Самые легкие металлы в мире
Слово «металл» привычно ассоциируется с большим весом. Но это совсем не так – некоторые металлы настолько легкие, что даже не тонут в воде. А некоторые весят в сотню раз меньше пенопласта и все равно остаются прочным металлом. Возможно, вас также заинтересует статься про самые дорогие металлы в мире.
Узнай все о самом легком металле
Самый легкий металл в мире
Литий
Самый легкий металл, известный науке, это, безусловно, литий. Как и остальные легчайшие металлы, он относится к группе щелочных металлов, которой свойственная высокая химическая активность. Плотность лития – 0,534 грамма на кубический сантиметр, т.е. он почти вдвое легче воды. Более того, литий может плавать даже в керосине, поэтому для его хранения, как правило, используют минеральное масло, петролейный эфир, газолин или парафин.
Литий — мягкий металл, легко режется ножом
Литий в 40 раз легче одних из самых тяжелых и прочных металлов, известных науке, – осмия и иридия (22,587 г/см3). Молярная масса лития — 6,941 г/моль. Порядковый номер в таблице Менделеева – 3. Литий был выделен из минерала петалита шведским химиком Иоганном Арфведсоном в 1817 году. В природе литий встречается преимущественно в составе горных пород (примерно 21 грамм на тонну). Спустя семь лет литий впервые синтезировали лабораторным путем. Внешне этот пластичный и мягкий металл напоминает лед и даже имеет схожий серебристый оттенок. Чтобы расплавить литий, потребуется температура в 181 C0.
Удивительный литий и его свойства
В чистом виде этот легкий металл не используется, так как он чересчур активно взаимодействует с окружающей его средой. Обычно литий сплавляют с натрием или другими легкими металлами. Без лития не обходятся при изготовлении пиротехники, термоядерного оружия, оптики; также литий часто используется в качестве окислителя. Активное применение литию нашли в фармацевтике, пищевой, текстильной и силикатной промышленности. Некоторые сплавы лития оказались полезными даже в электронике и авиакосмической промышленности.
Литий весьма токсичен
Другие металлы щелочной группы также относят к самым легким, хотя они и уступают литию. Следом за литием идут калий (0,856 г/см3) и натрия (0,971 г/см3). Они также не тонут в воде. Остальные щелочные металлы (рубидий, цезий, франций) тяжелее воды.
Самый легкий и прочный металл
Алюминий
В поисках золотой середины между легкостью и прочностью большинство химиков сходятся во мнении – таковым металлом является алюминий.
Алюминий – золотая середина между легкими и прочными металлами
Алюминий был открыт в 1825 году датчанином Эрстедом. Первым изделием, изготовленным из алюминия, стала детская погремушка. С тех пор неприхотливому в обработке металлу нашлось столь широкое применение, что это вещество по праву получило звание металла XX века. Из него производят все, без чего нельзя представить наш современный быт: от строительных конструкций до садового инвентаря, фурнитуры и столовых приборов.
Самый легкий искусственный металл
Микролаттис
Известно, что самый легкий природный металл – литий. Однако в 2015 году ученые Калифорнийского университета продемонстрировали сверхлегкий материал по прочности схожий с металлами, но в сотню раз легче пенопласта. Он на 99,99% состоит из воздуха. При этом толщина его стенок составляет всего 100 нанометров – в тысячу раз тоньше человеческого волоса.
Если положить кусок микролаттиса на одуванчик, цветок, чью «шапку» может разрушить даже легкое дуновение ветерка, не деформируется.
Микролаттис так легок, что не деформирует одуванчики
Структура микролаттиса напоминает человеческие кости. Материал имеет такую же ячеистую структуру, состоящую из полых никелевых трубок, пересекающихся крест-накрест. Благодаря строению материал способен выдерживать колоссальные для своего веса нагрузки.
Микролаттис под микроскопом
Компания Boeing незамедлительно объявила о намерении использовать микролаттис для «самолетов будущего».
Самый легкий металл в мире: интересные факты, цифры, статистика
Металлы – уникальные элементы. Они широко распространены в природе и активно используются в разных сферах детальности человека. Несмотря на то, что большинство металлов тяжёлые и плотные, некоторые из них все же могут плавать в воде, а другие почти такие же легкие как воздух. Важно указать, что, когда речь идет о легкости, подразумевается плотность – количество вещества на единицу объема. Таким образом, самый легкий металл – тот, у которого наименьшая плотность.
Список самых легких материалов
Самым легким или наименее плотным элементом, который представляет собой металл, является литий. Его атомный номер в периодической системе 3, а плотность составляет 0,534 г/см 3 . Учитывая показатель, литий теоретически может плавать на воде. Но, как и другие щелочные элементы, он обладает высокой реакционной способностью, поэтому он быстро реагирует с выделением тепла и образованием гидроксида лития и газообразного водорода. Из-за своей токсичности он не пригоден для применения в быту.
Причина, по которой он такой легкий, заключается в том, что этот элемент (находится в первой группе второго периода в таблице Менделеева), получает дополнительную электронную оболочку. Теперь вы узнали, какой самый легкий металл в мире, но данный список можно продолжить материалами:
- калий – 0,89 г/см 3 . Он считается жизненно важным питательным веществом в организме человека. При химических испытаниях элемент может быть взрывоопасным при контакте с водой;
- натрий – 0,97 г/см 3 – является неотъемлемой частью нашего организма. Он достаточно легкий для транспортировки в кровотоке. В повседневной жизни мы все встречаемся с натрием, а точнее с его соединением – хлоридом натрия, который также известен как поваренная соль;
- рубидий – 1,53 г/см 3 . Говоря о том, какой металл самый легкий, вряд ли кто-то назовет рубидий. Это все потому, что за пределами научной лаборатории он практически не известен;
- кальций – 1,54 с/см 3 . В нашем организме он является неотъемлемым компонентом зубов и костей;
- магний – 1,74 г/см 3 – материал, способствующий фотосинтезу. Благодаря своему небольшому весу он является идеальным материалом для изготовления портативных гаджетов;
- бериллий – 1,85 г/см 3 . Считается одним из самых редких элементов. Основным свойством бериллия является то, что он не магнитный, это делает его хорошим материалом для создания инструментов, предназначенных для использования в оборудовании, чувствительном к магнитным полям.
Список легких металлов можно продолжать, но вышеуказанные считаются одними из самых распространенных и менее плотных.
Отличия легких металлов от тяжёлых
Тяжелые металлы обычно определяются как элементы с относительно высокой плотностью, атомной массой или атомным номером. Обычно плотность не менее 5 г/см 3 используется для определения тяжелого металла и для его дифференциации от других металлов. Среди самых тяжелых элементов стоит выделить осмий, иридий, платину, нептуний, плутоний, вольфрам.
Свойства материалов
Легкие материалы и сплавы имеют низкую плотность и высокое отношение прочности к массе. Вы узнали о легких и тяжелых металлах, остается выделить их ключевые свойства:
- обычно они характеризуются низкой токсичностью, исключением является только бериллий;
- легкие металлы включают сплавы алюминия, магния, титана;
- высокая прочность;
- коррозийная стойкость;
- гибкость, деформация.
Каждая группа элементов обладает своими уникальными физическими и химическими свойствами, благодаря которым их активно используют в разных сферах деятельности. Кроме этого, особенности производства также разные. Чаще всего легкие сплавы можно создавать путем литья, ковкой и волочением.
Источник https://uznayvse.ru/interesting-facts/samyie-legkie-metallyi-v-mire.html
Источник https://metallurgist.pro/%D1%81%D0%B0%D0%BC%D1%8B%D0%B9-%D0%BB%D0%B5%D0%B3%D0%BA%D0%B8%D0%B9-%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB-%D0%B2-%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%B5-%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B5%D1%81%D0%BD%D1%8B%D0%B5/