อันไหนแรงกว่าอิริเดียมหรือไททาเนียม? โลหะผสมที่ทนทานที่สุด

การใช้โลหะในชีวิตประจำวันเริ่มต้นตั้งแต่รุ่งอรุณของการพัฒนามนุษย์ และโลหะชนิดแรกคือทองแดง เนื่องจากมีอยู่ในธรรมชาติและสามารถแปรรูปได้ง่าย ไม่ใช่โดยไม่มีเหตุผลที่นักโบราณคดีในระหว่างการขุดค้นพบผลิตภัณฑ์และเครื่องใช้ในครัวเรือนต่าง ๆ ที่ทำจากโลหะนี้ ในกระบวนการวิวัฒนาการ ผู้คนค่อยๆ เรียนรู้ที่จะรวมโลหะต่างๆ เข้าด้วยกัน เพื่อให้ได้โลหะผสมที่ทนทานมากขึ้นซึ่งเหมาะสำหรับการสร้างเครื่องมือ และอาวุธในภายหลัง ทุกวันนี้ การทดลองยังคงดำเนินต่อไป ซึ่งทำให้สามารถระบุโลหะที่แข็งแกร่งที่สุดในโลกได้

10

มีความแข็งแรงจำเพาะสูง
ทนต่ออุณหภูมิสูง
ความหนาแน่นต่ำ;
ความต้านทานการกัดกร่อน
ความต้านทานทางกลและสารเคมี

ไทเทเนียมใช้ในอุตสาหกรรมทหาร เวชศาสตร์การบิน การต่อเรือ และการผลิตอื่นๆ

9

องค์ประกอบที่มีชื่อเสียงที่สุดซึ่งถือว่าเป็นหนึ่งในโลหะที่แข็งแกร่งที่สุดในโลกและภายใต้สภาวะปกติจะเป็นโลหะกัมมันตภาพรังสีที่อ่อนแอ ในธรรมชาติพบได้ทั้งในสภาพอิสระและในหินตะกอนที่เป็นกรด มันค่อนข้างหนัก กระจายอยู่ทั่วไปทุกที่ และมีคุณสมบัติพาราแมกเนติก ความยืดหยุ่น ความอ่อนตัว และความเหนียวสัมพัทธ์ ยูเรเนียมถูกใช้ในหลายพื้นที่ของการผลิต

8

ทังสเตน

เป็นที่รู้จักในฐานะโลหะทนไฟมากที่สุดเท่าที่มีอยู่ และเป็นหนึ่งในโลหะที่แข็งแกร่งที่สุดในโลก เป็นองค์ประกอบเฉพาะกาลที่มีสีเทาเงินเป็นประกาย มีความแข็งแรงสูง การหักเหของแสงได้ดีเยี่ยม และทนทานต่ออิทธิพลของสารเคมี เนื่องจากคุณสมบัติของมันจึงสามารถปลอมแปลงและดึงเป็นเกลียวบางได้ รู้จักกันในชื่อไส้หลอดทังสเตน

7

ในบรรดาตัวแทนของกลุ่มนี้ ถือว่าเป็นโลหะทรานซิชันความหนาแน่นสูงที่มีสีเงินขาว มันเกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปแบบบริสุทธิ์ แต่พบได้ในวัตถุดิบโมลิบดีนัมและทองแดง มีความแข็งและความหนาแน่นสูงและมีการหักเหของแสงที่ดีเยี่ยม มีความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นซึ่งไม่สูญหายไปเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำๆ รีเนียมเป็นโลหะที่มีราคาแพงและมีราคาสูง ใช้ในเทคโนโลยีสมัยใหม่และอิเล็กทรอนิกส์

6

โลหะสีเงิน-สีขาวแวววาวที่มีโทนสีน้ำเงินเล็กน้อย เป็นของกลุ่มแพลตตินัมและถือว่าเป็นหนึ่งในโลหะที่แข็งแกร่งที่สุดในโลก คล้ายกับอิริเดียม มีความหนาแน่นของอะตอมสูง มีความแข็งแรงและความแข็งสูง เนื่องจากออสเมียมเป็นโลหะแพลตตินัม จึงมีคุณสมบัติคล้ายกับอิริเดียม: การหักเหของแสง ความแข็ง ความเปราะบาง ความต้านทานต่อความเค้นเชิงกล รวมถึงอิทธิพลของสภาพแวดล้อมที่รุนแรง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการผ่าตัด กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน อุตสาหกรรมเคมี จรวด และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

5

เบริลเลียม

อยู่ในกลุ่มของโลหะและเป็นองค์ประกอบสีเทาอ่อนที่มีความแข็งสัมพัทธ์และความเป็นพิษสูง เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะตัว เบริลเลียมจึงถูกนำมาใช้ในพื้นที่การผลิตที่หลากหลาย:

พลังงานนิวเคลียร์;
วิศวกรรมการบินและอวกาศ
โลหะวิทยา;
เทคโนโลยีเลเซอร์
พลังงานนิวเคลียร์.

เนื่องจากมีความแข็งสูง เบริลเลียมจึงถูกนำมาใช้ในการผลิตโลหะผสมผสมและวัสดุทนไฟ

4

อันดับถัดไปในรายชื่อโลหะที่แข็งแกร่งที่สุดสิบชนิดในโลกคือโครเมียม ซึ่งเป็นโลหะแข็งที่มีความแข็งแรงสูงซึ่งมีสีขาวอมฟ้า ทนทานต่อด่างและกรด มันเกิดขึ้นในธรรมชาติในรูปแบบที่บริสุทธิ์ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และการผลิตต่างๆ โครเมียมใช้ในการสร้างโลหะผสมต่างๆ ที่ใช้ในการผลิตอุปกรณ์แปรรูปทางการแพทย์และเคมี เมื่อผสมกับเหล็กจะเกิดเป็นโลหะผสมที่เรียกว่าเฟอโรโครม ซึ่งใช้ในการผลิตเครื่องมือตัดโลหะ

3

แทนทาลัมสมควรได้รับเหรียญทองแดงในการจัดอันดับ เนื่องจากเป็นหนึ่งในโลหะที่แข็งแกร่งที่สุดในโลก เป็นโลหะสีเงินที่มีความแข็งสูงและมีความหนาแน่นของอะตอม เนื่องจากการก่อตัวของฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิว จึงมีสีตะกั่ว

คุณสมบัติที่โดดเด่นของแทนทาลัมคือมีความแข็งแรงสูง การหักเหของแสง ความต้านทานต่อการกัดกร่อน และความต้านทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง โลหะเป็นโลหะที่ค่อนข้างเหนียวและสามารถกลึงได้ง่าย วันนี้แทนทาลัมใช้สำเร็จแล้ว:

ในอุตสาหกรรมเคมี
ระหว่างการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
ในการผลิตโลหะวิทยา
เมื่อสร้างโลหะผสมทนความร้อน

2

อันดับที่สองในการจัดอันดับโลหะที่ทนทานที่สุดในโลกถูกครอบครองโดยรูทีเนียม ซึ่งเป็นโลหะสีเงินที่อยู่ในกลุ่มแพลตตินัม ลักษณะเฉพาะคือการมีสิ่งมีชีวิตอยู่ในเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ คุณสมบัติอันมีค่าของรูทีเนียม ได้แก่ ความแข็งแรงสูง ความแข็ง การหักเหของแสง ความทนทานต่อสารเคมี และความสามารถในการสร้างสารประกอบเชิงซ้อน รูทีเนียมถือเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาเคมีหลายชนิด และทำหน้าที่เป็นวัสดุสำหรับการผลิตอิเล็กโทรด หน้าสัมผัส และปลายมีคม

1

การจัดอันดับโลหะที่ทนทานที่สุดในโลกนำโดยอิริเดียม ซึ่งเป็นโลหะสีขาวเงิน แข็งและทนไฟที่อยู่ในกลุ่มแพลตตินัม ในธรรมชาติ ธาตุที่มีความแข็งแรงสูงนั้นหาได้ยากมากและมักจะรวมกับออสเมียม เนื่องจากความแข็งตามธรรมชาติ ทำให้ตัดเฉือนได้ยากและมีความทนทานต่อสารเคมีสูง อิริเดียมทำปฏิกิริยาได้ยากเมื่อสัมผัสกับฮาโลเจนและโซเดียมเปอร์ออกไซด์

โลหะนี้มีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวัน มันถูกเติมลงในไททาเนียม โครเมียม และทังสเตนเพื่อเพิ่มความต้านทานต่อสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ใช้ในการผลิตเครื่องเขียน และใช้ในเครื่องประดับเพื่อสร้างเครื่องประดับ ราคาของอิริเดียมยังคงสูงเนื่องจากการมีอยู่อย่างจำกัดในธรรมชาติ

มีความแข็งแรงจำเพาะสูง
ทนต่ออุณหภูมิสูง
ความหนาแน่นต่ำ;
ความต้านทานการกัดกร่อน
ความต้านทานทางกลและสารเคมี

พลังงานนิวเคลียร์;
วิศวกรรมการบินและอวกาศ
โลหะวิทยา;
เทคโนโลยีเลเซอร์
พลังงานนิวเคลียร์.

ในอุตสาหกรรมเคมี
ระหว่างการก่อสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
ในการผลิตโลหะวิทยา
เมื่อสร้างโลหะผสมทนความร้อน

โลหะรวมถึงสารที่มีคุณสมบัติเฉพาะของมัน ในกรณีนี้ จะคำนึงถึงความเหนียวและความอ่อนตัวสูง รวมถึงค่าการนำไฟฟ้า และพารามิเตอร์อื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งด้วย โลหะชนิดใดที่แข็งแกร่งที่สุดสามารถดูได้จากข้อมูลด้านล่าง

เกี่ยวกับโลหะในธรรมชาติ

คำว่า "โลหะ" มาจากภาษารัสเซียจากภาษาเยอรมัน ตั้งแต่ศตวรรษที่ 16 มีการค้นพบสิ่งนี้ในหนังสือแม้ว่าจะค่อนข้างหายากก็ตาม ต่อมาในยุคของพระเจ้าปีเตอร์ที่ 1 เริ่มมีการใช้บ่อยขึ้น และจากนั้นคำนี้ก็มีความหมายทั่วไปว่า "แร่ แร่ โลหะ" และเฉพาะช่วงกิจกรรมของ M.V. เท่านั้น Lomonosov แนวคิดเหล่านี้แตกต่าง

ในธรรมชาติโลหะจะพบได้น้อยมากในรูปแบบที่บริสุทธิ์ โดยพื้นฐานแล้ว พวกมันเป็นส่วนหนึ่งของแร่ต่างๆ และยังก่อตัวเป็นสารประกอบต่างๆ เช่น ซัลไฟด์ ออกไซด์ คาร์บอเนต และอื่นๆ เพื่อให้ได้โลหะบริสุทธิ์ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการใช้งานในอนาคต พวกเขาจำเป็นต้องแยกออกแล้วทำให้บริสุทธิ์ หากจำเป็น ให้ผสมโลหะ - เติมสิ่งเจือปนพิเศษเพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติ ปัจจุบันมีการจำแนกแร่โลหะประเภทเหล็ก ได้แก่ แร่เหล็ก และแร่อโลหะ โลหะมีค่าหรือโลหะมีตระกูล ได้แก่ ทองคำ แพลทินัม และเงิน

มีโลหะแม้กระทั่งในร่างกายมนุษย์ แคลเซียม โซเดียม แมกนีเซียม ทองแดง เหล็ก - นี่คือรายการของสารเหล่านี้ที่พบในปริมาณที่มากที่สุด

โลหะจะถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งานต่อไป:

วัสดุก่อสร้าง มีการใช้ทั้งโลหะและโลหะผสมที่มีคุณสมบัติที่ดีขึ้นอย่างมาก ในกรณีนี้ จะต้องคำนึงถึงความแข็งแรง ความสามารถในการซึมผ่านของของเหลวและก๊าซ และความสม่ำเสมอได้
วัสดุสำหรับเครื่องมือ ส่วนใหญ่มักหมายถึงชิ้นงาน เหล็กกล้าเครื่องมือและโลหะผสมแข็งเหมาะสำหรับจุดประสงค์นี้
วัสดุไฟฟ้า. โลหะดังกล่าวใช้เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี ที่พบมากที่สุดคือทองแดงและอลูมิเนียม นอกจากนี้ยังใช้เป็นวัสดุที่มีความต้านทานสูง - นิกโครมและอื่น ๆ

โลหะที่แข็งแกร่งที่สุด

ความแข็งแกร่งของโลหะคือความสามารถในการต้านทานการทำลายล้างภายใต้อิทธิพลของความเค้นภายในซึ่งอาจเกิดขึ้นเมื่อแรงภายนอกมีอิทธิพลต่อวัสดุเหล่านี้ นี่เป็นคุณสมบัติของโครงสร้างในการรักษาลักษณะของมันไว้ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง

โลหะผสมหลายชนิดค่อนข้างแข็งแรงและทนทานไม่เพียงแต่ต่ออิทธิพลทางกายภาพเท่านั้น แต่ยังรวมถึงทางเคมีด้วย ไม่ใช่โลหะบริสุทธิ์ มีโลหะที่เรียกได้ว่าทนทานที่สุด ไทเทเนียมซึ่งหลอมละลายที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,941 K (1,660 ± 20 ° C) ยูเรเนียมซึ่งเป็นโลหะกัมมันตภาพรังสี ทังสเตนทนไฟ ซึ่งเดือดที่อุณหภูมิอย่างน้อย 5,828 K (5555 ° C) ตลอดจนผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่มีคุณสมบัติเฉพาะและมีความจำเป็นในกระบวนการผลิตชิ้นส่วน เครื่องมือ และวัตถุต่างๆ โดยใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุด ห้าสิ่งที่ทนทานที่สุด ได้แก่ โลหะที่มีคุณสมบัติอยู่แล้วซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคส่วนต่าง ๆ ของเศรษฐกิจของประเทศและใช้ในการทดลองและพัฒนาทางวิทยาศาสตร์

พบในแร่โมลิบดีนัมและวัตถุดิบทองแดง มีความแข็งและความหนาแน่นสูง ทนไฟมาก ความแรงของมันไม่สามารถลดลงได้แม้จะอยู่ภายใต้อิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่สำคัญก็ตาม ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และวิธีการทางเทคนิคมากมาย

โลหะหายากที่มีโทนสีเทาเงินและเกิดผลึกเป็นมันเงาเมื่อแตกหัก สิ่งที่น่าสนใจคือผลึกเบริลเลียมมีรสหวานเล็กน้อย ซึ่งเดิมเรียกว่า "กลูซิเนียม" ซึ่งแปลว่า "หวาน" ต้องขอบคุณโลหะนี้จึงมีเทคโนโลยีใหม่เกิดขึ้นซึ่งใช้ในการสังเคราะห์หินเทียม - มรกต, อความารีนสำหรับความต้องการของอุตสาหกรรมเครื่องประดับ เบริลเลียมถูกค้นพบขณะศึกษาคุณสมบัติของเบริลซึ่งเป็นหินกึ่งมีค่า ในปี ค.ศ. 1828 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน เอฟ. โวลเลอร์ ได้รับเบริลเลียมโลหะ มันไม่โต้ตอบกับรังสีเอกซ์ดังนั้นจึงถูกใช้อย่างแข็งขันเพื่อสร้างอุปกรณ์พิเศษ นอกจากนี้ โลหะผสมเบริลเลียมยังใช้ในการผลิตตัวสะท้อนนิวตรอนและตัวหน่วงสำหรับการติดตั้งในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ คุณสมบัติทนไฟและป้องกันการกัดกร่อน ค่าการนำความร้อนสูง ทำให้เป็นองค์ประกอบที่ขาดไม่ได้ในการสร้างโลหะผสมที่ใช้ในการก่อสร้างเครื่องบินและอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

โลหะนี้ถูกค้นพบในเทือกเขาอูราลตอนกลาง M.V. เขียนเกี่ยวกับเขา Lomonosov ในงานของเขา "รากฐานแรกของโลหะวิทยา" ในปี 1763 เป็นที่แพร่หลายมากแหล่งสะสมที่มีชื่อเสียงและกว้างขวางที่สุดตั้งอยู่ในแอฟริกาใต้คาซัคสถานและรัสเซีย (เทือกเขาอูราล) เนื้อหาของโลหะนี้ในแร่มีความแตกต่างกันอย่างมาก สีของมันคือสีฟ้าอ่อนและมีสีอ่อน ในรูปแบบบริสุทธิ์นั้นยากมากและสามารถแปรรูปได้ค่อนข้างดี ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบสำคัญสำหรับการสร้างโลหะผสมเหล็ก โดยเฉพาะเหล็กกล้าไร้สนิม ที่ใช้ในอุตสาหกรรมการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าและการบินและอวกาศ โลหะผสมกับเหล็ก เฟอโรโครม เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการผลิตเครื่องมือตัดโลหะ

โลหะนี้ถือว่ามีคุณค่าเนื่องจากคุณสมบัติของมันต่ำกว่าโลหะมีตระกูลเพียงเล็กน้อยเท่านั้น มีความต้านทานต่อกรดต่างๆได้ดีและไม่ไวต่อการกัดกร่อน แทนทาลัมใช้ในการออกแบบและสารประกอบต่างๆ สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างซับซ้อนและเป็นพื้นฐานสำหรับการผลิตกรดอะซิติกและฟอสฟอริก โลหะนี้ใช้ในการแพทย์เพราะสามารถใช้ร่วมกับเนื้อเยื่อของมนุษย์ได้ อุตสาหกรรมจรวดต้องการโลหะผสมทนความร้อนของแทนทาลัมและทังสเตน เนื่องจากสามารถทนต่ออุณหภูมิได้ 2,500 °C ตัวเก็บประจุแทนทาลัมถูกติดตั้งบนอุปกรณ์เรดาร์และใช้ในระบบอิเล็กทรอนิกส์เป็นเครื่องส่งสัญญาณ

อิริเดียมถือเป็นหนึ่งในโลหะที่แข็งแกร่งที่สุดในโลก โลหะเป็นสีเงินและแข็งมาก จัดเป็นโลหะกลุ่มแพลทินัม เป็นการยากที่จะดำเนินการและยิ่งกว่านั้นคือวัสดุทนไฟ อิริเดียมแทบไม่ทำปฏิกิริยากับสารกัดกร่อน มันถูกใช้ในหลายอุตสาหกรรม รวมถึงในอุตสาหกรรมอัญมณี การแพทย์ และเคมีภัณฑ์ ช่วยเพิ่มความต้านทานของสารประกอบทังสเตน โครเมียม และไทเทเนียมต่อสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดได้อย่างมาก อิริเดียมบริสุทธิ์ไม่เป็นพิษ แต่อาจมีสารประกอบแต่ละตัวอยู่

แม้ว่าโลหะหลายชนิดจะมีลักษณะที่เหมาะสม แต่ก็ค่อนข้างยากที่จะระบุได้อย่างชัดเจนว่าโลหะใดเป็นโลหะที่แข็งแกร่งที่สุดในโลก เมื่อต้องการทำเช่นนี้ พารามิเตอร์ทั้งหมดจะได้รับการศึกษาตามระบบการวิเคราะห์ต่างๆ แต่ในปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ทุกคนอ้างว่าอิริเดียมครองอันดับหนึ่งในแง่ของความแข็งแกร่งอย่างมั่นใจ

ผู้ชื่นชอบข้อเท็จจริงที่น่าสนใจหลายคนสนใจคำถามนี้ โลหะชนิดใดที่ยากที่สุด? และมันไม่ง่ายเลยที่จะตอบคำถามนี้ทันที แน่นอนว่าครูสอนเคมีคนไหนก็พูดถูกได้ง่ายโดยไม่ต้องคิด แต่ในหมู่ประชาชนทั่วไปที่เรียนวิชาเคมีในโรงเรียนครั้งสุดท้ายคงมีน้อยคนที่จะตอบได้อย่างถูกต้องและรวดเร็ว นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าตั้งแต่วัยเด็กทุกคนคุ้นเคยกับการทำของเล่นต่าง ๆ จากลวดและจำได้ดีว่าทองแดงและอลูมิเนียมนั้นนิ่มและโค้งงอได้ดี แต่ในทางกลับกันเหล็กนั้นไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะให้รูปร่างตามที่ต้องการ บุคคลหนึ่งเกี่ยวข้องกับโลหะที่มีชื่อทั้งสามบ่อยที่สุด ดังนั้นเขาจึงไม่พิจารณาผู้สมัครคนอื่นด้วยซ้ำ แต่เหล็กไม่ใช่โลหะที่แข็งที่สุดในโลกอย่างแน่นอน พูดตามตรง เป็นที่น่าสังเกตว่านี่ไม่ใช่โลหะเลยในแง่เคมี แต่เป็นสารประกอบของเหล็กและคาร์บอน

ไทเทเนียมคืออะไร?

โลหะที่แข็งที่สุดคือไทเทเนียม ไทเทเนียมบริสุทธิ์ได้รับครั้งแรกในปี 1925 การค้นพบนี้สร้างความฮือฮาในวงการวิทยาศาสตร์ นักอุตสาหกรรมดึงความสนใจไปที่วัสดุใหม่ทันทีและชื่นชมคุณประโยชน์ของการใช้งาน ตามเวอร์ชันอย่างเป็นทางการ โลหะที่แข็งที่สุดในโลกได้ชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่ไททันส์ที่ทำลายไม่ได้ซึ่งตามตำนานเทพเจ้ากรีกโบราณเป็นผู้ก่อตั้งโลก

ตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าปริมาณไทเทเนียมทั่วโลกในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 730 ล้านตัน ด้วยอัตราการสกัดวัตถุดิบฟอสซิลในปัจจุบันจะมีเพียงพอต่ออีก 150 ปี ไทเทเนียมอยู่ในอันดับที่ 10 ในด้านปริมาณสำรองธรรมชาติในบรรดาโลหะที่รู้จักทั้งหมด ผู้ผลิตไทเทเนียมรายใหญ่ที่สุดของโลกคือบริษัทรัสเซีย VSMPO-Avisma ซึ่งตอบสนองความต้องการทั่วโลกได้มากถึง 35% บริษัทมีส่วนร่วมในวงจรการประมวลผลเต็มรูปแบบตั้งแต่การขุดแร่ไปจนถึงการผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ ครอบครองประมาณ 90% ของตลาดการผลิตไทเทเนียมของรัสเซีย สินค้าสำเร็จรูปประมาณ 70% ถูกส่งออก

ไทเทเนียมเป็นโลหะสีเงินอ่อน มีจุดหลอมเหลว 1,670 องศาเซลเซียส มีฤทธิ์ทางเคมีสูงเมื่อได้รับความร้อนเท่านั้น ภายใต้สภาวะปกติ จะไม่ทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบและสารประกอบทางเคมีส่วนใหญ่ ไม่พบในธรรมชาติในรูปแบบที่บริสุทธิ์ พบได้ทั่วไปในรูปของแร่รูไทล์ (ไทเทเนียมไดออกไซด์) และอิลเมไนต์ (สารที่ซับซ้อนประกอบด้วยแร่ไทเทเนียมไดออกไซด์และเหล็กออกไซด์) ไทเทเนียมบริสุทธิ์ถูกแยกได้โดยการเผาแร่ด้วยคลอรีน จากนั้นแทนที่โลหะที่มีฤทธิ์มากกว่า (โดยปกติคือแมกนีเซียม) ออกจากเตตระคลอไรด์ที่ได้

การใช้งานทางอุตสาหกรรมของไทเทเนียม

โลหะที่แข็งที่สุดมีการใช้งานที่หลากหลายในหลายอุตสาหกรรม อะตอมที่จัดเรียงแบบอสัณฐานทำให้ไทเทเนียมมีความต้านทานแรงดึงและแรงบิดในระดับสูงสุด ทนต่อแรงกระแทกได้ดี และมีคุณสมบัติทางแม่เหล็กสูง โลหะนี้ใช้เพื่อสร้างตัวขนส่งทางอากาศและขีปนาวุธ สามารถรับมือกับน้ำหนักมหาศาลที่รถยนต์ต้องเผชิญบนที่สูงได้เป็นอย่างดี ไทเทเนียมยังใช้ในการผลิตตัวเรือสำหรับเรือดำน้ำเนื่องจากสามารถทนต่อแรงดันสูงที่ระดับความลึกมาก

ในอุตสาหกรรมการแพทย์ โลหะถูกนำมาใช้ในการผลิตฟันปลอมและรากฟันเทียม รวมถึงเครื่องมือผ่าตัด ธาตุนี้ถูกเติมเป็นสารเติมแต่งอัลลอยด์ให้กับเหล็กบางเกรด ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงและต้านทานการกัดกร่อน ไทเทเนียมเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการหล่อเนื่องจากมีพื้นผิวที่เรียบเนียนอย่างสมบูรณ์แบบ ยังใช้ทำเครื่องประดับและของตกแต่งอีกด้วย สารประกอบไทเทเนียมก็ถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันเช่นกัน ไดออกไซด์ใช้ทำสี ล้างปูน และเติมลงในกระดาษและพลาสติก

เกลือไทเทเนียมอินทรีย์ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการชุบแข็งในการผลิตสีและสารเคลือบเงา เครื่องมือและสิ่งที่แนบมาต่างๆ สำหรับการแปรรูปและการเจาะโลหะอื่นๆ ทำจากไทเทเนียมคาร์ไบด์ ในงานวิศวกรรมความแม่นยำ ไททาเนียมอลูมิไนด์ถูกใช้เพื่อผลิตชิ้นส่วนที่ทนทานต่อการสึกหรอและมีความปลอดภัยสูง

นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันได้โลหะผสมที่แข็งที่สุดในปี 2554 ส่วนประกอบประกอบด้วยแพลเลเดียม ซิลิคอน ฟอสฟอรัส เจอร์เมเนียม และเงิน วัสดุใหม่นี้เรียกว่า "แก้วโลหะ" เป็นการผสมผสานระหว่างความแข็งของแก้วและความเป็นพลาสติกของโลหะ ส่วนหลังช่วยป้องกันรอยแตกร้าวไม่ให้กระจายเหมือนกระจกมาตรฐาน โดยธรรมชาติแล้ว วัสดุดังกล่าวไม่ได้ถูกนำไปผลิตอย่างแพร่หลาย เนื่องจากส่วนประกอบ โดยเฉพาะแพลเลเดียม เป็นโลหะหายากและมีราคาแพงมาก

ในขณะนี้ ความพยายามของนักวิทยาศาสตร์มุ่งเป้าไปที่การค้นหาส่วนประกอบทางเลือกที่จะรักษาคุณสมบัติที่ได้รับ แต่ลดต้นทุนการผลิตลงอย่างมาก อย่างไรก็ตาม ชิ้นส่วนบางส่วนสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศได้ผลิตจากโลหะผสมที่เกิดขึ้นแล้ว หากสามารถนำองค์ประกอบอื่นมาใช้ในโครงสร้างได้ และวัสดุเริ่มแพร่หลาย ก็ค่อนข้างเป็นไปได้ที่มันจะกลายเป็นโลหะผสมที่ได้รับความนิยมมากที่สุดแห่งหนึ่งในอนาคต

โลกของเราเต็มไปด้วยข้อเท็จจริงที่น่าทึ่งซึ่งหลายคนสนใจ คุณสมบัติของโลหะชนิดต่างๆก็ไม่มีข้อยกเว้น ในบรรดาองค์ประกอบเหล่านี้ซึ่งมี 94 ชิ้นในโลก มีความเหนียวและอ่อนตัวได้มากที่สุด และยังมีองค์ประกอบที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูงหรือค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานสูง บทความนี้จะพูดถึงโลหะที่แข็งที่สุด รวมถึงคุณสมบัติเฉพาะตัวของโลหะเหล่านั้น

อิริเดียมอยู่ในอันดับแรกในรายการโลหะที่มีความแข็งมากที่สุด มันถูกค้นพบเมื่อต้นศตวรรษที่ 19 โดยนักเคมีชาวอังกฤษ Smithson Tennant อิริเดียมมีคุณสมบัติทางกายภาพดังต่อไปนี้:

มีสีเงินสีขาว
จุดหลอมเหลวของมันคือ 2466 o C;
จุดเดือด – 4428 o C;
ความต้านทาน – 5.3·10−8โอห์ม·ม.

เนื่องจากอิริเดียมเป็นโลหะที่แข็งที่สุดในโลก จึงแปรรูปได้ยาก แต่ยังคงใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ใช้ทำลูกบอลขนาดเล็กเพื่อใช้ทำไส้ปากกา อิริเดียมใช้สร้างส่วนประกอบสำหรับจรวดอวกาศ ชิ้นส่วนสำหรับรถยนต์ และอื่นๆ

อิริเดียมน้อยมากเกิดขึ้นในธรรมชาติ การค้นพบโลหะนี้เป็นหลักฐานประเภทหนึ่งที่แสดงว่าอุกกาบาตตกลงในบริเวณที่ถูกค้นพบ ร่างกายของจักรวาลเหล่านี้ประกอบด้วยโลหะจำนวนมาก นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าโลกของเราอุดมไปด้วยอิริเดียมเช่นกัน แต่เงินฝากนั้นอยู่ใกล้กับแกนกลางของโลกมากกว่า

ตำแหน่งที่สองในรายการของเราไปที่รูทีเนียม การค้นพบโลหะสีเงินเฉื่อยนี้เป็นของนักเคมีชาวรัสเซีย Karl Klaus ซึ่งสร้างขึ้นในปี 1844 องค์ประกอบนี้เป็นของกลุ่มแพลตตินัม มันเป็นโลหะที่หายาก นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุได้ว่าบนโลกนี้มีรูทีเนียมประมาณ 5,000 ตัน สามารถสกัดโลหะได้ประมาณ 18 ตันต่อปี

เนื่องจากรูทีเนียมมีปริมาณจำกัดและมีต้นทุนสูง จึงไม่ค่อยมีการใช้ในอุตสาหกรรม มันถูกใช้ในกรณีต่อไปนี้:

เติมไทเทเนียมจำนวนเล็กน้อยเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติการกัดกร่อน
โลหะผสมกับแพลตตินัมใช้เพื่อสร้างหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าที่มีความทนทานสูง
รูทีเนียมมักใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาเคมี

โลหะที่เรียกว่าแทนทาลัมซึ่งค้นพบในปี 1802 อยู่ในอันดับที่สามในรายการของเรา ถูกค้นพบโดยนักเคมีชาวสวีเดน A.G. Ekeberg เชื่อกันมานานแล้วว่าแทนทาลัมนั้นเหมือนกับไนโอเบียม แต่ไฮน์ริช โรส นักเคมีชาวเยอรมันสามารถพิสูจน์ได้ว่าองค์ประกอบเหล่านี้เป็นสององค์ประกอบที่แตกต่างกัน นักวิทยาศาสตร์ เวอร์เนอร์ โบลตัน จากประเทศเยอรมนี สามารถแยกแทนทาลัมในรูปแบบบริสุทธิ์ได้ในปี 1922 นี่เป็นโลหะที่หายากมาก แหล่งแร่แทนทาลัมที่ใหญ่ที่สุดถูกค้นพบในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย

เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะตัว แทนทาลัมจึงเป็นโลหะที่เป็นที่ต้องการอย่างมาก มันถูกใช้ในด้านต่าง ๆ :

ในทางการแพทย์ แทนทาลัมใช้ทำลวดและองค์ประกอบอื่นๆ ที่สามารถยึดเนื้อเยื่อไว้ด้วยกันและยังทำหน้าที่แทนกระดูกอีกด้วย
โลหะผสมกับโลหะนี้มีความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงใช้ในการผลิตอุปกรณ์การบินและอวกาศและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
แทนทาลัมยังใช้เพื่อสร้างพลังงานในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์
องค์ประกอบนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี

โครเมียมเป็นหนึ่งในโลหะที่แข็งที่สุด มันถูกค้นพบในรัสเซียในปี พ.ศ. 2306 ในแหล่งสะสมในเทือกเขาอูราลตอนเหนือ มีสีขาวอมฟ้าแม้ว่าจะมีบางกรณีที่ถือว่าเป็นโลหะสีดำก็ตาม Chrome ไม่สามารถเรียกได้ว่าเป็นโลหะหายาก ประเทศต่อไปนี้อุดมไปด้วยเงินฝาก:

คาซัคสถาน;
รัสเซีย;
มาดากัสการ์;
ซิมบับเว

มีเงินฝากโครเมียมในประเทศอื่นเช่นกัน โลหะนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาต่างๆ ของโลหะวิทยา วิทยาศาสตร์ วิศวกรรมเครื่องกล และอื่นๆ

ตำแหน่งที่ห้าในรายการโลหะที่แข็งที่สุดตกเป็นของเบริลเลียม การค้นพบนี้เป็นของนักเคมี Louis Nicolas Vauquelin จากฝรั่งเศสซึ่งสร้างขึ้นในปี 1798 โลหะนี้มีสีเงินสีขาว แม้จะมีความแข็ง แต่เบริลเลียมก็เป็นวัสดุที่เปราะซึ่งทำให้แปรรูปได้ยากมาก ใช้เพื่อสร้างลำโพงคุณภาพสูง มันถูกใช้เพื่อสร้างเชื้อเพลิงเครื่องบินและวัสดุทนไฟ โลหะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างเทคโนโลยีการบินและอวกาศและระบบเลเซอร์ นอกจากนี้ยังใช้ในพลังงานนิวเคลียร์และในการผลิตอุปกรณ์เอ็กซ์เรย์อีกด้วย

รายชื่อโลหะที่แข็งที่สุดยังรวมถึงออสเมียมด้วย เป็นธาตุที่อยู่ในกลุ่มแพลตตินัมและมีคุณสมบัติคล้ายกับอิริเดียม โลหะทนไฟนี้ทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง มีความหนาแน่นสูง และแปรรูปได้ยาก มันถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์ Smithson Tennant จากประเทศอังกฤษในปี 1803 โลหะนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ องค์ประกอบของเครื่องกระตุ้นหัวใจนั้นทำมาจากมัน และยังใช้เพื่อสร้างลิ้นหัวใจในปอดด้วย นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมีและเพื่อวัตถุประสงค์ทางการทหาร

รีเนียมโลหะเงินทรานซิชันอยู่ในอันดับที่ 7 ในรายการของเรา ข้อสันนิษฐานเกี่ยวกับการมีอยู่ขององค์ประกอบนี้เกิดขึ้นโดย D.I. Mendeleev ในปี พ.ศ. 2414 และนักเคมีจากประเทศเยอรมนีสามารถค้นพบมันได้ในปี พ.ศ. 2468 เพียง 5 ปีหลังจากนั้น ก็เป็นไปได้ที่จะสามารถสกัดโลหะที่หายาก ทนทาน และทนไฟนี้ได้ ในเวลานั้นสามารถรับรีเนียมได้ 120 กิโลกรัมต่อปี ขณะนี้ปริมาณการผลิตโลหะต่อปีเพิ่มขึ้นเป็น 40 ตัน ใช้สำหรับการผลิตตัวเร่งปฏิกิริยา นอกจากนี้ยังใช้ทำหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าที่สามารถทำความสะอาดตัวเองได้

ทังสเตนสีเทาเงินไม่ได้เป็นเพียงโลหะที่แข็งที่สุดชนิดหนึ่งเท่านั้น แต่ยังนำไปสู่การหักเหของแสงอีกด้วย สามารถละลายได้ที่อุณหภูมิ 3422 o C เท่านั้น ด้วยคุณสมบัตินี้จึงใช้เพื่อสร้างองค์ประกอบหลอดไส้ โลหะผสมที่ทำจากองค์ประกอบนี้มีความแข็งแรงสูงและมักใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางทหาร ทังสเตนยังใช้ทำเครื่องมือผ่าตัดอีกด้วย นอกจากนี้ยังใช้ทำภาชนะสำหรับเก็บสารกัมมันตภาพรังสี

โลหะที่แข็งที่สุดชนิดหนึ่งคือยูเรเนียม มันถูกค้นพบในปี 1840 โดยนักเคมี Peligo D.I. Mendeleev มีส่วนช่วยอย่างมากในการศึกษาคุณสมบัติของโลหะนี้ นักวิทยาศาสตร์ A. A. Becquerel ค้นพบคุณสมบัติกัมมันตภาพรังสีของยูเรเนียมในปี พ.ศ. 2439 จากนั้นนักเคมีจากฝรั่งเศสได้เรียกรังสีเบกเคอเรลของโลหะที่ตรวจพบ ยูเรเนียมมักพบในธรรมชาติ ประเทศที่มีแหล่งแร่ยูเรเนียมมากที่สุด ได้แก่ ออสเตรเลีย คาซัคสถาน และรัสเซีย

อันดับสุดท้ายในสิบอันดับแรกของโลหะที่แข็งที่สุดตกเป็นของไทเทเนียม เป็นครั้งแรกที่นักเคมี J. Ya. Berzelius จากสวีเดนได้รับธาตุนี้ในรูปแบบบริสุทธิ์ในปี พ.ศ. 2368 ไทเทเนียมเป็นโลหะสีขาวเงินน้ำหนักเบาซึ่งมีความทนทานสูงและทนทานต่อการกัดกร่อนและความเค้นเชิงกล โลหะผสมไทเทเนียมถูกนำมาใช้ในสาขาวิศวกรรมเครื่องกล การแพทย์ และอุตสาหกรรมเคมีหลายสาขา