Kim loại là một loại vật liệu đã được con người sử dụng từ xa xưa. Nhóm chất này tuy rất nhiều nhưng đều có những đặc điểm vật lý chung mà người ta thường gọi là tính chất kim loại.
Độ cứng giữa chúng là phổ biến, nhưng không mang tính quyết định. Cụ thể hơn là những thứ khác mà kim loại mềm nhất sở hữu. Những đặc tính này được xác định bởi tính chất đặc thù của cấu trúc của chúng ở cấp độ phân tử.
Tính chất của kim loại
Sắt và các hợp kim của nó (thép, gang), đồng, nhôm … Việc sử dụng các vật liệu này đánh dấu bước đột phá trong tiến bộ khoa học và công nghệ ở các giai đoạn phát triển khác nhau của nền văn minh. Mỗi kim loại này có những đặc điểm mang lại cho nó một giá trị thực tế riêng. Các đặc điểm chung của chúng là độ dẫn nhiệt và điện cao, tính dẻo - khả năng duy trì tính toàn vẹn trong quá trình biến dạng, ánh kim loại.
Lưỡi gươm bằng vải gấm hoa cắt xuyên qua áo giáp sắt và kim loại mềm nhất, trên đó còn lưu lại dấu vết do va chạm nhỏ nhất, có cấu trúc bên trong tương tự. Nó dựa trên một mạng tinh thể, ở các nút của chúng là các nguyên tử cóđiện tích dương và điện tích trung hòa, giữa chúng có một "khí điện tử" - các hạt đã rời khỏi lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tử do liên kết với hạt nhân yếu đi. Liên kết kim loại đặc biệt giữa các ion dương nằm ở các nút của mạng tinh thể được thực hiện do các lực hấp dẫn sinh ra trong "khí electron". Độ cứng, mật độ, điểm nóng chảy của kim loại phụ thuộc vào nồng độ của "khí" này.
Tiêu chí đánh giá
Câu trả lời cho câu hỏi kim loại nào mềm nhất sẽ luôn là chủ đề thảo luận, trừ khi các tiêu chí đánh giá được thống nhất và khái niệm về độ mềm được xác định. Ý kiến về đặc tính này của vật liệu sẽ khác nhau đối với các chuyên gia trong các ngành khác nhau. Một nhà luyện kim có thể hiểu độ mềm là độ dẻo tăng lên, xu hướng chấp nhận sự biến dạng từ các vật liệu mài mòn, v.v.
Đối với các nhà khoa học vật liệu, điều quan trọng là có thể so sánh một cách khách quan các đặc tính khác nhau của các chất. Độ mềm cũng nên có các tiêu chí đánh giá được chấp nhận chung. Kim loại mềm nhất trên thế giới nên có các chỉ số được công nhận chung chứng minh các đặc tính "kỷ lục" của nó. Có một số phương pháp nhằm mục đích đo độ mềm của các vật liệu khác nhau.
Phương pháp đo
Hầu hết các phương pháp được chứng nhận để đo độ cứng đều dựa trên tác động tiếp xúc lên vật liệu được thử nghiệm, được đo bằng các dụng cụ chính xác, từ một phần thân cứng hơn gọi là thụt đầu vào. Tùy thuộc vào loại thụt lề và phương pháp đo lường, có một sốphương pháp:
- Phương pháp Brinell. Đường kính của dấu ấn do một quả bóng kim loại để lại khi ấn vào bề mặt của chất thử được xác định.
- Phương pháp Rockwell. Độ sâu của vết lõm vào bề mặt của một quả bóng hoặc hình nón kim cương được đo.
- Phương pháp Vickers. Diện tích của dấu ấn mà hình chóp tứ diện kim cương để lại được xác định.
- Độ cứng của bờ. Có các thang đo cho các vật liệu rất cứng và rất mềm - đo độ sâu ngâm của một kim đặc biệt hoặc chiều cao hồi phục từ bề mặt của một kim đặc biệt.
Thang đo độ cứng
Mohs
Thang đo này để xác định độ cứng tương đối của khoáng chất và kim loại được đề xuất vào đầu thế kỷ 19 bởi Friedrich Moos người Đức. Nó dựa trên phương pháp cào, trong đó mẫu cứng hơn để lại dấu vết trên mẫu mềm hơn, và rất thuận tiện để tìm ra kim loại nào là mềm nhất. Liên quan đến 10 khoáng chất tham chiếu, được ấn định chỉ số độ cứng có điều kiện, một vị trí trong thang đo và chỉ số kỹ thuật số được xác định cho chất được thử nghiệm. Khoáng chất tham chiếu mềm nhất là talc. Nó có độ cứng Mohs là 1 và cứng nhất, kim cương, là 10.
Đánh giá độ cứng trên thang Mohs dựa trên nguyên tắc "mềm hơn - cứng hơn". Có thể xác định chính xác bao nhiêu lần, ví dụ, nhôm, có chỉ số trên thang Mohs là 2,75, mềm hơn vonfram (6,0), chỉ với kết quả đo dựa trên các phương pháp khác. Nhưng để xác định kim loại mềm nhất trong bảng tuần hoàn, bảng này là đủ.
Mềm nhất là các kim loại kiềm
Từ thang đo khoáng vật học Mohs, có thể thấy rằng mềm nhất là các chất liên quan đến kim loại kiềm. Ngay cả thủy ngân, quen thuộc với nhiều người từ chất lỏng từ nhiệt kế, có chỉ số độ cứng là 1,5. Mềm hơn nó là một số chất có các tính chất vật lý, cơ học và hóa học tương tự: liti (0,6 trên thang Mohs), natri (0,5), kali (0, 4), rubidi (0, 3). Kim loại mềm nhất là xêzi, có thang độ cứng Mohs là 0,2.
Tính chất vật lý và hóa học của kim loại kiềm được xác định bởi cấu hình điện tử của chúng. Nó chỉ khác một chút so với cấu trúc của khí trơ. Một điện tử nằm ở mức năng lượng bên ngoài có tính linh động, quyết định hoạt động hóa học cao. Các kim loại mềm nhất được đặc trưng bởi một độ bay hơi đặc biệt, chúng khó khai thác và bảo quản không thay đổi. Chúng có tương tác hóa học dữ dội với không khí, nước, oxy.
Hàng55
Tên "cesium" xuất phát từ tiếng Latinh caesius - "xanh da trời": trong quang phổ do một chất rất nóng phát ra, có thể nhìn thấy hai sọc sáng màu xanh lam trong dải hồng ngoại. Ở dạng tinh khiết, nó phản xạ ánh sáng tốt, trông giống như vàng nhạt và có màu vàng bạc. Cesium là kim loại mềm nhất trên thế giới, với chỉ số độ cứng Brinell là 0,15 MN / m2(0,015 kgf / cm2). Điểm nóng chảy: + 28,5 ° C, vì vậy ở điều kiện bình thường, ở nhiệt độ phòng, xêzi ở trạng thái bán lỏng.
Thật hiếmkim loại đắt tiền và phản ứng cực mạnh. Trong điện tử, kỹ thuật vô tuyến và công nghiệp hóa học công nghệ cao, xêzi và các hợp kim dựa trên nó ngày càng được sử dụng nhiều hơn và nhu cầu về nó không ngừng tăng lên. Hoạt động hóa học của nó, khả năng tạo thành các hợp chất có độ dẫn điện cao nhất đang được yêu cầu. Cesium là một thành phần quan trọng trong sản xuất các thiết bị quang học đặc biệt, đèn với các đặc tính độc đáo và các sản phẩm công nghệ cao khác. Đồng thời, độ mềm mại không phải là chất lượng được tìm kiếm nhiều nhất của nó.
