Co je těžší, olovo nebo zlato?

Všichni milujeme kovy. Auta, jízdní kola, kuchyňské spotřebiče, plechovky od nápojů a mnoho dalších věcí jsou vyrobeny z kovu. Kov je základním kamenem našeho života. Někdy to ale může být velmi obtížné.

Když mluvíme o gravitaci konkrétního kovu, máme na mysli obvykle jeho hustotu, tedy poměr hmotnosti k obsazenému objemu.

Dalším způsobem, jak měřit „hmotnost“ kovů, je jejich relativní atomová hmotnost. Nejtěžší kovy podle relativní atomové hmotnosti jsou plutonium a uran.

Pokud chcete vědět který kov je nejtěžší, pokud vezmeme v úvahu jeho hustotu, pak vám rádi pomůžeme. Zde je 10 nejtěžších kovů na Zemi s jejich hustotou na krychlový cm.

10. Tantal – 16,67 g/cm³

Desáté místo v žebříčku zaujímá modrošedý, velmi tvrdý kov s ultra vysokým bodem tání. Navzdory své tvrdosti je tažný, jako zlato.

Tantal je důležitou součástí mnoha moderních technologií. Zejména se používá k výrobě kondenzátorů, které se používají v počítačovém vybavení a mobilních telefonech.

9. Uran – 19,05 g/cm³

Je to nejtěžší prvek na Zemi na základě jeho atomové hmotnosti, 238,0289 g/mol. Ve své čisté formě je uran stříbřitě hnědý těžký kov, který je téměř dvakrát tak hustý než olovo.

Stejně jako plutonium je i uran nezbytnou součástí pro vytvoření jaderných zbraní.

8. Wolfram – 19,29 g/cm³

Je považován za jeden z nejhustších prvků na světě. Wolfram má kromě výjimečných vlastností (vysoká tepelná a elektrická vodivost, velmi vysoká odolnost vůči kyselinám a otěru) také tři unikátní vlastnosti:

• Po uhlíku má nejvyšší bod tání – plus 3422 °C. A jeho bod varu je plus 5555 °C, tato teplota je přibližně srovnatelná s teplotou povrchu Slunce.

• Doprovází cínové rudy, ale zabraňuje tavení cínu a přeměňuje jej na struskovou pěnu. Proto dostal svůj název, který v překladu z němčiny znamená „vlčí smetana“.
• Wolfram má nejnižší koeficient lineární roztažnosti při zahřátí ze všech kovů.

7. Zlato – 19,29 g/cm³

Od pradávna lidé pro tento drahý kov kupovali, prodávali a dokonce i zabíjeli. Proč, lidé, celé země se zabývají nákupem zlata. Lídrem států s největšími zásobami zlata je v současnosti Amerika. A pravděpodobně nepřijde doba, kdy o zlato nebude nouze.

Říká se, že peníze nerostou na stromech, ale zlato ano! Malé množství zlata lze nalézt v listech eukalyptu, pokud se nachází na zlatonosné půdě.

6. Plutonium – 19,80 g/cm³

Šestý nejtěžší kov na světě, je to jedna z nejpotřebnějších součástí pro světové jaderné mocnosti. Je také skutečným chameleonem ve světě živlů. Plutonium vykazuje ve vodných roztocích barevný oxidační stav s barvami od světle fialové a čokoládové po světle oranžovou a zelenou. Barva závisí na oxidačním stavu plutonia a solí kyselin.

5. Neptunium – 20,47 g/cm³

Tento stříbřitý kov, pojmenovaný po planetě Neptun, objevili chemik Edwin MacMillan a geochemik Philip Abelson v roce 1940. Používá se k výrobě čísla šest na našem seznamu, plutonia.

4. Rhenium – 21,01 g/cm³

Slovo „Rhenium“ pochází z latinského Rhenus, což znamená „Rýn“. Není těžké uhodnout, že tento kov byl objeven v Německu. Čest jeho objevu patří německým chemikům Idě a Walteru Noddackovým. Je to poslední objevený prvek, který má stabilní izotop.

Pro svůj velmi vysoký bod tání se rhenium (ve formě slitin s molybdenem, wolframem a dalšími kovy) používá k výrobě komponentů pro raketovou techniku ​​a letectví.

3. Platina – 21,40 g/cm³

Jeden z nejvzácnějších kovů na tomto seznamu (vedle Osmium a California-252) se používá v různých oblastech – od šperků po chemický průmysl a vesmírné technologie. V Rusku je lídrem ve výrobě platinového kovu MMC Norilsk Nickel. Ročně se v zemi vytěží asi 25 tun platiny.

2. Osmium – 22,61 g/cm³

Křehký a zároveň extrémně tvrdý kov se v čisté podobě používá jen zřídka. Míchá se hlavně s jinými hustými kovy, jako je platina, aby se vytvořilo velmi složité a drahé chirurgické vybavení.

Název „osmium“ pochází ze starověkého řeckého slova pro „vůni“. Když se alkalická slitina osmiridia rozpustí v kapalině, objeví se ostrý jantar, podobný zápachu chlóru nebo shnilé ředkve.

Jak osmium, tak iridium (první místo v žebříčku) váží asi dvakrát tolik než olovo (11,34 g/cm³).

1. Iridium – 22,65 g/cm³ – nejtěžší kov

Tento kov může právem tvrdit, že je prvkem s nejvyšší hustotou. Stále se však vedou debaty o tom, který kov je těžší – iridium nebo osmium. Jde o to, že jakákoliv nečistota může snížit hustotu těchto kovů a získat je v čisté formě je velmi obtížný úkol.

Teoretická vypočtená hustota iridia je 22,65 g/cm³. Je téměř třikrát těžší než železo (7,8 g/cm³). A téměř dvakrát těžší než nejtěžší tekutý kov – rtuť (13,6 g/cm³).

Stejně jako osmium, iridium objevil anglický chemik Smithson Tennant na počátku 19. století. Je zvláštní, že Tennant nenašel iridium záměrně, ale náhodou. Byl nalezen v nečistotě, která zůstala po rozpuštění platiny.

Iridium se primárně používá jako tvrdidlo pro slitiny platiny pro zařízení, která musí odolávat vysokým teplotám. Zpracovává se z platinové rudy a je vedlejším produktem těžby niklu.

Název „iridium“ je přeložen ze starověké řečtiny jako „duha“. To se vysvětluje přítomností solí různých barev v kovu.

Nejtěžší kov periodické tabulky se v pozemských látkách vyskytuje velmi zřídka. Jeho vysoká koncentrace ve vzorcích hornin je proto ukazatelem jejich meteoritového původu. Ročně se celosvětově vytěží asi 10 tisíc kilogramů iridia. Jeho největším dodavatelem je Jižní Afrika.

Při navrhování dílů a kovových konstrukcí potřebujete vědět, kolik bude vážit hotový výrobek nebo konstrukce. Tato charakteristika je důležitá pro provoz mechanismů a výpočty zatížení na podpěrách. Vzorky stejného objemu a tvaru, vyrobené z různých materiálů, mají různé ukazatele hmotnosti a zrychlení. Totéž platí pro srovnání kovových slitin stejné skupiny. Jaká je specifická hmotnost kovu, jak ji určit?

Specifická hmotnost je hmotnost absolutně husté látky. K měření je třeba materiál uvést do stavu, kdy ve struktuře nejsou žádné póry ani cizí vměstky. Výpočet se provádí podle vzorce:

Ƴ = P/V

kde P je hmotnost homogenního tělesa, V je jeho objem

Bylo přijato několik výpočtových systémů s různými jednotkami měření.

• GHS (dynes/cm³): 1 dyne je síla, která uděluje zrychlení 1 cm/s² tělesu o hmotnosti 1 g Metoda byla vyvinuta v roce 1832, později uznána jako obtížně použitelná a vyloučena z technických výpočtů, ale stále je používá se ve fyzice a astrofyzice.
• SI (N/m³): mezinárodní systém měření pro indikaci fyzikálních charakteristik pomocí gravitace v newtonech na metr krychlový objemu.
• MKGSS (kg/m³): impuls, který uděluje tělesu m=1 kg zrychlení rovnající se gravitačnímu zrychlení, ale v horizontální rovině. Technika nebyla přijata normami GOST od 60. let, ale je používána v průmyslu díky měřicím přístrojům pracujícím v MKGSS.

Tyto jednotky měření lze snadno převést: 0,1 dynu/cm³= 1 N/m³= 0,102 kg/m³. Pro usnadnění výpočtů v metalurgii se používají zápisy v kubických centimetrech a metrech. Záleží na hodnotě a spotřebě surovin. Někdy se Ƴ zaměňuje s hustotou. Ve skutečnosti se počítají pomocí podobných vzorců. Nicméně hustota (P=m/V) se počítají pro jakákoli tělesa a látky a dokonce i prostory (mezigalaktická a mezihvězdná média), nejen pro absolutně hustá.

Hodnota se mění v závislosti na okolní teplotě. Definice „váží“ udává sílu, kterou těleso působí na závěs nebo povrch, který má směrový vektor: P (v newtonech) = mg (hmotnost v kg * zrychlení volného pádu m/s²). Tam, kde je důležitá vysoká přesnost, se hodnota g pohybuje od 9,780 na zemském rovníku do 9,82 na pólech. Ve všech ostatních případech je zaokrouhlení na 10 povoleno.

Měrná hmotnost neželezných kovů

Barevný kov je omezená a cenná surovina, každý materiál má jedinečné vlastnosti: olovo a cín změkčují tření mechanismů, hliník je lehký a bezpečný, z jeho slitin se vyrábějí letadla a obaly na potraviny. Hodnota Ƴ se vypočítá v laboratorních podmínkách. Koreluje s bodem tání – fázovým přechodem z pevné látky do kapaliny vlivem tepla a tlaku. Ve stejném tepelném režimu dochází i k opačnému procesu.

Ƴ litinu nelze vypočítat, protože její fyzikální vlastnosti závisí na hmotnostním zlomku uhlíku a jeho stavu: tvorba grafitových vměstků nebo karbidových sloučenin. Chcete-li určit parametr, použijte rozsah hodnot vlastní typu.

• Bílá: 7-7,8 g/cm³ – získává se v důsledku rychlého ochlazení taveniny, struktura s maximálním obsahem karbidů železa je nestabilní a rozpadá se při mechanickém namáhání, náhlé změny teploty, bílý lom. Kov je tvrdý a křehký a používá se jako surovina pro jiné jakosti.
• Šedá: 6,6-7,8 g/cm³ – do taveniny se přidává křemík, uhlík vypadává ze struktury a vytváří grafitové vměstky mezi články. Legováním je litina lehčí.
• Kujná – vyrábí se tepelným zpracováním ingotů z bílé litiny. V závislosti na tepelném režimu tvoří část uhlíku grafitové vločky a slitina je lépe náchylná k plastické deformaci. Normy stanovují hodnoty hustoty pro každou značku.

V důsledku změny režimů chlazení se získají mezilehlé možnosti. Díky legujícím přísadám jsou na trhu k dispozici litiny žáruvzdorné, proti tření, otěruvzdorné, korozivzdorné a další. Nejlehčí použité třídy mají indikátor P=m/V se rovná 6,8 g/cm³, u rychlořezných ocelí dosahuje 8.

Typické fyzikální vlastnosti a měrná hmotnost litiny

Litinový typ	Měrná hmotnost G/cm3	Koeficient tepelné lineární roztažnosti a·10 -v 1/ о С, při teplotách 20-100 о С	Tepelná kapacita v cal/G o C	Zbytkový magnetismus v gs	Pozor, s rostoucí teplotou: „+“ — zvyšuje; „-“ – klesá
Bílý	7,5 0,2 ±	8 2 ±	0,13 0,02 ±	5000 1000 ±	„-“
Šedá	7,1 0,2 ±	10 2 ±	0,12 0,02 ±	5000 1000 ±	„+“
Kujné	7,3 0,1 ±	11 1 ±	0,12 0,02 ±	5000 1000 ±	„-“

Výkon

Měrná hmotnost je síla působící na závěs nebo povrch, počítaná v newtonech pro těleso vyrobené z absolutně husté látky, která neobsahuje cizí vměstky.

V praxi takového stavu nelze dosáhnout. Laboratorní hodnota koreluje se strukturou atomu a typem krystalové mřížky.

Při vytváření jakostí železných a neželezných kovů pomáhá znalost Ƴ předem vypočítat hustotu nové zástavby. Hodnota je nezbytná ve vědeckých a průmyslových odvětvích, v přesném designu, počítačovém modelování. Stanovené ukazatele v kilogramech na metr krychlový jsou uvedeny v normách GOST pro usnadnění výpočtu nákupů a distribuce válcovaného kovu, můžete použít speciální online kalkulačky nebo znát tvar polotovaru a vypočítat objem surovin; spotřebované pomocí geometrického vzorce. Při prodeji kování se tedy u šperků používá tonáž, uvádí se gramy.

Pro pohodlí použijte náš srovnávač oceli.