金屬化學之最，以及它們的用途

【專家解說】：▲密度最小的金屬是鋰，密度最大的金屬是鋨 在自然界，最輕的金屬是鋰。每立方厘米只有0.543克重，扔在水里會漂?。蝗绻娩囎鲆患茱w機，兩個人就能抬著它走、鋰有漂亮的銀白色的外表，個性活潑，有很強的化學反應能力，在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中用途很廣。特別是不久之前，鋰又和原子能工業(yè)結(jié)了緣。大家都聽說過威力強大的氫彈。但是，氫彈里裝的氫，是比普通氫重1倍的重氫(氘)或重2倍的超重氫(氚)、用鋰能夠生產(chǎn)出超重氫--氚，還能制造出氫化鋰、氘化鋰、氚化鋰。1967年6月17日，我國成功爆炸的第一顆氫、彈，“炸、藥”就是氫化鋰和氘化鋰。據(jù)計算，1千克氘化鋰的爆、炸力等于5萬噸烈性梯恩梯炸、藥。因此，人們把鋰叫做“高能金屬”。 自然界最重的金屬是鋨。它存在于鋨銥礦中，是一種灰藍色金屬，硬而脆，每立方厘米重達22.48克，為同體積鋰的41.35倍重。鋨銥合金可做金筆的筆尖，也可做鐘表或貴重儀器的軸承，十分耐磨。 ▲熔點最低的金屬是汞----38.9℃，常溫下呈液態(tài) 熔點最高的金屬為鎢---3410℃ 鎢是熔點最高的金屬，曾被人們稱為“耐高溫冠軍”。它的熔點高達攝氏3410度，每立方厘米重達19克多。鎢的硬度在金屬中也名列前茅。令人驚奇的是，這種熔點高、硬度大的金屬，卻有少見的可塑性，一根1千克重的鎢棒，可以拉成長達300多公里的細絲。這種細絲在攝氏3000度的高溫環(huán)境中，仍具有一定強度，而且發(fā)光效率高，使用壽命長，是制造各種燈泡燈絲的好材料。 鎢的最大用途，是制造鎢鋼。用鎢鋼打造工具，要比普通鋼工具強度提高幾倍、幾十倍；用鎢鋼制造炮筒、槍筒，在連續(xù)射擊時，即使筒身被彈丸摩擦得滾燙，仍能保持艮好彈性和機械強度。 ▲地殼中含量最多的金屬元素是鋁，占地殼質(zhì)量的7.73%。 目前世界上年產(chǎn)量最高用量最大用途最廣的金屬是鐵 ▲展性最強的金屬是金，延性最好的金屬是鉑 一克金能拉成長達3000米的金絲，380 克金拉成細絲，可以由北京沿鐵路線延伸到上海。 金能壓成厚約為0.0001毫米的金箔， 5 萬張疊加到一起，才有1 毫米厚。 　　　　　　　　　　　　　　 ▲導電導熱性最好的金屬是銀 ▲硬度最小的金屬是銫 硬度最大的金屬是鉻 素有“硬骨頭”美稱的鉻，是自然界最硬的金屬。鉻呈銀白色，化學性質(zhì)穩(wěn)定，在水和空氣中基本不生銹。它的主要用途是制造合金，煉制不銹鋼。不銹鋼的問世，被公認為20世紀最大技術(shù)發(fā)明之一，具有劃時代的意義。它不僅推動了醫(yī)療、儀表和國防工業(yè)的發(fā)展，而且也在食品加工、紡織印染、制煙造酒行業(yè)中大顯身手，屢立戰(zhàn)功。 質(zhì)地最軟的固體金屬是銫，它在攝氏28.5度的條件下就開始熔化。如果把銫放在手里，它很快就會化成液體。它比石蠟還軟，可以隨意切成各種形狀。銫的光電效應能力特別好，能使光信號變成電信號，是制造光電管的主要感光材料，電影、電視、無線電傳真都離不開銫。所以，銫獲得“光敏金屬”、“帶眼睛金屬”等稱號。 ▲抗腐性最強的金屬是鈮 鈮的抗腐蝕能力最強，把鈮放在空氣中十幾年，表面也不會生銹。英國化學家哈契特在1801年，第一個發(fā)現(xiàn)鈮元素。經(jīng)過人們艱苦勞動，直到1929年才制得純凈的金屬鈮。鈮不僅銀裝素裹，色澤可愛，而且質(zhì)地堅硬，非常耐腐蝕。把鈮放在濃熱的硝酸中兩個月，放在能夠消融黃金、白金的王水中六晝夜，結(jié)果它仍然是“面不改色”安然無恙!所以鈮被人們譽為“抗腐蝕大王”，在化學工業(yè)中被廣泛用來制造各種耐酸設備?！? ▲ 對人毒性最大的金屬是钚。其毒性為砒霜的4.86億倍，還是最強的致癌物質(zhì)，1×10-6克钚就能使人得癌。 ▲最貴的金屬是锎Cf最昂貴的金屬是锎，1 克锎價值1000 萬美元，為黃金價格的50 多萬倍。 ▲制造新型高速飛機最重要的金屬是鈦：，也被科學家稱為“21世紀的金屬”、“未來的鋼鐵”。 鈦的比強度在目前所有金屬材料中最高。許多新型的鈦合金，抗拉強度每平方毫米都在100千克以上。鈦既能經(jīng)受攝氏500度以上高溫的鍛煉，又抗得住攝氏零下100多度低溫的考驗。因此，鈦和鈦合金是制造飛機、火箭、導彈、潛艇不可缺少的材料。一架超音速遠程截擊機，用鈦量占其結(jié)構(gòu)總重量的95％。目前，全世界約有一半以上的鈦，用來制造飛機機體和噴氣發(fā)動機的主要零件。所以人們稱贊鈦是“金屬空間”。 ▲地球上最稀少的金屬是錸，可以用“鳳毛麟角”四個字來形容。1925年，德國兩位科學家諾達克和塔克用X射線從鉑礦中首次找到錸。到了1930年，錸的世界總產(chǎn)量也只有3克。目前，全世界生產(chǎn)的錸加起來也僅有10噸，少得可憐。為什么?這是因為錸在地殼中的蘊藏量非常少、在輝鉬礦中，錸的含量算是最高的了，但也僅僅為萬分之一。錸雖然稀少，但作用巨大。它是堅硬的銀白色金屬，比重很大，約為鐵的兩倍。其熔點高達3180攝氏度，而且化學性質(zhì)穩(wěn)定，能夠抵抗酸、堿、鹽對它的腐蝕。在冶金工業(yè)中，錸作為合金添加刑，能夠提高合金的性能，改善合金的組織機構(gòu)。一般情況下，純鎢和純鉬在溫度較低的環(huán)境中，會變得脆如玻璃，很難進行工藝加工，用途受到極大限制。但是，人們在鎢或鉬中加工適量的錸，制成鎢錸合金或鉬錸合金，合金就會具有良好的塑性，能夠加工成各種結(jié)構(gòu)材料，同時還會保持“三高” ：高硬度、高強度、高耐溫性。美國宇宙飛船上的很多零部件，都用這類錸合全制造。此外，錸還具有很高的硬度和機械強度，具有高電阻和其它電學特性。例如，一根比頭發(fā)還細的錸合金絲，能承受7千克的重力；一般電器設備中的電觸器，有時幾晝夜就損壞，而錸制電觸器可以使用數(shù)月甚至數(shù)年；普通鎢燈絲表面涂上一層錸，使用壽命可延長10倍。 ▲最大的自然金，是1872年10月19日希望之星金礦公司在澳大利亞希爾恩德地區(qū)發(fā)現(xiàn)的，重達214.3公斤。 最大的自然銀，是在墨西哥索諾拉地區(qū)發(fā)現(xiàn)的，重達1026.5公斤。 ▲最純的金屬，是用區(qū)域融熔技術(shù)提純的鍺，純度達“十三個九”（99.99999999999%）。 ▲海水中儲量最大的放射性元素是鈾，估計達四十億噸，是陸地上鈾的儲量的1544倍。 ▲最怕冷的金屬——錫。在溫度低于-13.2℃時，錫便開始崩碎當溫度低于-30～-40℃時，會立即變成粉末。這種現(xiàn)象常稱“錫疫”。