Интересные факты о металлах, виды, свойства, распространенные и необычные металлы и сплавы

Первым материалом, который люди успешно начали использовать для собственных нужд, был камень. Однако позднее, когда человек узнал о свойствах металла, камню пришлось отойти далеко назад. Именно металлы и их сплавы считались важнейшим и главным материалом в руках человека. Из них изготавливали бытовые предметы, орудия труда, а также выстраивали здания и жилища.

Описание металлов

Многие известные современной науке химические элементы — это металлы. Сегодня их насчитывается больше 80. Металлы вошли в большинство неорганических соединений.

Самая большая химическая активность проявляется щелочными и щелочноземельными металлическими соединениями. Именно они и образуют самые типичные для металла химические соединения.

В природе металлы можно встретить как в свободном виде, так и в форме соединений. В свободном виде выделяются химически менее активные, трудно окисляющиеся кислородом металлы. К ним относятся: золото, ртуть, платина, серебро, медь. Все виды металлов, кроме ртути, при нормальных условиях являются твердыми веществами с характерным для них блеском.

Виды металлов

1. Узнавая новое про металлы, нельзя не отметить кaдмий, никeль, oлoвo, pтyть, cвинeц и цинк. В природе они относятся к одной большой группе тяжелых металлов. Они oбpaзованы прочными coeдинeниями.
2. Лёгкие виды металлов в себя включают aлюминий, мaгний, титaн и cтpoнций. Хapaктepизyетcя данная группа элементов нeвыcoкoй тeмпepaтypoй плaвлeния.
3. К группе блaгopoдных металлов относят плaтину, зoлoтo, poдий и cepeбpo. Для такого типа металлов cвoйcтвeнной будет высокая cтoйкocть к кoppoзии.

Свойства металлов

1. Физическими свойствами металлов считаются такие как: магнитные свойства, удельный вес, цвет, плавкость, теплопроводность, электропроводность, расширяемость при нагреве.
2. К химическим свойствам металлов относят такие как: окисляемость, растворимость и коррозионная устойчивость.
3. Механическими свойствами металлов являются: прочность, упругость, твердость, вязкость, пластичность.
4. К технологическим свойствам металлов моно отнести: ковкость, прокаливаемость, свариваемость, жидкотекучесть, обрабатываемость резанием.

Необычные свойства металлов характеризуют калий и натрий. Эти металлы возможно разрезать ножом. В свою очередь самым твердым металлом считается хром. Его поцарапает даже стекло.

Самым легкоплавким металлом в природе является ртуть, а самым тугоплавким — вольфрам.

Самую низкую плотность имеет такой металл, как литий, а самую высокую — осмий.

У металлических соединений были обнаружены низкие величины энергии ионизации. Это именно та энергия, которая нужна для отрывания электрона от атома.

Металл считается более сильным восстановителем.

Распространенные металлы

• Летающим металлом в природе является алюминий. Общеизвестным можно назвать и тот факт, что именно этот металл наиболее распространен на всей планете. Его доля по массе в земной коре составляет 8,6 процентов. 
• Наиболее распространенным сплавом из металлов считается дюралюмин. Именно он берется за основу при создании крыльев для фюзеляжей и самолетов. Известным является и то, что оболочка первого искусственного спутника на Земле была сконструирована из такого сплава алюминия. Его применяют и при строительстве, и в промышленных целях. 
• Самый редкий и дорогой металл в мировом пространстве — калифорний. Его можно создать лишь очень дорогостоящим искусственным способом, и в начале 21 века учёные в конце концов сумели воссоздать только 10 граммов калифорния.
• Самый прочный в мире металл — титан.

Золото

Золото — это благородный металл, который не подвергается ни ржавлению, ни потускнению. Он не образует оксидную пленку на собственной поверхности при контактировании с другими веществами, такими как воздух, вода, крем для рук. Другие же металлы сталкиваются с таким.

Если верить исследованиям геологов, то практически все золото на Земле возникло на фоне времен метеоритных штормов, которые происходили больше 2 миллиардов лет назад. Есть предположения о том, что данные метеориты были сформированы после столкновения звезд несколько миллиардов лет назад. По такой причине золото добывается на всех земных континентах. 

Франклин Рузвельт в 1933 году смог подписать интересное распоряжение 6102, которое запрещало гражданам Соединенных Штатов Америки копить золото. Если человек того времени владел золотом, то его штрафовали в размере 10 тыс долларов.

Золоту всегда приписывались магические и лечебные свойства. Так, во времена средневековья «золотой лист» использовали в качестве украшения приготовленных блюд и напитков на пир, чтобы показать, насколько богаты хозяева. Тогда считалось, что если съесть этот «золотой лист», то удастся сильно оздоровиться и набраться дополнительных жизненных сил и энергии.

Золото всегда ассоциировалось у людей с первенством, победой и достижениями. В связи с этим золотыми медалями награждают при присуждении Нобелевской премии за наиболее выдающиеся научные открытия. Но, не каждая присвоенная золотая медаль сделана из чистого золота. Так, Олимпийское золото не считается таковым: медали для призеров вылиты из серебра, после чего их покрывают тоненьким слоем золота.

Китай является одним из крупнейших потребителей золота во всем мировом пространстве, и его доля составляет 30% мирового спроса на ювелирные изделия из данного металла. Индия занимает второе место по количеству потребления золота в мире. 

В 1869 году золотоискатели в Австралии смогли найти самородок золота, который стал рекордом по весу металла — 72 кг. Величина данного самородка составляла 31х63,5 см.

Народами мира золото используется даже при приготовлении пищи. Так, население Древней Индии имело верование касательно того, что потребление такого металла способно раскрыть в человеке левитационные возможности.

В странах Азии этот металл использовался в качестве приправы для десертов. Золото добавлялось к напиткам. Начиная с 16-го века сусальное золото помещалось и в дорогие горячительные напитки, такие как Goldschlager и Danziger Goldwasser. 

В мировом океане прячется около 10 млрд тонн золота. В свою очередь встречается золото на всех континентах земного шара. Добыча такого драгоценного металла активно развито и считается, что больше 80% ископаемого все еще внедрено в землю.

В древние времена большое количество золота добывали в Нубии. Там рабы, которые считались искателями данного металла, сильно страдали и мучились, а знать тем временем называла золото божественным металлом.

Серебро

Люди начали использовать серебро еще до наступления нашей эры. Так, в Сардинии этот благородный металл добывался и обрабатывался еще в эпоху раннего энеолита. 

При комнатной температуре серебро имеет способность проведения электричества. И эта способность в нем лучше, нежели в любом другом металле, известном человечеству.

Серебро обладает практически стопроцентным коэффициентом светового отражения.

Рукотворная смена погоды либо «разгон туч», стала возможной именно за счет применения йодистого серебра, что распылялся с летящего самолета.

Совместно с едой человек каждый день получает примерно 0,1 мг серебра. 

В человеческом организме присутствует самое большее количество серебра и расположено оно в нейронах головного мозга.

В Японии серебро использовалось при создании кондиционеров. Эти охлаждающие приборы не только освежали, но и очищали воздух в помещении.

Передозировка серебра способна оказать на организм человека токсическое воздействие. В данной ситуации могут быть разрушенными молекулы ДНК.

Ртуть

Ртуть считается достаточно тяжелым металлом, потому что она имеет огромную плотность. Так, к примеру, 1 литр ртути обладает массой, составляющей примерно 13,6 килограммов.

Ртуть не будет совместимой только с 2 типами металла: железом и платиной. С остальными же видами металлических соединений она замечательно совмещается и позволяет воссоздать смешение сплавов с собственным участием.

Когда-то давно металлическая ртуть использовалась при лечении заворота кишок. Нов результате таких необычных опытов удалось выяснить, что эффективность подобного способа лечения приближена к нулю, а риск разрыва желудка — к 10 из всех возможных.

Ртуть принимает активное участие при переработке нефти. Так, при помощи данного металлического соединения возможно отрегулировать оптимальную температуру для такого непростого процесса.

Медь и кобальт

Люди начали добывать и выплавлять медь приблизительно 5-6 тысяч лет назад.

Если верить доказательствам польских ученых, то в водоеме с присутствием меди, рыба вырастает намного больше привычных размеров. В ставках и речках, где данного металла нет, в воде развивается грибок и плесень.

Акулы не переносят присутствие меди в воде. 

Средняя норма употребления меди для взрослого человека составляет порядком 0,9 миллиграммов.

Медь является одним из металлов, который активно перерабатывается и применяется повторно. В среднем в мире перерабатывают приблизительно 80% всего объёма меди.

Больше всего меди в организме человека есть в печени.

С помощью методики спектрального анализа ученым удалось установить присутствие кобальта в атмосфере Солнца, а также в атмосферах разных звезд.

Кобальт имеется в составе всем известного витамина В12.

В 1960-х годах соли кобальта применяли некоторые пивоварни. Это помогало им стабилизировать пену. Люди, которые на постоянной основе выпивали больше 4 литров пива за сутки, получали серьёзные побочные эффекты, связанные с работой сердца. В отдельных случаях это приводило к смерти.

Железо

Когда люди только научились добывать железо и обрабатывать его, оно по цене было дороже золота.

Если нагреть железо до температуры 2862 градуса, то оно имеет способность испаряться. При этом данный металл станет жидким при нагревании до 1538 градусов.

В организме среднестатистического взрослого человека имеется примерно 5 граммов железа.

Если из человеческого организма убрать всё железо, то человек быстро умрет, потому что без этого элемента кровь не способна переносить кислород.

В речной воде железа содержится в 100-1000 раз больше, нежели в море.

Недостаток железа в организме испытывает примерно 2 млрд человек в мире.

Интересные факты о металлах

1. Швейцарской компанией Valcambi выпускаются слитки золота, серебра, платины и палладия в форме шоколадных плиток. Такие «шоколадки» можно с легкостью переломать на отдельные ломтики, после чего их с весом в 1 грамм дарят близким или расплачиваются ними при осуществлении покупок.
2. Каждые 45 минут людям удается извлечь из земных недр столько железа, сколько им приходилось добыть золота за весь период собственного существования.
3. Многие металлы из линейки химических элементов приобрели собственное название в честь государств или других географических объектов. Сразу 4 элемента, такие как: иттербий, иттрий, тербий и эрбий — были названы в честь шведской деревни Иттербю, возле которой и были обнаружили месторождения таких редкоземельных металлов.
4. Наполеон III издал указ об изготовлении алюминиевых столовых приборов, которые подавали на торжественные обеды императору и его почётным гостям. Другие гости при этом кушали приборами из традиционного драгоценного металла — золота и серебра.
5. Атмосфера Земли содержит в себе кислород, который может окислять металл. Тонкий слой окисления покрывает весь кусок металла, создав таким образом защитную пленку. Если же взять 2 металлических куска в космическом вакууме и приложить их друг к другу, то они склеятся. Это произойдет из-за отсутствия окисленной поверхности, действующей в качестве барьера.
6. В 1828 году в России выпускались монеты из платины с достоинством 3, 6 и 12 рублей. На то время платина стоила в два раза дешевле серебра и называлась “серебришком”.
7. Самородное серебро встречается гораздо реже, нежели самородное золото, но общее количество золота на Земле меньшее, чем серебра.
8. Французский актер Мишель Лотито вошел в историю как человек, который поглощал в пищу вещи, которые вовсе для этого не пригодны.  На собственных выступлениях он съел в общей сложности примерно 9 тонн разных видов металла и их сплавов.
9. Всего за все существование человечества из земли было извлечено 161 тыс тонн золота. Если перевести это на стоимость, то данный показатель составляет $9 трлн.
10. В древности в процессе переплавки серебра плавильщики из Норвегии часто получали отравления. Они объяснили это кознями злого духа, которого называли Кобольд. В действительности же виной всему оказались ядовитые оксиды мышьяка, что выделялись при обжигании кобальтовых минералов.
11. Шахтеров из Германии в древности одолевал дух с именем Никель, который становился для них помехой при излечении меди из руды.  Позднее, в XVIII веке, научились из такой руды выделять металл. Его и назвали в честь мифического духа – никель.
12. В чистом виде золото без примесей является настолько мягким, что его можно поцарапать ногтем. Именно поэтому при создании ювелирных изделий золото всегда сплавляется с медью или серебром.
13. В Японии исследователями добывается золото нетрадиционным способом: металл извлекается из пепла. Ученые попросту сжигают канализационные отходы предприятий промышленности, которые в производстве используются золотом и соединениями драгоценных металлов.

Самые необычные металлы

• К категории необычные металлы стоило бы отнести тантал. Это дорогой и редкий металл. За 1 килограмм тантала, в зависимости от его чистоты, можно получить от 500 до 4500 долларов. Именно из-за сложностей в получении чистого такого металла в чистом виде он был назван в честь героя греческих мифов, который постоянно пытался достать хотя бы небольшое количество пищи и воды.
• Говоря про самые интересные металлы, важно отметить и индий. Если бы драгоценные металлы были личностями, то индий ассоциировался бы с плаксивым ребенком. Этот металл достаточно мягкий и внутри имеет тон индиго внутри. Также он издает специфические звуки в момент сгибания.
• Титан – это удивительный и мистический металл, который назвали в честь царицы фей. Он легкий, подобно воздушные крылья феи. Возможно из-за данной специфической особенности титана и зародилось его название.

Галлий — металл, который плавится в руках

Существование жидких металлов и их способность принимать жидкообразное состояние при высоких температурах — это занимательный мир общепризнанных фактов. Но достаточно необычным явлением считается твёрдый металл, который тает в руках как мороженое. Это касается галлия.

Этот метал способен расплавиться уже при комнатной температуре и для обычного практического использования он считается непригодным.

Он полностью растворяется на глазах человека, если разместить любое изделие из галлия в стакане с горячей водой.

Еще данный тип металла может придать алюминию необычайной хрупкости. Для этого стоит поместить небольшую каплю галлия на железо.

Нитинол — металл, обладающий памятью

Нитинол – это необычный сплав никеля и титана. Он имеет невероятную способность, которая заключается в «запоминании» присущей ему изначальной формы и в восстановлении ее после деформирования. Для этого потребуется лишь немного тепла.

Достаточно лишь нескольких капель тёплой воды, чтобы данный сплав принял исходное состояние даже после достаточно сильного искажения первоначальной формы.

На сегодняшний день разработано много способов для практического применения такого материала в технике. Успешно применяется этот металл в медицине, в особенности, при лечении пациентов с заболеваниями и травмами, связанными с опорно-двигательной системой.

Ртуть — жидкий металл

После того как впервые открыли ртуть, она начала называться «argentum vivum», что переводится как «живое серебро». Такое специфическое название характеризует этот металл. Ртуть представляет из себя жидкость, которая растекается быстрее, чем вода, но при этом она достаточно тяжелая. Так, к примеру, наполненное ртутью ведро может иметь вес 130 кг.

Ртуть считается редким видом металлов, и чаще всего его находят в горной породе, которая была образована при извержении. Ртуть добывается и из руды при ее нагревании.

Известный путешественник Марко Поло, когда ему пришлось описывать жизнь йогов, упоминал о необыкновенном напитке, который готовился из ртути и серы. По словам людей, занимающихся йогой, они пьют такой напиток с детских лет и тем самым существенно продлевают собственную жизнь. 

Упоминания о данном металле есть и в индийском эпосе. Там речь касается виманов – особенных летательных аппаратов, которые использовались богами, принцами или демонами. Топливо для таких аппаратов создавалась из рисового настоя, мёда, «сома» и ртути.

Калифорний 252 — самый дорогой металл

Калифорний впервые искусственно получили в 1950 в Калифорнийском университете в Беркли. Его извлекли из продукции длительного облучения плутония нейтронами в ядерном реакторе.

Ввиду крайне непростого способа получения на сегодня этот металл считают самым дорогим. Его стоимость доходит до 27 млн долларов за один грамм.

Запас калифорния на планете Земля составляет всего несколько грамм, потому что производят данный металл только на 2 реакторах – в США и России по 20-40 микрограммов в год.

Сплавы металлов

Интересны чёрные сплавы металлов – в первую очередь сталь и чугун. Оба данных сплава считаются смесью железа и углерода. Чугун в себе содержит углерода гораздо больше, нежели сталь. Помимо углерода, в металлических соединениях чугуна есть сера, фосфор, кремний и марганец. В стали тоже есть данные элементы, но в намного меньшем количестве. 

Самые известные цветные сплавы меди — бронза и латунь. Сплав меди с оловом называется бронзой. В III тысячелетии до н.э. из меди изготавливали орудия труда, потому что залежи данного металла в те времена были огромными. Удалось выяснить и то, что если медь соединяется с оловом, то в итоге можно получить вещество, более поддающееся литью. Так впервые получили бронзу. Следующее тысячелетие называли «бронзовым веком». В XV в. из бронзы начали отливать пушки.