सबसे दुर्दम्य धातु। धातुओं की विशेषता

धातु सबसे आम सामग्री है(प्लास्टिक और कांच के साथ), जिसका उपयोग प्राचीन काल से लोग करते आ रहे हैं। फिर भी, एक व्यक्ति धातुओं की विशेषताओं को जानता था, उसने कला, व्यंजन, घरेलू सामान, संरचनाओं के सुंदर कार्यों को बनाने के लिए अपने सभी गुणों का लाभ लिया।

इन पर विचार करते समय मुख्य विशेषताओं में से एकपदार्थ उनकी कठोरता और अपवर्तकता है। यह ऐसे गुण हैं जो इस या उस धातु के उपयोग के क्षेत्र को निर्धारित करना संभव बनाते हैं। इसलिए, हम सभी भौतिक गुणों पर विचार करेंगे और फ़्यूज़िबिलिटी के मुद्दों पर विशेष ध्यान देंगे।

धातुओं के भौतिक गुण

धातुओं के भौतिक गुणों को चार मुख्य बिंदुओं में व्यक्त किया जा सकता है।

1. धात्विक चमक - तांबे और सोने को छोड़कर, सभी में लगभग एक ही चांदी-सफेद सुंदर विशेषता चमक होती है। उनके पास क्रमशः एक लाल और पीले रंग का टिंट है। कैल्शियम सिल्वर ब्लू है।
2. शारीरिक स्थिति - सामान्य परिस्थितियों में सभी पारा के अलावा, जो तरल के रूप में होती है।
3. विद्युत और तापीय चालकता सभी धातुओं की विशेषता है, लेकिन अलग-अलग डिग्री के लिए व्यक्त की जाती है।
4. मॉलबिलिटी और डक्टिलिटी भी सभी धातुओं के लिए एक सामान्य पैरामीटर है, जो किसी विशेष प्रतिनिधि के आधार पर भिन्न हो सकते हैं।
5. पिघलने और क्वथनांक - यह निर्धारित करता है कि कौन सी धातु दुर्दम्य है और कौन सी कम पिघलने वाली है। यह पैरामीटर सभी तत्वों के लिए अलग है।

सभी भौतिक गुणों को धातु क्रिस्टल जाली की विशेष संरचना द्वारा समझाया गया है। इसकी स्थानिक व्यवस्था, आकार और शक्ति।

कम पिघलने और आग रोक धातु

बोलते समय यह पैरामीटर बहुत महत्वपूर्ण हैपदार्थों के आवेदन के क्षेत्रों के बारे में आता है। आग रोक धातु और मिश्र धातु मशीन और जहाज निर्माण, कई महत्वपूर्ण उत्पादों को गलाने और ढलाई करने और उच्च गुणवत्ता वाले काम करने वाले उपकरण प्राप्त करने का आधार हैं। इसलिए, पिघलने और क्वथनांक को जानना मौलिक है।

धातुओं को ताकत के मामले में वर्गीकृत करना, उन्हें कठिन और भंगुर में विभाजित किया जा सकता है। अगर हम अपवर्तन के बारे में बात करते हैं, तो दो मुख्य समूह हैं:

1. फ्यूज़िबल - ये वे हैं जो 1000 से नीचे के तापमान पर एकत्रीकरण की स्थिति को बदलने में सक्षम हैं ^{के बारे में}सी। उदाहरणों में शामिल हैं: टिन, सीसा, पारा, सोडियम, सीज़ियम, मैंगनीज, जस्ता, एल्यूमीनियम, और अन्य।
2. दुर्दम्य वे होते हैं जिनका गलनांक संकेतित मान से अधिक होता है। उनमें से बहुत सारे नहीं हैं, और व्यवहार में भी कम उपयोग किया जाता है।

1000 से अधिक पिघलने बिंदु के साथ धातुओं की तालिका ^{के बारे में}C नीचे प्रस्तुत किया गया है। यह उस में है कि सबसे दुर्दम्य प्रतिनिधि स्थित हैं।

धातुओं की इस तालिका में वे सभी प्रतिनिधि शामिल हैं जिनका गलनांक 1000 से ऊपर है ^{के बारे में}से।हालांकि, व्यवहार में, उनमें से कई विभिन्न कारणों से लागू नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, आर्थिक लाभ के कारण या रेडियोधर्मिता के कारण, नाजुकता के बहुत अधिक डिग्री, संक्षारक प्रभावों के लिए संवेदनशीलता।

तालिका में डेटा से यह भी स्पष्ट है कि सबसे अधिक हैदुनिया की सबसे दुर्दम्य धातु टंगस्टन है। सोने की दर सबसे कम है। धातुओं के साथ काम करते समय, कोमलता महत्वपूर्ण है। इसलिए, उपरोक्त में से कई का उपयोग तकनीकी उद्देश्यों के लिए भी नहीं किया जाता है।

सबसे दुर्दम्य धातु टंगस्टन है

आवधिक प्रणाली में, इसके अंतर्गत स्थित हैक्रम संख्या 74. नाम प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी स्टीफन वोल्फ्राम के नाम से दिया गया था। सामान्य परिस्थितियों में, यह एक चांदी-सफेद रंग की एक ठोस आग रोक धातु है। एक स्पष्ट धातु है। यह व्यावहारिक रूप से रासायनिक रूप से निष्क्रिय है, अनिच्छा से प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है।

यह खनिज के रूप में प्रकृति में पाया जाता है:

• वुल्फ्रेमाइट;
• स्केलेलाइटिस;
• हब्रेनाइट;
• फेरबाइट।

वैज्ञानिकों ने साबित कर दिया है कि टंगस्टन सबसे अधिक हैसभी मौजूदा लोगों की आग रोक धातु। हालांकि, ऐसे सुझाव हैं कि सीबोरियम सैद्धांतिक रूप से इस धातु के लिए रिकॉर्ड तोड़ने में सक्षम है। लेकिन यह एक रेडियोधर्मी तत्व है जिसमें बहुत कम जीवन काल होता है। इसलिए, यह साबित करना अभी भी असंभव है।

एक निश्चित तापमान पर (1500 से अधिक) ^{के बारे में}ग) टंगस्टन निंदनीय और नमनीय हो जाता है।इसलिए, इसके आधार पर एक पतली तार का निर्माण करना संभव है। इस संपत्ति का उपयोग आम घरेलू बिजली के बल्बों में फिलामेंट बनाने के लिए किया जाता है।

सबसे दुर्दम्य धातु के रूप में जो 3400 से ऊपर तापमान का सामना कर सकता है ^{के बारे में}सी, टंगस्टन का उपयोग प्रौद्योगिकी के निम्नलिखित क्षेत्रों में किया जाता है:

• आर्गन वेल्डिंग के लिए एक इलेक्ट्रोड के रूप में;
• एसिड प्रतिरोधी, पहनने के लिए प्रतिरोधी और गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातुओं को प्राप्त करने के लिए;
• एक हीटिंग तत्व के रूप में;
• वैक्यूम ट्यूब में एक फिलामेंट और इतने पर।

धातु टंगस्टन के अलावा, व्यापक रूप सेप्रौद्योगिकी, विज्ञान और इलेक्ट्रॉनिक्स, इसके यौगिकों में उपयोग किया जाता है। दुनिया में सबसे दुर्दम्य धातु के रूप में, यह बहुत ही उच्च गुणवत्ता वाले गुणों के साथ यौगिक भी बनाता है: मजबूत, लगभग सभी प्रकार के रासायनिक हमले के प्रतिरोधी, कम नहीं और उच्च तापमान (जीत, टंगस्टन सल्फाइड, अपने एकल क्रिस्टल और अन्य पदार्थों का सामना करते हुए)। ) है।

नाइओबियम और उसके मिश्र

एनबी, या नाइओबियम, सामान्य परिस्थितियों में एक चांदी-सफेद चमकदार धातु है। यह भी दुर्दम्य है, क्योंकि इसका तरल संक्रमण तापमान 2477 है ^{के बारे में}से।यह यह गुण है, साथ ही साथ कम रासायनिक गतिविधि और अतिचालकता का संयोजन है, जो हर साल मानव अभ्यास में अधिक से अधिक लोकप्रिय होने के लिए नाइओबियम की अनुमति देता है। आज, इस धातु का उपयोग उद्योगों में किया जाता है जैसे:

• रॉकेट विज्ञान;
• विमानन और अंतरिक्ष उद्योग;
• परमाणु ऊर्जा;
• रासायनिक उपकरण इंजीनियरिंग;
• रेडियो इंजीनियरिंग।

यह धातु बहुत कम तापमान पर भी अपने भौतिक गुणों को बनाए रखती है। इस पर आधारित उत्पाद संक्षारण प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध, शक्ति और उत्कृष्ट चालकता द्वारा प्रतिष्ठित हैं।

यह धातु एल्यूमीनियम सामग्री में जोड़ा जाता हैरासायनिक प्रतिरोध में सुधार करने के लिए। कैथोड और एनोड से इसे बनाया जाता है, और गैर-लौह मिश्र धातु इसके साथ मिश्रधातु होती है। यहां तक ​​कि कुछ देशों में सिक्के नाइओबियम सामग्री के साथ बनाए जाते हैं।

टैंटलम

धातु, मुफ्त और सामान्य परिस्थितियों मेंएक ऑक्साइड फिल्म के साथ कवर किया। इसमें भौतिक गुणों का एक सेट है जो इसे मनुष्यों के लिए व्यापक और बहुत महत्वपूर्ण होने की अनुमति देता है। इसकी मुख्य विशेषताएं इस प्रकार हैं:

1. 1000 से अधिक तापमान पर ^{के बारे में}C एक सुपरकंडक्टर बन जाता है।
2. यह टंगस्टन और रेनियम के बाद सबसे दुर्दम्य धातु है। मेल्टिंग पॉइंट 3017 है ^{के बारे में}एस
3. पूरी तरह से गैसों को अवशोषित करता है।
4. यह बहुत मुश्किल के बिना परतों, पन्नी और तार में रोल करने के साथ काम करना आसान है।
5. इसमें अच्छी कठोरता है और भंगुर नहीं है, यह प्लास्टिसिटी को बरकरार रखता है।
6. रासायनिक एजेंटों के लिए बहुत प्रतिरोधी (एक्वा रेजिया में भी भंग नहीं होता है)।

ऐसी विशेषताओं के लिए धन्यवाद, वह जीतने में कामयाब रहेकई गर्मी प्रतिरोधी और एसिड प्रतिरोधी, विरोधी जंग धातुओं के लिए एक आधार के रूप में लोकप्रियता। इसके कई यौगिकों का उपयोग परमाणु भौतिकी, इलेक्ट्रॉनिक्स और कम्प्यूटेशनल उपकरणों में किया जाता है। सुपरकंडक्टर्स के रूप में उपयोग किया जाता है। पहले, टैंटलम का उपयोग तापदीप्त लैंप में एक तत्व के रूप में किया जाता था। अब टंगस्टन ने इसकी जगह ले ली है।

क्रोमियम और इसके मिश्र

सबसे कठोर धातुओं में से एक, स्वाभाविक रूप से रंग में सफेद-सफेद। इसका गलनांक अब तक माने जाने वाले तत्वों की तुलना में कम है, और 1907 है ^{के बारे में}सी। हालांकि, यह अभी भी हर जगह प्रौद्योगिकी और उद्योग में उपयोग किया जाता है, क्योंकि यह यांत्रिक तनाव, संसाधित और ढाले जाने के लिए खुद को अच्छी तरह से उधार देता है।

क्रोमियम स्प्रे के रूप में विशेष रूप से मूल्यवान है। यह उन्हें एक सुंदर चमक देने, जंग से बचाने और पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए उत्पादों पर लागू किया जाता है। प्रक्रिया को क्रोम चढ़ाना कहा जाता है।

क्रोमियम मिश्र धातु बहुत लोकप्रिय हैं। वास्तव में, मिश्र धातु में इस धातु की थोड़ी मात्रा भी बाद के प्रभावों की कठोरता और प्रतिरोध को बढ़ा देती है।

zirconium

सबसे महंगी धातुओं में से एक, इसलिए तकनीकी उद्देश्यों के लिए इसका उपयोग मुश्किल है। हालांकि, इसकी भौतिक विशेषताएं इसे कई अन्य उद्योगों में बस अपूरणीय बनाती हैं।

सामान्य परिस्थितियों में, यह एक सुंदर, चांदी-सफेद धातु है। काफी उच्च गलनांक है - 1855 ^{के बारे में}से।इसमें अच्छी कठोरता, संक्षारण प्रतिरोध है, क्योंकि यह रासायनिक रूप से निष्क्रिय है। इसमें मानव त्वचा और पूरे शरीर के साथ उत्कृष्ट जैविक संगतता भी है। यह इसे चिकित्सा उपयोग (उपकरण, कृत्रिम अंग, आदि) के लिए एक मूल्यवान धातु बनाता है।

जिक्रोनियम और इसके यौगिकों के आवेदन के मुख्य क्षेत्र, मिश्र सहित, इस प्रकार हैं:

• परमाणु ऊर्जा;
• आतिशबाज़ी बनाने की विद्या;
• धातुओं की मिश्रधातु;
• दवा;
• जैविक जहाजों का उत्पादन;
• निर्माण सामग्री;
• एक सुपरकंडक्टर की तरह।

यहां तक ​​कि मानव स्वास्थ्य में सुधार करने में सक्षम गहने भी जिरकोनियम और इसके आधार पर मिश्र धातुओं से बने होते हैं।

मोलिब्डेनम

यदि आपको पता चलता है कि कौन सी धातु सबसे अधिक दुर्दम्य है, तो, संकेतित टंगस्टन के अलावा, आप मोलिब्डेनम भी नाम दे सकते हैं। इसका गलनांक 2623 है ^{के बारे में}सी। एक ही समय में, यह काफी कठिन, प्लास्टिक और प्रसंस्करण के लिए उत्तरदायी है।

यह मुख्य रूप से शुद्ध रूप में नहीं, बल्कि मिश्र धातुओं के एक घटक के रूप में उपयोग किया जाता है। वे, मोलिब्डेनम की उपस्थिति के कारण, पहनने के प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध में काफी मजबूत होते हैं।

कुछ मोलिब्डेनम यौगिकों के रूप में उपयोग किया जाता हैतकनीकी स्नेहक। इसके अलावा, यह धातु एक मिश्र धातु सामग्री है जो एक साथ ताकत और संक्षारण प्रतिरोध दोनों को प्रभावित करती है, जो बहुत दुर्लभ है।

वैनेडियम

एक चांदी की चमक के साथ ग्रे धातु। के पास काफी उच्च फ्यूजिबिलिटी इंडेक्स (1920) है ^{के बारे में}से)।यह मुख्य रूप से इसकी निष्क्रियता के कारण कई प्रक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है। यह अकार्बनिक एसिड के उत्पादन में, एक रासायनिक वर्तमान स्रोत के रूप में पावर इंजीनियरिंग में उपयोग किया जाता है। यह शुद्ध धातु नहीं है जो प्राथमिक महत्व की है, लेकिन इसके कुछ यौगिक हैं।

रेनियम और उसके मिश्र

टंगस्टन के बाद कौन सी धातु सबसे अधिक दुर्दम्य है? यह रेनियम है। इसका फ्यूजिबिलिटी इंडेक्स 3186 है ^{के बारे में}से।यह ताकत में टंगस्टन और मोलिब्डेनम दोनों को पार करता है। इसकी प्लास्टिसिटी बहुत अधिक नहीं है। रेनियम की मांग बहुत अधिक है, लेकिन खनन मुश्किल है। नतीजतन, यह आज अस्तित्व में सबसे महंगी धातु है।

इसका उपयोग विनिर्माण के लिए किया जाता है:

• जेट इंजन;
• थर्मोकपल;
• स्पेक्ट्रोमीटर और अन्य उपकरणों के लिए तंतु;
• तेल शोधन में उत्प्रेरक के रूप में।

सभी एप्लिकेशन महंगे हैं, इसलिए इसका उपयोग केवल तभी किया जाता है जब बिल्कुल आवश्यक हो, जब इसे बदलने का कोई अन्य तरीका नहीं हो।

टाइटेनियम मिश्र

टाइटेनियम एक बहुत हल्का चांदी-सफेद धातु हैरंग, जो व्यापक रूप से धातुकर्म उद्योग और धातुओं में उपयोग किया जाता है। बारीक छितरी अवस्था में यह फट सकता है, इसलिए यह आग का खतरा है।

इसका उपयोग जहाजों के निर्माण में विमान और रॉकेटरी में किया जाता है। यह शरीर के साथ इसकी जैविक संगतता (कृत्रिम अंग, छेदना, प्रत्यारोपण, आदि) के कारण दवा में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।