإنتاج المجوهرات نظرًا لسميته الشديدة. يتطلب صهر المجوهرات درجة حرارة مثل درجة حرارة سطح الشمس ، لأن المعدن الأكثر كثافة في العالم يتم تدميره بفعل الحركة الميكانيكية.

يتحول الأوزميوم إلى مسحوق ، ويتفاعل مع الأكسجين ، ويتفاعل مع الكبريت والفوسفور والسيلينيوم ، ويكون تفاعل المادة مع الماء الريجيا بطيئًا للغاية. لا يمتلك الأوزميوم مغناطيسية ، وتميل السبائك إلى التأكسد وتشكيل مركبات عنقودية.

حيث تنطبق

يتمتع المعدن الأثقل والأكثر كثافة بشكل لا يصدق بمقاومة عالية للتآكل ، لذا فإن إضافته إلى السبائك تزيد من قوتها بشكل كبير. يرتبط استخدام الأوزميوم بشكل أساسي بالصناعة الكيميائية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه للاحتياجات التالية:

• تصنيع حاويات مخصصة لتخزين مخلفات الاندماج النووي ؛
• لاحتياجات علم الصواريخ وإنتاج الأسلحة (الرؤوس الحربية) ؛
• في صناعة الساعات لتصنيع آليات النماذج ذات العلامات التجارية ؛
• لتصنيع الغرسات الجراحية ، وأجزاء من أجهزة تنظيم ضربات القلب.

ومن المثير للاهتمام أن المعدن الأكثر كثافة يعتبر العنصر الوحيد في العالم الذي لا يخضع لعدوان خليط الأحماض "الجهنمية" (النيتريك والهيدروكلوريك). يصبح الألمنيوم الممزوج بالأوزميوم مطيلًا لدرجة أنه يمكن سحبه دون أن ينكسر.

أسرار أندر وأكثف معدن في العالم

حقيقة أن الإريديوم ينتمي إلى مجموعة البلاتين يمنحها خاصية المناعة ضد العلاج بالأحماض وخلائطها. في العالم ، يتم الحصول على الإيريديوم من طين الأنود في إنتاج النحاس والنيكل. بعد معالجة الحمأة باستخدام الماء الريجيا ، يتم تكليس الراسب ، مما يؤدي إلى استخراج الإيريديوم.

الخصائص

يحتوي أصعب معدن فضي-أبيض على مجموعة الخصائص التالية:

• عنصر من الجدول الدوري إيريديوم رقم 77 لديه الكتلة الذرية 192.22 وحدة دولية ؛
• المادة المنصهرة عند 2466 درجة مئوية تغلي عند 4428 درجة مئوية ؛
• كثافة الإريديوم المنصهر في حدود 19.39 جم / سم مكعب ؛
• كثافة العنصر عند درجة حرارة الغرفة - 22.7 جم / سم مكعب ؛
• ترتبط الشبكة البلورية للإيريديوم بمكعب محوره الوجه.

لا يتغير الإيريديوم الثقيل تحت تأثير درجة حرارة الهواء العادية. نتيجة التكلس تحت تأثير التسخين عند درجات حرارة معينة هو تكوين مركبات متعددة التكافؤ. مسحوق الرواسب الطازجة من الإريديوم الأسود يفسح المجال الجزئي مع الماء الريجيا ، وكذلك مع محلول الكلور.

منطقة التطبيق

على الرغم من أن الإيريديوم معدن ثمين ، إلا أنه نادرًا ما يستخدم في المجوهرات. هناك طلب كبير على عنصر يصعب معالجته في بناء الطرق وإنتاج قطع غيار السيارات. تستخدم السبائك ذات المعادن الأكثر كثافة وغير القابلة للأكسدة للأغراض التالية:

• إنتاج البوتقات للتجارب المعملية ؛
• إنتاج أبواق خاصة لمنفاخات الزجاج ؛
• تغطي رؤوس حبيبات وعبوات أقلام الحبر ؛
• إنتاج شمعات احتراق متينة للسيارات ؛

تُستخدم السبائك التي تحتوي على نظائر الإيريديوم في إنتاج اللحام ، وفي الأجهزة ، وفي زراعة البلورات كجزء من تقنية الليزر. أتاح استخدام أثقل معدن إجراء تصحيح الرؤية بالليزر وتكسير حصوات الكلى وإجراءات طبية أخرى.

على الرغم من أن الإريديوم خالي من السمية وغير ضار الكائنات الحية، في بيئة طبيعيةيمكنك مواجهة نظيره الخطير - سداسي فلوريد. استنشاق البخار مادة سامةيؤدي إلى الاختناق الفوري والموت.

أماكن التواجد الطبيعي

إن رواسب أكثر المعادن كثافة في العالم الطبيعي ، إيريديوم ، ضئيلة للغاية ، وأصغر بكثير من تلك الموجودة في البلاتين. يفترض أكثر مادة ثقيلةإلى قلب الكوكب ، لذا فإن حجم الإنتاج الصناعي للعنصر صغير (حوالي ثلاثة أطنان سنويًا). يمكن أن تدوم منتجات سبائك الإيريديوم حتى 200 عام ، وستصبح المجوهرات أكثر متانة.

لا يمكن العثور على شذرات من أثقل المعادن ذات الرائحة الكريهة ، الأوزميوم ، في الطبيعة. في تكوين المعادن ، يمكن العثور على آثار من الإيريديوم الأسمنتي مع البلاتين والبلاديوم والروثينيوم. تم استكشاف رواسب الإيريديوم الأسمنتي في سيبيريا (روسيا) وبعض الولايات الأمريكية (ألاسكا وكاليفورنيا) وأستراليا وجنوب إفريقيا.

إذا تم العثور على رواسب البلاتين ، فسيكون من الممكن عزل الأوزميوم مع الإيريديوم لتقوية وتقوية المركبات الفيزيائية أو الكيميائية لمختلف المنتجات.

نقدم مجموعة مختارة من السجلات الكيميائية من كتاب غينيس للأرقام القياسية.
نظرًا لحقيقة أن المواد الجديدة يتم اكتشافها باستمرار ، فإن هذا الاختيار ليس دائمًا.

السجلات الكيميائية للمواد غير العضوية

• العنصر الأكثر شيوعًا في قشرة الأرض- الأكسجين O. يمثل وزنه 49٪ من كتلة القشرة الأرضية.
• أندر عنصر في قشرة الأرض هو أستاتين أت. يبلغ محتواها في قشرة الأرض بأكملها 0.16 جم فقط. المرتبة الثانية من حيث الندرة يحتلها الأب.
• العنصر الأكثر شيوعًا في الكون هو الهيدروجين هـ. ما يقرب من 90٪ من جميع الذرات في الكون هي الهيدروجين. الهيليوم هو ثاني أكثر وفرة في الكون.
• أقوى عامل مؤكسد مستقر هو مركب من ثنائي فلوريد الكريبتون وخماسي فلوريد الأنتيمون. بسبب عمل الأكسدة القوي (يؤكسد جميع العناصر تقريبًا في درجات أعلىالأكسدة ، بما في ذلك أكسدة الأكسجين الجوي) من الصعب جدًا عليه قياس جهد القطب. المذيب الوحيد الذي يتفاعل معها ببطء هو فلوريد الهيدروجين اللامائي.
• المادة الأكثر كثافة على كوكب الأرض هي الأوزميوم. كثافة الأوزميوم 22.587 جم / سم 3.
• الليثيوم هو أخف معدن. كثافة الليثيوم 0.543 جم / سم 3.
• المركب الأكثر كثافة هو كربيد ditungsten W 2 C. كثافة كربيد ditungsten هي 17.3 جم / سم 3.
• في الوقت الحاضر ، صلبة أدنى كثافةهي الجرافين aerogels. وهي عبارة عن نظام من الجرافين والأنابيب النانوية مملوءة بفجوات هوائية. أخف هذه الأيروجيل كثافة 0.00016 جم / سم 3. سابق صلببأقل كثافة - هلام السيليكون (0.005 جم / سم 3). يستخدم الهلام الهوائي السيليكوني في جمع النيازك الدقيقة الموجودة في ذيول المذنب.
• أخف غاز ، وفي نفس الوقت أخف غير فلز هو الهيدروجين. كتلة 1 لتر من الهيدروجين 0.08988 جرام فقط. بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر الهيدروجين أيضًا أكثر المواد غير المعدنية القابلة للانصهار عند الضغط العادي (نقطة الانصهار هي -259.19 0 درجة مئوية).
• أخف سائل هو الهيدروجين السائل. تبلغ كتلة 1 لتر من الهيدروجين السائل 70 جرامًا فقط.
• أثقل غاز غير عضوي في درجة حرارة الغرفة هو سداسي فلوريد التنغستن WF 6 (نقطة الغليان +17 0 درجة مئوية). تبلغ كثافة سداسي فلوريد التنغستن كغاز 12.9 جم / لتر. من بين الغازات ذات نقطة غليان أقل من 0 درجة مئوية ، ينتمي السجل إلى التيلوريوم سداسي فلوريد TeF 6 بكثافة غاز عند 25 درجة مئوية من 9.9 جم / لتر.
• أغلى معدن في العالم هو californium Cf. يصل سعر جرام واحد من نظير 252 Cf إلى 500 ألف دولار أمريكي.
• الهيليوم هو المادة ذات أدنى نقطة غليان. درجة غليانه هي -269 درجة مئوية. الهليوم هو المادة الوحيدة التي لا تحتوي على نقطة انصهار عند الضغط العادي. حتى عند الصفر المطلق ، يظل سائلاً ولا يمكن الحصول عليه إلا في صورة صلبة تحت ضغط (3 ميجا باسكال).
• أكثر المعادن مقاومة للصهر والمادة ذات أعلى نقطة غليان هي التنجستن W. نقطة انصهار التنجستن هي +3420 0 درجة مئوية ، ونقطة الغليان هي +5680 درجة مئوية.
• أكثر المواد مقاومة للحرارة هي سبيكة من كربيد الهافنيوم والتنتالوم (1: 1) (نقطة انصهار +4215 0 درجة مئوية)
• أكثر المعادن القابلة للانصهار هو الزئبق. نقطة انصهار الزئبق هي -38.87 درجة مئوية. الزئبق هو أثقل سائل ، كثافته عند 25 درجة مئوية هي 13.536 جم / سم 3.
• الإيريديوم هو أكثر المعادن مقاومة للأحماض. حتى الآن ، لا يُعرف أي حمض أو خليط منهم حيث يذوب الإريديوم. ومع ذلك ، يمكن إذابته في القلويات بعوامل مؤكسدة.
• أقوى حمض مستقر هو محلول خماسي فلوريد الأنتيمون في فلوريد الهيدروجين.
• أقسى معدن الكروم الكروم.
• أنعم معدن عند 25 درجة مئوية هو السيزيوم.
• لا يزال الماس أقسى المواد ، على الرغم من وجود حوالي اثنتي عشرة مادة تقترب منها في صلابة (كربيد البورون والنتريد ونتريد التيتانيوم وما إلى ذلك).
• الفضة هي أكثر المعادن موصلة للكهرباء في درجة حرارة الغرفة.
• أقل سرعة للصوت في الهليوم السائل عند 2.18 كلفن هي 3.4 م / ث فقط.
• أعلى سرعة للصوت في الماس هي 18600 م / ث.
• النظير ذو أقصر عمر نصف هو Li-5 ، والذي يتحلل في 4.4 10-22 ثانية (طرد البروتون). بسبب هذا العمر القصير ، لا يدرك جميع العلماء حقيقة وجودها.
• النظير ذو أطول عمر نصف تم قياسه هو Te-128 ، مع عمر نصف يبلغ 2.2 × 1024 سنة (تحلل β المزدوج).
• يحتوي الزينون والسيزيوم على أكبر عدد من النظائر المستقرة (36 لكل منهما).
• أقصر أسماء العناصر الكيميائية هي البورون واليود (3 أحرف لكل منهما).
• أطول أسماء عنصر كيميائي (أحد عشر حرفًا لكل منهما) هي protactinium Pa و rutherfordium Rf و darmstadtium Ds.

السجلات الكيميائية للمواد العضوية

• أثقل غاز عضوي في درجة حرارة الغرفة والأكثر غاز ثقيلمن بين الكل في درجة حرارة الغرفة ، N- (octafluorobut-1-ylidene) -O-trifluoromethylhydroxylamine (BP +16 C). كثافته كغاز 12.9 جم / لتر. من بين الغازات التي تقل نقطة غليانها عن 0 درجة مئوية ، ينتمي السجل إلى البيرفلوروبوتان بكثافة غاز عند 0 درجة مئوية تبلغ 10.6 جم / لتر.
• المادة الأكثر مرارة هي السكرين الديناتونيوم. أعطى مزيج بنزوات الديناتونيوم مع ملح الصوديوم للسكرين مادة أكثر مرارة بخمس مرات من حامل الرقم القياسي السابق (بنزوات ديناتونيوم).
• الميثان هو أكثر المواد العضوية غير السامة. مع زيادة تركيزه يحدث التسمم بسبب نقص الأكسجين وليس نتيجة التسمم.
• تم الحصول على أقوى مادة ماصة للماء في عام 1974 من مشتق النشا والأكريلاميد وحمض الأكريليك. هذه المادة قادرة على الاحتفاظ بالماء ، كتلتها أكبر بـ 1300 مرة من كتلتها.
• أقوى مادة ماصة للمنتجات البترولية هي هلام الكربون. 3.5 كجم من هذه المادة يمكنها امتصاص 1 طن من الزيت.
• أكثر المركبات نتنة هي ethyl selenol و butyl mercaptan - تشبه رائحتها مزيجًا من روائح الملفوف المتعفن والثوم والبصل ومياه الصرف الصحي في نفس الوقت.
• أحلى مادة هي N - ((2،3-methylenedioxyphenylmethylamino) - (4-cyanophenylimino) methyl) aminoacetic acid (lugduname). هذه المادة أحلى 205000 مرة من محلول السكروز بنسبة 2 ٪. هناك العديد من نظائرها ذات حلاوة مماثلة. من المواد الصناعية ، أحلى هو التالين (مركب من ثوماتين وأملاح الألومنيوم) ، وهو أحلى من 3500 إلى 6000 مرة من السكروز. في مؤخرافي صناعة المواد الغذائية ، ظهر الاسم الجديد بحلاوة أعلى بـ 7000 مرة من السكروز.
• أبطأ إنزيم هو النيتروجيناز ، الذي يحفز امتصاص بكتيريا العقيدات لنيتروجين الغلاف الجوي. تستغرق الدورة الكاملة لتحويل جزيء نيتروجين واحد إلى 2 أيون أمونيوم ثانية ونصف.
• المادة العضوية التي تحتوي على أعلى محتوى من النيتروجين هي إما ثنائي (ديازوتيترازوليل) هيدرازين C2H2N12 ، يحتوي على 86.6٪ نيتروجين ، أو رباعي الميثان C (N3) 4 ، الذي يحتوي على 93.3٪ نيتروجين (اعتمادًا على ما إذا كان الأخير يعتبر عضويًا أم لا). هذه المتفجرات حساسة للغاية للتأثيرات والاحتكاك والحرارة. من مواد غير عضويةالسجل ، بالطبع ، ينتمي إلى النيتروجين الغازي ، والمركبات ، إلى حمض الهيدرونيتروز HN 3.
• أطول اسم كيميائي يحتوي على 1578 حرفًا بتنسيق املاء الانكليزيوهو عبارة عن تسلسل نيوكليوتيد معدل. هذه المادة تسمى: الأدينوزين. N - 2'-O- (tetrahydromethoxypyranyl) adenylyl- (3 '→ 5') - 4-deamino-4- (2،4-dimethylphenoxy) -2'-O- (tetrahydromethoxypyranyl) cytidylyl- (3 '→ 5 ') -4-deamino-4- (2،4-dimethylphenoxy) -2'-O- (tetrahydromethoxypyranyl) cytidylyl- (3' → 5 ') - N - 2'-O- (tetrahydromethoxypyranyl) cytidylyl- (3 '→ 5') - N - 2'-O- (tetrahydromethoxypyranyl) cytidylyl- (3 '→ 5') - N - 2'-O- (tetrahydromethoxypyranyl) guanylyl- (3 '→ 5') - N- -2′-O- (tetrahydromethoxypyranyl) guanylyl- (3 '→ 5 ′) - N - 2′-O- (tetrahydromethoxypyranyl) adenylyl- (3 ′ → 5 ′) - N - 2′-O- (tetrahydromethoxypyranyl) ) cytidylyl- (3 '→ 5) - 4-deamino-4- (2،4-dimethylphenoxy) -2′-O- (tetrahydromethoxypyranyl) cytidylyl- (3 ′ → 5 ′) - 4-deamino-4- ( 2،4-dimethylphenoxy] -2'-O- (tetrahydromethoxypyranyl) cytidylyl- (3 '→ 5') - N - 2'-O- (tetrahydromethoxypyranyl) guanylyl- (3 '→ 5') - 4-deamino- 4- (2،4-dimethylphenoxy] -2'-O- (tetrahydromethoxypyranyl) cytidylyl- (3 '→ 5') - N - 2'-O- (tetrahydromethoxypyranyl) cytidylyl- (3 '→ 5') - N --2'-O- (tetrahydromethoxypyranyl) cytidylyl- (3 '→ 5') - N - 2'-O- (tetrahydromethoxypyranyl) adenylyl- (3 '→ 5') - N - 2'-O- ( تتراهيدرو methoxypyranyl) cytidylyl- (3 '→ 5 ′) - N - 2′-O- (tetrahydromethoxypyranyl) cytidylyl- (3 ′ → 5 ′) - N - 2 ′، 3′-O- (methoxymetylene) -octadecakis ( 2-كلوروفينيل) استر. خمسة'-.
• الأطول الاسم الكيميائييمتلك الحمض النووي المعزول من الميتوكوندريا البشرية ويتألف من 16569 زوجًا قاعديًا. يحتوي الاسم الكامل لهذا المركب على حوالي 207000 حرف.
• نظام ال أكبر عددالسوائل غير القابلة للامتزاج ، إعادة الفصل إلى مكونات بعد الخلط تحتوي على 5 سوائل: زيت معدني ، زيت سيليكون ، ماء ، كحول بنزيل و N-perfluoroethylperfluoropyridine.
• السائل العضوي الأكثر كثافة في درجة حرارة الغرفة هو ثنائي الميثان. كثافته 3.3 جم / سم 3.
• أكثر الأفراد مقاومة للحرارة المواد العضويةبعض المركبات العطرية. من المكثف ، هذا هو رباعي بنزيبتاسين (نقطة انصهار +570 درجة مئوية) ، من غير المكثف ، p-septiphenyl (نقطة انصهار +545 درجة مئوية). يخرج مركبات العضويةالتي لا يتم قياس نقطة الانصهار فيها بدقة ، على سبيل المثال ، بالنسبة لسداسي بنزوكورونين ، يشار إلى أن نقطة انصهارها أعلى من 700 درجة مئوية.
• المادة العضوية التي تحتوي على أعلى نقطة غليان هي هكساتريكونيل سيكلوهكسان. يغلي عند + 551 درجة مئوية.
• أطول ألكان هو C390H782 nonacontatrictane. تم تصنيعه خصيصا لدراسة تبلور البولي ايثيلين.
• أطول بروتين هو بروتين العضلات تيتين. طوله يعتمد على نوع الكائن الحي والتوطين. على سبيل المثال ، يحتوي تيتين الفأر على 35213 من بقايا الأحماض الأمينية (الوزن الجزيئي 3،906،488 دا) ، ويصل طول التيتين البشري إلى 33423 من بقايا الأحماض الأمينية (الوزن الجزيئي 3،713،712 دا).
• أطول جينوم هو جينوم نبات باريس جابونيكا (باريس جابونيكا). يحتوي على 150.000.000.000 زوج قاعدي - 50 مرة أكثر من البشر (3200.000.000 زوج قاعدي).
• أكبر جزيء هو الحمض النووي لأول كروموسوم بشري. يحتوي على حوالي 10000000000 ذرة.
• المتفجرة الفردية ذات أعلى معدل تفجير هي 4،4'-dinitroazofuroxan. كانت سرعة التفجير المقاسة 9700 م / ث. وفقًا للبيانات التي لم يتم التحقق منها ، تتمتع بيركلورات الإيثيل بسرعة تفجير أعلى.
• المتفجر الفردي مع أعلى حرارة للانفجار هو ثنائي نترات الإيثيلين جلايكول. حرارة انفجارها 6606 كيلوجول / كيلوجرام.
• أقوى حمض عضوي هو pentacyanocyclopentadiene.
• ولعل أقوى قاعدة هي 2 ميثيل سيكلوبروبينيليتيوم. أقوى قاعدة غير أيونية هي الفوسفازين ، الذي له بنية معقدة نوعًا ما.

فئات

بدأت البشرية في استخدام المعادن بنشاط منذ 3000-4000 قبل الميلاد. ثم تعرف الناس على أكثرها شيوعًا ، وهي الذهب والفضة والنحاس. كان من السهل جدًا العثور على هذه المعادن على سطح الأرض. بعد ذلك بقليل ، تعلموا الكيمياء وبدأوا في عزل أنواع مثل القصدير والرصاص والحديد عنهم. في العصور الوسطى ، اكتسبت أنواع المعادن شديدة السمية شعبية. كان الزرنيخ شائع الاستخدام ، حيث تم تسميم أكثر من نصف البلاط الملكي في فرنسا. إنه نفس الشيء الذي ساعد في علاج العديد من الأمراض في تلك الأوقات ، بدءًا من التهاب اللوزتين وحتى الطاعون. قبل القرن العشرين ، كان هناك أكثر من 60 فلزًا معروفًا ، وفي بداية القرن الحادي والعشرين - 90. التقدم لا يزال قائما ويقود البشرية إلى الأمام. لكن السؤال الذي يطرح نفسه ، أي معدن ثقيل ويفوق كل المعادن الأخرى في الوزن؟ وبشكل عام ، ما هم ، هؤلاء بالذات معادن ثقيلةفي العالم؟

يعتقد الكثيرون خطأً أن الذهب والرصاص هما أثقل المعادن. لماذا حدث ذلك بالضبط؟ نشأ الكثير منا على أفلام قديمة وشاهدوا كيف الشخصية الرئيسيةيستخدم لوحة الرصاص للحماية من الرصاص الشرير. بالإضافة إلى ذلك ، لا تزال ألواح الرصاص مستخدمة حتى اليوم في بعض أنواع الدروع الواقية للبدن. وعند كلمة ذهب كثير من الناس لديهم صورة بها سبائك ثقيلة من هذا المعدن. لكن الاعتقاد بأنهم الأثقل خطأ!

لتحديد أثقل معدن ، يجب أن تؤخذ كثافته في الاعتبار ، لأنه كلما زادت كثافة مادة ما ، زاد وزنها.

أثقل 10 معادن في العالم

1. الأوزميوم (22.62 جم / سم 3) ،
2. إيريديوم (22.53 جم / سم 3) ،
3. بلاتين (21.44 جم / سم 3) ،
4. الرينيوم (21.01 جم / سم 3) ،
5. النبتونيوم (20.48 جم / سم 3) ،
6. البلوتونيوم (19.85 جم / سم 3) ،
7. ذهب (19.85 جم / سم 3)
8. التنجستن (19.21 جم / سم 3) ،
9. اليورانيوم (18.92 جم / سم 3) ،
10. التنتالوم (16.64 جم / سم 3).

وأين هي القيادة؟ وهي تقع في مكان أدنى بكثير في هذه القائمة ، في منتصف العشرة الثانية.

الأوزميوم والإيريديوم هما أثقل المعادن في العالم

ضع في اعتبارك كبار الشخصيات الذين يتشاركون في المركزين الأول والثاني. لنبدأ بالإيريديوم وفي نفس الوقت نقول شكرًا للعالم الإنجليزي سميثسون تينات ، الذي تلقى هذا في عام 1803 عنصر كيميائيمن البلاتين ، حيث كان موجودًا مع الأوزميوم كشوائب. يمكن ترجمة الإيريديوم من اليونانية القديمة إلى "قوس قزح". المعدن لديه لون أبيضبلون فضي ويمكن تسميته ليس فقط ثقيلًا ، ولكن أيضًا الأكثر متانة. يوجد القليل جدًا منه على كوكبنا ويتم استخراج ما يصل إلى 10000 كجم منه سنويًا. من المعروف أن معظم رواسب الإيريديوم يمكن العثور عليها في مواقع اصطدام النيزك. توصل بعض العلماء إلى استنتاج مفاده أن هذا المعدن كان منتشرًا في السابق على كوكبنا ، ومع ذلك ، نظرًا لوزنه ، فإنه يضغط باستمرار بالقرب من مركز الأرض. الإيريديوم مطلوب على نطاق واسع في الصناعة الآن ويستخدم لتوليد الطاقة الكهربائية. يحب علماء الحفريات أيضًا استخدامه ، وبمساعدة الإيريديوم يحددون عمر العديد من الاكتشافات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام هذا المعدن في طلاء بعض الأسطح. لكن من الصعب القيام بذلك.

بعد ذلك ، ضع في اعتبارك الأوزميوم. إنه الأثقل في الجدول الدوري لمندليف ، على التوالي ، وأثقل معدن في العالم. الأوزميوم أبيض قصدير مع صبغة زرقاء واكتشفته سميثسون تينات أيضًا في نفس الوقت مع الإيريديوم. يكاد يكون من المستحيل معالجة الأوزميوم ويوجد بشكل أساسي في مواقع اصطدام النيزك. رائحتها كريهة ، ورائحتها تشبه مزيج الكلور والثوم. ويتم ترجمتها من اليونانية القديمة على أنها "رائحة". المعدن مقاوم للصهر تمامًا ويستخدم في المصابيح الكهربائية والأجهزة الأخرى ذات المعادن المقاومة للصهر. مقابل جرام واحد فقط من هذا العنصر ، عليك أن تدفع أكثر من 10000 دولار ، ومن الواضح أن المعدن نادر جدًا.

الأوزميوم

سواء أعجبك ذلك أم لا ، فإن أثقل المعادن نادرة جدًا وبالتالي فهي باهظة الثمن. ويجب أن نتذكر للمستقبل أنه لا الذهب ولا الرصاص من أثقل المعادن في العالم! الإيريديوم والأوزميوم هما الفائزان في الوزن!

أقوى عامل مؤكسد مستقر، هو مركب من ثنائي فلوريد الكريبتون وخماسي فلوريد الأنتيمون. نظرًا لتأثيره المؤكسد القوي (يؤكسد جميع العناصر إلى أعلى حالات الأكسدة ، بما في ذلك الأكسجين والنيتروجين في الهواء) ، فمن الصعب جدًا قياس جهد القطب. المذيب الوحيد الذي يتفاعل معها ببطء هو فلوريد الهيدروجين اللامائي.

على الأكثر مسألة كثيفة هو الأوزميوم. كثافته 22.5 جم / سم 3.

أخف معدنالليثيوم. كثافته 0.543 جم / سم 3.

أغلى معدنهي كاليفورنيا. تبلغ تكلفتها حاليًا 6500000 دولار للجرام الواحد.

العنصر الأكثر وفرة في قشرة الأرضهو الأكسجين. يمثل محتواها 49٪ من كتلة القشرة الأرضية.

أندر عنصر في قشرة الأرضهو أستاتين. يبلغ محتواها في قشرة الأرض بأكملها ، وفقًا للخبراء ، 0.16 جرامًا فقط.

معظم المواد القابلة للاحتراق، على ما يبدو مسحوق ناعم من الزركونيوم. من أجل منعه من الاحتراق ، من الضروري وضعه في جو غاز خامل على صفيحة مصنوعة من مادة لا تحتوي على غير معادن.

المادة مع أدنى نقطة غليانهو الهيليوم. درجة غليانها هي -269 درجة مئوية. الهيليوم هو المادة الوحيدة التي ليس لها نقطة انصهار عند الضغط الطبيعي. حتى عند الصفر المطلق ، فإنها تظل سائلة. يستخدم الهيليوم السائل على نطاق واسع في الهندسة المبردة.

أكثر المعادن مقاومة للحرارةهو التنغستن. درجة انصهارها +3420 درجة مئوية. يتم استخدامه لصنع خيوط للمصابيح الكهربائية.

أصعب مادةعبارة عن سبيكة من كربيدات الهافنيوم والتنتالوم (1: 1). درجة انصهارها +4215 درجة مئوية.

أخف معدنهو الزئبق. درجة انصهارها هي -38.87 درجة مئوية. هي أيضا أثقل سائلكثافته 13.54 جم / سم 3.

أعلى نسبة ذوبان في الماء بين المواد الصلبةلديه ثلاثي كلوريد الأنتيمون. ذوبانه عند +25 درجة مئوية هو 9880 جرام لكل لتر.

أخف غاز، هو الهيدروجين. كتلة 1 لتر 0.08988 جرام فقط.

أثقل غاز في درجة حرارة الغرفة، هو سداسي فلوريد التنغستن (bp. +17 درجة مئوية). كتلته 12.9 جم / لتر أي يمكن أن تطفو فيه بعض أنواع الرغوة.

المعدن الأكثر مقاومة للأحماضهو الايريديوم. حتى الآن ، لا يُعرف أي حمض أو خليط منهم يمكن أن يذوب فيه.

أوسع نطاق لحدود تركيز المتفجراتيحتوي على ثاني كبريتيد الكربون. يمكن أن تنفجر جميع مخاليط أبخرة ثاني كبريتيد الكربون مع الهواء المحتوي من 1 إلى 50 في المائة من حجم ثاني كبريتيد الكربون.

أقوى حمض مستقرهو محلول من خماسي فلوريد الأنتيمون في فلوريد الهيدروجين. اعتمادًا على تركيز خماسي فلوريد الأنتيمون ، يمكن أن يحتوي هذا الحمض على مؤشر هاميت يصل إلى -40.

أنيون الأكثر غرابة في الملحهو إلكترون. وهو جزء من مركب إلكترويد 18-تاج-6 الصوديوم.

سجلات للمواد العضوية

المادة الأكثر مرارة، هو السكريات الديناتونيوم. تم الحصول عليها عن طريق الصدفة ، أثناء دراسة بنزوات الديناتونيوم. أعطى مزيج الأخير مع ملح الصوديوم للسكرين مادة أكثر مرارة بخمس مرات من حامل الرقم القياسي السابق (بنزوات ديناتونيوم). حاليًا ، تُستخدم كلتا هاتين المادتين لإفساد طبيعة الكحول والمنتجات غير الغذائية الأخرى.

أقوى سموم، هو توكسين البوتولينوم من النوع أ. جرعته المميتة للفئران (LD50 ، داخل الصفاق) هي 0.000026 ميكروغرام / كجم من وزن الجسم. إنه بروتين وزن جزيئي 150000 تنتجه بكتيريا Clostridium botulinum.

أكثر المواد العضوية غير سامة، هو الميثان. مع زيادة تركيزه يحدث التسمم بسبب نقص الأكسجين وليس نتيجة التسمم.

أقوى مادة ماصة، تم الحصول عليها في عام 1974 من مشتق النشا ، والأكريلاميد وحمض الأكريليك. هذه المادة قادرة على الاحتفاظ بالماء ، كتلتها أكبر بـ 1300 مرة من كتلتها.

أكثر المركبات النتنةهي إيثيل سيلينول وبوتيل ميركابتان. التركيز الذي يمكن لأي شخص اكتشافه عن طريق الشم صغير جدًا بحيث لا توجد حتى الآن طرق لتحديده بدقة. تقدر قيمتها بـ 2 نانوجرام لكل متر مكعب من الهواء.

أقوى مادة مهلوسة، هو ثنائي إيثيل أميد حمض l-lysergic. جرعة 100 ميكروغرام فقط تسبب هلوسة تستمر لمدة يوم تقريبًا.

أحلى مادة، هو N- (N-cyclononylamino (4-cyanophenylimino) methyl) -2-aminoacetic acid. هذه المادة أحلى بـ 200000 مرة من محلول السكروز بنسبة 2٪ ، ولكن نظرًا لسميتها ، فمن الواضح أنها لن تستخدم كمُحلي. من بين المواد الصناعية ، يعتبر التالين أحلى من 3500 إلى 6000 مرة أحلى من السكروز.

أبطأ إنزيم، هو نيتروجيناز يحفز امتصاص بكتيريا العقيدات لنيتروجين الغلاف الجوي. تستغرق الدورة الكاملة لتحويل جزيء نيتروجين واحد إلى 2 أيون أمونيوم ثانية ونصف.

أقوى مسكن مخدرهو ، على ما يبدو ، مادة تم تصنيعها في كندا في الثمانينيات. جرعته المسكنة الفعالة في الفئران (تحت الجلد) هي 3.7 نانوجرام فقط لكل كيلوغرام من وزن الجسم ، مما يجعله أقوى بـ 500 مرة من الإيتورفين.

مادة عضوية تحتوي على أعلى نسبة من النيتروجينهو مكرر (ديازوتيترازول) هيدرازين. يحتوي على 87.5٪ نيتروجين. هذه المتفجرات حساسة للغاية للتأثيرات والاحتكاك والحرارة.

المادة ذات الوزن الجزيئي الأعلىهو الهيموسيانين الحلزون (يحمل الأكسجين). يبلغ وزنه الجزيئي 918.000.000 دالتون ، أي أكثر الوزن الجزيئي الغراميحتى الحمض النووي.

الكثافة ، أو بتعبير أدق ، كثافة الكتلة الحجمية للمادة ، هي كتلتها لكل وحدة حجم (يُشار إليها بالكيلو جرام / م 2)3 ). في الفضاء ، الجسم الأكثر كثافة الذي لوحظ حتى الآن هو النجم النيوتروني- قلب انهيار نجم ضخم كتلته ضعف كتلة الشمس.لكن ماذا عن الأرض؟ما هي أكثر المواد كثافة على وجه الأرض؟

1. الأوزميوم ، الكثافة: 22.59 جم / سم 3

ربما يكون الأوزميوم هو العنصر الطبيعي الأكثر كثافة على الأرض ، والذي ينتمي إلى مجموعة البلاتين الثمينة من المعادن.تحتوي هذه المادة اللامعة على ضعف كثافة الرصاص وأكثر بقليل من كثافة الإيريديوم.تم اكتشافه لأول مرة من قبل سميثسون تينانت وويليام هايد ولاستون في عام 1803 عندما عزلوا هذا العنصر الثابت عن البلاتين لأول مرة ، ويستخدم بشكل أساسي في المواد التي تكون فيها القوة العالية مهمة للغاية.

2. إيريديوم ، الكثافة: 22.56 جم / سم 3

إيريديوم - قاسي ولامع وواحد من أكثرها كثافة معادن انتقاليةفي المجموعة البلاتينية.كما أنه أكثر المعادن مقاومة للتآكل المعروفة حتى الآن ، حتى في درجات حرارة قصوى تصل إلى 2000 درجة مئوية.تم اكتشافه في عام 1803 من قبل سميثسون تينانت من بين الشوائب غير القابلة للذوبان في البلاتين الطبيعي.

3. كثافة البلاتين: 21.45 جم / سم 3

البلاتين معدن نادر للغاية على الأرض بمتوسط ​​وفرة 5 ميكروغرام لكل كيلوغرام.تعد جنوب إفريقيا أكبر منتج للبلاتين بنسبة 80 ٪ من الإنتاج العالمي ، بمساهمة صغيرة من الولايات المتحدة وروسيا.وهو معدن كثيف ومرن وغير تفاعلي.

بصرف النظر عن كونه رمزًا للمكانة (المجوهرات أو أي إكسسوارات مماثلة) ، يتم استخدام البلاتين في مناطق مختلفةمثل صناعة السيارات ، حيث يتم استخدامها لصنع أجهزة التحكم في انبعاثات المركبات ولتكرير النفط.تشمل التطبيقات الصغيرة الأخرى ، على سبيل المثال ، الطب والطب الحيوي ، ومعدات تصنيع الزجاج ، والأقطاب الكهربائية ، والعقاقير المضادة للسرطان ، وأجهزة استشعار الأكسجين ، وشمعات الإشعال.

4. كثافة الرينيوم: 21.2 جم / سم 3

عنصر الرينيوم سمي على اسم النهرالراين في ألمانيا بعد أن اكتشفها ثلاثة علماء ألمان في أوائل القرن العشرين.مثل معادن مجموعة البلاتين الأخرى ، يعتبر الرينيوم أيضًا عنصرًا ثمينًا للأرض ولديه ثاني أعلى نقطة غليان ، وثالث أعلى نقطة انصهار لأي عنصر معروف على الأرض.

بسبب هذه الخصائص المتطرفة ، يستخدم الرينيوم (على شكل سبائك فائقة) على نطاق واسع في شفرات التوربينات والفوهات المتحركة في جميع المحركات النفاثة تقريبًا في جميع أنحاء العالم.كما أنه أحد أفضل المحفزات لإعادة تشكيل النافتا (خليط الهيدروكربونات السائلة) والأزمرة والهدرجة.

5. كثافة البلوتونيوم: 19.82 جم / سم 3

يعتبر البلوتونيوم حاليًا أكثر العناصر المشعة كثافة في العالم.تم عزله لأول مرة فيمختبرات جامعة كاليفورنيا عام 1940عندما فجر الباحثون اليورانيوم 238 في سيكلوترون ضخم.ثم كان أول استخدام رئيسي لهذا العنصر الفتاك في مشروع مانهاتن ، حيث تم استخدام كمية كبيرة من البلوتونيوم لتفجير "فات مان" ، وهو سلاح نووي استخدم في مدينة ناغازاكي اليابانية.

6. الذهب ، الكثافة: 19.30 جم / سم 3

الذهب هو أحد المعادن الأكثر قيمة وشعبية والأكثر طلبًا على الأرض.ليس هذا فقط ، وفقًا للفهم الحالي ، يأتي الذهب في الواقع من انفجارات سوبر نوفا في الفضاء السحيق.وفق الجدول الدوري، ينتمي الذهب إلى مجموعة من 11 عنصرًا تُعرف باسم المعادن الانتقالية.

7. كثافة التنجستن: 19.25 جم / سم 3

الاستخدام الأكثر شيوعًا للتنجستن هو في المصابيح المتوهجة وأنابيب الأشعة السينية ، حيث تكون نقطة الانصهار العالية مهمة للتشغيل الفعال في درجات الحرارة الشديدة.في شكلها النقي ، ربما تكون نقطة انصهارها هي الأعلى من بين جميع المعادن الموجودة على الأرض.الصين هي أكبر منتج للتنغستن في العالم ، تليها روسيا وكندا.

كما أن قوتها العالية في الشد ووزنها الخفيف نسبيًا جعلتها مادة مناسبة لإنتاج القنابل اليدوية والمقذوفات ، حيث يتم خلطها مع معادن ثقيلة أخرى مثل الحديد والنيكل.

8. كثافة اليورانيوم: 19.1 جم / سم 3

مثل الثوريوم ، اليورانيوم أيضًا ضعيف النشاط الإشعاعي.وبطبيعة الحال ، يوجد اليورانيوم في ثلاثة نظائر مختلفة: اليورانيوم 238 ، واليورانيوم 235 ، ونادرًا ما يوجد اليورانيوم 234.تم اكتشاف وجود مثل هذا العنصر لأول مرة في وقت مبكر من عام 1789 ، ولكن لم يتم اكتشاف خصائصه المشعة حتى عام 1896 من قبل يوجين ملكيور بيليجوت ، وتم تطبيق استخدامه العملي لأول مرة في عام 1934.

9. كثافة التنتالوم: 16.69 جم / سم 3

ينتمي التنتالوم إلى مجموعة المعادن المقاومة للصهر ، والتي تشكل نسبة صغيرة في أنواع مختلفة من السبائك.إنه صعب ونادر ومقاوم للغاية للتآكل مما يجعله مادة مثاليةللمكثفات عالية الأداء والمثالية لأجهزة الكمبيوتر المنزلية والإلكترونيات.

استخدام آخر مهم للتنتالوم في الأدوات الجراحية وفييزرع الجسمبسبب قدرته على الارتباط مباشرة بالأنسجة الصلبة داخل أجسامنا.

10. الزئبق ، الكثافة: 13.53 جم / سم 3

في رأيي ، الزئبق هو واحد من أكثر عناصر مثيرة للاهتمامالجدول الدوري.إنه أحد عنصرين صلبين يصبحان سائلين عند درجة حرارة الغرفة العادية وضغطها ، والآخر هو البروم.نقطة التجمد هي -38.8 درجة مئوية ونقطة الغليان حوالي 356.7 درجة مئوية.