какой металл плавится при температуре человеческого тела

Какой металл плавится при температуре человеческого тела?

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.

Физико-химические характеристики

Еще Менделеев установил сходство химических свойств галлия с алюминием. Но «галлиевые» реакции идут неспешно, спокойно.

Металл наделен небанальными характеристиками:

Расплавляемость при комнатной температуре – признак, по которому галлий легко отличить от остальных металлов.

Нагретый галлий разрушает материалы сильнее любого расплавленного металла.

Особо опасен галлий для алюминия и меди. Он пропитывает их насквозь, внедряясь в кристаллическую структуру. Алюминий окисляется, затем рассыпается.

Галлий держат подальше от электроники, алюминиевых радиаторов, конденсаторов, ноутбуков с корпусом из алюминиевого сплава, других деталей.

Где встречается галлий в природе

Галлий относится к элементам, которые не встречаются в виде залежей руд. Материал очень рассеян в земной коре. В природе он встречается в составе крайне редких минералов, таких как галлит и зенгеит. В ходе лабораторных опытов небольшое количество галлия можно выделить из руд цинка, алюминия, германия, железа. Иногда его находят в бокситах, залежах угля, прочих месторождениях полезных ископаемых.

Предсказанный элемент

Когда Дмитрий Менделеев сформулировал свой периодических закон и составил периодическую же таблицу, многие металлы были науке ещё не известны.

Это, впрочем, не помешало химику выстроить свою периодическую систему, оставив пустые клетки для ещё не открытых элементов. Эти «белые пятна» вскорости были заполнены. Об одном из таких предсказанных Менделеевым элементов и пойдёт сегодня речь.

Знакомьтесь: галлий, 31 номер в таблице. Третья группа, легкоплавкий металл, близкий по свойствам к алюминию и кремнию. Менделеев не только достаточно подробно описал свойства этого металла, но и практически со стопроцентной точностью указал его атомный вес.

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.

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.

Интересные опыты с галлием

Как уже отмечалось выше, галлий – металл, который плавится в руках. Поскольку температура, что требуется для перехода материала в жидкое состояние, составляет чуть больше 29 оС, 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.

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.

Калий (63,5°C)

Близкий родственник натрия — калий. Элемент №19 (Kalium) также бурно реагирует с водой, образуя щёлочь, и также легкоплавок — 63,5°C. А вот съедобных соединений калия почти нет, и в этом он полная противоположность натрию. Хотя в ограниченно малых количествах организму всё-таки необходим (микроэлемент).

В чистом виде калий практического применения не имеет. Но его многочисленные соединения с древних времён известны как удобрения, моющие средства, важные компоненты многих химических процессов.

Рубидий (39,31°C)

37-й элемент таблицы — рубидий (Rubidium) плавится всего при 39,31°C. Кусочек рубидия может растаять на блюдце как сливочное масло. Это лёгкий металл, его плотность лишь немного превышает плотность воды. Но реагирует с водой рубидий не менее бурно, чем его близкие родственники калий и натрий.

Рубидий удивителен своими химическими свойствами. Сам по себе щелочной металл очень легко вступает в разнообразные химические реакции. Но при этом соли рубидия и его сплавы с другими металлами являются хорошими катализаторами реакций. То есть, значительно ускоряют процесс, при этом совершенно не расходуясь сами по себе. Это делает рубидий ценным материалом для химической промышленности и радиоэлектроники.

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

Вопрос-вопросов

Без национальности

Полностью одобряю призыв не упоминать национальности в сводке криминальной хроники.
Все эти бородачи и выходцы с Кавказа тоже никуда не годится.
Вот раньше летописцы были гораздо толерантнее.
У них хорошие персонажи были добры молодцы, а плохие это нечисть поганая.
Представьте теперь как заиграют заголовки новостей.
В Новых Ватутинках нечисть поганая напала на добра молодца.

Вопрос

— Сбербанк России не должен отвечать ни по каким обязательствам Сбербанка бывшего СССР. Мы не являемся правопреемником или каким-либо преемником Сберегательного банка СССР, соответственно, ни де-юре, ни как иначе не несем ответственности по обязательствам» (с) Герман Греф, 2008 год.

Так Сбербанку 180 лет или всё-таки 30?

Учёный «наказывает» астролога

Это видео точно поднимет вам настроение:)

Как же нелепо и смешно выглядят «аргументы» астролога против логики.

Когда получил зарплату) асмр

Бизнес не идёт

Вот вам отличный бизнес-план:

Шаг первый. Собрать по кредитам необходимую сумму для аренды помещения и закупки оборудования для кофейни.

Шаг второй. Открыть кофейню у ТЦ.

Шаг третий. Начинать работать в 10. С перерывом с 10 до 11.

Шаг четвёртый. Жаловаться на отсутствие клиентов и убыточность бизнеса.

Так как работаю в ТЦ, частенько покупаю в одной и той же точке кофе по утрам. Сейчас вышел замечательный диалог с баристой, он же собственник:

-Закрывать буду точку. Совсем мало клиентов.

— Странно. Утром с 9 у автоматов очереди. Сотрудники на работу заранее приходят и каждый второй кофе берет в автомате.

-так то утром. А я ж с 10.

-так открывайся в 9. А лучше в 8. С 8 до 10 очень многим нужен кофе.

-та это ж во сколько вставать надо? Не, я так рано не хочу.

Вальхалла

Ответ на пост «»Выворачивали руки и прыгали на голове». Видео жестокого издевательства над пятиклассником сняли в пермской школе»

Гирлянда

Перешли это своему работодателю

Рейтинг падает

Вызвал Я.такси, приехал приличный Поло, новый, чистенький. За рулём с виду тоже приличный таксист (Т), мужик лет пятидесяти. Разговаривает по громкий связи со своим другом (Д), тоже таксистом.

Кажется, я знаю почему.

Youtube убирает кнопку дизлайк

Приснится же.

Приснился мне сон, что я работаю мойщиком окон. На поездах РЖД. Снаружи. Во время движения. С напарником преклонного возраста, который на этом деле килограмм мух и двух шмелей съел. Трагедия мойщика окон на поездах РЖД состоит в том, что во время работы поезд уносит тебя неизвестно куда. И там, в неизвестно кудах, ты остаешься ночевать. Специальная служба организует тебе ночлег, горячее питание и утром будит на работу. Приходишь на станцию и начинаешь работать на очередном, случайном, составе. Он тебя уносить опять неизвестно куда и далее по схеме. Так и носит тебя по просторам, родным и не очень. И домой попасть можно чисто случайно, не факт, что в этой жизни.

Так как напарник с большим стажем, случается, что попадает в какой-нибудь населенный пункт по второму разу. И тогда его там встречают с белыми цветами как ветерана труда. Вот такие новости из личной кинодраматургии.

Подсказка

Самый короткий опыт работы

Было это лет 5 назад. Устроился к нам в школу парень учителем.
Итак, понедельник, первый его рабочий день. Первый пед.совет. Парень 1,5 часа слушал план работы на неделю, потом вышел с совещания и уволился))))
Ни одного урока он так и не провёл.

Пикабу, как так то.

UPD: комментарий модерации

Т.е. реклама на пикабу не модерируется на столько, что нарушение УК норм

Притча

Один купец ехал на ярмарку во Франкфурт и по дороге, на улице одной из деревенек, которые он проезжал, потерял кошель, в котором было 800 гульденов. Сумма огромная!

Шел по этой дороге местный плотник и нашел кошель. Принес домой. Никому о нем не сказал, а спрятал в ожидании, что может объявиться хозяин потери – придется ведь отдавать. Если не объявится – другое дело. В любом случае надо подождать.

В ближайшее воскресенье местный священник объявил в церкви, что потеряны 800 гульденов и что если кто-то их найдет и вернет, то ему будет выплачено 100 гульденов награды. Плотник в тот день в церковь не ходил, а потому узнал эту новость от жены. Взял кошель и пошел к священнику выяснять — правду ли тот говорил. Священник подтвердил свои слова. Тогда плотник показал священнику кошель и предложил ему найти хозяина денег, чтобы тот мог забрать свои деньги.

Священник послал за купцом. Купец прибыл. Взял кошель. Пересчитал деньги и дал плотнику 5 гульденов со словами: «А сто гульденов ты взял без спросу сам, так как в кошеле было 900 гульденов!».

Плотник возмутился, что его обвиняют в воровстве и заявил:

— Я не единого гульдена не взял, не то, что сотни. Я ведь человек верующий.

Священник подтвердил, что плотник глубоко верующий человек и соблюдает заповеди Господни, а потому он не мог взять этой сотни гульденов. Купец стоял на своем. Спор закончился тем, что священник отвел и плотника и купца в суд города Франкфурта.

Дело разбиралось несколько дней, став предметом многочисленных обсуждений у местных жителей. И поэтому в день, когда суд должен был вынести свое решение, в здании суда было полно народа. Всем было интересно, чем закончится это дело.

Судья, который главенствовал тот день в суде, обратился первым делом к купцу:

— Ты можешь присягнуть, что потерял именно 900 гульденов?

Купец положил руку на Библию, и присягнул. Судья обратился к плотнику:

— Ты можешь присягнуть, что нашел 800 гульденов?

Плотник положил руку на Библию и присягнул.

— Дело очевидное, — вынес свой вердикт судья. – Кошель, который нашел плотник не принадлежит купцу, потерявшему свои 900 гульденов. Потому кошель и 800 гульденов передается плотнику и тот может распоряжаться деньгами по своему усмотрению. Купцу же надлежит продолжить поиски своего кошеля, в котором было 900 гульденов!

Купцу пришлось отдать плотнику 800 гульденов и остаться ни с чем. А не пожадничай он, отдай в качестве вознаграждения 100 гульденов, как обещал, то остался бы с деньгами.

Источник