धातु - जिस तरह की सामग्री का उपयोग किया जाता हैप्राचीन काल से आदमी। पदार्थों का यह समूह बहुत सारे हैं, लेकिन उन सभी में सामान्य भौतिक विशेषताएं हैं, जिन्हें आमतौर पर धातु गुण कहा जाता है।
लोहा और उसके मिश्र धातु (स्टील, कच्चा लोहा), तांबा,एल्यूमीनियम ... इन सामग्रियों के उपयोग ने सभ्यता के विकास के विभिन्न चरणों में वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति की सफलताओं को चिह्नित किया। इनमें से प्रत्येक धातु की विशेषताएं हैं जो इसे एक अद्वितीय व्यावहारिक मूल्य देती हैं। उनके लिए सामान्य विशेषताएं उच्च तापीय और विद्युत चालकता, प्लास्टिसिटी हैं - विरूपण, धातु चमक के दौरान अखंडता बनाए रखने की क्षमता।
एक डैमस्क ब्लेड जो लोहे के कवच के माध्यम से काटता है, औरसबसे नरम धातु, जिस पर हल्के प्रभाव के निशान बने रहते हैं, एक समान आंतरिक संरचना होती है। यह एक क्रिस्टल जाली पर आधारित है, जिसके नोड्स में एक सकारात्मक और तटस्थ चार्ज के साथ परमाणु होते हैं, जिसके बीच एक "इलेक्ट्रॉन गैस" होती है - कण जो परमाणु के साथ बंधन के कमजोर होने के कारण परमाणुओं के बाहरी गोले छोड़ देते हैं। क्रिस्टल जाली के नोड्स में स्थित सकारात्मक आयनों के बीच एक विशेष धातु बंधन को "इलेक्ट्रॉन गैस" में उत्पन्न होने वाले आकर्षण बलों के कारण किया जाता है। धातु की कठोरता, घनत्व, पिघलने बिंदु इस "गैस" की एकाग्रता पर निर्भर करता है।
किस धातु का सवाल सबसे नरम है, इसका उत्तरहमेशा चर्चा का विषय होगा, अगर आकलन के मानदंडों पर सहमत न हों और नरमता की अवधारणा को परिभाषित करें। सामग्री की इस विशेषता के बारे में राय विभिन्न उद्योगों के विशेषज्ञों के बीच भिन्न होगी। धातुविज्ञानी कोमलता को बढ़ी हुई लचीलापन के रूप में समझ सकता है, अपघर्षक पदार्थों से विकृतियों का अनुभव करने की प्रवृत्ति आदि।
सामग्री वैज्ञानिकों के लिए सक्षम होना महत्वपूर्ण हैउद्देश्य से पदार्थों की विभिन्न विशेषताओं की तुलना करना। सज्जनता में भी आम तौर पर मूल्यांकन मानदंड होना चाहिए। दुनिया में सबसे नरम धातु को आम तौर पर मान्यता प्राप्त प्रदर्शन होना चाहिए, जो उसके "रिकॉर्ड" प्रदर्शन को साबित करता है। कई तकनीकें हैं जिनका उद्देश्य विभिन्न सामग्रियों की कोमलता को मापना है।
सबसे प्रमाणित माप विधियांकठोरता एक सख्त शरीर से परीक्षण सामग्री पर संपर्क प्रभाव पर आधारित होती है जिसे इंडेंटर कहा जाता है, जिसे सटीक उपकरणों से मापा जाता है। इंडेंटर के प्रकार और माप विधियों के आधार पर, कई मुख्य विधियों को प्रतिष्ठित किया जाता है:
- ब्रिनेल की विधि। परीक्षण पदार्थ की सतह में दबाए जाने पर धातु की गेंद द्वारा छोड़े गए इंडेंटेशन का व्यास निर्धारित किया जाता है।
- रॉकवेल विधि। एक गेंद या हीरे के शंकु की सतह में इंडेंटेशन की गहराई को मापा जाता है।
- विकर्स विधि। हीरे के टेट्राहेड्रल पिरामिड द्वारा छोड़े गए छाप का क्षेत्र निर्धारित किया जाता है।
- किनारों का कड़ापन। बहुत कठोर और बहुत नरम सामग्री के लिए तराजू हैं - एक विशेष सुई के विसर्जन की गहराई या एक विशेष स्ट्राइकर की सतह से पलटाव की ऊंचाई को मापा जाता है।
यह पैमाना रिश्तेदार का निर्धारण करने के लिए हैखनिजों और धातुओं की कठोरता का प्रस्ताव 19वीं शताब्दी की शुरुआत में जर्मन फ्रेडरिक मूस द्वारा किया गया था। यह स्क्रैचिंग विधि पर आधारित है, जब एक कठिन नमूना नरम पर एक निशान छोड़ता है, और यह पता लगाने के लिए बहुत सुविधाजनक है कि कौन सी धातु सबसे नरम है। 10 संदर्भ खनिजों के संबंध में, जिन्हें एक सशर्त कठोरता सूचकांक सौंपा गया है, परीक्षण पदार्थ के लिए पैमाने में एक स्थान और एक डिजिटल सूचकांक निर्धारित किया जाता है। सबसे नरम संदर्भ खनिज तालक है। इसकी मोह कठोरता 1 है, और सबसे कठोर हीरा 10 है।
मोह पैमाने की कठोरता का आकलन के अनुसार किया जाता हैसिद्धांत "नरम - कठिन"। यह निर्धारित करना संभव है कि कितनी बार, उदाहरण के लिए, एल्यूमीनियम, जिसका मोहस सूचकांक 2.75 है, टंगस्टन (6.0) की तुलना में नरम है, केवल अन्य तरीकों के आधार पर माप से प्राप्त किया जा सकता है। लेकिन आवर्त सारणी में सबसे नरम धातु का निर्धारण करने के लिए, यह तालिका पर्याप्त है।
मोहस के खनिज पैमाने से पता चलता है कि सबसे अधिकनरम पदार्थ क्षार धातुओं से संबंधित पदार्थ होते हैं। यहां तक कि पारा, जो थर्मामीटर से तरल से कई लोगों से परिचित है, का कठोरता सूचकांक 1.5 है। समान भौतिक, यांत्रिक और रासायनिक गुणों वाले कई पदार्थ इससे नरम होते हैं: लिथियम (मोह पैमाने पर 0.6), सोडियम (0.5), पोटेशियम (0.4), रूबिडियम (0.3)। सबसे नरम धातु सीज़ियम है, जिसकी मोह कठोरता रेटिंग 0.2 है।
क्षारीय के भौतिक और रासायनिक गुणधातुओं को उनके इलेक्ट्रॉनिक विन्यास द्वारा निर्धारित किया जाता है। यह अक्रिय गैसों की संरचना से केवल थोड़ा अलग है। बाहरी ऊर्जा स्तर पर स्थित एक इलेक्ट्रॉन में गतिशीलता होती है, जो उच्च रासायनिक गतिविधि को निर्धारित करती है। सबसे नरम धातुएं विशेष रूप से अस्थिर और मेरे लिए कठिन होती हैं और बरकरार रहती हैं। उन्हें हवा, पानी, ऑक्सीजन के साथ हिंसक रासायनिक बातचीत की विशेषता है।
"सीज़ियम" नाम लैटिन सीज़ियस से आया है- "स्काई ब्लू": अत्यधिक गर्म पदार्थ द्वारा उत्सर्जित स्पेक्ट्रम में इन्फ्रारेड रेंज में दो चमकदार नीली धारियां दिखाई देती हैं। अपने शुद्ध रूप में, यह प्रकाश को अच्छी तरह से दर्शाता है, हल्के सोने जैसा दिखता है और इसका रंग चांदी-पीला होता है। सीज़ियम - दुनिया की सबसे नरम धातु, ब्रिनेल कठोरता - 0.15 MN / m2 (0.015 किग्रा / सेमी2) गलनांक: + 28.5 ° , इसलिए, सामान्य परिस्थितियों में, कमरे के तापमान पर, सीज़ियम अर्ध-तरल अवस्था में होता है।
यह दुर्लभ, महंगा और अत्यंत रासायनिक है।सक्रिय धातु। इलेक्ट्रॉनिक्स, रेडियो इंजीनियरिंग और उच्च तकनीक वाले रासायनिक उद्योग में, सीज़ियम और इसके मिश्र धातुओं का तेजी से उपयोग किया जाता है और इसकी मांग लगातार बढ़ रही है। इसकी रासायनिक गतिविधि और उच्चतम विद्युत चालकता वाले यौगिक बनाने की क्षमता मांग में है। सीज़ियम विशेष ऑप्टिकल उपकरणों, अद्वितीय गुणों वाले लैंप और अन्य उच्च तकनीक वाले उत्पादों के उत्पादन में एक महत्वपूर्ण घटक है। इसी समय, कोमलता इसकी सबसे अधिक मांग वाला गुण नहीं है।
