10 حقائق مثيرة للاهتمام حول خصائص المعادن. مسابقة حقائق مثيرة للاهتمام حول المعادن والسبائك. الغاليوم - معدن يذوب في اليدين

على مر القرون ، تلتقي الأشياء باستمرار في حياة الشخص الذي فاجأه ، تجاوزت الفكرة المعتادة للعالم من حوله. ذات مرة ، تبدو أشياء مثل البارود والمغناطيس والكهرباء والآليات ذاتية الدفع سحرية حقيقية لأسلافنا. ومع ذلك ، في عصرنا المستنير ، هناك أشياء كثيرة لم يكتشفها أو ابتكرها العلم منذ زمن بعيد ، على غرار نتائج السحر الحقيقي. العديد من المعادن والسبائك المستخدمة بنشاط اليوم تمتلك أيضا هذه الصفات غير عادية.

الغاليوم - معدن يذوب في اليدين

إن وجود المعادن السائلة وقدرة المعادن على قبول الحالة السائلة في درجات الحرارة العالية هي حقائق معروفة. لكن الظاهرة غير العادية هي المعدن الصلب الذي يذوب في يديك مثل الآيس كريم. هذا هو الغاليوم. يذوب حتى في درجة حرارة الغرفة وغير مناسب للاستخدام العملي العادي. سوف يذوب تمامًا أمام عينيك ، إذا وضعت أي منتج من الغاليوم في كوب من الماء الساخن. أيضا ، يمكن لهذا المعدن جعل الألومنيوم هش للغاية. للقيام بذلك ، فقط ضع قطرة صغيرة من الغاليوم على سطح الألومنيوم.

النتينول - معدن مع الذاكرة

النيتينول هو سبيكة من النيكل والتيتانيوم. لديه قدرة غير عادية على "تذكر" شكله الأصلي واستعادته بعد التشوه. كل ما تحتاجه هو مجرد القليل من الحرارة. سوف تكفي بضع قطرات من الماء الدافئ لهذه السبائك للعودة إلى حالتها الأصلية حتى بعد تشويه قوي للغاية من الشكل الأصلي. حاليًا ، يتم تطوير طرق للتطبيق العملي لهذه المواد في التكنولوجيا ، وقد تم بالفعل استخدامها بنجاح كبير في الطب ، على وجه الخصوص ، لعلاج المرضى الذين يعانون من أمراض وإصابات الجهاز العضلي الهيكلي.

الزئبق - المعدن السائل

الزئبق هو واحد من المعادن الأكثر إثارة للاهتمام وغير عادية. بعد الاكتشاف ، أطلق على الزئبق اسم "argentum vivum" ، والذي يبدو في الترجمة مثل "الفضة الحية". يرتبط هذا الاسم بخصائصه: إنه سائل ينتشر أسرع من الماء ، لكنه ثقيل إلى حد ما. لذلك على سبيل المثال ، سوف يزن دلو مملوء بالزئبق حوالي 130 كجم!

هذا المعدن نادر جدًا ، وغالبًا ما يوجد في الصخور التي تشكلت أثناء الثوران. يمكن استخراج الزئبق من الخام عن طريق تسخينه.

هذا المعدن معروف منذ أكثر من ألف عام. في البداية ، تم الحصول عليها من الزنجفر. إنه بسبب سهولة انتقال الزئبق من سينابار ومنحه دور العنصر الرئيسي في إنشاء "حجر الفيلسوف" ، الذي احتل عقول العديد من الكيميائيين لعدة أجيال. كان يعتقد أنه إذا كان من الممكن تنقية الزئبق وجعله صلبًا ، فسيصنع الذهب من هذه المادة.

بالإضافة إلى الكيميائيين ، كان للزئبق أهمية كبيرة للعديد من السحرة الذين استخدموه بنشاط في طقوسهم السحرية. في تلك الأيام ، كان سينابار موضع تقدير كبير - الزئبق الأحمر. تم استخدامه كوسيلة لطرد الأرواح أو لتدمير الهياكل النجمي عن طريق الرش في الهواء. كان يعتقد أن الكيانات الأخرى في العالم ، خوفًا من الضرر ، تركت مناطق "الزئبق" التي كانت خطرة عليها. ولوحظ أيضًا أن الأجهزة تبدأ في الفشل في الأماكن التي يتم علاجها بطريقة مماثلة ، ويزداد الناس سوءًا من الإدراك العاطفي.

في الأيام الخوالي ، اعتبر الأطباء أيضًا أن الزئبق هو أفضل دواء ضد عدد من الأمراض. بحلول الوقت الذي أصبح من المعروف أنه كان ساما ، كان الزئبق بالفعل في الاستخدام الكامل لصناعة الجرع الطبية ومستحضرات التجميل.

ذكر المسافر الشهير ماركو بولو ، الذي يصف حياة الزبادي ، مشروبًا غير عادي تم تحضيره من الزئبق والكبريت. وفقا لهؤلاء اليوغيين ، فقد شربوا هذا المشروب منذ الطفولة ، وبالتالي تمديد حياتهم بشكل كبير. لقد زعم أن عمر بعضهم وصل إلى 200 عام! كتب مسافر آخر ، فرانسوا بيرنييه ، الذي درس نمط حياة الزاهد واليوغيين الهنود ، عن امتلاكهم لسر إعداد دواء خاص من الزئبق ، سمحت قطرتان في الصباح للشخص أن يشعر بصحة بدنية جيدة طوال اليوم.

يمكن العثور على النقاط المثيرة للاهتمام المتعلقة بالزئبق في الملحمة الهندية. هناك نتحدث عن vimanas - طائرة خاصة تستخدمها الآلهة والأمراء أو الشياطين. ووفقًا للترجمة ، كان الوقود لهذه الأجهزة عبارة عن مزيج من العسل وتسريب الأرز و "سمك السلور" (مشروب يذكرنا البيرة) والزئبق.

لا تسمح التقنيات الحديثة باستخدام الزئبق كوقود للمحركات ، لكن هذه الإمكانية لا تستبعد احتمال أن تتحدث النصوص القديمة عن تشابه الوقود النووي ، حيث لعب الزئبق الدور الذي تلعبه المياه في المحركات النووية الحديثة ، والفيمانات تسمى المركبات الفضائية الفضاء.

كاليفورنيا 252 - أغلى المعادن

تم الحصول على كاليفورنيا بشكل مصطنع في عام 1950 في جامعة كاليفورنيا في بيركلي. يتم استخراجها من منتجات تشعيع البلوتونيوم على المدى الطويل مع النيوترونات في مفاعل نووي. نظرًا لطريقة الإنتاج المعقدة للغاية ، تعد California-252 حاليًا أغلى المعادن. سعره يصل إلى 10 مليون دولار للجرام. ومع ذلك ، فإن إمدادات كاليفورنيا ليست سوى بضعة غرامات على كوكبنا ، حيث يتم إنتاجها في مفاعلين فقط - في الولايات المتحدة الأمريكية وروسيا - 20-40 ميكروغرام في السنة. ولكن لديها خصائص رائعة للغاية. يعطي أكثر من مليون نيوترون في الثانية ميكروغرام من كاليفورنيا. وعلى سبيل المثال ، فإن غراما واحدًا منها خلال فترة الاضمحلال ينبعث من الطاقة بقدر 200 كيلوغرام من الراديوم. يستخدم هذا المعدن حاليًا في الطب كمصدر نقطي للنيوترونات في المعالجة المحلية للأورام الخبيثة ، فضلاً عن كونه مصدرًا قويًا للنيوترونات في تحليل تنشيط النيوترون وفي التجارب على دراسة الانشطار التلقائي للنواة.

وفقا للمواد: earth-chronicles.ru

بدأ استخدام المعادن من قبل الناس في العصور القديمة. طوال الوقت ، تم تحسين عملية تحضيرها ، ظهرت سبائك مفيدة من المعادن المختلفة. النظر في حقائق مثيرة للاهتمام حول المعادن.

في العصور القديمة ، عندما ذابت الفضة ، وغالبا ما تلقى المصاهر النرويجية التسمم. نسبوا هذا إلى مكائد روح شريرة ، كان اسمه كوبولد. في الواقع ، كانت أكاسيد الزرنيخ السامة المنبعثة خلال حرق معادن الكوبالت هي المسؤولة.

في العصور القديمة ، تم التغلب على عمال المناجم الألمان بروح اسمها النيكل ، مما منعهم من استخراج النحاس من خام يشبه إلى حد بعيد النحاس. في وقت لاحق ، في القرن 18 ، تعلموا استخراج المعادن من هذه خام. كان اسمه بعد الروح الأسطورية - النيكل.

لقرون ، كان الذهب يعتبر أغلى المعادن. لفترة طويلة ، لم يتوقف الخيميائيون عن محاولة إنتاج الذهب من مكونات مختلفة. الحظ ابتسم للباحثين في عام 1941. للقيام بذلك ، كان على الأمريكيين بينبريدج وشير وأندرسون قصف ذرات الزئبق بالنيوترونات السريعة. لسوء الحظ ، تحول الذهب الناتج إلى أنه مشع.

الحديث عن حقائق مثيرة للاهتمام حول المعادن ، تجدر الإشارة إلى أن البشرية في تاريخها بأكمله قد استخرجت 165000 طن من الذهب. ومن المثير للاهتمام ، تم استلام نصف هذا الذهب في جنوب إفريقيا. إذا تم صب كل الذهب الملغوم في شريط واحد على شكل مكعب ، مع جانب 20 متر.

من بين جميع الأجهزة التي زينت طاولة طعام نابليون الثالث ، كانت الأغلى ثمناً مصنوعة من معدن جديد ونادر في ذلك الوقت - الألمنيوم. في حفلات العشاء ، تم تقديم هذه السكاكين فقط للإمبراطور والضيوف الكرام. كان على المشاركين الآخرين في العيد أن يكونوا راضين بأدوات مصنوعة من الذهب والفضة المعتاد.

يحتوي ماء البحر في حالة الذوبان على الجدول الدوري بأكمله ، وهناك يورانيوم وذهب. تتيح التقنيات الحديثة استخراج أربع مواد مفيدة فقط من مياه البحر على نطاق صناعي - المياه العذبة ، وكلوريد الصوديوم ، والمغنيسيوم والبروم.

في الفيزياء الفلكية ، يوجد مفهوم المعدن ، والذي يميز التركيز النسبي للعناصر الأثقل من الهليوم في المجرات والنجوم. يشير المعدن إلى عمر نظام النجوم. النجوم الأولى في تكوينها لا تحتوي على أي معادن تقريبًا. مع كل جيل لاحق من النجوم ، زاد تركيز المعادن فيها.

من إجمالي كمية التيتانيوم المستخرجة في العالم ، لا يستخدم أكثر من 7٪ في الهندسة. يستخدم 13 ٪ من التيتانيوم لإنتاج الورق ، و 20 ٪ لإنتاج البلاستيك ، و 60 ٪ لإنتاج الطلاء.

الألومينا ، وهو فيلم رقيق واقية على سطحه ، يتم تدميره بسهولة بواسطة الزئبق. بدون هذا الفيلم ، يتأكسد الألومنيوم بسرعة في الهواء. لذلك ، يُحظر نقل الزئبق في الطائرات - عندما تتسرب في جسم الطائرة ، قد تتشكل فتحة.

تتم ترجمة الكلمة البلاتينية من الإسبانية إلى "الفضة". بهذه الكلمة ، أعرب الغزاة عن تجاهلهم لهذا المعدن. يفسر هذا زيادة انكسار البلاتين ، لذلك قدّر أنه أقل مرتين من الفضة. الآن سعر البلاتين في الأسواق العالمية يتجاوز سعر الفضة بنحو 100 مرة.

فيديو مثير للاهتمام حول الذهب. حقائق غير معروفة:

كما يعلم الجميع ، فإن التقدم لا يزال قائما ؛ لقد وصل أيضا إلى صناعة المعادن. تتوسع الكرة بلا حدود مع عدد متزايد من السبائك التي تستخدم بنشاط في الصناعة ، ومع ذلك ، فإن الأنواع القديمة من العناصر المعدنية لا تقل مشاركتها في العديد من المجالات.

ولكن للقيام بأنشطة في مجال المعادن: شراء وتخزين ومعالجة الخردة الحديدية وغير الحديدية ، يلزم الحصول على ترخيص معدني ، يمكن الحصول على مساعدة من الشركة المالية والقانونية RINFIN OJSC ، لمزيد من التفاصيل ، انظر الرابط أعلاه.

1. تعمل إحدى شركاتها الموجودة في سويسرا في إنتاج سبائك من أنواع مثل الذهب والفضة والبلاديوم والبلاتين ، ولكن ليس في شكل كلاسيكي ، ولكن في شكل يشبه الشوكولاته.

2. هل تعلم أن جميع الميداليات التي يتم منحها للفائزين في الألعاب الأولمبية مصنوعة بالفعل من الفضة. لذلك ، وفقًا لتوصيات اللجنة الأولمبية الدولية ، فإن جميع عناصر الجائزة مطلية بالذهب بمبلغ 6 غرام أو أكثر. لكن الميداليات الممنوحة في أولمبياد 2012 شملت 1٪ فقط من الذهب.

3. تجدر الإشارة إلى أن هناك سبائك لها خاصية مثيرة للاهتمام - لتذكر مظهرها الأصلي. يمكننا أن نلاحظ هذا النوع من السبائك في الننتول ، حيث 55 ٪ من النيكل و 45 ٪ من التيتانيوم. يستعيد الهيكل الأصلي الحصري المسمى martensite ، والذي يتشوه أثناء التسخين عند درجة حرارة مرتفعة إلى حد ما.

4. كم منكم الانتباه إلى حواف القطع النقدية؟ لاحظوا وجود فتحات صغيرة جدًا ، بالكاد اعتقدوا أن لديهم اسمًا خاصًا بهم - الحافة. لم تكن هذه الفتحات أكثر من طريقة للتعامل مع المحتالين الذين حاولوا تجاوز الدولة وإذابة الذهب شخصيًا من الجسيمات المكسرة.

5. على مدار فترة الوجود بأكملها ، تمكن الناس من إنتاج حوالي 161 ألف طن من المعادن الثمينة ، والتي بلغت قيمتها الإجمالية حوالي 9 تريليونات. دولار أمريكي.

6. ثبت أن كل ساعة تقريبًا تستخرج كمية من الحديد من أحشاء الأرض ، أي ما يعادل كمية الذهب المستخرج طوال فترة الوجود الإنساني.

7. حقيقة مثيرة للاهتمام: جميع المجوهرات مصنوعة من الذهب ، ولكن مع إضافة الفضة أو النحاس. بدون هذه العناصر المكونة ، ستكون المنتجات هشة للغاية ولا يمكن ارتداؤها.

8. أصبح ميشيل لوتيتو (فنان من فرنسا) معروفًا فقط لأنه ابتلع أشياء لم تكن مخصصة للاستهلاك المحلي. وفقًا لشهود العيان (المشاركين في عرضه) خلال كل خطبه ، ابتلع حوالي 9 أطنان من جميع أنواع السبائك المعدنية.

9. ماذا تعرف عن إنتاج العملات المعدنية في الاتحاد الروسي؟ هل تعلم أن السعر الذي يتم إنفاقه على إصدارها أعلى قليلاً من القيمة الاسمية المحددة - على سبيل المثال ، عملات معدنية من 5 كوبيل. يكلف الدولة بقدر 71 كوبيل.

10. كان هناك وقت كانت قيمة المعدن الثمين مثل البلاتين أقل مرتين تقريبًا من الفضة. كما أنها لم تكن تحظى بشعبية خاصة ، بسبب انخفاض الطلب بسبب حرارتها الكلمة البلاتينية لها ترجمة من الإسبانية وتفسر على أنها "فضة". عكست قيمة طويلة بما فيه الكفاية ببلاغة موقف مهم للغاية من السكان المحليين لهذه السبائك. في الوقت الحاضر ، قيمة المنتجات البلاتينية تتجاوز قيمة الفضة.

11. في بلدة صغيرة في اليابان - سوفا ، تم العثور على طريقة غير عادية للغاية لاستخراج معدن الذهب. بالمناسبة ، تبين أن الأداء أفضل بـ 50 مرة من أكثر مناجم الذهب النخبة من جميع أنحاء العالم. يتم الحصول على المعادن الثمينة من الرماد ، وهو نتاج احتراق مخلفات المجاري الجافة. ومع ذلك ، فهناك بعض الفروق الدقيقة ، حتى الآن ، ليس كل نظام صرف صحي مناسب لتعدين السبائك - في سوفا يوجد عدد كبير من الشركات العاملة في إنتاج الإلكترونيات ، والتي تستخدم سبائك الذهب والذهب الحاملة في أعمالها.

1. في العصور القديمة ، عندما ذابت الفضة ، وغالبا ما تلقى المصاهر النرويجية التسمم. نسبوا هذا إلى مكائد روح شريرة ، كان اسمه كوبولد. في الواقع ، كانت أكاسيد الزرنيخ السامة المنبعثة خلال حرق معادن الكوبالت هي المسؤولة.

2. في العصور القديمة ، تم التغلب على عمال المناجم الألمان بروح تُدعى نيكل ، مما منعهم من استخراج النحاس من خام يشبه إلى حد بعيد النحاس. في وقت لاحق ، في القرن 18 ، تعلموا استخراج المعادن من هذه خام. كان اسمه بعد الروح الأسطورية - النيكل.

3. الذهب ، علامة Au (اقرأ "aurum") ، في الجدول الدوري هي رقم الخلية 79. كان الذهب معروفًا قبل الحديد. هذا معدن ناعم للغاية بلون أصفر جميل. من السهل معالجة الذهب حتى في شكل بارد ، والذي كان مهمًا جدًا في الأيام الخوالي. ولكن لا يمكن استخدام الذهب للأدوات أو للدروع العسكرية ، لأنها لينة. لكن الذهب ، على عكس الحديد ، لا يتأكسد في الهواء ، ويتلامس بهدوء مع الماء ويتغير قليلاً مع مرور الوقت. لذلك ، منذ فترة طويلة يستخدم الذهب لأغراض "المرموقة" - للمجوهرات ، والأشياء الفنية.
لقد حان حقبة جديدة مع اكتشاف الكهرباء. تحول الذهب ليكون واحدا من أفضل الموصلات. والآن يتم استخدام الذهب لإنشاء أجزاء الكمبيوتر وغيرها من المعدات. لذلك ، الذهب الآن مطلوب أكثر بكثير من المجوهرات في الماضي. لكنه معدن نادر

يزيد محتوى الذهب في الرماد الناتج عن حرق الحمأة الجافة من مخلفات الصرف الصحي في مدينة سوفا اليابانية بأكثر من 50 مرة عن محتوى أفضل مناجم الذهب. ويعزو الخبراء هذه الحقيقة إلى حقيقة أن العديد من مصانع الإلكترونيات تقع في المدينة ، حيث يتم استخدام سبائك الذهب والذهب المحتوية على نطاق واسع. مصانع استرداد المعادن الثمينة تعمل بالفعل.

تنتج شركة Valcambi السويسرية قضبان Combibar الذهبية في شكل يشبه قطعة من الشوكولاتة. ميزتها الرئيسية على السبائك المعتادة هي أن مثل هذا البلاط يمكن تقسيمه بسهولة إلى شرائح تزن 1 غرام واستخدامها كهدية أو وسيلة بديلة للدفع.

بالإضافة إلى الذهب ، تنتج الشركة منتجات مماثلة من الفضة والبلاتين والبلاديوم.

وفقًا لتوصيات اللجنة الأولمبية الدولية ، يجب تضمين 6 جرامات على الأقل من الذهب الخالص في صورة طلاء في الميداليات الأولمبية الذهبية. وكقاعدة عامة ، لا يزيد منظمو الألعاب من هذا الرقم ، وبالتالي فإن الميدالية الذهبية بالمعنى المادي هي في معظمها من الفضة. لذلك ، في الميداليات بأعلى مستوى في أولمبياد لندن 2012 ، فإن المحتوى الذهبي يزيد قليلاً عن 1٪.

4. المعدن الأكثر شيوعا في تربة الأرض هو الألومنيوم. لكن إذا أخذت الكوكب بأكمله ككل ، فسيأتي المكواة في المقام الأول ، لأنها تشكل جزءًا كبيرًا من قلب الأرض. يحتوي الألومنيوم في أحشاء الأرض على ثمانية بالمائة ، بينما يحتوي الذهب على 5 ملايين قطعة فقط. ومع ذلك ، لم يكن الناس يعرفون الألومنيوم لفترة طويلة: تم صهر سبيكةها الأولى في فرنسا فقط في عام 1885 ، ثم اعتبر هذا المعدن ثمينًا. كان الضباط والنبلاء يرتدون الزي الرسمي مع أزرار مصنوعة من الألومنيوم - وكان هذا ذروة الفخامة.

5. يحتوي ماء البحر في حالة الذوبان على الجدول الدوري بأكمله ، هناك يورانيوم وذهب. تتيح التقنيات الحديثة استخراج أربع مواد مفيدة فقط من مياه البحر على نطاق صناعي - المياه العذبة ، وكلوريد الصوديوم ، والمغنيسيوم والبروم.

6. يتم ترجمة كلمة البلاتين من الإسبانية باسم "الفضة". بهذه الكلمة ، أعرب الغزاة عن تجاهلهم لهذا المعدن. يفسر هذا زيادة انكسار البلاتين ، لذلك قدّر أنه أقل مرتين من الفضة. الآن سعر البلاتين في الأسواق العالمية يتجاوز سعر الفضة بنحو 100 مرة.

7 .. لفترة طويلة ، كانت قيمة العملات المعدنية تعادل كمية المعادن الموجودة فيها. في هذا الصدد ، كانت هناك مشكلة - قام المحتالون بقطع قطع معدنية صغيرة من الحواف لإنتاج عملات معدنية جديدة منها. اقترح حل المشكلة إسحاق نيوتن ، الذي كان موظفًا بدوام جزئي في شركة رويال مينت البريطانية. كانت فكرته بسيطة للغاية - قطع الخطوط الصغيرة على حواف العملة المعدنية ، والتي بسببها ستكون الحواف المتكسرة ملحوظة على الفور. تم تأطير هذا الجزء على عملات معدنية بهذه الطريقة حتى يومنا هذا ويسمى hert.

تكلفة إنتاج جميع العملات المعدنية الروسية بما في ذلك 5 روبل يتجاوز القيمة الاسمية لهذه العملات. على سبيل المثال ، تبلغ تكلفة سك العملة المعدنية 5 كوبك 71 كوب.

8. بسبب النقص في المعدن خلال الحرب العالمية الثانية ، اقترح المهندس البريطاني جيفري بايك بناء حاملة طائرات من مصنع مواد مركب جديد (نشارة الخشب من 18 إلى 45٪ وما يصل إلى 82٪ من جليد الماء). كان من المفترض أن هذه السفينة كان من المفترض أن تعمل في المياه الباردة في القطب الشمالي وعلى متن ما يصل إلى 200 طائرة. ومع ذلك ، انتهت الحرب بشكل أسرع من أول حاملة طائرات من هذا النوع ذهبت إلى البحر.

9. حصلت العديد من العناصر الكيميائية على أسمائها على شرف البلدان أو غيرها من الأشياء الجغرافية تم تسمية أربعة عناصر في وقت واحد - الإيتريوم ، الإيتربيوم ، التيربيوم والإربيوم - على اسم قرية إيتربي السويدية ، التي اكتشفت بالقرب منها رواسب كبيرة من المعادن الأرضية النادرة.

10. يحتوي الغلاف الجوي للأرض على الأكسجين الذي يؤكسد المعدن. تغطي طبقة رقيقة من الأكسدة قطعة المعدن بالكامل ، مما يخلق نوعًا من الأفلام الواقية. ولكن إذا كنت تأخذ قطعتين من المعدن في فراغ الفراغ وتعلق ببعضها البعض فسوف تلتصق ببعضها البعض. هذا لأنه لا يوجد سطح مؤكسد يعمل كحاجز ويمكن للذرات المعدنية أن تتفاعل بحرية.

بالنظر إلى ذلك ، فإن جميع الأدوات المعدنية التي يستخدمها رواد الفضاء في الفضاء الخارجي تحتوي على طبقة بلاستيكية واقية. على الرغم من أن هذا التأثير حقيقي ، إلا أنه ليس مشكلة خاصة ، لأنه حتى لو أخذت أداة مؤكسدة بالفعل من الأرض إلى الفضاء ، فسيكون لها فيلم واقية ولن تلتصق.

11. أغلى المعادن التي صنعها الإنسان هي كاليفورنيا 252. السعر المقدر هو 6،500،000 دولار لكل 1 غرام. حاليا على الأرض لا يوجد أكثر من 5 غرامات من هذا المعدن. يتم إنتاج كاليفورنيا 252 في مفاعلات قوية. في السنة ، يتم إنتاج حوالي 30 ميكروغرام فقط من هذه المادة النادرة في مفاعل واحد.

12. الروديوم 225.1 دولار لكل 1 غرام

افتتح في عام 1803. تقدر الاحتياطيات العالمية من الروديوم ببضعة أطنان فقط ، ويقاس الإنتاج السنوي بمائة كيلوغرام. الروديوم معدن غالي الثمن لدرجة أنه يستخدم غالبًا في المناطق التي لا غنى عنها تمامًا. 98 ٪ من الروديوم يذهب لإنتاج المواد الحفازة السيارات. في السنوات الأخيرة ، نمت الحاجة إلى الروديوم 10-13 مرة. لقد دفعتنا التكلفة العالية للمعادن إلى البحث عن بدائل مكافئة ، والتي تتم في الولايات المتحدة واليابان ودول أخرى متقدمة.

الأوزميوم 25 دولار لكل 1 غرام الكلمة اليونانية osme (الرائحة) أعطت الاسم لـ osmium ، الذي اكتشف قبل 200 عام. انها حقا رائحة مزعجة غير سارة ، على غرار مزيج من التبييض والثوم. في الطبيعة ، لم يتم العثور على الأوسيميوم النقي ولا يُعرف إلا بالمعادن البلاتينية الأخرى المرتبطة بالمعادن - الإيريديوم. توجد مثل هذه المعادن في سيبيريا والأورال وفي الخارج - في جنوب إفريقيا والولايات المتحدة الأمريكية وكولومبيا وكندا. الأوزميوم صغير جدًا في قشرة الأرض ، وهو مشتت للغاية ومكلفة للغاية. لهذا السبب ، يتم استخدام الأوسيميوم فقط حيث يمكن الحصول على تأثير كبير بتكلفة منخفضة. على سبيل المثال ، تستورد الولايات المتحدة ما يزيد قليلاً عن 100 كيلوغرام من الأوسميوم سنويًا ، وذلك أساسًا لإنتاج الكورتيزون. تستخدم الصناعة الكيميائية مواد حفازة لإنتاج القليل من الأوسميوم. يبلغ مخزون العالم في كاليفورنيا بضعة غرامات ، وربما لا يزيد عن 5 غرامات ، وعلى الأرض ، يمكن لمفاعلين فقط إنتاجه. مفاعل واحد في روسيا والآخر في الولايات المتحدة الأمريكية. ينتج كل مفاعل من 20 إلى 40 ميكروغرام في السنة. كاليفورنيا باهظة الثمن بشكل لا يصدق. ما هي الخصائص ، على الرغم من هذا ، تجعل هذا النظير ضروري جدا؟ لذلك ، تم استخدام California-252 مؤخرًا في الطب كمصدر رئيسي للنيوترونات ذات الكثافة العالية للتدفق للعلاج الموضعي للأورام الخبيثة.

13. يأخذ الحديد ، علامة Fe (اقرأ "ferrum") ، الخلية رقم 26 في الجدول الدوري ، وهذا عنصر شائع جدًا في الطبيعة. في الهواء ، يتأكسد الحديد ، أي أنه يتفاعل مع الأكسجين ويشكل أكاسيد. يمكن لذرات الحديد أن تعلق عددًا مختلفًا من ذرات الأكسجين ، أي أنها لها تكافؤات مختلفة ، وبالتالي فإن أكاسيد الحديد مختلفة. على سطح منتجات الحديد في ظل الظروف العادية ، يوجد دائمًا فيلم أكسيد. إذا ملامس المعدن بخار الماء أو الماء ، "يلتقط أكسيد" أجزاء من جزيئات الماء ويتحول إلى صدأ. كلما زادت الشوائب في الحديد ، أصبح من السهل تغطيته بالصدأ وانهياره تدريجياً.

ولكن يمكن أن يبقى الحديد النقي في الهواء بسهولة ويتلامس مع الماء. ولكن لا يمكن الحصول على الحديد النقي إلا في المختبرات. الحديد موجود في جميع الكائنات الحية ، وإن كان بكميات صغيرة ، ولكنه ضروري. تستخدم قدرة ذرات الحديد على "التقاط" الأكسجين بواسطة الحيوانات في عمليات التنفس وفي البعض الآخر. لعب الحديد دورًا كبيرًا في تاريخ البشرية ، لأنه بعد أن تعلم كيفية شمه ، تمكنت البشرية من تحسين الأدوات بسرعة. إذا تمت إضافة الكربون إلى الحديد ، وبكميات صغيرة من المعادن الأخرى ، على سبيل المثال ، الموليبدينوم ، فيمكنك الحصول على الحديد المصبوب والدرجات المختلفة من الفولاذ. غالبًا ما يطلق على الحديد وسبائكه "معادن حديدية" ، على عكس جميع المعادن الأخرى (الشريحة 10)

تآكل المعادن يسبب ضررا اقتصاديا كبيرا. يؤدي التآكل إلى انخفاض في موثوقية المعدات: الأجهزة ذات الضغط العالي ، ومراجل البخار ، والحاويات المعدنية للمواد السامة والمشعة. يؤدي التآكل إلى توقف الإنتاج بسبب استبدال المعدات الفاشلة ، إلى فقد المواد الخام والمنتجات. يؤدي التآكل أيضًا إلى تلوث المنتج ، وبالتالي إلى انخفاض في جودته. قرر أحد المليونيرات الأمريكيين ، وليس توفير الأموال ، بناء يخت فاخر. تم قطع قاعها من المعدن الباهظ الثمن (سبيكة من 70٪ من النيكل و 30٪ من النحاس) ، وصُنع هيكل العارضة والقفز والقيادة من الفولاذ. في مياه البحر في الجزء السفلي من اليخت ، تشكلت خلية كلفانية بكاثود معدني وأنود فولاذي. لقد عمل بقوة حتى قبل الانتهاء من العمل ، كان اليخت عاطلاً عن العمل ، ولم يسبق له أن ذهب إلى البحر.

14. الزئبق معدن سائل مذهل. الرقم 80 ، علامة الزئبق ، يقرأ "hydrargirum". في الطبيعة ، ينتشر الزئبق بشكل كبير ، ويوجد في شكله النقي ، ومعه عناصر أخرى. في تركيبة مع الكبريت ، يشكل الزئبق سينابار ، وهو معدن أحمر جميل. تم استخدام المعدن "السريع" و "الحي" المدهش بشكل أساسي لاستخراج الذهب والفضة من الأرض. الزئبق يشكل سبيكة قوية معهم في درجة الحرارة العادية ؛ وهكذا ، "الذهب" أو الفضة "العصي" إلى الزئبق ، وتشكيل ملغم. يتم جمعها ثم تسخينها بعناية. الزئبق يختفي مع القليل من الحرارة ، ويبقى الذهب أو الفضة. يستخدم الزئبق للأغراض الطبية ، ويستخدم في موازين الحرارة. إنها تشكل بسهولة الأبخرة في درجة حرارة الغرفة العادية ، وهذه الأبخرة سامة. لذلك ، وكسر الحرارة ، يجب أن يتم جمع الزئبق بعناية

حقائق مثيرة للاهتمام:

2 كم من أنحف سلك الذهب يزن فقط 1 غرام

ورقة الذهب 4 مرات أرق من شعر الإنسان

المعادن القلوية هي أنعم ، مقطعة بسكين

أكثر المعادن مقاومة للحرارة هي W ، (التنغستن) النائب \u003d 3380 0 درجة مئوية

أصعب المعدن هو الكروم (الكروم) وثيق في صلابة الماس

يمكن تقسيم كل المواد الموجودة على كوكبنا إلى مجموعتين كبيرتين: المعادن وغير المعدنية. تختلف المواد غير المعدنية عن المعادن في أنها يمكن أن تكون في حالة سائلة أو غازية أو صلبة. يقومون بتوصيل الكهرباء والحرارة بشكل سيء ، وليس لديهم لمعان مميز ، ولكن لديهم لونهم الخاص.

ما مجموعه أربعة وعشرين غير المعادن مفتوحة ، ستة منها غازات خاملة. في الوقت نفسه ، يمثل ثلثا كتلة الأرض عنصرين فقط: الأكسجين والسيليكون. جميع الجزيئات الحية لديها الكربون في تكوينها. 99 ٪ من كتلة النباتات و 97 ٪ من كتلة الرجل هي من المعادن.

حقائق مثيرة للاهتمام حول غير المعادن في جسم الإنسان

أساس الحياة على الأرض هو الكربون. من ذلك تتكون جميع الجزيئات العضوية ، وبالتالي الكائنات الحية ، بما في ذلك جسم الإنسان. عادة ما يتم تقسيم المعادن غير المعدنية في الجسم إلى ثلاث مجموعات:

عناصر عضوية المنشأ التي تشكل جميع أنسجة الجسم البشري ؛

المغذيات الكبيرة: كل يوم يحتاج الشخص غراما وعشرات غرامات من الكبريت والفوسفور والكلور.
العناصر الدقيقة: يتم قياس الجرعة اللازمة لأداء الجسم بشكل طبيعي بالأعشار ومئات من الجرام أو الملليغرام.

لا يوجد سوى أربعة عناصر تتبع ضرورية غير المعادن: اليود والسيليكون والفلور والسيلينيوم. من بين 24 عنصرًا من الجدول الدوري في جسم الإنسان ، نصفهم تقريبًا: أحد عشر عنصرًا من المعادن غير المعدنية ، والتي بدونها تكون الحياة مستحيلة.

العنصر السادس للنظام الدوري هو جزء من جميع الجزيئات الحية. لا غنى عن قدرتها على تشكيل سلاسل طويلة لإنشاء جزيئات الحمض النووي ، والبروتينات المعقدة. يصل عدد ذرات الكربون الفردية في الجزيئات إلى عشرات ، ومئات الملايين.

البشرية تعرف عدة عشرات الملايين من المواد التي يتم تشكيلها بمشاركة الكربون. هذا هو عدة مرات أكثر من كمية المواد التي شكلتها جميع العناصر الأخرى للجدول الدوري. هذا المكروس مكرس لقسم منفصل من الكيمياء - العضوية.

حقائق مثيرة للاهتمام حول الكربون:

إنه يشكل أكبر عدد من المواد البسيطة ذات المشابك البلورية المختلفة والخواص الكيميائية والفيزيائية. وتسمى هذه الخاصية allotropy. وجدت في الطبيعة في شكل الجرافيت والماس ، وقد خلق الإنسان العديد من التعديلات على الشبكة البلورية: الجرافين (يوصل الكهرباء بمليون مرة أفضل من النحاس) ، londeislite ، الفوليرين (أصعب بنسبة 50 ٪ من الماس) ، الأنابيب النانوية (لها كتلة 6 مرات أقل من الصلب ، والقوة هي أعلى عشر مرات). في هذا القرن ، تم إنشاء airgel من مزيج من الجرافين والأنابيب النانوية ، وهو أخف من الهواء ، ويمكن أن يمتد ويتقلص دون تغيير خصائصه. امتصاص كمية السائل 900 مرة من وزنه.
الأكثر حرارية على الإطلاق: يذوب عند 3700 درجة مئوية ، وهو أعلى بمقدار 300 درجة مئوية من نقطة انصهار التنغستن ، والتي صنع منها الشعيرة في المصابيح. هناك حاجة لدرجات حرارة عالية (تصل إلى 5000 درجة مئوية) فقط لصهر مركبات الكربون.
إنه قادر في ظل الظروف الطبيعية ، تحت تأثير الإشعاع النيتروجيني والكوني ، على تكوين مركب مشع بالكربون 14. بفضله ، يمكن للناس تحديد عمر الاكتشافات الأثرية والحفرية والأنثروبولوجية.
يقوي المعادن إذا تمت إضافة نسبة صغيرة من الكربون أثناء الصهر. وتسمى هذه العملية السبائك.

على الرغم من حقيقة أن خواص الكربون قد تمت دراستها لأكثر من ثلاثمائة عام ، إلا أنها لا تزال واحدة من أكثر العناصر الغامضة.

أصغر وأخف ذرة ، وهو ما يمثل 88 ٪ من جميع الذرات في الكون. إذا قمت بدمج مائة مليون ذرة هيدروجين في سلسلة ، فسيكون طولها سنتيمترًا واحدًا فقط. مادة بسيطة ، تتشكل من ذرتين ، هي غاز عديم اللون أخف 14 مرة من الهواء.

تم استخدام هذه الخاصية في بداية القرن العشرين ، عندما تمتلئ المناطيد بالهيدروجين من ألمانيا حول العالم. طورت عمالقة الهواء بسرعة تصل إلى 135 كم / ساعة ، وجمعت ما يصل إلى 100 طن من البضائع و 50 راكبا. وقعت أكبر كارثة تنطوي على المنطاد في 3 مايو 1937 ، عندما اشتعلت النار في هيندنبورغ أثناء الهبوط في نيو جيرسي. قتل 13 من مائة راكب و 22 من افراد الطاقم.

عند درجة حرارة سالبة تبلغ -253 درجة مئوية ، يصبح الهيدروجين سائلاً يستخدم كوقود صاروخي.

داخل الكوكب ، تكون الخلية الكبيرة على شكل بلازما ، وعندما تتعرض لضغط عال تصبح صلبة ، وتشكل "هيدروجين معدني".

هذا هو العنصر الثالث الأكثر وفرة في الكون بعد الهيدروجين والهيليوم. الأكسجين النقي هو غاز يتكون كل جزيء فيه من ذرتين لا لون له ولا رائحة. تحت تأثير التصريفات الكهربائية ، يُشكِّل مركبًا متآثرًا يتكون من ثلاث ذرات: الأوزون ، الذي له رائحة منعشة نشعر بها بعد العاصفة الرعدية. الأوزون بتركيزات عالية سمي ، تعتمد هذه الخاصية على عمل الأوزون الذي يعقم الهواء ، الأسطح ، داخل الصناديق الطبية أو الصناعية.

الأكسجين النقي هو أيضا سامة للإنسان. إذا انخفضت كمية ثاني أكسيد الكربون في الخليط المستنشق عن 4٪ ، فسنتوقف عن التنفس. الجهاز التنفسي في النخاع يرفض العمل. في الأكسجين النقي ، كل شيء يحترق ، حتى الحديد. وفي المجال المغنطيسي ، يمكن ممغنط عنصر ، وجذب المعادن لنفسه.

كل جزيء من البروتين أو الأحماض الأمينية على الأرض هو 15-20 ٪ من النيتروجين. الهواء الذي يتنفس كل الحياة على الأرض هو 75 ٪. الحياة مستحيلة بدونها ، لكن زيادة تركيز الغاز تسبب التسمم. نيتروجين الهواء هو أحد أسباب مرض تخفيف الضغط: مع انخفاض حاد في الضغط ، يبدأ في إطلاقه على شكل فقاعات ، الدماء ، كما هي ، يمكن للشخص أن يموت.

في ظل الظروف العادية ، قد يكون العنصر في شكل غاز أو سائل ، والذي يتم استخدامه كمبرد في مكيفات الهواء والثلاجات. من لتر مادة سائلة ، إذا تم تسخينه إلى 20 درجة مئوية ، سيتم الحصول على 700 لتر من الغاز. هذه الخاصية هي الأساس لتشغيل وسائل إطفاء النيتروجين.

إن أكبر أسطورة عن النيتروجين السائل هي أنه في ثانية واحدة يمكن أن تجمد أي كائن من أي حجم (تذكر "المنهي 2: يوم القيامة"). لكن هذا ليس كذلك. سوف يستغرق عدة أطنان من النيتروجين السائل ، ومعدات خاصة لتجميد ، على سبيل المثال ، جثة الخنزير. ومع ذلك ، يستخدم النيتروجين السائل في الطب لتخزين الثقافات البيولوجية ، وإزالة الأورام الصغيرة. في -209 درجة مئوية ، يصبح النيتروجين صلبًا.

في الطبيعة ، إنه معدن أصفر ، عديم الرائحة ، ويشكل حوالي 3 ٪ من كتلة كوكبنا. إذا كنت تأخذ كل الكبريت المتاحة على الأرض ، فسيكون ذلك كافياً للحصول على قمرين آخرين. يستخدم مسحوق الكبريت لتحييد الزئبق ؛ أثناء التفاعل ، يتم الحصول على الزنجفر - تكون الصبغة آمنة ، والتي تم استخدامها كصبغة.

عندما يتم دمج الكبريت مع الأكسجين أو الهيدروجين ، تتشكل الغازات التي لها رائحة فاسدة حادة. ولا سيما الكثير منهم تبرز خلال ثوران البركان. الكبريت جزء من البروتينات والأحماض الأمينية والهرمونات والفيتامينات. كل يوم ، يحتاج الشخص البالغ إلى 5 غرامات من هذا الماكرو. يوجد في اللحوم والبيض والبقول والحليب والحنطة السوداء والمأكولات البحرية.

العنصر الخامس عشر من الجدول الدوري لا يوجد أبدًا في الطبيعة كمادة بسيطة بسبب نشاطه الكيميائي الهائل. هناك الفسفور الأبيض والأحمر والأصفر والأسود وحتى المعدني ، والتي يتم الحصول عليها عن طريق معالجة مسحوق مع ارتفاع الضغط. له كل الكائنات الحية على الأرض تدين بمظهرها. بفضل الفوسفور قبل 750 مليون سنة ، بدأت مياه المحيطات مشبعة بالأكسجين ، وظهرت ظروف لتكوين كائنات بسيطة.

في جسم الإنسان ، يعد الفوسفور جزءًا من نسيج العظم والأسنان ، ويشارك في تخليق النيوكليوتيدات والأحماض النووية. ينظم عملية الأيض ويقوم بإجراء نبضات عصبية. كل يوم تحتاج إلى الحصول على ما يصل إلى 1.5 غرام من الفوسفور ، والذي يوجد في الحبوب واللحوم والأسماك.

عنصر نشط آخر لا يحدث أبدًا في الطبيعة بشكل حر. تعلم الناس كيفية الحصول على الكلور النقي ، وتصنيع الغاز الأصفر المخضر ، الذي يسبب الاختناق ، أصبح أول مادة سامة تستخدم في الحرب العالمية الأولى.

في وقت لاحق ، وجدت الخصائص السامة للكلور تطبيقًا سلميًا: لقد بدأوا في صنع المطهرات ، والمبيضات على أساسه. بالاقتران مع الأكسجين والبوتاسيوم ، يعتبر الكلور جزءًا من التحية والألعاب النارية.

بدون الكلور ، لا يمكن إجراء عملية واحدة داخل الخلايا الحية. يشارك في الحياة في شكل أيونات ومركبات ، على سبيل المثال ، حمض الهيدروكلوريك ، الذي يهضم الطعام في المعدة. كل يوم ، يحتاج الشخص إلى ما يصل إلى 2.5 جرام من الكلور. صحيح أن الحصول على السعر اليومي بسيط: يوجد الهالوجين في جميع المنتجات. الملح عموما مركب من الصوديوم والكلور.

حصلت على اسمها للون البلورات: البنفسجي (البنفسجي) مع لمعان معدني. في شكل مادة بسيطة ، معدن نادر للغاية في الطبيعة. يتم الحصول عليها من الأعشاب البحرية ، عندما تحترق نترات التشيلي ، من ماء زيت الحفر.

يستخدم محلول كحولي من اليود للتطهير ، وفي جسم الإنسان يكون جزءًا من هرمونات الغدة الدرقية. مع نقصه ، يتطور تضخم الغدة الدرقية منتشر السمية. يقع معظم الاتحاد السوفيتي في مناطق منخفضة اليود في الماء. لذلك ، تم بيع الملح المعالج باليود في المتاجر. كان هذا أحد الإجراءات لمنع تضخم الغدة الدرقية. نقص اليود يسبب تشوهات ، تخلف عقلي ، أمراض عصبية.

يدخل النظير المشع idoda-131 إلى الغلاف الجوي بعد حوادث في المفاعلات النووية (تشيرنوبيل ، فوكوشيما). النظائر المشعة تتراكم في الغدة الدرقية ، مسببة الأمراض الخبيثة. لمنع حدوث ذلك ، يجب أن تؤخذ الاستعدادات اليود كعلاج بديل. ستقتل ثلاثة جرامات من اليود النقي شخصًا ، وسيجعله من 0.15 إلى 0.2 ملغ / يوم يجعله يتمتع بالصحة والنشاط والبهجة.

الفلور

نفاث الغاز السام البرتقالي والأصفر. بتركيزه العالي ، تشتعل المياه والبلاتين والمعادن الأخرى. يحتاج الشخص إلى حوالي 1 ملليغرام من الفلوريد يوميًا ، وهو جزء من العظام ، مينا الأسنان (تركيزه في المينا 0.01٪ ، وفي قشرة الأسنان 0.02٪) ، لكن فائضه قاتل. الفلور هو أقوى عامل مؤكسد على كوكبنا ، وهو قادر على أكسدة الزجاج.

عنصر السيلينيوم

قوي ، لامعة غير المعدنية ، سميت باسم الأقمار الصناعية الأبدية للأرض - القمر. مع بنية مختلفة من شعرية الكريستال ، وعدد الذرات ، هناك ألوان مختلفة: من الأحمر إلى الأسود. يحتوي أكثر من 200 إنزيم في جسم الإنسان على هذا العنصر النزيف في تكوينه ، على الرغم من أن مجموع كتلته لا تتجاوز 14 ملغ. السيلينيوم يمنع تكوين الجذور الحرة ، وتطور السرطان. الواردة في المأكولات البحرية وملح البحر. جرعات كبيرة هي القاتلة.