какой металл не тонет в воде ответ миллионер
В воде не тонет — какой металл настолько легкий, что может плавать в любой жидкости (4 фото + видео)
Из 118 элементов, представленных в основной химической таблице, начатой Дмитрием Менделеевым, к металлам относят более 90 элементов. Это обстоятельство позволило сравнивать, анализировать их свойства и характеристики.
Многолетние опыты показали, что металлы разительно отличаются друг от друга. Это позволило ученым поделить их на локальные группы, вещества в которых имеют схожие признаки, а значит, могут использоваться в определенных условиях.
Кроме щелочных, легких, щелочноземельных металлов и тех, что входят в группы лантаноидов, актиноидов и полуметаллов, есть переходные. Но и те, что находятся в смежных группах, иногда обладают схожими свойствами.
В воде литий не тонет, но, как и все щелочи, вступает в реакцию
Так, к легким металлам относятся 7 элементов: Al, Ga, In, Sn, Tl, Pb, Bi. Но по признаку твердости, плотности, температуры плавления или кипения, а также электроотрицательности, некоторые металлы могут посоревноваться с «легкоатлетами», например скандий, стронций и литий.
Неофициальное соревнование
Это сравнение, конечно, не воспринимается химиками, но для тех, кто занимается химией на любительском уровне, за «фактор легкости» можно принять плотность веществ и посмотреть какой металл действительно самый легкий на планете.
Итак, плотность стронция 5,7 г/см3, у скандия этот показатель значительно ниже — 2,99 г/см3, алюминий и того легче, он занимает 2,7 г/см3. Просматривая данную характеристику каждого металла, можно обнаружить, что самым незначительным по плотности, а значит, легким, является литий.
Литий горит ярким алым пламенем
Немного о победителе
Плотность лития 0,53 г/см3. Это значение почти в 2 раза ниже, чем у обычной не перенасыщенной различными изотопами воды. От чего даже большой кусок данного металла со сторонами 5х5 см не будет весить и 50-ти грамм. Для сравнения — примерно то же количество железа весило бы около 700 грамм, что в 14 раз больше.
В отличие от участников «гонки» литий режется гораздо хуже. Но в первые минуты после нарушения целостности куска, можно увидеть металлический блеск, который за секунды тускнеет, вступая в реакцию с воздухом. Во время взаимодействия с О2 образуется нитрид и оксид лития.
Mеталл используют для производства литиевых и литий-ионных батарей
Плотность лития мала, ее можно сравнить по плотности с сухой веткой. Поэтому в любой жидкости даже достаточно крупный кусок металла будет всплывать.
Если сравнить 1 грамм лития и грамм самого плотного металла осмия можно наглядно увидеть разницу. Грамм лития будет намного больше, примерно в 40 раз. Поэтому плотность твердых веществ можно сравнивать даже по внешнему виду.
Литий, входящий в группу щелочных металлов, взаимодействует с водой. На поверхности появляются пузырьки — водород, который можно поджечь. Получается достаточно увлекательное зрелище – плавающий металл, который горит алым пламенем прямо в воде. Ровно также ярко и активно литий горит в воздухе.
Применяют его в литиевых аккумуляторах, в виде кобальтата, добавляя примеси других добавок. Зону применения обусловили электрохимические характеристики. Такой аккумулятор выдает большое напряжение. Однако из-за высокой цены ученые ищут ему столь же эффективный аналог.
Видео: в воде не тонет — какой металл настолько легкий, что может плавать в любой жидкости
Из 118 элементов, представленных в основной химической таблице, начатой Дмитрием Менделеевым, к металлам относят более 90 элементов. Это обстоятельство позволило сравнивать, анализировать их свойства и характеристики.
Многолетние опыты показали, что металлы разительно отличаются друг от друга. Это позволило ученым поделить их на локальные группы, вещества в которых имеют схожие признаки, а значит, могут использоваться в определенных условиях.
Кроме щелочных, легких, щелочноземельных металлов и тех, что входят в группы лантаноидов, актиноидов и полуметаллов, есть переходные. Но и те, что находятся в смежных группах, иногда обладают схожими свойствами.
Так, к легким металлам относятся 7 элементов: Al, Ga, In, Sn, Tl, Pb, Bi. Но по признаку твердости, плотности, температуры плавления или кипения, а также электроотрицательности, некоторые металлы могут посоревноваться с «легкоатлетами», например скандий, стронций и литий.
Неофициальное соревнование
Это сравнение, конечно, не воспринимается химиками, но для тех, кто занимается химией на любительском уровне, за «фактор легкости» можно принять плотность веществ и посмотреть какой металл действительно самый легкий на планете.
Итак, плотность стронция 5,7 г/см3, у скандия этот показатель значительно ниже — 2,99 г/см3, алюминий и того легче, он занимает 2,7 г/см3. Просматривая данную характеристику каждого металла, можно обнаружить, что самым незначительным по плотности, а значит, легким, является литий.
Литий горит ярким алым пламенем
Немного о победителе
Плотность лития 0,53 г/см3. Это значение почти в 2 раза ниже, чем у обычной не перенасыщенной различными изотопами воды. От чего даже большой кусок данного металла со сторонами 5х5 см не будет весить и 50-ти грамм. Для сравнения — примерно то же количество железа весило бы около 700 грамм, что в 14 раз больше.
В отличие от участников «гонки» литий режется гораздо хуже. Но в первые минуты после нарушения целостности куска, можно увидеть металлический блеск, который за секунды тускнеет, вступая в реакцию с воздухом. Во время взаимодействия с О2 образуется нитрид и оксид лития.
Плотность лития мала, ее можно сравнить по плотности с сухой веткой. Поэтому в любой жидкости даже достаточно крупный кусок металла будет всплывать.
Если сравнить 1 грамм лития и грамм самого плотного металла осмия можно наглядно увидеть разницу. Грамм лития будет намного больше, примерно в 40 раз. Поэтому плотность твердых веществ можно сравнивать даже по внешнему виду.
Литий, входящий в группу щелочных металлов, взаимодействует с водой. На поверхности появляются пузырьки — водород, который можно поджечь. Получается достаточно увлекательное зрелище – плавающий металл, который горит алым пламенем прямо в воде. Ровно также ярко и активно литий горит в воздухе.
Применяют его в литиевых аккумуляторах, в виде кобальтата, добавляя примеси других добавок. Зону применения обусловили электрохимические характеристики. Такой аккумулятор выдает большое напряжение. Однако из-за высокой цены ученые ищут ему столь же эффективный аналог.
Создан металл, который не тонет в воде
Всем известно, что металлы — довольно тяжелый класс веществ, который обладает высокой плотностью и (если мы не говорим об особых сплавах или сверхтонких листах наподобие фольги) зачастую тонет в воде. Однако исследователи из Университета Рочестера смогли создать металл, который просто отказывается тонуть. Даже если его специально погрузить под водную гладь — он всплывет на поверхность.
Непотопляемый металл — это что-то новенькое!
Как создать металл, который не тонет в воде
За разработку отвечает профессор кафедры оптики и физики Университета Рочестера Чунлей Го и его команда. Для создания нового материала исследователи применили новаторский метод, использующий фемтосекундные вспышки лазеров для «травления» поверхности металлов. То есть очень быстрые и интенсивные вспышки лазеров создают на поверхности металла микро- и наноразмерные узоры, меняя структуру вещества. Благодаря этому поверхностный слой металла может захватывать воздух и удерживать его, что делает поверхность металла «супергидрофобными» или, попросту говоря, водоотталкивающими.
Подобный подход может привести к созданию непотопляемых кораблей. Или же к разработке электронных устройств, который будут мало того, что плавать на поверхности, так еще и будут практически полностью водонепронецаемыми. — говорит профессор Чунлей Го.
Однако в ходе испытаний исследователи обнаружили, что после длительного погружения в воду поверхности могут начать терять свои гидрофобные свойства. И тогда внимание ученых привлекли…пауки и муравьи.
Например, водоплавающие пауки Argyroneta создают подводную куполообразную паутину—так называемый водолазный колокол, которую они заполняют воздухом, который они перенося с поверхности на своих ногах и брюшке. Точно таким же образом некоторые виды муравьев способны формировать «водяной пузырь», удерживая на поверхности тела пузыри воздуха.
Это очень интересное природное явление, — отмечают исследователи. Ключевым в данном случае является то, что супергидрофобные (SH) поверхности могут захватывать большой объем воздуха, что указывает на возможность использования SH-поверхностей для создания плавучих устройств.
В итоге команда ученых разработала структуру, в которой две металлические пластины точно также, как и ранее, покрыли крошечными «узорами». Только вот положили эти пластины друг на друга, обратив «рисунком» внутрь. Между пластинами оказалось достаточно места, чтобы захватывать и удерживать воздух, который не давал металлической структуре потонуть. А что вы думаете о новой разработке? Поделитесь мнением в нашем чате в Телеграм.
При этом сверхгидрофобная структура остается на плаву даже после значительного структурного повреждения. В рамках эксперимента ученые сделали в пластинах 6 отверстий диаметром в 3 миллиметра и одно отверстие диаметром 6 миллиметров. Пластины при этом продолжали плавать на поверхности воды.
Металл продолжает плавать даже после значительных повреждений
Команда ученых утверждает, подобный процесс может быть применен для модификации любых видов металлов. Когда эксперты впервые испытывали новую технологию, им потребовался один час на то, чтобы модифицировать площадь металла размером 2,5 на 2,5 сантиметра. Теперь, используя лазеры в семь раз мощнее, процесс значительно ускорился и в целом, по словам разработчиков, «технология готова для коммерческого применения».
«Школьная» викторина (продолжение)
1. Дзынь-дзынь. Начинается учебный день! Первый урок – русский язык.
2. Перемена была короткой. А теперь математика – царица всех наук! Но мы не будем вспоминать сложные формулы. Ответь на простой вопрос: 0,6 километра – это сколько?
3. Проходи осторожнее, не урони глобус. География – любимый предмет путешественников! Кстати, о путешествиях. Что такое «точка Немо»?
4. Дзынь-дзынь! Бегом на физику! В чем сила, брат? Точнее, в чем измеряется сила тока?
Ответ «а». Сила тока измеряется в амперах – в честь французского физика Андре Ампера. Его, кстати, называют «Ньютоном электричества».
5. Не во всех школах есть астрономия, поэтому проверим азы: Земля – это какая по счету планета от Солнца?
Ответ «а». Земля – третья по счету планета от Солнца. Ближе только Меркурий и Венера. Ух, и жарко же там!
6. Прошло почти полдня учебы! Плавно переходим к биологии. Какой из фактов ниже – выдумка?
Ответ «а». Позвоночник верблюда действительно прямой, а горб – это просто жировая подушка.
7. На очереди химия. Вспоминаем таблицу Менделеева. Какой металл такой легкий, что даже не тонет в воде?
Ответ «б». Литий – настолько легкий металл, что не тонет в воде.
8. Что-то мы засиделись. Физкультминутка! Что такое боссабол?
9. Добро пожаловать в компьютерный класс! 4 декабря 1948 года считается днем рождения российской информатики. А что произошло в этот день?
10. Последний урок сегодня – литература, а потом можно и с друзьями идти гулять. Как называлась первая печатная книга, которая появилась на Руси?
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать
Сверхгидрофобные материалы, которые полностью отталкивают воду, являются весьма полезными материалами по ряду очевидных и не очень очевидных причин. Такие материалы могут защитить поверхности от обледенения или коррозии, сделать водонепроницаемой электронику, а недавно инженеры нашли еще одно применение сверхгидрофобным материалам, покрытие из которых может сделать непотопляемыми различные металлические изделия, невзирая на их форму и даже наличие сквозных отверстий.
Сверхгидрофобные материалы получают свои удивительные свойства путем возможности захвата и удерживания воздуха возле своей поверхности. Эти пузырьки воздуха формируют барьер, который не дает воде войти в контакт и смочить поверхность материала. Однако, тот же самый воздух с таким же успехом может придать материалу положительную плавучесть, что и было использовано в данной работе.
При помощи сверхбыстрых импульсов мощного лазера исследователи создали на поверхности металла упорядоченную особым образом матрицу из наноразмерных объектов. Эти объекты улавливают и удерживают достаточно большие воздушные пузыри, формируя сверхгидрофобное покрытие. Однако, проблема заключается в том, что из-за трения в воде наноразмерные объекты достаточно быстро стираются и эффективность отталкивания воды поверхностью резко снижается.
Решением этой проблемы стала структура из двух металлических поверхностей, соединенных друг с другом на некотором расстоянии. При этом, расстояние между пластинами было тщательно рассчитано для того, чтобы между ними был захвачен и удержан максимально возможный объем воздуха.
В результате ученые получили изделие из металла, которое не тонет в воде. Это изделие было принудительно погружено под воду и провело в таком состоянии более двух месяцев. И после того, как ученые убрали удерживающий груз, металлический диск тут же всплыл на поверхность. Положительная плавучесть этого диска сохранилась даже после того, как ученые просверлил в нем несколько сквозных отверстий, диаметром от 3 до 6 миллиметров, воздуха, удерживаемого в других частях структуры, было достаточно для обеспечения положительной плавучести.
Несмотря на кажущуюся простоту и отсутствие каких-либо инноваций во всем этом, подобная технология позволит изготавливать непотопляемые вещи из металлов и других материалов. Плавательные средства и подводные аппараты, изготовленные при помощи таких технологий, могут оставаться на плаву даже после получения серьезных повреждений, а специализированные электронные устройства смогут непрерывно работать под водой гораздо дольше, чем это обеспечивается любыми из других существующих технологий.
И в заключение следует отметить, что данная работа проводилась совместными усилиями ученых из университета Рочестера и Чанчуньского института оптики, точной механики и физики (Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics) китайской Академии наук.