Tajne ne samo najtežeg, već i najgušćeg metala na svijetu. Najčudesnije tvari Najgušće tijelo

Predstavljamo izbor kemijskih rekorda iz Guinnessove knjige rekorda.
Zbog činjenice da se stalno otkrivaju nove tvari, ovaj odabir nije trajan.

Kemijski zapisi za anorganske tvari

• Najčešći element u Zemljina kora— kisik O. Njegov težinski sadržaj iznosi 49% mase zemljine kore.
• Najrjeđi element u zemljinoj kori je astat At. Njegov sadržaj u cijeloj zemljinoj kori je samo 0,16 g. Drugo mjesto po rijetkosti zauzima francuski Fr.
• Najčešći element u svemiru je vodik H. Otprilike 90% svih atoma u svemiru je vodik. Drugi najzastupljeniji element u svemiru je helij He.
• Najjači stabilni oksidans je kompleks kripton difluorida i antimon pentafluorida. Zbog jakog oksidacijskog učinka (oksidira gotovo sve elemente do viših oksidacijskih stanja, uključujući i kisik iz zraka), vrlo mu je teško izmjeriti potencijal elektrode. Jedino otapalo koje s njim reagira dovoljno sporo je bezvodni fluorovodik.
• Najviše gusta tvar na planeti Zemlji – osmij. Gustoća osmija je 22,587 g/cm3.
• Najlakši metal je litij Li. Gustoća litija je 0,543 g/cm 3 .
• Najgušći spoj je divolframov karbid W 2 C. Gustoća divolframovog karbida je 17,3 g/cm 3 .
• Trenutno su krute tvari najmanje gustoće grafenski aerogeli. Oni su sustav grafena i nanocijevi ispunjen slojevima zraka. Najlakši od ovih aerogelova ima gustoću od 0,00016 g/cm 3 . Prethodna krutina s najnižom gustoćom je silicijev aerogel (0,005 g/cm3). Silikonski aerogel koristi se u prikupljanju mikrometeorita prisutnih u repovima kometa.
• Najlakši plin, a ujedno i najlakši nemetal je vodik. Masa 1 litre vodika je samo 0,08988 g. Osim toga, vodik je i najtopljiviji nemetal pri normalnom tlaku (talište je -259,19 0 C).
• Najlakša tekućina je tekući vodik. Masa 1 litre tekućeg vodika je samo 70 grama.
• Najteži anorganski plin na sobnoj temperaturi je volframov heksafluorid WF 6 (vrelište +17 0 C). Gustoća volframovog heksafluorida u plinovitom obliku je 12,9 g/l. Među plinovima s vrelištem ispod 0 °C rekord pripada telurijevom heksafluoridu TeF 6 s gustoćom plina pri 25 0 C od 9,9 g/l.
• Najskuplji metal na svijetu je kalifornijski Cf. Cijena 1 grama izotopa 252 Cf doseže 500 tisuća američkih dolara.
• Helij On je tvar s najnižom točkom vrelišta. Vrelište mu je -269 0 C. Helij je jedina tvar koja nema talište pri normalnom tlaku. Čak i na apsolutnoj nuli ostaje tekućina i može se dobiti samo u krutom obliku pod tlakom (3 MPa).
• Najvatrostalniji metal i tvar s najvišim vrelištem je volfram W. Talište volframa je +3420 0 C, a vrelište +5680 0 C.
• Najvatrostalniji materijal je legura hafnijeva i tantal karbida (1:1) (talište +4215 0 C)
• Najtopljiviji metal je živa. Talište žive je -38,87 0 C. Živa je ujedno i najteža tekućina, njezina gustoća pri 25°C iznosi 13,536 g/cm 3 .
• Najotporniji metal na kiseline je iridij. Do sada nije poznata niti jedna kiselina ili njezina mješavina u kojoj bi se iridij otopio. Međutim, može se otopiti u alkalijama s oksidacijskim sredstvima.
• Najjača stabilna kiselina je otopina antimonova pentafluorida u fluorovodiku.
• Najtvrđi metal je krom Cr.
• Najmekši metal na 25 0 C je cezij.
• Najtvrđi materijal još uvijek je dijamant, iako već postoji desetak tvari koje mu se približavaju tvrdoćom (bor karbid i nitrid, titan nitrid itd.).
• Električni najvodljiviji metal na sobnoj temperaturi je srebro Ag.
• Najmanja brzina zvuka u tekućem heliju je na temperaturi od 2,18 K, ona iznosi samo 3,4 m/s.
• Najveća brzina zvuka u dijamantu je 18600 m/s.
• Izotop s najkraćim vremenom poluraspada je Li-5, koji se raspada za 4,4·10-22 sekunde (izbacivanje protona). Zbog tako kratkog životnog vijeka, svi znanstvenici ne prepoznaju činjenicu njegovog postojanja.
• Izotop s najdužim izmjerenim vremenom poluraspada je Te-128, s vremenom poluraspada od 2,2 × 1024 godine (dvostruki β raspad).
• Ksenon i cezij imaju najveći broj stabilnih izotopa (po 36).
• Najkraći nazivi kemijskih elemenata su bor i jod (po 3 slova).
• Najduža imena kemijskih elemenata (po jedanaest slova) su protaktinij Pa, rutherfordij Rf, darmstadtium Ds.

Kemijska evidencija za organske tvari

• Najteži organski plin na sobnoj temperaturi i najteži plin od svih na sobnoj temperaturi je N-(oktafluorobut-1-iliden)-O-trifluorometilhidroksilamin (tp +16 C). Njegova gustoća kao plina je 12,9 g/l. Među plinovima s vrelištem ispod 0°C rekord pripada perfluorbutanu s gustoćom plina na 0°C od 10,6 g/l.
• Najgorča tvar je denatonij saharinat. Kombinacija denatonijevog benzoata s natrijevom soli saharina proizvela je tvar 5 puta gorču od prethodnog rekordera (denatonijevog benzoata).
• Najneotrovnija organska tvar je metan. Kada se njegova koncentracija poveća, dolazi do intoksikacije zbog nedostatka kisika, a ne kao posljedica trovanja.
• Najjači adsorbent za vodu dobiven je 1974. godine iz derivata škroba, akrilamida i akrilne kiseline. Ova tvar je sposobna zadržati vodu, čija je masa 1300 puta veća od vlastite.
• Najjači adsorbent za naftne derivate je ugljični aerogel. 3,5 kg ove tvari može apsorbirati 1 tonu nafte.
• Najsmrdljiviji spojevi su etil selenol i butil merkaptan - njihov miris podsjeća na kombinaciju mirisa trulog kupusa, češnjaka, luka i kanalizacije u isto vrijeme.
• Najslađa tvar je N-((2,3-metilendioksifenilmetilamino)-(4-cijanofenilimino)metil)aminooctena kiselina (lugduname). Ova tvar je 205 000 puta slađa od 2% otopine saharoze. Postoji nekoliko analoga slične slatkoće. Od industrijskih tvari najslađi je talin (kompleks taumatina i aluminijevih soli), koji je 3500 - 6000 puta slađi od saharoze. U U zadnje vrijeme U prehrambenoj industriji pojavio se neotam sa 7000 puta većom slatkoćom od saharoze.
• Najsporiji enzim je nitrogenaza, koja katalizira apsorpciju atmosferskog dušika od strane kvržičnih bakterija. Potpuni ciklus pretvaranja jedne molekule dušika u 2 amonijeva iona traje jednu i pol sekundu.
• Organska tvar s najvećim udjelom dušika je ili bis(diazotetrazolil)hidrazin C2H2N12, koji sadrži 86,6% dušika, ili tetraazidometan C(N3)4, koji sadrži 93,3% dušika (ovisno o tome smatra li se potonji organskim ili ne). Riječ je o eksplozivima koji su izuzetno osjetljivi na udarce, trenje i toplinu. Iz anorganske tvari Rekord, naravno, pripada plinovitom dušiku, a među spojevima - dušičnovodoničnoj kiselini HN 3.
• Najduže kemijsko ime ima 1578 znakova u engleskom pravopisu i modificirani je nukleotidni niz. Ova tvar se zove: Adenozen. N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)adenilil-(3'→5')-4-deamino-4-(2,4-dimetilfenoksi)-2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5 ′)-4-deamino-4-(2,4-dimetilfenoksi)-2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidil-(3 '→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)gvanilil-(3'→5')-N- -2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)gvaniil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)adenil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil )citidilil-(3'→5')-4-deamino-4-(2,4-dimetilfenoksi)-2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5')-4-deamino-4-( 2,4-dimetilfenoksi)-2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)gvanilil-(3'→5')-4-deamino- 4-(2,4-dimetilfenoksi)-2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5')-N --2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)adenil-(3'→5')-N--2'-O-( tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5')-N--2',3'-O-(metoksimetilen)-oktadekakis( 2-klorfenil)ester. 5'-.
• Najduže kemijsko ime ima DNA izolirana iz ljudskih mitohondrija i sastoji se od 16 569 parova nukleotida. Puni naziv ovog spoja sadrži oko 207.000 znakova.
• Sustav iz najveći broj nemiješljive tekućine, koja se nakon miješanja ponovno razdvaja na komponente, sadrži 5 tekućina: mineralno ulje, silikonsko ulje, vodu, benzil alkohol i N-perfluoretilperfluoropiridin.
• Najgušća organska tekućina na sobnoj temperaturi je dijodometan. Gustoća mu je 3,3 g/cm3.
• Najvatrostalnije pojedinačne organske tvari su neki aromatski spojevi. Od kondenziranih, to je tetrabenzheptacen (talište +570 C), od nekondenziranih - p-septifenil (talište +545 C). Postoje organski spojevi kojima talište nije precizno izmjereno, npr. za heksabenzokoronen je naznačeno da mu je talište iznad 700 C. Produkt toplinskog umrežavanja poliakrilonitrila razgrađuje se na temperaturi od oko 1000 C.
• Organska tvar s najvišim vrelištem je heksatriakonilcikloheksan. Vri na +551°C.
• Najdulji alkan je nonakontatrikan C390H782. Posebno je sintetiziran za proučavanje kristalizacije polietilena.
• Najduži protein je protein mišićno tkivo titin. Njegova duljina ovisi o vrsti živog organizma i položaju. Mišji titin, na primjer, ima 35.213 aminokiselinskih ostataka (molarna težina 3.906.488 Da), ljudski titin ima duljinu do 33.423 aminokiselinskih ostataka (molarna težina 3.713.712 Da).
• Najduži genom je onaj biljke Paris japonica. Sadrži 150 000 000 000 parova nukleotida – 50 puta više nego kod ljudi (3 200 000 000 parova nukleotida).
• Najveća molekula je DNK prvog ljudskog kromosoma. Sadrži oko 10 000 000 000 atoma.
• Pojedinačni eksploziv s najvećom brzinom detonacije je 4,4′-dinitroazofuroksan. Izmjerena mu je brzina detonacije 9700 m/s. Prema neprovjerenim podacima, etil perklorat ima još veću brzinu detonacije.
• Pojedinačni eksploziv s najvećom toplinom eksplozije je etilen glikol dinitrat. Njegova toplina eksplozije je 6606 kJ/kg.
• Najjača organska kiselina je pentacijanociklopentadien.
• Najjača baza je vjerojatno 2-metilciklopropenillitij. Najjača neionska baza je fosfazen, koji ima prilično složenu strukturu.

Osmij je trenutno identificiran kao najviše teška tvar na planetu. Samo jedan kubični centimetar ove tvari teži 22,6 grama. Otkrio ga je 1804. godine engleski kemičar Smithson Tennant; kada se zlato otopilo u epruveti, ostao je talog. To se dogodilo zbog osobitosti osmija; on je netopljiv u alkalijama i kiselinama.

Najteži element na planeti

To je plavkasto-bijeli metalni prah. U prirodi se pojavljuje u sedam izotopa, od kojih je šest stabilnih i jedan je nestabilan. Nešto je gušći od iridija, čija je gustoća 22,4 grama po kubnom centimetru. Od do sada otkrivenih materijala, najteža tvar na svijetu je osmij.

Pripada skupini lantanovih, itrijevih, skandijevih i drugih lantanida.

Skuplji od zlata i dijamanata

Iskopa se vrlo malo, oko deset tisuća kilograma godišnje. Čak i najveći izvor osmija, ležište Džezkazgan, sadrži oko tri desetmilijuntitka dijela. Tržišna vrijednost rijetkog metala u svijetu doseže oko 200 tisuća dolara po gramu. Štoviše, maksimalna čistoća elementa tijekom procesa pročišćavanja je oko sedamdeset posto.

Iako su ruski laboratoriji uspjeli dobiti čistoću od 90,4 posto, količina metala nije premašila nekoliko miligrama.

Gustoća materije izvan planete Zemlje

Osmij je bez sumnje vođa najtežih elemenata na našem planetu. Ali ako pogled usmjerimo u svemir, tada će nam pažnja otkriti mnoge tvari teže od našeg “kralja” teških elemenata.

Činjenica je da u Svemiru postoje nešto drugačiji uvjeti nego na Zemlji. Gravitacija niza je toliko velika da tvar postaje nevjerojatno gusta.

Razmotrimo li strukturu atoma, otkrit ćemo da udaljenosti u međuatomskom svijetu pomalo podsjećaju na prostor koji vidimo. Gdje su planeti, zvijezde i drugi na prilično velikoj udaljenosti. Ostalo je okupirano prazninom. Upravo takvu strukturu imaju atomi, a s jakom gravitacijom ta se udaljenost znatno smanjuje. Sve do "prešanja" jednih elementarnih čestica u druge.

Neutronske zvijezde su super-gusti svemirski objekti

Tragajući izvan naše Zemlje, mogli bismo pronaći najtežu tvar u svemiru u neutronskim zvijezdama.

To su sasvim jedinstveni svemirski stanovnici, jedan od mogućih tipova zvjezdane evolucije. Promjer takvih objekata kreće se od 10 do 200 kilometara, s masom jednakom našem Suncu ili 2-3 puta većom.

Ovo kozmičko tijelo uglavnom se sastoji od neutronske jezgre, koja se sastoji od tekućih neutrona. Iako bi, prema pretpostavkama nekih znanstvenika, trebao biti u čvrstom stanju, pouzdanih informacija danas nema. Međutim, poznato je da se neutronske zvijezde, nakon što dostignu granicu kompresije, pretvaraju u kolosalno oslobađanje energije, reda veličine 10 43 -10 45 džula.

Gustoća takve zvijezde usporediva je, na primjer, s težinom Mount Everesta stavljenog u kutiju šibica. To su stotine milijardi tona u jednom kubnom milimetru. Na primjer, da bi bilo jasnije kolika je gustoća materije, uzmimo naš planet mase 5,9 × 1024 kg i "pretvorimo" ga u neutronsku zvijezdu.

Kao rezultat toga, da bi bila jednaka gustoći neutronske zvijezde, mora se smanjiti na veličinu obične jabuke, promjera 7-10 centimetara. Gustoća jedinstvenih zvjezdanih objekata raste kako se krećete prema središtu.

Slojevi i gustoća materije

Vanjski sloj zvijezde predstavljen je u obliku magnetosfere. Neposredno ispod njega, gustoća tvari već doseže oko jednu tonu po kubnom centimetru. S obzirom na naše znanje o Zemlji, ovo je trenutno najteža tvar od otkrivenih elemenata. Ali nemojte žuriti sa zaključcima.

Nastavimo istraživanje jedinstvenih zvijezda. Zovu se i pulsari zbog velike brzine rotacije oko svoje osi. Ovaj pokazatelj za različite objekte kreće se od nekoliko desetaka do stotina okretaja u sekundi.

Nastavimo dalje s proučavanjem supergustih kozmičkih tijela. Nakon toga slijedi sloj koji ima karakteristike metala, ali je vjerojatno sličan po ponašanju i strukturi. Kristali su mnogo manji nego što vidimo u kristalnoj rešetki zemaljskih tvari. Da biste izgradili liniju kristala od 1 centimetra, morat ćete postaviti više od 10 milijardi elemenata. Gustoća u ovom sloju je milijun puta veća nego u vanjskom sloju. Ovo nije najteži materijal u zvijezdi. Slijedi sloj bogat neutronima, čija je gustoća tisuću puta veća od prethodnog.

Jezgra neutronske zvijezde i njena gustoća

Ispod je jezgra, to je mjesto gdje gustoća doseže svoj maksimum - dvostruko veća od gornjeg sloja. Tvar jezgre nebeskog tijela sastoji se od svih elementarnih čestica poznatih fizici. Time smo došli do kraja putovanja do jezgre zvijezde u potrazi za najtežom tvari u svemiru.

Čini se da je misija u potrazi za supstancama jedinstvenim po gustoći u svemiru dovršena. Ali svemir je pun misterija i neotkrivenih fenomena, zvijezda, činjenica i obrazaca.

Crne rupe u svemiru

Treba obratiti pozornost na ono što je već danas otvoreno. To su crne rupe. Možda ovi misteriozni objekti mogu biti kandidati za činjenicu da je najteža materija u svemiru njihova komponenta. Imajte na umu da je gravitacija crnih rupa toliko jaka da svjetlost ne može pobjeći.

Prema znanstvenicima, materija uvučena u područje prostor-vrijeme postaje toliko gusta da više nema prostora između elementarnih čestica.

Nažalost, iza horizonta događaja (tzv. granice gdje svjetlost i bilo koji objekt pod utjecajem gravitacije ne može napustiti crnu rupu) slijede naša nagađanja i neizravne pretpostavke temeljene na emisiji tokova čestica.

Brojni znanstvenici sugeriraju da se prostor i vrijeme miješaju izvan horizonta događaja. Postoji mišljenje da bi oni mogli biti "prolaz" u drugi svemir. Možda je to točno, iako je sasvim moguće da se iza tih granica otvara neki drugi prostor s potpuno novim zakonitostima. Područje gdje vrijeme mijenja “mjesto” s prostorom. Mjesto budućnosti i prošlosti određeno je jednostavno izborom slijeđenja. Kao naš izbor da idemo desno ili lijevo.

Potencijalno je moguće da u svemiru postoje civilizacije koje su ovladale putovanjem kroz vrijeme kroz crne rupe. Možda će ljudi s planete Zemlje u budućnosti otkriti tajnu putovanja kroz vrijeme.

Koja je najteža tvar na našem planetu? i dobio najbolji odgovor

Odgovor korisnika izbrisan[guru]
Znanstvenici su stvorili tvar najveće gustoće ikada stvorene u laboratoriju.
To je postignuto u Nacionalnom laboratoriju Brookhaven u New Yorku sudaranjem atomskih jezgri zlata koje se kreću brzinom gotovo svjetlosnom. Istraživanje je provedeno na najvećoj svjetskoj instalaciji sudarajuće zrake, Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), koja je otvorena prošle godine i namijenjena je rekreaciji uvjeta koji su postojali na početku postojanja Svemira. Dobivena tvar ima 20 puta veća površina, nego što se obično dobiva u sudaračima. Temperatura komprimirane tvari doseže trilijun stupnjeva. Materija postoji vrlo kratko unutar sudarača. Materija na ovoj temperaturi i gustoći postojala je nekoliko milijuna sekundi nakon Velikog praska na početku našeg Svemira. Detalji eksperimenta postali su poznati na konferenciji Quark Matter 2001. na Sveučilištu Stony Brook u New Yorku.
Izvor: http://www.ibusiness.ru

Odgovor od 2 odgovora[guru]

Zdravo! Ovdje je izbor tema s odgovorima na vaše pitanje: Koja je najteža tvar na našem planetu?

Odgovor od Olja...[guru]
siva

Odgovor od Dukat[guru]
Merkur

Odgovor od Evgenij Jurijevič[guru]
Novac! One opterećuju vaš džep.
Poddubny. Autor pitanja nije naveo molekulsku masu. A gustoća proteina, nažalost, nije velika.

Odgovor od Vladimir Poddubni[aktivan]
vjeverice"

Odgovor od Zoja Ašurova[guru]
Glava čovjeka, sa svojim mislima. ali misli su drugačije, zato glava. Sretno!!

Odgovor od Luisa[guru]
Ako govorimo o prirodnim tvarima, tada je najveća specifična težina minerala skupine iridijevog osmida 23 g/cm3. Malo je vjerojatno da je nešto umjetno teže.
Usporedite - gustoća halita (kuhinjske soli) je 2,1-2,5, kvarca - 2,6, a barita, koji ima 4,3-4,7, već se naziva "teški spar". Bakar - gotovo 9, srebro - 10-11, živa - 13,6, zlato - 15-19, minerali platinske skupine - 14-20.

Svatko od vas zna da je dijamant i danas standard tvrdoće. Pri određivanju mehaničke tvrdoće materijala koji postoje na zemlji, tvrdoća dijamanta se uzima kao standard: kada se mjeri Mohsovom metodom - u obliku površinskog uzorka, Vickersovom ili Rockwellovom metodom - kao utiskivač (kao tvrđi tijelo pri proučavanju tijela manje tvrdoće). Danas postoji nekoliko materijala čija se tvrdoća približava karakteristikama dijamanta.

U ovom slučaju, izvorni materijali se uspoređuju na temelju njihove mikrotvrdoće prema Vickersovoj metodi, kada se materijal smatra supertvrdim pri vrijednostima većim od 40 GPa. Tvrdoća materijala može varirati ovisno o karakteristikama sinteze uzorka ili o smjeru opterećenja.

Oscilacije u vrijednostima tvrdoće od 70 do 150 GPa općenito su utvrđen koncept za čvrste materijale, iako se 115 GPa smatra referentnom vrijednošću. Pogledajmo 10 najtvrđih materijala, osim dijamanta, koji postoje u prirodi.

10. Bor suboksid (B 6 O) - tvrdoća do 45 GPa

Borov suboksid ima sposobnost stvaranja zrna u obliku ikosaedra. Formirana zrnca nisu izolirani kristali ili varijante kvazikristala, već su osebujni kristali blizanci, koji se sastoje od dva tuceta uparenih tetraedarskih kristala.

10. Renijev diborid (ReB 2) - tvrdoća 48 GPa

Mnogi istraživači postavljaju pitanje može li se ovaj materijal klasificirati kao supertvrd tip materijala. To je uzrokovano vrlo neobičnim mehaničkim svojstvima spoja.

Izmjena različitih atoma sloj po sloj čini ovaj materijal anizotropnim. Stoga su mjerenja tvrdoće različita u prisutnosti različitih tipova kristalografskih ravnina. Dakle, testovi renijevog diborida pri malim opterećenjima daju tvrdoću od 48 GPa, a s povećanjem opterećenja tvrdoća postaje znatno niža i iznosi približno 22 GPa.

8. Magnezij aluminij borid (AlMgB 14) - tvrdoća do 51 GPa

Sastav je mješavina aluminija, magnezija, bora s malim trenjem klizanja, kao i velikom tvrdoćom. Ove kvalitete mogle bi biti blagodat za proizvodnju moderni automobili i mehanizmi koji rade bez podmazivanja. Ali korištenje materijala u ovoj varijanti i dalje se smatra pretjerano skupim.

AlMgB14 - posebni tanki filmovi stvoreni pomoću pulsnog laserskog taloženja, imaju sposobnost mikrotvrdoće do 51 GPa.

7. Bor-ugljik-silicij - tvrdoća do 70 GPa

Osnova takvog spoja daje leguri kvalitete koje podrazumijevaju optimalnu otpornost na kemijski utjecaji negativnog tipa i visoke temperature. Ovaj materijal ima mikrotvrdoću do 70 GPa.

6. Bor karbid B 4 C (B 12 C 3) - tvrdoća do 72 GPa

Drugi materijal je bor karbid. Tvar se počela aktivno koristiti u raznim područjima industrije gotovo odmah nakon izuma u 18. stoljeću.

Mikrotvrdoća materijala doseže 49 GPa, ali je dokazano da se ta brojka može povećati dodavanjem iona argona u strukturu kristalne rešetke - do 72 GPa.

5. Ugljik-bor nitrid - tvrdoća do 76 GPa

Istraživači i znanstvenici iz cijelog svijeta već dugo pokušavaju sintetizirati složene supertvrde materijale, s već postignutim opipljivim rezultatima. Komponente spoja su atomi bora, ugljika i dušika – slične veličine. Kvalitativna tvrdoća materijala doseže 76 GPa.

4. Nanostrukturirani kubonit - tvrdoća do 108 GPa

Materijal se također naziva kingsongit, borazon ili elbor, a također ima jedinstvene kvalitete koje se uspješno koriste u modernoj industriji. S vrijednostima tvrdoće kubonita od 80-90 GPa, blizu dijamantnog standarda, sila Hall-Petchovog zakona može uzrokovati njihovo značajno povećanje.

To znači da se sa smanjenjem veličine kristalnih zrna povećava tvrdoća materijala - postoje određene mogućnosti povećanja do 108 GPa.

3. Wurtzit bor nitrid - tvrdoća do 114 GPa

Kristalna struktura wurtzita daje ovom materijalu visoku tvrdoću. Lokalnim strukturnim modifikacijama, tijekom primjene određene vrste opterećenja, dolazi do preraspodjele veza među atomima u rešetki tvari. U ovom trenutku se kvalitetna tvrdoća materijala povećava za 78%.

2. Lonsdaleite - tvrdoća do 152 GPa

Lonsdaleite je alotropska modifikacija ugljika i ima jasnu sličnost s dijamantom. Otkrivena čvrsta tvar prirodni materijal bio je u meteoritskom krateru, formiranom od grafita - jedne od komponenti meteorita, ali nije imao rekordnu razinu čvrstoće.

Znanstvenici su još 2009. dokazali da odsutnost nečistoća može dati tvrdoću veću od tvrdoće dijamanta. U ovom slučaju mogu se postići visoke vrijednosti tvrdoće, kao u slučaju wurtzit bor nitrida.

1. Fullerit - tvrdoća do 310 GPa

Polimerizirani fulerit se u naše vrijeme smatra najtvrđim materijalom poznatim znanosti. Ovo je strukturirani molekularni kristal, čiji se čvorovi sastoje od cijelih molekula, a ne od pojedinačnih atoma.

Fullerit ima tvrdoću do 310 GPa i može izgrebati površinu dijamanta poput obične plastike. Kao što vidite, dijamant više nije najtvrđi prirodni materijal na svijetu; tvrđi spojevi dostupni su znanosti.

To su do sada najtvrđi materijali na Zemlji poznati znanosti. Vrlo je moguće da nas uskoro očekuju nova otkrića i pomaci u području kemije/fizike, koji će nam omogućiti postizanje veće tvrdoće.

Gustoća, ili preciznije, volumetrijska masena gustoća tvari je njezina masa po jedinici volumena (označava se u kg/m3 ). U svemiru, najgušći objekt koji je do danas opažen je neutronska zvijezda - kolabirajuća jezgra masivne zvijezde s dvostruko većom masom od Sunca.Ali što je sa Zemljom?Koji je najgušći materijal na Zemlji?

1. Osmij, Gustoća: 22,59 g/cm3

Osmij je možda najgušći prirodni element na Zemlji i pripada dragocjenoj platinastoj skupini metala.Ova sjajna tvar ima dvostruko više veće gustoće olovo i nešto više od iridija. Prvi su ga otkrili Smithson Tennant i William Hyde Wollaston davne 1803. kada su prvi izolirali ovaj stabilni element iz platine.Uglavnom se koristi u materijalima gdje je visoka čvrstoća iznimno važna.

2. Iridij, Gustoća: 22,56 g/cm3

Iridij je tvrd, sjajan i jedan od najgušćih prijelaznih metala u skupini platine.Također je do danas najotporniji metal na koroziju, čak i na ekstremnim temperaturama od 2000°C.Otkrio ga je 1803. godine Smithson Tennant među netopivim nečistoćama u prirodnoj platini.

3. Platina, Gustoća: 21,45 g/cm3

Platina je izuzetno rijedak metal na Zemlji s prosječnim sadržajem od 5 mikrograma po kilogramu.Južnoafrička Republika je najveći proizvođač platine s 80% globalne proizvodnje, uz manji doprinos SAD-a i Rusije.To je gust, duktilan i nereaktivan metal.

Osim simbola prestiža ( nakit ili bilo koji sličan pribor), platina se koristi u raznim područjima kao što je automobilska industrija, gdje se koristi za proizvodnju uređaja za kontrolu emisija iz automobila i za rafiniranje nafte.Druge manje primjene uključuju, na primjer, medicinu i biomedicinu, opremu za proizvodnju stakla, elektrode, lijekove protiv raka, senzore za kisik, svjećice.

4. Renij, Gustoća: 21,2 g/cm 3

Element renij je dobio ime po rijeci Rajna u Njemačkoj nakon što su ga otkrila tri njemačka znanstvenika početkom 1900-ih.Poput drugih metala platinske skupine, renij je također dragocjen element na Zemlji i ima drugu najvišu točku ključanja, treću najvišu točku taljenja od svih poznatih elemenata na Zemlji.

Zbog ovih ekstremnih svojstava, renij (u obliku superlegura) naširoko se koristi u lopaticama turbina i pokretnim mlaznicama u gotovo svim mlaznim motorima diljem svijeta.Također je jedan od najboljih katalizatora za reformiranje, izomerizaciju i hidrogenaciju nafte (smjesa tekućih ugljikovodika).

5. Plutonij, Gustoća: 19,82 g/cm3

Plutonij je trenutno najgušći radioaktivni element na svijetu.Prvi put je identificiran ulaboratoriju na Kalifornijskom sveučilištu 1940, kada su istraživači eksplodirali uran-238 u ogromnom ciklotronu.Tada je prva velika upotreba ovog smrtonosnog elementa bila u projektu Manhattan, gdje je značajna količina plutonija korištena za detonaciju "Fat Mana", nuklearnog oružja korištenog u japanskom gradu Nagasakiju.

6. Zlato, Gustoća: 19,30 g/cm3

Zlato je jedan od najvrjednijih, najpopularnijih i najtraženijih metala na Zemlji.I ne samo to, već prema sadašnjem shvaćanju, zlato zapravo dolazi od eksplozija supernove u dubokom svemiru.Prema periodnom sustavu, zlato pripada skupini od 11 elemenata poznatih kao prijelazni metali.

7. Volfram, Gustoća: 19,25 g/cm3

Volfram se najčešće koristi u žaruljama sa žarnom niti i rendgenskim cijevima, gdje je njegova visoka točka taljenja važna za učinkovit rad na velikoj vrućini.U svom čistom obliku, njegova točka topljenja je možda najviša od svih metala pronađenih na Zemlji.Kina je najveći proizvođač volframa na svijetu, a slijede je Rusija i Kanada.

Njegova izuzetno velika vlačna čvrstoća i relativno mala težina također su ga učinili prikladnim materijalom za proizvodnju granata i projektila, gdje je legiran s drugim teškim metalima kao što su željezo i nikal.

8. Uran, Gustoća: 19,1 g/cm3

Kao i torij, uran je također slabo radioaktivan.Prirodno, uran se nalazi u tri različita izotopa: uran-238, uran-235 i, rjeđe, uran-234.Postojanje takvog elementa prvi put je otkriveno još 1789. godine, ali je njegova radioaktivna svojstva tek 1896. godine otkrio Eugene-Melchior Péligot, a njegova praktična upotreba prvi put je primijenjena 1934. godine.

9. Tantal, Gustoća: 16,69 g/cm3

Tantal pripada grupi vatrostalnih metala, koji čini mali udio u različite vrste legureTvrd je, rijedak i vrlo otporan na koroziju, što ga čini idealnim materijalom za kondenzatore visokih performansi koji su idealni za kućna računala i elektroniku.

Druga važna upotreba tantala je u kirurškim instrumentima i intjelesni implantatizbog svoje sposobnosti da se izravno veže za tvrda tkiva unutar našeg tijela.

10. Živa, Gustoća: 13,53 g/cm3

Po mom mišljenju, živa je jedan od najzanimljivijih elemenata periodnog sustava elemenata.To je jedan od dva čvrsta elementa koji postaju tekući na normalnoj sobnoj temperaturi i tlaku, a drugi je brom.Ledište je -38,8 °C, a vrelište oko 356,7 °C.