1. Легкие и тяжелые
Если в школе по химии у вас была не пятерка, то вы, наверняка, удивитесь тому факту, что существует целых три металла, которые легче …воды! Это литий (0,53 г/см3), калий (0,85 г/см3) и натрий (0,97 г/см3). Это значит, что вся эта прекрасная троица категорически отзывается тонуть и плавает в воде! Ирония судьбы состоит в том, что название лития - самого легкого из всех металлов происходит от греческого слова «литос», означающего «камень». Но что это за камень такой, который не тонет в воде? Все дело в том, что впервые данный металл обнаружили в горной породе, то есть в камнях.
Что касается самых тяжелых металлов, то таковыми являются иридий (22,65 г/см3), осмий (22,61 г/см3) и платина (21,46 г/см3). Наверняка о первых двух вы никогда не слышали, и знаете только платину. Так вот, знайте, все эти три металла-рекордсмена на 10% тяжелее золота (19,3 г/см3), которое превосходит по тяжести даже радиоактивный уран (19,05 г/см3). Если и это сравнение для вас слишком сложное, то просто запомните, что иридий, осмий и платина в три раза тяжелее железа и в два раза тяжелее свинца!
В заключение этого раздела расскажем о диковинных названиях тройки самых тяжелых металлов. Иридий в переводе с греческого означает «радуга» - такое имя ему дали благодаря разнообразной окраске его солей. Осмий – это тоже греческое название, означающее «дурной запах», так как при его растворении в кислоте выделяется нечто крайне неприятное, похожее на запах гнилой редьки.
Но самое любопытное из перечисленных названий – это, конечно же, «платина». В переводе с испанского оно означает не что иное как …«серебро», но с уменьшительно-ласкательным суффиксом. Такое название объясняется тугоплавкостью платины (1768 градусов), из-за которой та ценилась вдвое ниже, чем серебро (оно плавится при 962 градусах или почти при вдове меньшей температуре). В настоящее время мощные плавильные печи уже не проблема, а потому стоимость платины на мировом рынке более чем в 40 раз выше чему у серебра. Впрочем, о температурах плавления тех или иных металлов стоит поговорить отдельно.
2. Легкоплавкие и тугоплавкие
С первым рекордсменом по легкоплавкости вы хорошо знакомы – это ртуть, которая становится жидкой уже при минус 39 градусах. На втором месте стоит очень редкий металл франций – он плавится уже при комнатной температуре – при плюс 27 градусах. Третье место у цезия – для плавления его достаточно нагреть до плюс 28 градусов. К слову, в летнее время это норма максимальной температуры в рабочих (офисных) помещениях. Так вот, если принесенный вами на работу кусочек цезия расплавился, значит, вы смело можете требовать сокращения продолжительности рабочего дня!
Тяжелее всего расплавить вольфрам (3422 градуса), рений (3186 градусов) и уже знакомый вам осмий (3033 градуса). К слову, именно из-за феноменальной тугоплавкости почти все нити накаливания в электрических лампочках делают именно из вольфрама. Название этого чудо-металла в переводе с немецкого языка означает «волчья пена». Когда волк долго бежит за добычей, у его рта появляется обильная белая пена - совсем как при плавлении вольфрама на металлургическом заводе. Что касается рения, то призван напоминать о латинском названии реки Рейн в Германии. Ну, а про осмий вы уже знаете – если отбросить политкорректность, то ему более всего подходит эпитет «пахучка»…
3. Проводники – хорошие и отличные
Все металлы являются хорошими проводниками электрического тока – этот параметр является одним из верных отличительных признаков ВСЕХ металлов от НЕметаллов. Однако, как утверждает русская народная мудрость «в семье не без урода»! По своей проводимости марганец, гадолиний и висмут отстают от металлов-лидеров в 7-10 раз!
Из всех металлов наиболее высокую электропроводимость имеет серебро, поэтому в самых ответственных приборах проводники делают из «аргенутма», в честь которого получило название целое государство – Аргентина. На второй позиции стоит медь, с которой произошла противоположная история – этот металл назвали «купрум» в честь острова Кипр, где его добывали еще с незапамятных времен. Третье место по проводимости занимает «аурум» (золото), чье международное название можно перевести как «сияющий» (сравните его со словом «аура»). Надо сказать, что золото - это вообще элемент-уникум по целому ряду параметров, который является самым древним на Земле драгоценным металлом. А вот алюминий по электропроводимости находится лишь на четвертом месте, но именно из него во всем мире делают львиную долю проводов. Почему? Ответ на этот вопрос вы найдете в следующем разделе.
4. Распространенные и редкие
Самым распространенным металлом на Земле является, конечно же, алюминий. Его оксид составляет весьма значительную долю самой обычной …глины. К слову, наиболее дорогой бриллиант - это алмаз, который доводится близким родственником заурядному каменному углю. Так и тут, непосредственной родней красной глины является драгоценный камень под названием «рубин». Но вернемся к нашим металлам. На втором месте по распространенности в коре Земли находится железо – из него сделаны корабли, мосты, железные дороги, автомобили и «скелеты» почти всех наших домов. А третьим по частоте нахождения в природе стоит кальций, который является строительным материалом наших костей и зубов.
Что касается наиболее редких металлов на нашей планете – это рений, иридий и родий. Про первые два вы уже многое знаете, осталось лишь раскрыть тайну названия «родий». Это опять же греческое слово, которое означает «роза», так как типичные соединения этого металла имеют глубокий темно-красный цвет. В этом легко убедиться, растворив крупинку родия в «царской водке». К слову, последнюю вы ни за какие деньги не купите в вино-водочном магазине, поскольку это вовсе не спиртной напиток, а смесь концентрированных азотной и соляной кислот, взятых в соотношении 1:3…
Возвращаясь к редким металлам, следует иметь в виду, что среди них есть и искусственно создаваемые элементы, которые живут всего доли секунды. Но не о них сегодня речь, поскольку от таковых для человечества пока нет почти никакой практической пользы…
5. Твердые и мягкие
Для определения этого параметра существует специальная шкала, придуманная немцем Фридрихом Моосом. Она далеко не только про металлы, но все же, ознакомьтесь, чтобы вам было понятно, о чем идет речь. Так, вот, по этой 10-бальной шкале самым мягким веществом является тальк (1 балл), а самым твердым – уже упомянутый сегодня алмаз (10 баллов).
Если же говорить только о металлах, то среди них встречаются еще более мягкие, чем тальк! Это церий (0,2), рубидий (0,3) и калий (0,4). На другой чаше весов – рекордсмены по твердости. УК ним относятся ванадий (7,0), наш хороший друг вольфрам (7,5) и хром (8,5). О происхождении названия вольфрама вы можете прочитать в разделе про тугоплавкие металлы. Что касается ванадия, на воздухе он покрывается красивой пленкой из оксидов, разные цвета которой обусловлены разной толщиной оксидного слоя. Отсюда и название этого металла, данное в честь Ванадис - скандинавской богини любви и красоты. Хром отнюдь не случайно напоминает слово «хромосома» - оба термина образованы от греческого «хромос» то есть, «цвет, краска». Сам металл имеет бело-голубоватый оттенок, однако его соединения встречаются практически всех цветов радуги - от розового до голубого.
6. Черные и цветные
К черным металлам сами металлурги относят всего четыре: железо, марганец, хром и ванадий. С железом все ясно – в холодном состоянии оно, как правило, имеет черный цвет (существуют оттенки от серебристого до иссиня-черного – «вороненого»). А вот последние три металла широко используются в металлургии для легирования (так называется процесс улучшения физических свойств) стали. Все остальные металлы, вне зависимости от их цвета и оттенка, являются …цветными!
Если вы дочитали этот материал до конца, то понимаете сами и сможете популярно рассказать другим, почему самые заметные детали в лобовой части вашего автомобиля хромированы (покрыты слоем хрома), почему в градусники заливают ртуть, а не цезий, и почему многокилометровые линии электропередач делают из алюминия, а не из более подходящих для этого золота, меди и серебра.
Коллектив Делового квадрата поздравляет всех металлургов с их профессиональным праздником и желает им новых успехов в их нелегкой и чрезвычайно нужной работе! Мы желаем вам и дальше производить Красоту. Ведь, как поется в известной песне, «в мире нет прекрасней красоты, чем красота горячего металла»…
Дмитрий Коробейников