Найважча речовина у всесвіті. Рекорди речовин Найбільша щільність речовини у всесвіті

Яка речовина найважча на нашій планеті? і отримав найкращу відповідь

Відповідь від Користувач видалено[гуру]
Вчені створили речовину з найвищою щільністю з усіх, які будь-коли були створені в лабораторних умовах.
Це було досягнуто в Брукхейвенській національній лабораторії в Нью-Йорку внаслідок зіткнень атомних ядер золота, що рухаються з навколосвітньою швидкістю. Дослідження проводилися на найбільшій у світі установці на зустрічних пучках Коллайдері важких релятивістських іонів (Relativistic Heavy Ion Collider ? RHIC), що відкрилася минулого року і призначена для відтворення умов, що існували на початку існування Всесвіту. Отримана речовина має у 20 разів більшою площеюніж зазвичай виходить в колайдерах. Температура стиснутої матерії сягає трильйона градусів. Речовина існує дуже короткий час усередині колайдера. Матерія з такою температурою та щільністю існувала кілька мільйонів секунд після Великого Вибуху на початку існування нашого Всесвіту. Деталі експерименту стали відомі на Конференції Кваркової речовини 2001 року в Stony Brook Університеті в Нью-Йорку.
Джерело: http://www.ibusiness.ru

Відповідь від 2 відповіді[гуру]

Вітання! Ось вибірка тем з відповідями на Ваше запитання: Яка речовина найважча на нашій планеті?

Відповідь від Уля...[гуру]
сіре

Відповідь від Дукат[гуру]
ртуть

Відповідь від Євген Юрійович[гуру]
Гроші! Вони кишеню обтяжують.
Піддубний. Автор питання не вказував на молекулярну вагу. А густина білка, на жаль, не велика.

Відповідь від Володимир Піддубний[активний]
білки"

Відповідь від Zoya Ashurova[гуру]
Голова людини з його думками. а думки бувають різні саме тому голова. Успіхів!!

Відповідь від Luisa[гуру]
Якщо говорити про речовини природні, то найвища питома вага у мінералів групи осмистого іридію - 23 г/см3. Навряд штучне є щось важче.
Порівняйте - густина галита (кухонної солі) - 2.1-2.5, кварцу - 2.6, а барит, у якого 4.3-4.7, вже називають "важким шпатом". Мідь – майже 9, срібло – 10-11, ртуть – 13.6, золото – 15-19, мінерали групи платини – 14-20.

З давніх-давен люди активно використовують різні метали. Після вивчення їх властивостей речовини зайняли гідне місце в таблиці знаменитого Д. Менделєєва. Досі не вщухають суперечки вчених щодо питання, якому металу привласнити звання найважчого та найгустішого у світі. На чаші терезів два елементи менделєєвської таблиці - іридій, а також осмій. Чим вони цікаві читайте далі.

Протягом століть люди займалися вивченням корисних властивостейнайпоширеніших металів планети. Найбільше відомостей наука зберігає про золото срібло та мідь. Згодом людство познайомилося із залізом, легшими металами – оловом та свинцем. У світі Середньовіччя люди активно користувалися миш'яком, а хвороби лікували ртуттю.

Завдяки стрімкому прогресу сьогодні найважчими і щільними металами вважається не один елемент таблиці, а відразу два. Під номером 76 розташований осмій (Os), а під номером 77 – іридій (Ir), речовини мають такі показники густини:

• осмій важкий завдяки щільності 22,62 г/см³;
• іридій не набагато легше – 22,53 г/см³.

Щільність відносять до фізичним властивостямметалів, вона є співвідношенням маси речовини до його обсягу. Теоретичні розрахунки щільності обох елементів мають деякі похибки, тому обидва метали сьогодні прийнято вважати найважчими.

Для наочності можна порівняти вагу звичайної пробки з вагою пробки із найважчого металу у світі. Щоб врівноважити чаші терезів з пробкою з осмію або іридію, потрібно більше сотні традиційних пробок.

Історія відкриття металів

Обидва елементи були відкриті на зорі XIX століття вченим Смітсоном Теннант. Багато дослідників того часу займалися вивченням властивостей сирої платини, опрацьовуючи її «царською горілкою». Тільки Теннанту вдалося виявити в отриманому осаді дві хімічні речовини:

• осадовий елемент із стійким запахом хлору вчений назвав осмієм;
• субстанція з мінливим забарвленням отримала назву іридій (райдуга).

Обидва елементи були представлені єдиним сплавом, який вдалося розділити вченому. Подальшим дослідженням самородків платини зайнявся російський хімік К. Клаус, який ретельно досліджував властивості осадових елементів. Складність визначення найважчого металу у світі полягає у невисокій різниці їхньої щільності, яка не є величиною постійної.

Яскраві характеристики найщільніших металів

Добуті експериментальним шляхом речовини є порошок, що досить важко обробляється, кування металів вимагає дуже високих температур. Найбільш поширеною формою співдружності іридію з осмієм є сплав осмистого іридію, який видобувають у родовищах платини, пластах залягання золота.

Найчастішим місцем виявлення іридію вважаються метеорити, багаті на залізо. Самородного осмію у світі природи не знайти, лише у співдружності з іридієм та іншими компонентами платинової групи. Поклади часто містять сполуки сірки з миш'яком.

Особливості найважчого та найдорожчого металу у світі

Серед елементів періодичної таблиці Менделєєва найдорожчим вважається осмій. Сріблястий метал із блакитним відливом належить до платинової групи благородних хімічних сполук. Свій блиск найщільніший, але дуже тендітний метал не втрачає під впливом високих температурних показників.

Характеристики

• Елемент №76 Osmium має атомну масу 190,23 а.
• Розплавлена ​​при температурі 3033°C речовина закипить при 5012°C.
• Найважчий матеріал має щільність 22,62 г/см³;
• Структура кристалічних ґрат має гексагональну форму.

Незважаючи на дивовижно холодний блиск сріблястого відливу, осмій не годиться для виробництва ювелірних виробів через високу токсичність. Для плавки прикраси була б потрібна температура, як на поверхні Сонця, адже самий щільний у світі метал руйнується при механічному впливі.

Перетворюючись на порошок, осмій взаємодіє з киснем, реагує на сірку, фосфор, селен, на царську горілку дуже повільна реакція речовини. Osmium не має магнетизму, сплави мають схильність до окислення, формування кластерних сполук.

Де застосовують

Найважчий і неймовірно щільний металмає високу зносостійкість, тому добавка його до сплавів значно підвищує їх міцність. Застосування осмію переважно пов'язані з хімічної промисловістю. Крім того, його використовують для наступних потреб:

• виготовлення ємностей, призначених для зберігання відходів ядерного синтезу;
• потреб ракетобудування, збройового виробництва (боєголовки);
• у годинниковій промисловості для виготовлення механізмів брендових моделей;
• для виробництва хірургічних імплантатів, деталей кардіостимуляторів.

Цікаво, що найщільніший метал вважається єдиним у світі елементом, непідвладним впливу агресії «пекельної» суміші кислот (азотна та соляна). Алюміній, з'єднаний з осмієм, стає настільки пластичним, що його можна витягувати без розриву.

Таємниці рідкісного і щільного у світі металу

Приналежність іридію до платинової групи наділяє його властивістю несприйнятливості до обробки кислотами та їх сумішами. У світі іридій одержують із анодних шламів при мідно-нікелевому виробництві. Після обробки шламу царською горілкою, осад, що випав, прожарюють, результатом чого стає видобуток іридію.

Характеристики

Найтвердіший метал сріблясто-білого кольору має наступну групу властивостей:

• елемент таблиці Менделєєва Iridium №77 має атомну масу 192,22 а.е.м.;
• розплавлену при температурі 2466°C речовина закипить при 4428°C;
• щільність розплавленого іридію – в межах 19,39 г/см³;
• щільність елемента за кімнатної температури – 22,7 г/см³;
• кристалічні грати іридію асоціюються з гранецентрованим кубом.

Тяжкий іридій не змінюється під впливом нормальної температури повітря. Результатом прожарювання під впливом нагрівання за певних температур стає утворення багатовалентних сполук. Порошок свіжого осаду іридієвої черні піддається частковому розчиненню горілкою, а також розчином хлору.

Галузь застосування

Хоча Iridium належить до дорогоцінних металів, для ювелірних виробів його застосовують рідко. Елемент, який погано піддається обробкам, дуже затребуваний при будівництві доріг, виробництві автомобільних деталей. Сплави з непідданим окисленню найщільнішим металом застосовуються для наступних цілей:

• виготовлення тиглів для проведення лабораторних дослідів;
• виробництва спеціальних мундштуків для склодувів;
• покриття кінчиків пір'я та стрижнів кулькових ручок;
• виготовлення довговічних свічок запалювання для автомобілів;

Сплави з ізотопами іридію використовують на зварювальному виробництві, приладобудуванні, для вирощування кристалів у складі лазерної техніки. Застосування найважчого металу дозволило здійснювати лазерну корекцію зору, дроблення каміння у нирках та інші медичні процедури.

Хоча Iridium позбавлений токсичності і не небезпечний для біологічних організмів, природному середовищіможна зустріти його небезпечним ізотопом – гексафторидом. Вдихання парів отруйної речовини веде до миттєвої задухи та смерті.

Місця природного залягання

Поклади найщільнішого металу Iridium у світі природи мізерно малі, їх набагато менше, ніж запасів платини. Імовірно, найважча речовина змістилася до ядра планети, тому обсяги промислового видобутку елемента невеликі (близько трьох тонн на рік). Вироби зі сплавів з іридієм можуть прослужити до 200 років, коштовності стануть довговічнішими.

Самородків найважчого металу з неприємним запахом Osmium у природі не знайти. У складі мінералів можна виявити сліди осмистого іридію разом із платиною та паладієм, рутенією. Поклади осмистого іридію розвідані на території Сибіру (Росія), деяких штатів Америки (Аляска та Каліфорнія), Австралії та Південній Африці.

Якщо виявлено поклади платини, вдасться виділити осмій з іридієм для зміцнення та посилення фізичних чи хімічних сполук різних виробів.

Серед речовин завжди намагаються виділити ті, які мають крайній ступінь певної властивості. Людей завжди приваблювали найтвердіші матеріали, найлегші чи важкі, легко та тугоплавкі. Ми винайшли поняття ідеального газу та ідеально чорного тіла, а потім намагалися знайти максимально наближені до цих моделей природні аналоги. В результаті людині вдалося знайти або створити дивовижні речовини.

1.


Ця речовина здатна поглинати до 99,9% світла, практично ідеальне чорне тіло. Його отримали з особливо з'єднаних шарів вуглецевих нанотрубок. Поверхня отриманого матеріалу шорстка і мало відбиває світло. Області застосування для такої речовини широкі – від суперпровідникових систем до покращення властивостей оптичних систем. Наприклад, за рахунок застосування подібного матеріалу вдалося підняти якість телескопів і набагато підвищити ефективність сонячних батарей.

2.


Мало хто не чув про напалм. Але це лише один із представників класу сильних горючих речовин. До них відноситься і стироф, і особливо трифторид хлору. Цей сильний окислювач може спалахнути навіть скло, бурхливо реагує практично з усіма неорганічними та органічними сполуками. Відомі випадки, коли пролита тонна трифториду хлору внаслідок пожежі пропалила вглиб на 30 сантиметрів бетонне покриття майданчика та ще метрову гравійно-піщану подушку. Були спроби використовувати речовину як бойове отруйне або ракетне паливо, але їх залишили через надто велику небезпеку.

3.


Найсильніша отрута на землі є одночасно і однією з найпопулярніших косметичних засобів. Йдеться про ботулотоксини, що застосовуються в косметології під назвою ботокс. Ця речовина є продуктом життєдіяльності бактерій Clostridium botulinum і має найбільшу молекулярну масу серед білків. Саме цим обумовлені його властивості як найсильнішої отруйної речовини. Достатньо 0,00002 мг хв/л сухої речовини, щоб зробити на 12 годин зону ураження смертельною для людини. Крім того, ця речовина чудово вбирається зі слизових і викликає сильні неврологічні симптоми.

4.


У глибинах зірок горять ядерні багаття, досягаючи неймовірних температур. Але людині вдалося наблизитись до цих цифр, отримавши кварк-глюонний «суп». Ця речовина має температуру 4 трильйони градусів Цельсія, що у 250 тисяч разів гарячіше за Сонце. Воно отримано при зіткненні майже світлової швидкості атомів золота, у результаті було розплавлено нейтрони і протони. Щоправда, проіснувала ця речовина всього трильйонну одну трильйонну секунду і займала одну трильйонну сантиметра.

5.


У цій номінації рекордсменом стає фторидно-сурм'яна кислота. Вона в 21019 разів більш їдка, ніж сірчана кислота, здатна проплавити скло та вибухнути при додаванні води. До того ж вона виділяє смертельно отруйні випари.

6.


Октогенє найсильнішим вибуховим речовиною, до того ж стійким до високих температур. Саме це робить його незамінним у військовій справі – для створення кумулятивних зарядів, пластитів, потужної вибухівки, наповнювачів для запалів ядерних зарядів. Також октоген застосовують і в мирних цілях, наприклад, при бурінні високотемпературних газових і нафтових свердловин, а також як компонент твердого ракетного палива. Є у октогену і аналог гептанітрокубан, який має ще більшу вибухову міць, але й дорожчий, а тому застосовується більше в лабораторних умовах.

Ця речовина не має у природі стабільних ізотопів, при цьому генерує величезну кількість радіоактивного випромінювання. Одні з ізотопів, полоній-210використовується для створення дуже легких, компактних і при цьому найпотужніших нейтронних джерел. Крім того, у сплавах з деякими металами полоній використовують для створення джерел тепла для атомних установок, зокрема подібні пристрої використовують у космосі. При цьому через короткий напіврозпад цього ізотопу він є високотоксичною речовиною, здатною викликати важку променеву хворобу.

8.


2005 року німецькі вчені сконструювали речовину у вигляді алмазного наностержня. Він є набір алмазів в наномасштабі. Така речовина має найменший ступінь стиснення і найбільшу питому щільність із відомих людству. Крім того, покриття з подібного матеріалу матиме величезну зносостійкість.

9.


Ще одне створення фахівців із лабораторій. Воно було отримано на основі заліза та азоту в 2010 році. Поки деталі тримають у секреті, оскільки попередню речовину в 1996 році не вдалося повторно відтворити. Але вже відомо, що рекордсмен має на 18% сильніші магнітні властивості, ніж найближчий аналог. Якщо ця речовина стане доступною у промислових масштабах, то очікується появи найпотужніших електромагнітних двигунів.

10. Найбільш сильна надплинність

Щільність або точніше, об'ємна масова щільність речовини є її масою на одиницю об'єму (позначається в кг/м3 ). У космосі найщільніший об'єкт, що спостерігається до теперішнього часу, є нейтронною зіркою - ядром колапсуючим масивної зірки, маса якої вдвічі більша за масу Сонця.Але як щодо Землі?Який найщільніший матеріал на Землі?

1. Осмій, Щільність: 22,59 г/см3

Осмій, мабуть, найщільніший природний елемент Землі, який належить до дорогоцінної платинової групи металів.Ця блискуча речовина має вдвічі більшу густину свинцю і трохи більше, ніж у іридію.Вперше він був відкритий Смітсоном Теннантом і Вільямом Хайдом Волластоном ще в 1803 році, коли вони вперше ізолювали цей стабільний елемент від платини. Він в основному використовується в матеріалах, де надзвичайно важлива висока міцність.

2. Іридій, Щільність: 22,56 г/см3

Іридій - твердий, блискучий і один із найщільніших перехідних металів у платиновій групі.Він також є найстійкішим до корозії металом, відомим дотепер, навіть за екстремальних температур 2000 °C.Він був відкритий у 1803 році Смітсоном Теннантом серед нерозчинних домішок у природній платині.

3. Платина, Щільність: 21,45 г/см3

Платина є надзвичайно рідкісним металомна Землі із середнім вмістом 5 мікрограмів на кілограм.Південна Африка є найбільшим виробником платини з 80% світового виробництва, а також невеликим внеском США та Росії.Це щільний, пластичний та нереактивний метал.

Крім символу престижу ( ювелірні виробиабо будь-які аналогічні аксесуари), платина використовується в різних областях, таких як автомобільна промисловість, де вона використовується для виробництва пристроїв контролю викидів автомобілів та переробки нафти.Інші малі області застосування включають, наприклад, медицину та біомедицину, обладнання для виробництва скла, електроди, протипухлинні препарати, датчики кисню, свічки запалювання.

4. Реній, Щільність: 21,2 г/см 3

Елемент Реній названо на честь річкиРейн у Німеччині після того, як його знайшли трьома німецькими вченими на початку 1900-х років.Як і інші метали платинової групи, реній є дорогоцінним елементом Землі і має другу найвищу температуру кипіння, третю найвищу температуру плавлення будь-якого відомого елемента на Землі.

Через такі екстремальні властивості реній (у вигляді суперсплавів) широко використовується в лопатках турбін і соплах, що рухаються, практично всіх реактивних двигунів у всьому світі.Це також один з кращих каталізаторів риформінгу нафти (рідкої вуглеводневої суміші), ізомеризації та гідрування.

5. Плутоній, Щільність: 19,82 г/см3

В даний час плутоній є найщільнішим радіоактивним елементом у світі.Вперше він був виділений улабораторії Каліфорнійського університету у 1940 році, коли дослідники підірвали уран-238 у величезному циклотроніПотім перше велике застосування цього смертоносного елемента в Манхеттенському проекті, де значну кількість плутонію було використано для детонації «Товстуна», ядерної зброї, застосованої в японському місті Нагасакі.

6. Золото, Щільність: 19,30 г/см3

Золото є одним із найцінніших, популярних та затребуваних металів на Землі.Мало того, що, згідно з нинішнім розумінням, золото насправді походить від вибухів наднових у далекому космосі.Згідно з періодичною таблицею, золото належить до групи з 11 елементів, відомих як перехідні метали.

7. Вольфрам, Щільність: 19,25 г/см3

Найбільш поширене використання вольфраму в лампах розжарювання та рентгенівських трубах, де його висока температура плавлення важлива для ефективної роботив умовах сильної спеки.У чистому вигляді його температура плавлення, мабуть, найвища з усіх металів, знайдених Землі.Китай є найбільшим виробником вольфраму у світі, потім йдуть Росія та Канада.

Його надзвичайно висока міцність на розтягування та відносно невелика вага також зробили його відповідним матеріалом для виробництва гранат та снарядів, де він легується іншими важкими металами, такими як залізо та нікель.

8. Уран, Щільність: 19,1 г/см3

Як і торій, уран також слабко радіоактивний.Природно, уран міститься у трьох різних ізотопах: уран-238, уран-235 та рідше уран-234.Існування такого елемента було вперше виявлено ще в 1789 році, але його радіоактивні властивості були відкриті тільки в 1896 Еженом-Мельхіором Пеліго, і його практичне використання вперше було застосовано в 1934 році.

9. Тантал, Щільність: 16,69 г/см3

Тантал відноситься до тугоплавкої групи металів, яка становить незначну частку в різних типахсплавів.Він твердий, рідкісний і має високу стійкість до корозії, що робить його ідеальним матеріалом для високопродуктивних конденсаторів, які ідеально підходять для домашніх комп'ютерів та електроніки.

Інше важливе застосування танталу - в хірургічних інструментах та вімплантатах тілачерез його здатність безпосередньо зв'язуватися з твердими тканинами всередині нашого тіла.

10. Ртуть, Щільність: 13,53 г/см 3

На мій погляд, ртуть є одним із найцікавіших елементів періодичної таблиці.Це один із двох твердих елементів, який стає рідким при нормальній кімнатній температурі та тиску, а інший – бром.Температура замерзання складає -38,8°C, а кипіння – близько 356,7°C.

Метали людство почало активно використовувати ще 3000-4000 роках до нашої ери. Тоді люди познайомилися з найпоширенішими з них, це золото, срібло, мідь. Ці метали були дуже легко знайти на поверхні землі. Трохи пізніше вони пізнали хімію та почали виділяти з них такі види як олово, свинець та залізо. У Середньовіччі набирали популярності дуже отруйні види металів. В побуті був миш'як, яким було отруєно більше половини королівського двору у Франції. Так само і те, що допомагало вилікувати різні хвороби тих часів, починаючи від ангіни і до чуми. Вже до двадцятого століття було відомо понад 60 металів, а на початку XXI століття – 90. Прогрес не стоїть на місці та веде людство вперед. Але постає питання, який метал є важким і перевершує за вагою решту? І взагалі, які вони, ці найважчі метали у світі?

Багато хто помилково думає, що золото і свинець є найважчими металами. Чому так склалося? Багато хто з нас виріс на старих фільмах і бачив, як головний геройвикористовує свинцеву пластину для захисту від злісних куль. На додаток, і сьогодні використовують свинцеві пластини в деяких видах бронежилетів. А при слові золото у багатьох виринає картинка з важкими зливками цього металу. Але думати, що вони найважчі – помилково!

Для визначення найважчого металу треба брати до уваги його щільність, адже чим більша щільність речовини, тим вона важча.

ТОП-10 найважчих металів у світі

1. Осмій (22,62 г/см 3),
2. Іридій (22,53 г/см 3),
3. Платина (21,44 г/см 3),
4. Реній (21,01 г/см 3),
5. Нептуній (20,48 г/см 3),
6. Плутоній (19,85 г/см 3),
7. Золото (19,85 г/см3)
8. Вольфрам (19,21 г/см 3),
9. Уран (18,92 г/см 3),
10. Тантал (16,64 г/см3).

І де свинець? А він знаходиться набагато нижче в цьому списку, в середині другого десятка.

Осмій та іридій – найважчі метали у світі

Розглянемо основних важкоатлетів, які ділять 1 та 2 місця. Почнемо з іридію і заразом вимовимо слова подяки на адресу англійського вченого Смітсона Теннат, який в 1803 отримав цей хімічний елемент з платини, де був присутній разом з осмієм у вигляді домішки. Іридій із давньогрецької можна перекласти, як «райдуга». Метал має білий колірзі срібним відтінком і його можна назвати не тільки великоваговим, але й найміцнішим. На нашій планеті його дуже мало і за рік його видобувають лише до 10000 кг. Відомо, що більшість родовищ іридію можна знайти на місцях падіння метеоритів. Деякі вчені приходять до думки, що цей метал раніше був широко поширений на нашій планеті, проте через свою вагу він постійно видавлював себе ближче до центру Землі. Іридій зараз широко затребуваний у промисловості та використовується для отримання електричної енергії. Також його люблять використовувати палеонтологи, і з допомогою іридію визначають вік багатьох знахідок. Крім того, цей метал можуть використовувати для покриття деяких поверхонь. Але зробити це важко.

Далі розглянемо осмій. Він найважчий у періодичній таблиці Менделєєва, ну, відповідно, і найважчий у світі метал. Осмій має олов'яно-білий із синім відтінок і також відкритий Смітсоном Теннатом одночасно з іридієм. Осмій практично неможливо обробити і здебільшого його знаходять на місцях падіння метеоритів. Він неприємно пахне, запах схожий на суміш хлору та часнику. І з давньогрецької перекладається, як «запах». Метал досить тугоплавкий і використовується в лампочках та інших приладах з тугоплавкими металами. За один грам цього елемента треба заплатити понад 10000 доларів, з цього зрозуміло, що метал дуже рідкісний.

Осмій

Як не крути, найважчі метали є великою рідкістю і тому дорого коштують. І треба запам'ятати на майбутнє, що ні золото, ні свинець – не найважчі метали у світі! Іридій та осмій – ось переможці у вазі!