какой металл может таять в руках

Какой металл тает в руке?

На Земле много удивительного. Например, мы привыкли к тому, что металлы — твердые химические вещества. Скажем, медь, железо и так далее… Или же жидкие металлы — ртуть. Однако имеется и вовсе невероятный (на первый взгляд) металл, который при комнатной температуре быстро тает в руке.

Первым в мире научно предсказал открытие столь необычного металла создатель периодической системы химических элементов Дмитрий Иванович Менделеев.

В разработанном периодическом законе он специально оставил места в таблице для элементов, которые еще не обнаружила наука в природе, но вероятность обнаружения которых была очень велика. Подразумевалось нахождение наукой аналогов алюминия и кремния. Дмитрий Иванович даже описал свойства веществ, которые откроют в будущем. Более того, он даже указал способ, каким их откроют — спектроскопия (выявление в спектре по новым в нем линиям).

Все потом именно так и произошло в дальнейшем. В 1875 году французский ученый в области химии Поль Эмиль Лекок де Буабодран увидел в спектре цинковой обманки две новые линии фиолетового цвета. Линии эти явно принадлежали какому-то неизвестному веществу, присутствующему в исследуемом образце цинковой обманки.
Поль Эмиль Лекок де Буабодран
Фото: ru.wikipedia.org

О своем открытии ученый позже сделал доклад в академии наук Франции. При этом предложил свое название новому открытому химическому элементу — галлий. Название было в академии единодушно принято, поскольку оно указывало на родину научного открытия. Как известно, Франция в эпоху могущества Рима называлась Gallium.

С открытием галлия связана интересная история. Менделеев, узнав из журнала об открытии, написал во Францию письмо на тот счет, что под это вещество он уже оставил в своей таблице свободную клетку. Галлий ее может занять, но при условии, что во Франции исправят ошибки с его описанием. Дело в том, что Поль Эмиль Лекоком де Буабодран неверно указал атомный и удельный вес нового химического элемента.

Во Франции более тщательно изучили вещество и признали правоту Менделеева. Это сделал сам Поль Эмиль Лекоком де Буабодран, написав письмо Дмитрию Ивановичу. И. Н. Крамской, «Портрет химика Дмитрия Ивановича Менделеева», 1878 г.
Фото: artchive.ru

Чтобы не утомлять читателя описанием свойств галлия, отмечу только одно его свойство:

Галлий может находиться и в жидком состоянии. Известны и его сплавы с другими металлами. Однако это очень дорогой металл. Добывают его с большим трудом, так как галлий находится в соединениях в крайне маленьком количестве — считанные граммы на тонну руды. Но востребованность его в мире постоянно растет.

Основной потребитель галлия — электронная промышленность. А она стремительно развивается. Увеличивающийся спрос диктует и цены. На мировом рынке металлов тонну галлия можно нынче купить, заплатив почти два миллиона американских долларов! Галлий. Мягкий хрупкий металл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком
Фото: ru.wikipedia.org

Так что если кто-то пожелает удивить друзей и знакомых тем, как на его ладони тает кусочек настоящего металла (а не окрашенного под прикольный фокус кубика льда), то ему потребуется основательно потратиться. Потратиться не только на сам металл, но и на устройство, поддерживающее внутри себя постоянную температуру существенно ниже температуры тела человека.

Источник

12 физ. и хим. характеристик металла, что плавится в руках

Металл который плавится в руке: понятие легкоплавкости + характеристика галлия + разбор термодинамических свойств химического элемента + физические/химические свойства металла + его область применения.

Многие из нас видели в интернете фото металла, который плавится в руке. Единственный химический элемент в природе, который может безопасно для здоровья человека, провернуть подобный трюк – галлий.

В сегодняшней статье мы разберем отличительные свойства группы легкоплавких металлов + предоставим характеристику элемента, тающего в руках его владельца.

Понятие легкоплавких металлов/сплавов

Легкоплавкость – понятие растяжимое, особенно это актуально для промышленности. В химии легкоплавкими считаются элементы группы металлов + их сплавы, температура плавления которых ниже порога в 1000 градусов Цельсия.

Если температура плавления металла превышает 1 500 градусов Цельсия – его принято выделять в группу тугоплавких. Диаграмма выше четко дает понять, куда какой металл следует относить.

Обратите внимание: минимальная температура плавления у ртути — 39 градусов. Именно благодаря такому физическому свойству, мы можем наблюдать химический элемент в постоянно жидком состоянии.

Теперь пройдемся по легкоплавким сплавам. В своем большинстве – это сплавы эвтектического типа, пиковая температура плавления которых не превышает 232 градусов по Цельсию. В основе производства легкоплавких сплавов лежат легкоплавкие металлы – олово, висмут, таллий, галлий и другие.

Область применения легкоплавких металлов/сплавов:

Низкая температура плавления является базовых свойством, которое требуется от легкоплавких металлов и сплавов. Вторичные параметры, которые берутся во внимание в различных областях использования – плотность, прочность на разрыв и инертность в химическом плане.

Галлий: металл, который плавится в руках

1) Общая информация по элементу

Внешне, галлий представляет собой мягкий или хрупкий металл (в зависимости от температуры), имеющий белый + серебристый оттенки. Иногда можно заметить синеватые отблески на поверхности чистого вещества.

Великий Менделеев заранее знал о данном химическом элементе. Впервые он просчитал некоторые свойства галлия еще в 1871 году. Изначальное название, присвоенное химиком, звучало как «экаалюминий».

К предугаданным свойствам галлия Менделеевым относились:

Непосредственное выделение металла в чистом виде пришлось на француза Буабодраном. Открытие приходится на 1875 год. Из-за малого долевого содержания галлия в руде (менее 0.2%), пришлось потратить пару месяцев на получение минимального запаса чистого вещества для полноценного исследования его физических/химических свойств.

В земной коре металл, который плавится в руках, встречается довольно часто. На 1 тонну земли приходится 19 грамм чистого вещества. В химическом аспекте, галлий – элемент рассеянного типа, располагающий двойной природой по геохимии. Хотя кларки вещества и большие, из-за его сильной склонности к изоморфизму, больших скоплений чистого галлия в природе не найти.

К основным минералам, где сравнительно высокое содержание галлия в чистом виде относят сфалерит (до 0.1%), биотит (до 0.1%) и натролит (до 0.1%). В остальных 10+ минералах, которые также применяются для добычи галлия, долевое содержание чистого вещества менее 0.1%. В морской воде галлий также присутствует, но его содержание крайне мало – всего 30 на 10-6 миллиграммов на литр жидкости.

2) Почему галлий – это металл, который плавится в руке?

Термодинамические свойства чистого галлия:

Главными поставщиками галлия на мировой рынок являются государства из Юго-Запада Африки, Российская Федерация и большинство стран СНГ. Галлий – металл, который не только плавится в руке, но и вещество, способное менять плотность при смене температурного режима на основании данного свойства можно провести интересный опыт.

Эксперимент: переводим галлий в жидкое состояние, а далее загоняем его в маленький стеклянный пузырек. По мере охлаждения емкости, металл станет постепенно превращаться в твердую субстанцию. Постепенно образующиеся кристаллы начнут расширяться, за счет чего колба рано или поздно треснет.

Во избежание повреждений со стороны зрителей, демонстрация должна проходить в изолированном пространстве с защитной перегородкой. Если слишком резко переохладить колбу, осколки могут разлететься в разные стороны в радиусе нескольких десятков метров.

Обзор свойств и характеристик плавящегося в руке металла, галлия:

3) Получение галлия + области применения металла в промышленности/быту

В основе добычи чистого вещества лежит галлит – редкий минерал, который является смесью галлия и сульфида меди. Наиболее часто он встречается в совокупности с такими минералами как сфалерит и германит. Странный факт, но в залежах каменных углей иногда реально найти галлит в размере 1.5% от всего объема добычи, что делает такие месторождения крайне важными стратегическими запасами для промышленного производства галлия.

Основные методы получения металлического галлия – это переработка боксита, нефелина и некоторые типы полиметаллических руд/угля.

Алгоритм извлечения галлия из руд:

Эталонный вариант чистки может предоставить галлий с чистотой в 99.9%. В данном случае используется метод электрохимического рафинирования и восстановление с помощью очищенного водорода.

В промышленном плане у галлия нет широкого распространения. Металл сравнительно дорогой для металлургии + его физические/химические свойства редко где могут пригодиться для массового использования.

Где применяется галлий:

Иногда галлий применяют как компонент для светящихся красок, а соли на основе металла являются катализаторами в аналитической химии, медицине и органическом синтезе. Чтобы купить 1 килограмма металла, который плавится в руках, потребуется выложить от 250 до 400 американских долларов в зависимости от степени чистоты химического элемента.

Источник

Какой металл способен таять в руках. И это не ртуть

Каких только чудес не таит в себе наша планета. Кроме обычных металлов, которые отличаются прочностью и невероятной твердостью, в природе существует металл-антипод, пребывающий в жидком состоянии — это хорошо известная ртуть. Но далеко не все знают, что есть и другой химический элемент, который является настоящим рекордсменом по удивительным свойствам. И он также относится к металлам.

Если галлий соприкасается с поверхностью человеческого тела, например, лежит на ладони, он тут же начинает таять. Поэтому для поддержания его в твердом состоянии необходимо специальное устройство, которое будет сохранять окружающую температуру неизменной, ниже 36,6 градусов Цельсия.

Тайны уникального металла

В исходном виде галлий на поверхности или в недрах Земли не встречается, только в химических соединениях бокситов и цинковых руд. Интересно, что металл обладает крайне низкой температурой плавления — 29,8 градусов Цельсия. Так, если из уникального галлия изготовить настоящую чайную ложку и положить ее в чашку с чаем, причем далеко не теплым, то изделие растает и расплавится прямо на глазах. Пройдет всего лишь несколько секунд, как галлиевая ложка начнет растворяться. Загадка природы, да и только!

Галлий открыли еще в 1875-м году и начали применять при изготовлении различных сплавов, выгодно используя его чрезвычайно низкие показатели плавления. Известный по тем временам французский химик П. Э. Лекок де Буабодран рассматривал цинковую обманку и неожиданно разглядел в ее спектре пару фиолетовых линий. Они свидетельствовали о присутствии какого-то нового вещества. Чудо-металл ученый назвал в честь старинного наименования Франции, которую когда-то называли Галлией.

Чем полезен галлий

Но вот наступила эпоха полупроводников, и металл стал играть важную роль в такой отрасли, как микроэлектроника. Соединения галлия необходимы для процесса создания лазеров, которые относят к полупроводниковым. А также в изготовлении определенного рода светодиодов.

Еще одно почти магическое свойство поразительного по своей природе металла светлых серебристых оттенков — невероятно высокая температура, при которой галлий кипит. В данных показателях он оставляет ртуть далеко позади, поэтому способен заменить ее в специальных термометрах. Зафиксировать показатели максимально высоких температур можно только с применением галлия. Столь редкий экземпляр в мире химических элементов и добыть непросто, и стоимость его запредельна: за одну тонну галлия придется заплатить миллион долларов и даже больше. Ценник загадочного металла никак не уменьшается, а возрастает год от года.

Внимание, опасное вещество!

Для человеческого организма серебристое вещество является токсичным. Если галлий долгое время соприкасается с кожей тела, то действует, как ядовитый элемент, вызывая смертельно опасное отравление. Сначала человек на какое-то время резко приходит в возбужденное состояние. Потом наступает апатия, сопровождающаяся потерей равновесия и нормальной координации. Перестают работать все рефлексы, нарушается дыхание, наступает паралич ног. Отравленный галлием человек доходит до тяжелого состояния комы с последующим летальным исходом.

Источник

Металл, который тает в руках. Металл, который плавится в руке

Краткий экскурс в историю

Как называется металл, который плавится в руке? Как уже было отмечено выше, такой материал известен под определением галлий. Его теоретическое существование предсказал в далеком 1870 году отечественный ученый, автор таблицы химических элементов — Дмитрий Менделеев. Основой к возникновению такого предположения стало изучение им свойств многочисленных металлов. На то время ни одному теоретику не могло прийти в голову, что металл, который плавится в руках, существует в реальности.

Возможность синтеза чрезвычайно легкоплавкого материала, появление которого предсказывал Менделеев, доказал французский ученый Эмиль Лекок де Буабодран. В 1875 году ему удалось выделить галлий из цинковой руды. Во время опытов с материалом ученый получил металл, который плавится в руках.

Известно, что Эмиль Буабодран испытывал значительные трудности с выделением нового элемента из цинковой руды. В ходе первых опытов ему удалось добыть всего лишь 0,1 грамма галлия. Однако даже этого оказалось достаточно, чтобы подтвердить удивительное свойство материала.

Как был открыт галлий

Менделеев оказался Ностардамусом в химии: когда галлий был получен, все предсказанные ученым свойства подтвердились!

В 1875 году французский химик Поль Эмиль Лекок де Буабодран изучал сфалерит с помощью спектроскопии и обнаружил две фиолетовые линии, принадлежащие новому элементу. Год спустя ученый выделил новый элемент с помощью электролиза. Этот элемент Буабодран назвал в честь латинского названия Франции — Gal­lia. Существует легенда, что в это название ученый вкладывал и другой смысл. Лекок созвучно с французским le coq

, т.е. «петух» (на латыни
gal­lus
). Буабодран как бы ненароком увековечил свое имя в названии нового элемента.

Сферы применения

Галлий по сей день не нашел применения в промышленности. Виной всему широкое использование алюминия, который обладает схожими свойствами в твердом виде. Несмотря на это, галлий выглядит перспективным материалом, поскольку обладает отменными полупроводниковыми качествами. Такой металл потенциально может быть использован для производства элементов транзисторов, высокотемпературных выпрямителей тока, солнечных батарей. Галлий выглядит прекрасным решением для изготовления покрытий оптических зеркал, которые будут обладать высочайшей отражательной способностью.

Главным препятствием на пути к применению галлия в промышленных масштабах остается высокая стоимость его синтеза из руд и минералов. Цена за тонну такого металла на мировом рынке составляет более 1,2 миллиона долларов.

На сегодняшний день галлий нашел эффективное применение лишь в сфере медицины. Металл в жидкой форме применяется в целях замедления потери костной массы у людей, что страдают от онкологических недугов. Его используют для быстрой остановки кровотечений при наличии крайне глубоких ран на теле пострадавших. В последнем случае закупорка сосудов галлием не приводит к образованию тромбов.

Как уже отмечалось выше, галлий — металл, который плавится в руках. Поскольку температура, что требуется для перехода материала в жидкое состояние, составляет чуть больше 29 о С, его достаточно подержать в ладонях. Через некоторое время изначально твердый материал начнет плавиться буквально на глазах.

Довольно увлекательный эксперимент можно провести с затвердеванием галлия. Представленный металл имеет свойство расширяться в ходе затвердевания. Для проведения интересного опыта достаточно поместить жидкий галлий в стеклянный пузырек. Далее необходимо начать охлаждать емкость. Через некоторое время можно заметить, как в пузырьке станут образовываться кристаллы металла. Они будут иметь синеватый цвет, в отличие от серебристого оттенка, который характерен для материала в жидком состоянии. Если не прекращать охлаждение, кристаллизирующийся галлий в конечном итоге разорвет стеклянный пузырек.

Чем полезен галлий

Но вот наступила эпоха полупроводников, и металл стал играть важную роль в такой отрасли, как микроэлектроника. Соединения галлия необходимы для процесса создания лазеров, которые относят к полупроводниковым. А также в изготовлении определенного рода светодиодов.

Еще одно почти магическое свойство поразительного по своей природе металла светлых серебристых оттенков — невероятно высокая температура, при которой галлий кипит. В данных показателях он оставляет ртуть далеко позади, поэтому способен заменить ее в специальных термометрах. Зафиксировать показатели максимально высоких температур можно только с применением галлия. Столь редкий экземпляр в мире химических элементов и добыть непросто, и стоимость его запредельна: за одну тонну галлия придется заплатить миллион долларов и даже больше. Ценник загадочного металла никак не уменьшается, а возрастает год от года.

Краткий экскурс в историю

Как называется металл, который плавится в руке? Как уже было отмечено выше, такой материал известен под определением галлий. Его теоретическое существование предсказал в далеком 1870 году отечественный ученый, автор таблицы химических элементов — Дмитрий Менделеев. Основой к возникновению такого предположения стало изучение им свойств многочисленных металлов. На то время ни одному теоретику не могло прийти в голову, что металл, который плавится в руках, существует в реальности.

Возможность синтеза чрезвычайно легкоплавкого материала, появление которого предсказывал Менделеев, доказал французский ученый Эмиль Лекок де Буабодран. В 1875 году ему удалось выделить галлий из цинковой руды. Во время опытов с материалом ученый получил металл, который плавится в руках.

Известно, что Эмиль Буабодран испытывал значительные трудности с выделением нового элемента из цинковой руды. В ходе первых опытов ему удалось добыть всего лишь 0,1 грамма галлия. Однако даже этого оказалось достаточно, чтобы подтвердить удивительное свойство материала.

Сферы применения

Галлий по сей день не нашел применения в промышленности. Виной всему широкое использование алюминия, который обладает схожими свойствами в твердом виде. Несмотря на это, галлий выглядит перспективным материалом, поскольку обладает отменными полупроводниковыми качествами. Такой металл потенциально может быть использован для производства элементов транзисторов, высокотемпературных выпрямителей тока, солнечных батарей. Галлий выглядит прекрасным решением для изготовления покрытий оптических зеркал, которые будут обладать высочайшей отражательной способностью.

Главным препятствием на пути к применению галлия в промышленных масштабах остается высокая стоимость его синтеза из руд и минералов. Цена за тонну такого металла на мировом рынке составляет более 1,2 миллиона долларов.

На сегодняшний день галлий нашел эффективное применение лишь в сфере медицины. Металл в жидкой форме применяется в целях замедления потери костной массы у людей, что страдают от онкологических недугов. Его используют для быстрой остановки кровотечений при наличии крайне глубоких ран на теле пострадавших. В последнем случае закупорка сосудов галлием не приводит к образованию тромбов.

Как уже отмечалось выше, галлий — металл, который плавится в руках. Поскольку температура, что требуется для перехода материала в жидкое состояние, составляет чуть больше 29 о С, его достаточно подержать в ладонях. Через некоторое время изначально твердый материал начнет плавиться буквально на глазах.

Довольно увлекательный эксперимент можно провести с затвердеванием галлия. Представленный металл имеет свойство расширяться в ходе затвердевания. Для проведения интересного опыта достаточно поместить жидкий галлий в стеклянный пузырек. Далее необходимо начать охлаждать емкость. Через некоторое время можно заметить, как в пузырьке станут образовываться кристаллы металла. Они будут иметь синеватый цвет, в отличие от серебристого оттенка, который характерен для материала в жидком состоянии. Если не прекращать охлаждение, кристаллизирующийся галлий в конечном итоге разорвет стеклянный пузырек.

Температура плавления латуни

Что такое латунь? Это сплав металлов на основе меди. Основным легирующим компонентом является цинк, но при необходимости он может заменяться марганцем, железом, никелем или свинцом. Вот почему промышленность выпускает несколько марок сплава.

Самые популярные из них две: двухкомпонентная (в составе только медь и цинк) и многокомпонентная латунь (в составе помимо меди и цинка есть несколько легирующих элементов). У каждой марки свой температурный предел, позволяющий перевести твердый металл в жидкое состояние.

Данная статья расскажет о том, какой должна быть температура плавления латуни, как можно расплавить металл в домашних условиях, на что нужно обращать внимание, желая соблюсти все технологические особенности процесса.

Как расплавить латунь в домашних условиях?

Специалисты знают, что латунь плавится при температуре, диапазон которой составляет 880-950 градусов по Цельсию (он гораздо меньше, чем у бронзы). Следовательно, важно приобретать печь, которая позволит расплавить сплав до того момента, когда другие компоненты металла окислятся. Если эксперименты со сплавами перестают быть просто хобби, целесообразно приобретать и устанавливать печи, способные нагреваться до 1100 градусов и выше. Тогда доступен будет процесс плавки бронзы и других цветных металлов.

Кроме печи для работы понадобится специальный набор инструментов. Нужно приобрести графитовый тигель – емкость, в которой будет плавиться латунь, нарезанную кусками, а потом расплавить ее в печи.

Каждый тигель лучше использовать под определенный сплав металла (тигель для бронзы нельзя потом применять для плавки латуни). Новый тигель предварительно закаливается, только после этого он становится пригодным для плавки цветного металла.

Делается это просто: печь прогревается до температуры 95 градусов, в нее погружается емкость для плавления, и оставляется там минут на двадцать. После этого тигель должен остыть.

Тигель в печь погружается и вынимается из нее при помощи стальных щипцов. Еще под рукой должна быть большая ложка. Она поможет удалить с поверхности жидкого металла шлак. Литейный ковш – приспособление, при помощи которого придерживают тигель, наклоняют его, желая вылить жидкую латунь в форму.

Перед тем, как помещать сплав в топку, важно почистить латунь, промыть металла мылом, очистить при помощи него загрязнения в виде масляных пятен, продуктов окисления. Если изделия, выбранные для переплавки, покрыты лаком, лучше снять его слой специальным химическим составом (разбавителем лака, например).

Обратите внимание! Снимать лак нужно на улице или в хорошо проветриваемом помещении. Руки лучше защитить перчатками.

Печь устанавливается в хорошо проветриваемом помещении, специалисты рекомендуют просто выставлять ее на улицу под навес. Во время нагрева любого металла (латуни и бронзы в том числе) в воздух попадают токсины, углекислый газ, сама печь эффективнее работает при наличии большого количества воздуха. Поэтому улица – лучшее место для монтажа описываемого оборудования.

Рядом с печью важно установить ящик с песком. Он является необходимой частью обеспечения безопасности проведения подобного рода работ. Только над ящиком с сухим песком можно переносить жидкую латунь и переливать ее в форму. Если капля жидкого металла (бронзы в том числе) соприкоснется с капельками влаги, вода моментально превратиться в пар и разбрызгает горячий металл.

Там, где продается оборудование для плавки, продается и специальные атрибуты одежды, помогающие обезопасить человека и во время плавки бронзы, и во время плавки латуни. Это перчатки, сшитые из прочной кожи, высокие ботинки и жароупорный фартук. Их необходимо надевать на одежду из хлопка, имеющую длинные рукава и длинные штаны. Они защитят кожу от случайных капель горячего металла.

Источник