密度最大的金属是什么?
说起金属,我们总有说不完的话。早在春秋战国时期,我们就把金属当成了世界五大元素之一,就是所谓的金木水火土。只不过,当时人们认识到的金属,基本上只有金银铜铁锡这些。
到了近代,门捷列夫制定了元素周期表,人们才发现,世界上多种元素中,金属占据大多数。而多种元素组成的单质中,金属元素单质的密度又远远大于其他物质。
那么,世界上密度最大的金属是什么呢?
一般人一说密度大,就想到了铅。铅,毕竟,用铅作为配重是效率最高的方式。
如果仅仅看数据,密度最大的金属要么是锇,要么是铱。在室温和正常大气压力下,锇的计算密度为22.61克/cm,铱的计算密度为22.65克/cm。
而我们熟悉的铅,密度才11.g/cm,只有锇和铱的一半。
那么,锇和铱有什么用呢?
锇是铂族金属成员之一,元素符号Os,原子序数76,相对原子质量.2,属重铂族金属,是已知的密度最大的金属。
锇这种金属,最早来源于铂系矿石溶于王水后的渣子。当时化学家发现这种东西有一种臭味,就用希腊文臭味osme给他命名为osmium。其实金属锇没有臭味,有臭味的是四氧化锇,这种金属氧化物熔点只要41度,挥发后有刺激性气味。
单质的锇,是一种灰蓝色金属,质硬而脆,放在铁臼里捣,就会很容易地变成粉末,锇粉呈蓝黑色,且锇金属粉末可自燃。锇的蒸气有剧毒,会强烈地刺激人的眼部粘膜,严重时会造成失明。
锇作为一种有毒的危险品,有什么用处呢?锇在工业中常常被当成催化剂使用。合成氨和加氢反应中使用锇作为催化剂,可以获得较高转化率。在医学领域,人们使用的手术刀,往往是铂金里面加入少量锇,会形成硬度很大而且锋利的铂锇合金手术刀。同时,锇和铱做成合金后,会变得非常坚硬耐磨,可以做钟表和重要仪器的轴承,使用年限很长。
与锇金相似的铱金,也是密度很大的金属。
非常有趣的是,铱也是在王水溶解铂金的过程中发现的。
铱金的运用非常广泛。纯铱,铂铱合金,铱铑合金多用于制作科学仪器、热电偶、电阻线等。铂铱合金常常用于腐蚀性很长的场所,他们的机械强度也很好。含10%的铱和与90%的铂的铂铱合金,因膨胀系数极小,用来制造国际标准米尺,世界上的千克原器也曾是由铂铱合金制作的。
铱金运用很广泛,但是储存量却很小。铱是地球地壳中最稀有的元素之一,平均质量比例只有百万分之0.。金的丰度是它的40倍,铂是它的10倍,而银和汞都是它的80倍。科学家认为,铱金之所以在地球上存量很小,是因为当地球处在熔融状态时,铱金的高密度和亲铁性,让他沉降到了地核之中。
铱金火花塞
铱金为人们广泛得知,主要是两种情况。
一种是铱金钢笔。
年开始,一些钢笔生产商把铱金安装在金笔笔头。其中有名的派克51钢笔就用了钌﹣铱合金的笔尖。
事实上现在的钢笔基本都不含铱了,因为,作为笔尖,铱金的性能比不上钨金。
第二种是铱星计划。
年开始,美国摩托罗拉搞出来一种卫星移动通信系统,目的是通过卫星为人们进行自动通信。而为摩托罗拉提供通信支持的人造卫星,就是铱星。当时人们认为,只需要77颗卫星就能实现整个地球的通信,77颗卫星分为7条轨道,每一条轨道11个卫星,这种星座系统与铱金的原子核核外电子排布非常相似。于是,这套卫星系统叫做铱星系统。
不过铱星计划最终还是破产了,因为这种完全依靠人造卫星进行通信的方式,成本高、价格贵,很少有人能够承担得起。以中国市场为例,当时铱星公司认为在中国能发展10万用户,最终却只有几百人加入。年铱星公司申请破产保护,当时也才有2万用户。
除了铱金和锇金,你还知道哪些密度大的金属?