Металдар байыркы доорлордон бери адам тарабынан колдонулган материалдардын бир түрү. Бул заттардын тобу абдан көп, бирок алардын бардыгы жалпы физикалык мүнөздөмөлөргө ээ, алар көбүнчө металлдык касиеттер деп аталат.
Алардын арасындагы катуулугу жалпы, бирок чечүүчү эмес. Тактап айтканда, эң жумшак металл бар башкалары. Бул касиеттер алардын молекулалык деңгээлдеги түзүлүшүнүн өзгөчөлүктөрү менен аныкталат.
Металдардын касиеттери
Темир жана анын эритмелери (болот, чоюн), жез, алюминий… Бул материалдарды колдонуу цивилизациянын енугушунун ар турдуу этаптарында илимий-техникалык прогресстин жетишкендиктерин белгиледи. Бул металлдардын ар бири уникалдуу практикалык мааниге ээ болгон өзгөчөлүктөргө ээ. Алар үчүн жалпы өзгөчөлүктөр жогорку жылуулук жана электр өткөргүчтүгү, пластикалык - деформация учурунда бүтүндүктү сактоо жөндөмдүүлүгү, металлдык жылтырак.
Темир бронь менен эң жумшак металлды кесип өткөн дамасктын бычагы, анча-мынча соккудан изи калган, окшош ички түзүлүшкө ээ. Ал кристалл торго негизделген, анын түйүндөрүндө атомдор бароң жана нейтралдуу заряд, алардын ортосунда "электрондук газ" - ядро менен байланыштын начарлашынан улам атомдордун сырткы кабыктарынан чыгып кеткен бөлүкчөлөр. Кристалл торчосунун түйүндөрүндө жайгашкан оң иондор арасындагы өзгөчө металлдык байланыш «электрондук газда» пайда болгон тартуу күчтөрүнүн эсебинен ишке ашырылат. Металлдын катуулугу, тыгыздыгы, эрүү температурасы бул "газдын" концентрациясына көз каранды.
Баалоо критерийлери
Баалоо критерийлери макулдашылып, жумшактык түшүнүгү аныкталмайынча, кайсы металл эң жумшак деген суроонун жообу дайыма талкуунун предмети болот. Материалдын бул өзгөчөлүгү жөнүндө пикир ар кандай тармактардын адистери үчүн ар кандай болот. Металлург жумшактыкты ийкемдүүлүктүн жогорулашы, абразивдик материалдардан деформацияны кабыл алуу тенденциясы ж.б. түшүнүшү мүмкүн.
Материал таануучулар үчүн заттардын ар кандай мүнөздөмөлөрүн объективдүү салыштыра билүү маанилүү. Жумшактык жалпы кабыл алынган баалоо критерийлерине ээ болушу керек. Дүйнөдөгү эң жумшак металл анын "рекорддук" мүнөздөмөлөрүн далилдеген жалпы таанылган көрсөткүчтөргө ээ болушу керек. Ар кандай материалдардын жумшактыгын өлчөөгө багытталган бир нече ыкмалар бар.
Өлчөө ыкмалары
Катуулукту өлчөө үчүн сертификатталган ыкмалардын көбү сыналып жаткан материалга тийүү аракетине негизделген, индентер деп аталган катуураак денеден тактык аспаптар менен өлчөнөт. Интентер түрүнө жана өлчөө ыкмаларына жараша бир нече негизги барыкмалар:
- Бринелл ыкмасы. Сыналуучу заттын бетине басылганда металл шариктен калган издин диаметри аныкталат.
- Роквелл ыкмасы. Топтун же бриллиант конустун бетиндеги оюктун тереңдиги өлчөнөт.
- Викерс ыкмасы. Алмаз тетраэдрдик пирамида калтырган издин аянты аныкталды.
- Жээктин катуулугу. Өтө катуу жана өтө жумшак материалдар үчүн таразалар бар - атайын ийненин чөмүлүү тереңдиги же атайын соккунун бетинен көтөрүлүү бийиктиги ченелет.
Mohs катуулук шкаласы
Минералдардын жана металлдардын салыштырмалуу катуулугун аныктоочу бул шкала 19-кылымдын башында немис Фридрих Моос тарабынан сунушталган. Ал тырмалоо ыкмасына негизделген, мында катуураак үлгү жумшакыраакка из калтырат жана кайсы металл эң жумшак экенин аныктоо үчүн абдан ыңгайлуу. Шарттуу катуулук индекси ыйгарылуучу 10 эталондук минералга карата шкаладагы орун жана сыналган зат үчүн санариптик көрсөткүч аныкталат. Эң жумшак эталондук минерал тальк болуп саналат. Анын Mohs катуулугу 1, ал эми эң катуусу алмаз 10.
Катуулукту Mohs шкаласы боюнча баалоо "жумшак - катуураак" принцибине негизделген. Башка ыкмалардын негизинде өлчөө натыйжалары менен гана, мисалы, Мохс шкаласы боюнча индекси 2,75 болгон алюминийдин вольфрамга (6,0) караганда канча жолу жумшак экенин так аныктоого болот. Бирок мезгилдик таблицадагы эң жумшак металлды аныктоо үчүн бул таблица жетиштүү.
Эң жумшактары щелочтуу металлдар
Мохс минералогиялык шкаласынан эң жумшактары щелочтуу металлдарга тиешелүү заттар экенин көрүүгө болот. Термометрдеги суюктуктан көпчүлүккө тааныш сымаптын да катуулук индекси 1,5. Андан жумшак физикалык, механикалык жана химиялык касиеттери окшош бир нече заттар: литий (Мохс шкаласы боюнча 0,6), натрий (0,5), калий. (0, 4), рубидий (0, 3). Эң жумшак металл бул цезий, анын Мохс катуулук шкаласы 0,2.
Шелочтуу металлдардын физикалык жана химиялык касиеттери алардын электрондук конфигурациясы менен аныкталат. Ал инерттүү газдардын түзүлүшүнөн бир аз гана айырмаланат. Сырткы энергетикалык деңгээлде жайгашкан электрон жогорку химиялык активдүүлүктү аныктаган мобилдүүлүккө ээ. Эң жумшак металлдар өзгөчө туруксуздугу менен мүнөздөлөт, аларды казып алуу кыйын жана өзгөрүүсүз сакталат. Алар аба, суу жана кычкылтек менен катуу химиялык өз ара аракеттенишет.
Нерсе 55
"Цезий" аталышы латынча ceesius - "асман көк" сөзүнөн келип чыккан: өтө ысык зат чыгарган спектрде инфракызыл диапазондо эки ачык көк тилке көрүнөт. Таза түрүндө жарыкты жакшы чагылдырат, ачык алтынга окшош жана күмүш-сары түскө ээ. Цезий 0,15 MN/m2 (0,015 кгс/см2) Бринелл катуулук индекси менен дүйнөдөгү эң жумшак металл. Эрүү температурасы: +28,5°C, ошондуктан кадимки шарттарда бөлмө температурасында цезий жарым суюк абалда болот.
Бул сейрек кездешеткымбат жана өтө реактивдүү металл. Электроникада, радиотехникада жана жогорку технологиялык химия енер жайында цезий жана анын негизиндеги эритмелер барган сайын кебуреек колдонулуп, ага муктаждык тынымсыз есуп жатат. Анын химиялык активдүүлүгү, эң жогорку электр өткөргүчтүгү бар кошулмаларды түзүү жөндөмдүүлүгү суроо-талапка ээ. Цезий атайын оптикалык приборлорду, уникалдуу касиеттери бар лампаларды жана башка жогорку технологиялык буюмдарды өндүрүүдө маанилүү компонент болуп саналат. Ошол эле учурда жумшактык анын эң көп талап кылынган сапаты эмес.
