सबसे कठोर धातु - क्रोम, टाइटेनियम।

क्रोमियम - मेंडेलीव डीआई के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली के चौथे अवधि के छठे समूह के एक साइड सबग्रुप का एक तत्व, परमाणु संख्या 24 के साथ। यह प्रतीक सीआर (लैटिन क्रोमियम) द्वारा नामित है। सरल पदार्थ क्रोमियम (CAS संख्या: 7440-47-3) एक नीला-सफेद कठोर धातु है।

क्रोमियम प्रकृति में मुख्य रूप से क्रोमियम लौह अयस्क Fe (CrO2) 2 (लौह क्रोमाइट) के रूप में होता है। कोक (कार्बन) के साथ विद्युत भट्टियों में कमी से फेरोक्रोम इससे प्राप्त होता है:
FeO Cr2O3 + 4C → Fe + 2Cr + 4CO

क्रोमियम एक काफी सामान्य तत्व है, पृथ्वी की पपड़ी में इसकी सामग्री लगभग 0.02% (22 वें स्थान) है।

फेरोक्रोम का उपयोग मिश्र धातु स्टील्स के उत्पादन के लिए किया जाता है।

शुद्ध क्रोमियम प्राप्त करने के लिए, प्रतिक्रिया निम्न प्रकार से की जाती है:

1) मिश्र धातु लोहे के क्रोमाइट सोडियम कार्बोनेट (सोडा ऐश) के साथ हवा में:
4Fe (CrO2) 2 + 8Na2CO3 + 7O2 → 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2

2) सोडियम क्रोमेट को भंग करें और इसे लोहे के ऑक्साइड से अलग करें;

3) डाइक्रोमेट में स्थानांतरण क्रोमेट, समाधान को अम्लीकृत करने और डाइक्रोमेट को क्रिस्टलीकृत करने के लिए;

4) शुद्ध क्रोमियम ऑक्साइड कोयले के साथ डाइक्रोमेट की कमी से प्राप्त होता है:
Na2Cr2O7 + 2C → Cr2O3 + Na2CO3 + CO

5) एल्युमनीज़मी का उपयोग करके, धातु क्रोमियम प्राप्त किया जाता है:
Cr2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Cr + 130 किलो कैलोरी

6) इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग करते हुए, इलेक्ट्रोलाइटिक क्रोमियम सल्फ्यूरिक एसिड के एडिटिव युक्त पानी में क्रोमिक एनहाइड्राइड के समाधान से प्राप्त किया जाता है। इस मामले में, मुख्य रूप से कैथोड पर 3 प्रक्रियाएं की जाती हैं:
समाधान में इसके संक्रमण के साथ त्रिक के लिए हेक्सावैलेंट क्रोमियम की कमी;
हाइड्रोजन गैसों की रिहाई के साथ हाइड्रोजन आयनों का निर्वहन;
धातु क्रोमियम के जमाव के साथ हेक्सावलेंट क्रोमियम युक्त आयनों का निर्वहन;
Cr2O72− + 14H + + 12е− \u003d 2Cr + 7H2O

प्राप्त करना क्रोमियम

क्रोमियम के औद्योगिक उत्पादन के लिए कच्चा माल क्रोमियम लौह अयस्क है। इसका रासायनिक प्रसंस्करण Cr2O3 में होता है। एल्यूमीनियम या सिलिकॉन के साथ Cr2O3 की कमी से धातु की क्रोमियम को कम शुद्धता मिलती है:
Cr2O3 + Al \u003d Al2O3 + 2Cr
2Cr2O3 + 3Si \u003d 3SiO2 + 4Cr
क्रोमियम यौगिकों के केंद्रित समाधानों के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा एक अधिक शुद्ध धातु प्राप्त की जाती है।

टाइटेनियम - (लैटिन टाइटेनियम; प्रतीक तिवारी द्वारा निरूपित) - चौथे समूह के एक पक्ष उपसमूह का एक तत्व, डी। आई। मेंडेलीव के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली का चौथा काल, परमाणु संख्या 22 के साथ। सरल शब्दकोष टाइटेनियम (CAS संख्या: 7440-32-6) - प्रकाश धातु, सफेद चांदी। यह दो क्रिस्टलीय संशोधनों में मौजूद है: हेक्सागोनल क्लोज-पैक जाली के साथ α-Ti, घन बॉडी-केंद्रित पैकिंग के साथ a-Ti, α↔β संक्रमण तापमान 883 ° C

सबसे नरम धातु - पोटेशियम, रुबिडियम, सीज़ियम.

पोटैशियम- पहले समूह के मुख्य उपसमूह का एक तत्व, मेंडेलीव DI के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की चौथी अवधि, परमाणु संख्या 19 के साथ। यह प्रतीक K (लैटिन कलियम) द्वारा निर्दिष्ट है। सरल पदार्थ पोटेशियम (CAS संख्या: 7440-09-7) एक नरम, चांदी-सफेद क्षार धातु है।
प्रकृति में, पोटेशियम केवल अन्य तत्वों के साथ यौगिकों में पाया जाता है, उदाहरण के लिए, समुद्री जल में, साथ ही साथ कई खनिजों में। यह हवा में बहुत जल्दी ऑक्सीकरण करता है और बहुत आसानी से रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है, विशेष रूप से पानी के साथ, एक क्षार बनता है। कई मायनों में, पोटेशियम के रासायनिक गुण सोडियम के बहुत करीब हैं, लेकिन जैविक कार्यों और जीवित जीवों की कोशिकाओं द्वारा उनके उपयोग के संदर्भ में, वे अभी भी अलग हैं।

रूबिडीयाम - पहले समूह के मुख्य उपसमूह का एक तत्व, मेंडेलीव डीआई के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली की पांचवीं अवधि, परमाणु संख्या 37 के साथ। यह प्रतीक आरबी (लैटिन रुबिडियम) द्वारा नामित है। सरल पदार्थ रूबिडियम (CAS संख्या: 7440-17-7) एक नरम, चांदी-सफेद क्षार धातु है।

सीज़ियम - मेंडेलीव DI के रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली के छठे काल के पहले समूह के मुख्य उपसमूह का एक तत्व, परमाणु संख्या 55। यह प्रतीक Cs (लैटिन सीज़ियम) द्वारा निर्दिष्ट है। सरल पदार्थ सीज़ियम (CAS संख्या: 7440-46-2) एक नरम, चांदी-पीली क्षार धातु है। सीज़ियम को उत्सर्जन स्पेक्ट्रम में दो उज्ज्वल नीली रेखाओं की उपस्थिति के लिए इसका नाम मिला (लैटिन कैसियस - स्काई ब्लू से)।

- सबसे पहले, पनामा, आपको क्या पता है धातुओं?
- लोहा।
- और क्या?
- अधिक? नहीं, मुझे अब पता नहीं है।
- आप जानते हैं, आप जानते हैं। ध्यान से सोचें, याद रखें। ठीक है, मैं आपको बताता हूँ। मुझे बताओ, मछली पकड़ने वाली छड़ी के लिए सिंकर क्या है?
- सीसे से।
- और माँ की अंगूठी किसकी बनी है?
- सोने का।
- सही है। लेकिन सीसा और सोना दोनों ही धातु हैं। पैन एल्यूमीनियम है, जिसका अर्थ है कि यह धातु है, मोर्टार और मूसल पीतल, धातु के तार हैं, यदि आप उनसे प्लास्टिक के "कपड़े" को कुरेदते हैं, तो वे तांबा, धातु हैं। दुनिया में कई और अलग-अलग धातुएं हैं! और उनमें से कई में अद्भुत गुण हैं। किस प्रकार? लेकिन मेरे सवालों का जवाब दो: क्या यह आवश्यक है धातुओं पानी में डूबना?
- निश्चित रूप से। यहां तक \u200b\u200bकि एक सुई भी डूब जाती है। मैंने देखा है।
- तो, \u200b\u200bपनामा, ऐसी हल्की धातुएँ हैं जो काग की तरह पानी में तैरती हैं। उनमें से एक लिथियम कहा जाता है। यह पानी से हल्का है ... मुझे याद नहीं है कि कितना। बूमका शायद जानता है।
- आलो, टर्न ऑन।
LITHIUM IS LICE LNER है पानी से और 15 Times Lighter से Iron। अन्य 150 से अधिक आईटी में शामिल किया गया है, यह हर एक पत्थर और तीसरे नाम पर है: GREORD शब्द "मुझे" "पत्थर" के रूप में जाना जाता है। इस चांदी सफेद गर्म में धातु
फरनेस मेल और अन्य धातुओं के साथ मिक्स। ALLOYS OBTAINED हैं। एल्युमिनम बहुत मजबूत नहीं है, लेकिन अगर आईटी इसके साथ संबद्ध है, तो यह एक धातु है जो मजबूत है।
- शुक्रिया, बुमका। मैं एक नया सवाल पूछता हूं: क्या धातुएं बीमार पड़ती हैं?
- क्या वे बीमार हैं ?! अजीब बात है!
तो नल एक बहती नाक है, और एक penknife खाँसी खाँसी है?
प्रफुल्लित!
- धातु अभी भी बीमार हो जाते हैं।
जंग नहीं है, जो हमने हाल ही में धातुओं की बीमारी के बारे में बात की थी? वे इससे "मर" भी जाते हैं, नष्ट हो जाते हैं। स्टील था, लेकिन यह लंबे समय तक पानी में पड़ा रहा - यह ढह गया, लाल जंग से ढंका हुआ था। इसे स्पर्श करें - यह पाउडर में उखड़ जाएगा। कोई आश्चर्य नहीं कि लोग कहते हैं: जंग (यानी, जंग) लोहे को खाती है। इसलिए मैंने इसे खा लिया। अब उत्तर - धातु तरल है? नहीं जब यह एक गर्म ओवन में पिघलाया जाता है, लेकिन हमेशा तरल?
- तरल धातु, दादाजी पता है? हाँ, यह "गर्म बर्फ" जैसा है!
- तो आप कहते हैं कि ऐसा नहीं होता है? क्या आप पारा के बारे में भूल गए हैं, जो थर्मामीटर में तापमान दिखाता है? यह वही वास्तविक तरल है धातु! यदि आप गलती से इसे छोड़ देते हैं, तो थर्मामीटर को तोड़ दें, पारा छोटे गेंदों में फर्श पर फैल जाएगा। उन्हें इकट्ठा - तुरन्त एक में विलय। यह तरल धातु बहुत गंभीर ठंढ में ही कठोर हो जाती है।
वैसे, पारा न केवल थर्मामीटर के लिए आवश्यक है। यह ट्यूब लैंप के लिए भी आवश्यक है जो उज्ज्वल दिन का प्रकाश देते हैं। पारा जहाजों के बॉटम्स को कोट करने के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले पेंट का हिस्सा है। उसके बाद, नमकीन समुद्र के पानी में भी जहाज इतना अधिक नहीं घिसते हैं और उनके तल शेल और शैवाल के साथ कम ऊंचा हो जाते हैं।
खैर, अंत में, आइए इस प्रश्न का उत्तर दें: कौन सी धातु सबसे अधिक टिकाऊ है, जो सबसे नरम है?
सबसे पहले, सबसे टिकाऊ के बारे में। यह श्वेत रंग का सफेद होता है और इसे टाइटेनियम कहा जाता है। टाइटेनियम एल्यूमीनियम की तुलना में 12 गुना अधिक कठिन है, लोहे और तांबे की तुलना में 4 गुना कठिन। यदि आप अन्य धातुओं को गर्म करते हैं, तो वे तुरंत ताकत खो देंगे। परंतु टाइटेनियम... तापमान 500 डिग्री है, और यह अभी भी उतना ही टिकाऊ है जितना कि था। यह कुछ भी नहीं है कि जेट विमान के कई हिस्से टाइटेनियम से बने हैं। यह धातु इतनी मजबूत है कि यह खुद को केवल सबसे शक्तिशाली हथौड़ा मशीनों के लिए उधार देती है।
लेकिन सोडियम (भी चांदी-सफेद), हालांकि यह एक धातु है, अपनी उंगलियों के साथ समतल करने के लिए कुछ भी खर्च नहीं होता है। और मैग्नीशियम अच्छी तरह से जलने के लिए प्रसिद्ध है। हाँ, हाँ - धातु, लेकिन यह जलता है! वह मैग्नीशियम के एक पतले टुकड़े के लिए एक प्रकाशयुक्त मैच लाया, और यह भड़क गया।

यहाँ आपके प्रश्न का उत्तर है: कौन सी धातु सबसे कठोर है, कौन सी सबसे कोमल है

बचपन से, हम जानते हैं कि सबसे टिकाऊ धातु स्टील है। सारा लोहा हम उसके साथ जोड़ते हैं।

लौह पुरुष, लौह महिला, स्टील चरित्र। जब हम इन वाक्यांशों को कहते हैं, तो हमारा मतलब है अविश्वसनीय शक्ति, शक्ति, कठोरता।

लंबे समय तक, स्टील उत्पादन और आयुध में मुख्य सामग्री थी। लेकिन स्टील धातु नहीं है। अधिक सटीक रूप से, यह पूरी तरह से शुद्ध धातु नहीं है। यह कार्बन के साथ है, जिसमें अन्य धात्विक योजक मौजूद हैं। एडिटिव्स का उपयोग करके, अर्थात। इसके गुणों को बदलें। उसके बाद, इसे संसाधित किया जाता है। स्टील बनाना एक संपूर्ण विज्ञान है।

सबसे मजबूत धातु उपयुक्त मास्टर मिश्र धातुओं को स्टील में पेश करके प्राप्त की जाती है। यह क्रोमियम हो सकता है, जो गर्मी प्रतिरोध, निकल भी देता है, जो स्टील को कठोर और लोचदार बनाता है, आदि।

कुछ क्षेत्रों में, एल्यूमीनियम को बदलने के लिए स्टील शुरू हुआ। समय बीतता गया, गति बढ़ती गई। एल्युमिनियम भी इसे खड़ा नहीं कर सकता था। मुझे एक टाइटन की ओर मुड़ना था।

हां, टाइटेनियम सबसे टिकाऊ धातु है। स्टील को उच्च शक्ति विशेषताओं देने के लिए, इसमें टाइटेनियम जोड़ा गया था।

इसकी खोज 18 वीं शताब्दी में हुई थी। इसकी नाजुकता के कारण, इसे लागू करना असंभव था। समय के साथ, शुद्ध टाइटेनियम प्राप्त करने के बाद, इंजीनियरों और डिजाइनरों को इसकी उच्च विशिष्ट शक्ति, कम घनत्व, संक्षारण के प्रतिरोध और उच्च तापमान में रुचि हो गई। इसकी शारीरिक शक्ति कई बार लोहे से अधिक होती है।

इंजीनियरों ने टाइटेनियम को स्टील से जोड़ना शुरू किया। परिणाम सबसे टिकाऊ धातु है, जिसने अल्ट्रा-उच्च तापमान में आवेदन पाया है। उस समय कोई अन्य मिश्र धातु उनका सामना नहीं कर सकता था।

यदि आप एक हवाई जहाज को तीन बार तेजी से उड़ने की कल्पना करते हैं, तो आप कल्पना कर सकते हैं कि क्लैडिंग धातु कैसे गर्म होती है। ऐसी स्थिति में विमान की त्वचा की शीट धातु + 3000C तक गर्म होती है।

आज टाइटेनियम का उपयोग उत्पादन के सभी क्षेत्रों में असीमित रूप से किया जाता है। ये चिकित्सा, विमान निर्माण, जहाज निर्माण हैं।

सभी सबूतों के साथ, हम कह सकते हैं कि निकट भविष्य में टाइटन को स्थानांतरित करना होगा।

ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय की प्रयोगशालाओं में संयुक्त राज्य अमेरिका के वैज्ञानिकों ने पृथ्वी पर सबसे पतली और सबसे टिकाऊ सामग्री की खोज की। उन्होंने इसे - ग्राफीन कहा।

एक परमाणु की तरह एक प्लेट की कल्पना करें। लेकिन ऐसी प्लेट हीरे की तुलना में अधिक मजबूत होती है और कंप्यूटर सिलिकॉन चिप्स की तुलना में विद्युत प्रवाह से सौ गुना बेहतर प्रवाहकीय होती है।

ग्राफीन एक ऐसी सामग्री है जिसमें हानिकारक गुण होते हैं। वह जल्द ही प्रयोगशालाओं को छोड़ देगा और ब्रह्मांड में सबसे टिकाऊ सामग्रियों के बीच अपना स्थान ले लेगा।

यह कल्पना करना भी असंभव है कि कुछ ग्राम ग्राफीन एक फुटबॉल मैदान को कवर करने के लिए पर्याप्त होगा। यह धातु है। ऐसी सामग्री से बने पाइप को उठाने और परिवहन तंत्र के उपयोग के बिना मैन्युअल रूप से बिछाया जा सकता है।

ग्रेफीन, हीरे की तरह, सबसे शुद्ध कार्बन है। इसका लचीलापन अद्भुत है। ऐसी सामग्री मोड़ना आसान है, अच्छी तरह से सिलवटों और पूरी तरह से रोल करती है।

टच स्क्रीन, सोलर पैनल, सेलफोन, और आखिरकार, सुपर-फास्ट कंप्यूटर चिप्स के निर्माता पहले से ही इसे देखना शुरू कर चुके हैं।

हम में से बहुत से लोगों को पता नहीं है कि धातु सबसे कठिन क्या है।
स्टील, हालांकि मजबूत है, लेकिन शुद्ध धातु नहीं है, यह कार्बन और कुछ अन्य additive धातुओं के साथ लौह मिश्र धातु द्वारा निर्मित है। और, यदि आवश्यक हो, तो स्टील को इसके गुणों को बदलने के लिए संसाधित किया जाता है।

टाइटेनियम दुनिया में सबसे कठिन और सबसे टिकाऊ धातु है।

टाइटेनियम की यांत्रिक शक्ति लोहे से दोगुनी है
उदाहरण के लिए, 20 किलोमीटर की ऊंचाई पर एक हवाई जहाज ध्वनि की गति से तीन गुना अधिक गति विकसित करता है। और इसके शरीर का तापमान लगभग 300 डिग्री सेल्सियस है।
केवल टाइटेनियम मिश्र धातु ही ऐसे भार का सामना कर सकती है।

* ऑस्मियम और इरिडियम भी कुछ सबसे कठोर धातुएँ हैं।

* ग्रह पर सबसे शुद्ध धातुओं में से एक और क्रोमियम है।

टाइटेनियम के बारे में थोड़ा:
टाइटेनियम की खोज जर्मन और अंग्रेजी रसायनज्ञ ग्रेगोर और क्लैप्रोथ ने स्वतंत्र रूप से की, छह साल अलग। यह 18 वीं शताब्दी के अंत में हुआ। पदार्थ ने तुरंत मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली में अपना स्थान ले लिया। तीन दशक बाद, टाइटेनियम धातु का पहला नमूना प्राप्त किया गया था। और लंबे समय तक धातु का उपयोग इसकी नाजुकता के कारण नहीं किया गया था। बिल्कुल 1925 तक - बस फिर, प्रयोगों की एक श्रृंखला के बाद, आयोडाइड विधि द्वारा शुद्ध टाइटेनियम प्राप्त किया गया था। खोज एक वास्तविक सफलता थी।

टाइटेनियम तकनीकी रूप से उन्नत हुआ, डिजाइनरों और इंजीनियरों ने तुरंत इस पर ध्यान दिया। और अब अयस्क से धातु को मुख्य रूप से मैग्नीशियम-थर्मल विधि द्वारा प्राप्त किया जाता है, जिसे 1940 में प्रस्तावित किया गया था।

यदि हम टाइटेनियम के भौतिक गुणों को छूते हैं, तो हम इसकी उच्च विशिष्ट शक्ति, उच्च तापमान पर शक्ति, कम घनत्व और संक्षारण प्रतिरोध को नोट कर सकते हैं। टाइटेनियम की यांत्रिक शक्ति लोहे की तुलना में दोगुनी है और एल्यूमीनियम की छह गुना है। उच्च तापमान पर, जहां प्रकाश मिश्र अब काम नहीं करते (मैग्नीशियम और एल्यूमीनियम पर आधारित), टाइटेनियम मिश्र बचाव के लिए आते हैं। उदाहरण के लिए, 20 किलोमीटर की ऊंचाई पर एक हवाई जहाज ध्वनि की गति से तीन गुना अधिक गति विकसित करता है। और इसके शरीर का तापमान लगभग 300 डिग्री सेल्सियस है। केवल टाइटेनियम मिश्र धातु ही ऐसे भार का सामना कर सकती है। प्रकृति में व्यापकता के संदर्भ में, धातु दसवें स्थान पर है। टाइटेनियम का खनन दक्षिण अफ्रीका, रूस, चीन, यूक्रेन, जापान और भारत में किया जाता है। और यह देशों की पूरी सूची नहीं है।

पहली धातु जिसे मानव जाति ने आर्थिक उद्देश्यों के लिए उपयोग करना शुरू किया था, वह तांबा था: जिसके साथ काम करना आसान था, यह प्रकृति में काफी बार पाया जाता है, इसलिए यह आश्चर्य की बात नहीं है कि वह वह थी जिसने पहले धातु के चाकू और कुल्हाड़ियों के लिए सामग्री के रूप में सेवा की थी। थोड़ी देर बाद, लोगों ने पता लगाया कि तांबे में टिन मिलाकर आप एक अधिक मजबूत मिश्र धातु - कांस्य प्राप्त कर सकते हैं। और जब उन्होंने लोहे में महारत हासिल की, तो यह पता चला कि अपने शुद्ध रूप में यह तांबे की तुलना में अधिक मजबूत नहीं है, लेकिन कार्बन के संयोजन में यह बहुत बेहतर ताकत गुणों को प्राप्त करता है। मध्ययुगीन कीमियागर, दार्शनिक के पत्थर की खोज के अलावा, मिश्र धातुओं के साथ भी प्रयोग करते थे, यह निर्धारित करने की कोशिश करते थे कि दुनिया में सबसे कठिन धातु क्या है, लेकिन सभी प्रयोगों की पुष्टि की: मिश्र धातु शुद्ध धातु से अधिक मजबूत होती है, जो भी हो सकती है। लेकिन आज क्या स्थिति है?

सबसे मुश्किल

सभी सबसे टिकाऊ "प्योरब्रेड" धातुओं को मनुष्य द्वारा काफी देर से खोजा गया था। कारण सरल है: वे हमारे सामान्य लोहे या तांबे की तुलना में बहुत कम आम हैं। सामग्रियों की कठोरता को निर्धारित करने के लिए कई तरीके हैं: मोह, विकर्स, ब्रिनेल और रॉकवेल, जिनमें से डेटा थोड़ा अलग हैं। मोह पैमाने पर, उदाहरण के लिए, लोहे का मूल्य केवल 4 है, और हीरे की सबसे बड़ी कठोरता है - 10. और एक दर्जन धातुएं, जिनकी कठोरता 5 इकाइयों और उच्चतर से है, इस तरह दिखता है:

• इरिडियम - 5;
• रूथेनियम - 5;
• टैंटलम - 5;
• टेक्नेटियम - 5;
• क्रोम - 5;
• बेरिलियम - 5.5;
• ऑस्मियम - 5.5;
• रेनियम - 5.5;
• टंगस्टन - 6;
• यूरेनियम - ६।

इनमें से अधिकांश "शानदार दस" प्रकृति में अत्यंत दुर्लभ हैं (उदाहरण के लिए, दुनिया में रूथेनियम का वार्षिक उत्पादन लगभग 18 टन है, और रेनियम - लगभग 40 टन) या रेडियोधर्मिता है जो उन्हें रोजमर्रा की जिंदगी में उपयोग करना मुश्किल बनाता है। और वे सभी, क्रोमियम के अपवाद के साथ, एक बहुत महत्वपूर्ण लागत है। यह इस धातु की उच्च कठोरता और अपेक्षाकृत कम कीमत है जिसने इसे मजबूत मिश्र धातुओं के निर्माण में लोकप्रिय बना दिया।

सबसे कठोर धातुओं का उपयोग करना

इस तथ्य के कारण कि अधिकांश कठोर धातुएं प्रकृति में बहुत दुर्लभ हैं, उनकी ताकत के गुण लावारिस हैं या मांग में बेहद सीमित हैं, उदाहरण के लिए, नोड्स और तंत्र के कुछ हिस्सों को कवर करने के लिए जो सबसे बड़े तनाव के संपर्क में हैं। लेकिन उपकरण स्टील या कवच के निर्माण में रेनियम या रूथेनियम एडिटिव्स का उपयोग करने के लिए, आपको सहमत होना चाहिए, बेवकूफ है। ये धातुएं बस हर चीज के लिए पर्याप्त नहीं हैं। इसलिए क्रोम की बड़ी मांग रही। यह एक आवश्यक मिश्र धातु योजक है जो मिश्र धातुओं की शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध दोनों को बेहतर बनाता है।

कुछ ठोस धातुओं का उपयोग चिकित्सा में बहुत कम मात्रा में, अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी के निर्माण में, उत्प्रेरक के रूप में, और कुछ अन्य क्षेत्रों में किया जाता है। इन मामलों में, यह उनकी कठोरता नहीं थी जो मांग में थी, बल्कि अन्य गुणों के साथ थी। टंगस्टन, उदाहरण के लिए, ग्रह पर सबसे दुर्दम्य धातु के रूप में (पिघलने का तापमान 3422 सेल्सियस), प्रकाश जुड़नार के लिए फिलामेंट्स के निर्माण में आवेदन मिला है। यह छोटी मात्रा में मिश्र धातुओं में जोड़ा जाता है जिन्हें लंबे समय तक उच्च तापमान का सामना करना पड़ता है - उदाहरण के लिए, धातुकर्म उद्योग में।

अरुण ग्रह

टंगस्टन की तरह यूरेनियम, पृथ्वी पर सबसे कठोर धातु है, लेकिन यूरेनियम हमारे ग्रह पर बहुत अधिक सामान्य है, इसलिए इसका अधिक व्यापक उपयोग पाया गया है। और इसकी रेडियोधर्मिता इसमें हस्तक्षेप नहीं करती थी। यूरेनियम का सबसे प्रसिद्ध उपयोग परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में "ईंधन" के रूप में है। इसके अलावा, इसका उपयोग भूविज्ञान में चट्टानों की आयु और रासायनिक उद्योग को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

यूरेनियम की ताकत और उच्च विशिष्ट गुरुत्व (यह पानी से 19 गुना भारी है) कवच-भेदी गोला-बारूद के निर्माण में उपयोगी थे। इस मामले में, यह शुद्ध धातु नहीं है जिसका उपयोग किया जाता है, लेकिन इसकी घटिया किस्म, लगभग पूरी तरह से कमजोर रेडियोधर्मी आइसोटोप यूरेनियम -238 से मिलकर बनती है। ऐसी धातु से बने भारी कोर अच्छी तरह से बख्तरबंद लक्ष्यों को भी भेद सकते हैं। इस तरह के गोला-बारूद के उपयोग की अवशिष्ट घटनाएं किस हद तक पर्यावरण और मनुष्यों को नुकसान पहुंचाती हैं, यह अभी तक निश्चित रूप से ज्ञात नहीं है, क्योंकि इस मुद्दे पर बहुत कम सांख्यिकीय सामग्री है।

दुनिया में कई धातुएं हैं जो कठोरता के संदर्भ में समान हैं, लेकिन उन सभी का व्यापक रूप से उद्योग में उपयोग नहीं किया जाता है। इसके कई कारण हो सकते हैं: दुर्लभता और इसलिए उच्च लागत, या रेडियोधर्मिता, जो मानव आवश्यकताओं के लिए इसके उपयोग को रोकता है। सबसे कठिन धातुओं में, 6 नेता हैं जिन्होंने अपनी विशेषताओं के साथ दुनिया पर विजय प्राप्त की।

धातुओं की कठोरता को आमतौर पर मोह पैमाने पर मापा जाता है। कठोरता को मापने की विधि अन्य धातुओं द्वारा खरोंच के प्रतिरोध के आकलन पर आधारित है। इस प्रकार, यह निर्धारित किया गया था कि यूरेनियम और टंगस्टन में सबसे अधिक कठोरता है। हालांकि, ऐसे धातु हैं जो जीवन के विभिन्न क्षेत्रों में अधिक उपयोग किए जाते हैं, हालांकि उनकी कठोरता मोह पैमाने पर उच्चतम नहीं है। इसलिए, सबसे कठिन धातुओं के विषय का खुलासा करते समय, प्रसिद्ध टाइटेनियम, क्रोमियम, ऑस्मियम और इरिडियम का उल्लेख नहीं करना गलत होगा।

यह पूछे जाने पर कि सबसे कठिन धातु क्या है, स्कूल में रसायन विज्ञान और भौतिकी का अध्ययन करने वाला कोई भी व्यक्ति जवाब देगा: "टाइटेनियम"। बेशक, वहाँ मिश्र और शुद्ध रूप में सोने की डली भी हैं जो इसे ताकत में पार करते हैं। लेकिन रोजमर्रा की जिंदगी और उत्पादन में इस्तेमाल होने वालों में टाइटेनियम की कोई बराबरी नहीं है।

शुद्ध टाइटेनियम पहली बार 1925 में प्राप्त हुआ था और उसी समय पृथ्वी पर सबसे कठोर धातु घोषित की गई थी। यह तुरंत उत्पादन के पूरी तरह से अलग-अलग क्षेत्रों - मिसाइलों और हवाई परिवहन से लेकर दंत प्रत्यारोपण तक में सक्रिय रूप से इस्तेमाल किया जाने लगा। इसके कई मुख्य गुण धातु की ऐसी लोकप्रियता के गुण बन गए हैं: उच्च यांत्रिक शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध और उच्च तापमान और कम घनत्व। धातुओं की कठोरता के मोह पैमाने पर, टाइटेनियम में 4.5 का ग्रेड है, जो उच्चतम संकेतक नहीं है। हालांकि, विभिन्न उद्योगों में इसकी लोकप्रियता और भागीदारी इसे अक्सर इस्तेमाल किए जाने वाले लोगों में पहला सबसे कठिन बनाती है।

टाइटेनियम सबसे कठिन धातु है जिसे आमतौर पर विनिर्माण में उपयोग किया जाता है

उद्योग में टाइटेनियम के उपयोग के बारे में अधिक जानकारी। इस धातु के उपयोग की एक विस्तृत श्रृंखला है:

• विमानन उद्योग - हवाई जहाज ग्लाइडर भागों, गैस टर्बाइन, खाल, लोड-असर तत्वों, लैंडिंग गियर भागों, रिवेट्स, आदि के हिस्से।
• अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी - चढ़ाना, विवरण;
• शिपबिल्डिंग - शिप क्लैडिंग, पंप और पाइपलाइन पार्ट्स, नेविगेशन इंस्ट्रूमेंट्स, टरबाइन इंजन, स्टीम बॉयलर;
• मैकेनिकल इंजीनियरिंग - टरबाइन कंडेनसर, पाइप, पहनने के लिए प्रतिरोधी तत्व;
• तेल और गैस उद्योग - ड्रिलिंग, पंप, दबाव वाहिकाओं के लिए पाइप;
• मोटर वाहन उद्योग - वाल्व और निकास प्रणाली, ट्रांसमिशन शाफ्ट, बोल्ट, स्प्रिंग्स के तंत्र में;
• निर्माण - इमारतों के बाहरी और आंतरिक आवरण, छत सामग्री, प्रकाश जुड़नार और यहां तक \u200b\u200bकि स्मारक;
• चिकित्सा - सर्जिकल उपकरण, कृत्रिम अंग, प्रत्यारोपण, कार्डियोलॉजिकल उपकरणों के लिए आवास;
• खेल - खेल उपकरण, यात्रा के सामान, साइकिल भागों।
• उपभोक्ता वस्तुएं - गहने, सजावटी सामान, बगीचे के उपकरण, घड़ियां, रसोई के बर्तन, इलेक्ट्रॉनिक्स आवास और यहां तक \u200b\u200bकि घंटियाँ, और पेंट, सफेद, प्लास्टिक और कागज की संरचना में भी जोड़ा जाता है।

आप देख सकते हैं कि टाइटेनियम अपने भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण पूरी तरह से विभिन्न उद्योगों में मांग में है। भले ही यह Mohs पैमाने पर दुनिया की सबसे कठिन धातु नहीं है, लेकिन इससे बने उत्पाद स्टील की तुलना में बहुत मजबूत और हल्के होते हैं, कम पहनते हैं और चिड़चिड़ापन के लिए अधिक प्रतिरोधी होते हैं।

टाइटेनियम को सक्रिय रूप से खपत धातुओं में सबसे कठिन माना जाता है।

अपने प्राकृतिक रूप में सबसे कठोर धातु को एक धूसर-सफेद धातु माना जाता है - क्रोम। यह 18 वीं शताब्दी के अंत में खोजा गया था और तब से व्यापक रूप से उत्पादन में उपयोग किया जाता है। मोह पैमाने पर, क्रोमियम की कठोरता 5 है। और अच्छे कारण के लिए - वे कांच काट सकते हैं, और जब लोहे के साथ जोड़ा जाता है, तो यह धातु को भी काट सकता है। क्रोमियम का धातु विज्ञान में भी सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है - यह स्टील में जोड़ा जाता है ताकि इसके भौतिक गुणों में सुधार हो सके। क्रोमियम के लिए उपयोग की सीमा बहुत विविध है। इसका उपयोग बैरल, आग्नेयास्त्रों, चिकित्सा और रासायनिक प्रसंस्करण के उपकरण, घरेलू सामान - रसोई के बर्तन, फर्नीचर के धातु के टुकड़े और यहां तक \u200b\u200bकि पनडुब्बियों के पतवार बनाने के लिए भी किया जाता है।

उच्चतम शुद्ध कठोरता - क्रोम

क्रोमियम का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है, उदाहरण के लिए, स्टेनलेस स्टील के उत्पादन के लिए, या सतह कोटिंग के लिए - क्रोम चढ़ाना (प्रौद्योगिकी, कारों, भागों, व्यंजन)। इस धातु का उपयोग अक्सर बन्दूक बैरल के निर्माण में किया जाता है। इसके अलावा, इस धातु को अक्सर रंजक और रंजक के उत्पादन में पाया जा सकता है। इसके उपयोग का एक और क्षेत्र आश्चर्यजनक लग सकता है - यह आहार की खुराक का उत्पादन है, और रासायनिक और चिकित्सा प्रयोगशालाओं के लिए तकनीकी उपकरणों के निर्माण में, क्रोमियम के साथ तिरस्कृत नहीं किया जा सकता है।

ओस्मियम और इरिडियम - प्लैटिनम समूह धातुओं के प्रतिनिधि, लगभग एक ही घनत्व है। प्रकृति में अपने शुद्ध रूप में, वे अविश्वसनीय रूप से दुर्लभ हैं, और सबसे अधिक बार - एक दूसरे के साथ मिश्र धातु में। इरिडियम, इसकी प्रकृति से, एक उच्च कठोरता है, जो यांत्रिक और रासायनिक दोनों के लिए धातु के काम को मुश्किल बनाता है।

ओस्मियम और इरिडियम में सबसे अधिक घनत्व है

यह अपेक्षाकृत हाल ही में उद्योग में सक्रिय रूप से इरिडियम का उपयोग किया गया है। पहले, इसका उपयोग सावधानी के साथ किया गया था, क्योंकि इसकी भौतिक रासायनिक विशेषताओं को पूरी तरह से समझा नहीं गया था। अब इरिडियम का उपयोग गहने में भी किया जाता है (प्लेटिनम के साथ inlays या मिश्र धातु में), सर्जिकल उपकरणों और दिल उत्तेजक के लिए भागों। चिकित्सा में, धातु बस अपूरणीय है: इसके जैविक उत्पाद ऑन्कोलॉजी को दूर करने में मदद कर सकते हैं, और रेडियोधर्मी आइसोटोप के साथ इसका विकिरण कैंसर कोशिकाओं के विकास को रोक सकता है।

दुनिया में खनन किए गए इरीडियम के दो-तिहाई रासायनिक उद्योग में चला जाता है, और बाकी अन्य उद्योगों में वितरित किया जाता है - धातु उद्योग, उपभोक्ता वस्तुओं (फाउंटेन पेन तत्वों, गहने) में छिड़काव, इलेक्ट्रोड के उत्पादन में दवा, पेसमेकर और सर्जिकल उपकरणों के तत्वों के साथ-साथ इसके लिए भी। धातुओं के भौतिक रासायनिक और यांत्रिक गुणों में सुधार।

इरिडियम की मॉस कठोरता - 5

ओस्मियम एक चांदी की सफेद धातु है जिसमें नीले रंग का टिंट होता है। यह इरिडियम की तुलना में एक साल बाद खोजा गया था, और अब यह अक्सर लोहे के उल्कापिंडों में पाया जाता है। इसकी उच्च कठोरता के अलावा, ऑस्मियम इसकी उच्च लागत से प्रतिष्ठित है - 1 ग्राम शुद्ध धातु का अनुमान 10 हजार डॉलर है। एक अन्य विशेषता इसका वजन है - 1 लीटर पिघला हुआ ऑस्मियम 10 लीटर पानी के बराबर है। सच है, वैज्ञानिकों को अभी तक इस संपत्ति के लिए एक आवेदन नहीं मिला है।

इसकी दुर्लभता और उच्च लागत के कारण, ऑस्मियम का उपयोग केवल वहीं किया जाता है, जहां किसी अन्य धातु का उपयोग नहीं किया जा सकता है। उन्हें इसके लिए व्यापक उपयोग कभी नहीं मिला, और जब तक धातु की आपूर्ति नियमित नहीं हो जाती, तब तक खोज का कोई मतलब नहीं है। अब ऑस्मियम का उपयोग उन उपकरणों को बनाने के लिए किया जाता है जिनके लिए उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता होती है। इससे बने उत्पाद शायद ही कभी खराब होते हैं और महत्वपूर्ण स्थायित्व होते हैं।

ओसमियम कठोरता 5.5 तक पहुंच जाती है

सबसे प्रसिद्ध तत्वों में से एक, और दुनिया में सबसे कठिन धातुओं में से एक यूरेनियम है। यह कम रेडियोधर्मिता के साथ एक हल्के भूरे रंग की धातु है। यूरेनियम को सबसे भारी धातुओं में से एक माना जाता है - इसका विशिष्ट गुरुत्व पानी से 19 गुना है। इसमें सापेक्ष लचीलापन, लचीलापन और लचीलापन और पैरामैग्नेटिक गुण भी होते हैं। मॉस स्केल पर, धातु की कठोरता 6 है, जिसे बहुत उच्च संकेतक माना जाता है।

पहले, यूरेनियम का उपयोग लगभग कभी नहीं किया गया था, लेकिन अन्य धातुओं - रेडियम और वैनेडियम के निष्कर्षण में केवल अयस्क अपशिष्ट के रूप में पाया गया था। आज यूरेनियम का भंडार है, मुख्य स्रोत संयुक्त राज्य अमेरिका के रॉकी पर्वत, कांगो गणराज्य, कनाडा और दक्षिण अफ्रीका के संघ हैं।

रेडियोधर्मिता के बावजूद, यूरेनियम मानवता द्वारा सक्रिय रूप से सेवन किया जाता है। यह परमाणु ऊर्जा में सबसे अधिक मांग है - इसका उपयोग परमाणु रिएक्टरों के लिए ईंधन के रूप में किया जाता है। इसके अलावा, रासायनिक उद्योग और भूविज्ञान में यूरेनियम का उपयोग किया जाता है - चट्टानों की आयु निर्धारित करने के लिए।

सैन्य इंजीनियरिंग ने अविश्वसनीय विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण को याद नहीं किया। यूरेनियम को नियमित रूप से कवच-भेदी प्रोजेक्टाइल के लिए कोर बनाने के लिए उपयोग किया जाता है, जो कि उनकी उच्च शक्ति के कारण, कार्य के साथ एक उत्कृष्ट काम करते हैं।

यूरेनियम सबसे कठोर धातु है, लेकिन यह रेडियोधर्मी है

पृथ्वी पर सबसे कठोर धातुओं की हमारी सूची में टॉपिंग शानदार चांदी-ग्रे टंगस्टन है। मोह पैमाने पर, टंगस्टन में यूरेनियम की तरह 6 की कठोरता है, लेकिन, बाद के विपरीत, यह रेडियोधर्मी नहीं है। प्राकृतिक कठोरता, हालांकि, इसे लचीलेपन से वंचित नहीं करती है, इसलिए विभिन्न धातु उत्पादों को फोर्ज करने के लिए टंगस्टन आदर्श है, और उच्च तापमान के प्रतिरोध में इसे प्रकाश जुड़नार और इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग करने की अनुमति मिलती है। टंगस्टन की खपत उच्च मात्रा तक नहीं पहुंचती है, और इसका मुख्य कारण जमा में इसकी सीमित मात्रा है।

अपने उच्च घनत्व के कारण, टंगस्टन को भारी हथियारों और तोपखाने के गोले के उत्पादन के लिए हथियार में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सामान्य तौर पर, सैन्य इंजीनियरिंग में टंगस्टन का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है - गोलियां, काउंटरवेट, बैलिस्टिक मिसाइल। इस धातु का अगला सबसे लोकप्रिय उपयोग विमानन है। इंजन, इलेक्ट्रिक वैक्यूम उपकरणों के कुछ हिस्सों को इससे बनाया जाता है। टंगस्टन काटने के उपकरण निर्माण में उपयोग किए जाते हैं। यह वार्निश और प्रकाश प्रतिरोधी पेंट, आग प्रतिरोधी और जलरोधी कपड़ों के उत्पादन में एक अनिवार्य तत्व है।

टंगस्टन को सबसे दुर्दम्य और टिकाऊ माना जाता है

प्रत्येक धातु की खपत के गुणों और क्षेत्रों का अध्ययन करने के बाद, यह स्पष्ट रूप से कहना मुश्किल है कि दुनिया में सबसे कठिन धातु क्या है, अगर हम केवल मोह के पैमाने के संकेतक को ध्यान में नहीं रखते हैं। प्रत्येक प्रतिनिधि के कई फायदे हैं। उदाहरण के लिए, टाइटेनियम, जिसमें एक अति-उच्च कठोरता नहीं है, ने दृढ़ता से सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली धातुओं में से पहला स्थान प्राप्त किया है। लेकिन यूरेनियम, जिसकी कठोरता धातुओं के बीच उच्चतम स्तर तक पहुंच जाती है, अपनी कमजोर रेडियोधर्मिता के कारण इतनी लोकप्रिय नहीं है। और टंगस्टन, जो विकिरण का उत्सर्जन नहीं करता है और उच्चतम शक्ति और बहुत अच्छी अनुपालन दर है, सीमित संसाधनों के कारण सक्रिय रूप से उपयोग नहीं किया जा सकता है।