世界上密度最大的、最硬的
世界上密度最大、最硬的是什么呢?是否想要一探究竟呢?下面就學(xué)習(xí)啦小編為你搜集整理的有關(guān)文章。
密度最大的金屬—鋨
原子序數(shù)76的金屬鋨,符號(hào)Os,是一種藍(lán)灰色的金屬元素,1803年發(fā)現(xiàn),存在于鋨銥礦中。
在金屬元素中密度最大,為 22.48×103千克/米3,質(zhì)硬而脆,放在鐵臼里搗,就會(huì)很容易地變成藍(lán)黑色的粉末。金屬鋨在空氣中十分穩(wěn)定,熔點(diǎn)是2700攝氏度,它不溶于普通的酸,甚至在王水里也不會(huì)被腐蝕。可是,粉末狀的鋨,在常溫下就會(huì)逐漸被氧化,并且生成四氧化鋨。四氧化鋨在48攝氏度時(shí)會(huì)熔化,到 130攝氏度時(shí)就會(huì)沸騰。鋨的蒸氣有劇毒,會(huì)強(qiáng)烈地刺激人眼的粘膜,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成失明。
鋨在工業(yè)中用于制催化劑。合成氨時(shí),如果用鋨做催化劑,就可以在不太高的溫度下獲得較高的轉(zhuǎn)化率。如果在鉑里摻進(jìn)一點(diǎn)鋨,就可做成又硬又鋒利的手術(shù)刀。
利用鋨同一定量的銥可制成鋨銥合金,銥金筆筆尖上那顆銀白色的小圓點(diǎn),就是鋨銥合金。鋨銥合金堅(jiān)硬耐磨,銥金筆尖比普通的鋼筆尖耐用,關(guān)鍵就在這個(gè)“小圓點(diǎn)”上。用鋨銥合金還可以做鐘表和重要儀器的軸承,十分耐磨,能使用多年而不會(huì)損壞
密度最大的是金屬鋨。餓的密度為22.6×103kg/m3,看起來(lái)夠大了,它是“密度大王”嗎?不!我們不能將自己的視野局限于地球,我們要到茫茫宇宙中去尋找“密度大王”。在廣闊無(wú)垠的宇宙中,有一種叫“白矮星”的天體。它的密度是3.0×1010 kg/m3, 是鋨密度的106倍(即100萬(wàn)倍),很大了。它能稱王嗎?也不能!因?yàn)檫€有一種叫“中子星”的天體,它的密度達(dá)1016 kg/m3;而另一種天體“脈沖星”的密度更是高達(dá)1018 kg/m3,即1cm3的這種物質(zhì)的質(zhì)量為10億噸。然而“脈沖星”也不敢稱霸,因?yàn)樾掳l(fā)現(xiàn)的“黑洞”的密度比它還要大。根據(jù)計(jì)算,質(zhì)量和太陽(yáng)一樣大的黑洞,它的密度可達(dá)5×1019 kg/m3,在它里面取小米粒大的一小塊物質(zhì),要用幾萬(wàn)艘萬(wàn)噸輪船才拖得動(dòng)。而質(zhì)量更小的黑洞密度就更大了。由于黑洞的密度極大,它的引力也極大,連光也不能從中逃脫。 這樣說(shuō)來(lái),“密度大王”的交椅也只有“黑洞”能坐了。
最硬的金屬—鉻(Cr)
鉻是1797年由法國(guó)沃奎林(L.N.Vauquelin)在“西伯利亞紅鉛礦”(即鉻酸鉛礦)中發(fā)現(xiàn)的。由于鉻的化合物有黃(如鉻酸鎂、鉻酸鉛)、綠(氧化鉻、硫酸鉻)、桔紅(重鉻酸鉀)、猩紅(鉻酸)、藍(lán)紫色(含水硫酸鉻又名鉻礬)等多種多樣的顏色,法國(guó)化學(xué)家伏克勞(A.F.de Fourcroy)和霍伊(R.J.Haü y)將其取名為Chromium(鉻),來(lái)源于希臘語(yǔ)Chroma,意為“顏色”。鉻在地殼中的豐度為122ppm,主要以鉻鐵礦存在,綠寶石和紅寶石中的顏色就是其中鉻鹽的顏色。工業(yè)上主要通過(guò)焦炭還原鉻鐵礦及鋁或硅還原三氧化二鉻,再通過(guò)精煉得到。
金屬鉻具有銀白色光澤,是最堅(jiān)硬的金屬。用鉻和其他金屬組成的合金可大大提高金屬的硬度,延長(zhǎng)使用壽命,如用高鉻鑄鋼作為軋鋼導(dǎo)板材料壽命比鑄鐵導(dǎo)板長(zhǎng)500倍。鉻還具有優(yōu)異的抗腐蝕能力。1913年,英國(guó)科學(xué)家布里爾利采用鉻和鐵等金屬制備合金,但對(duì)成品的一項(xiàng)指標(biāo)并不滿意,于是將它扔進(jìn)了廢品堆。然而過(guò)了很長(zhǎng)時(shí)間后,廢品堆中許多金屬都已銹跡斑斑,而該合金卻仍然光亮如新。于是他進(jìn)行了重新研究,制得了材料新秀—不銹鋼。目前,不銹鋼在日常生活、醫(yī)療器械及汽車、造船工業(yè)等各方面都得到了廣泛的應(yīng)用,現(xiàn)在的不銹鋼雖然各種各樣,但仍以鉻為主要添加元素。鉻還常用于電鍍,金屬表面鍍鉻后可增加硬度,防止腐蝕。在我國(guó)秦始皇兵馬俑出土的秦俑佩戴的兵刃和劍上就鍍有金屬鉻,這說(shuō)明我國(guó)人民2000年前就掌握了鍍鉻技術(shù)。鉻的化合物也用于各行各業(yè)。重鉻酸鉀廣泛用于造革工業(yè)和紡織工業(yè);也常溶解于濃流酸或濃硝酸中制成洗液,清洗玻璃儀器上的油跡和污斑;在分析化學(xué)中以重鉻酸鉀作氧化劑,來(lái)測(cè)定鐵礦中鐵的含量,俗稱“重鉻酸鉀法”。鉻酸鋅是合成甲醇的催化劑。三氧化二鉻是乙烯聚合反應(yīng)的催化劑。鉻綠(即氧化鉻)和鉻黃(即鉻酸鉛)是重要的顏料。
鉻是人體必需的微量元素。鉻是胰島素不可缺少的輔助成份,通過(guò)參與糖的代謝過(guò)程,促進(jìn)脂肪和蛋白質(zhì)的合成,進(jìn)而促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育。糖尿病人的血液和頭發(fā)中含鉻量低,心血管疾病也與體內(nèi)鉻含量低有關(guān)?,F(xiàn)在還有人認(rèn)為近視眼與人體缺鉻有關(guān)。當(dāng)人體缺鉻時(shí),胰島素作用降低使糖的利用發(fā)生障礙,結(jié)果血內(nèi)脂肪和類脂,特別是膽固醇含量增加,出現(xiàn)動(dòng)脈硬化—糖尿病的綜合缺鉻癥。若出現(xiàn)高血糖、糖尿、血管硬化時(shí),血糖增高引起滲透壓降低,造成眼睛晶狀體和房水滲透壓改變,促使晶狀體變凸,屈光度增加,形成近視。一般來(lái)講,兒童10歲以下時(shí)體內(nèi)鉻含量較高,但10到30歲體內(nèi)鉻會(huì)突然降低,因此這一階段最易發(fā)生近視,應(yīng)注意攝取含鉻高的食物。動(dòng)物肝臟、牛肉、胡椒、小麥、面粉、紅糖等含鉻較多,但食品經(jīng)過(guò)加工鉻含量會(huì)大大降低,如白糖比紅糖鉻含量少5/6,小麥加工后也減少約5/6左右。三價(jià)鉻基本無(wú)毒,但六價(jià)鉻毒性很強(qiáng),鉻酸鹽和重鉻酸鹽毒性更大。若經(jīng)常吸入含重鉻酸鹽的空氣,會(huì)引起鼻中隔穿孔、眼結(jié)膜炎和咽喉潰瘍。如果不慎口服了重鉻酸鹽則會(huì)引起嘔吐、腹瀉、腎炎、尿毒癥甚至死亡。長(zhǎng)期吸入六價(jià)鉻的粉塵會(huì)引起肺癌。
由于鉻極為廣泛的使用,特別是電鍍行業(yè)的廢水廢渣中含有大量的六價(jià)鉻,很容易造成環(huán)境污染。處理含鉻廢渣主要采用亞鐵還原法,將六價(jià)鉻還原為無(wú)毒的三價(jià);也可采用鋇固定法,使六價(jià)鉻生成不溶性的鉻酸鋇,用于建材。