Металл который расплавляется в руке

Обновлено: 30.04.2024

Галлий – невероятный металл, который разбивается, как стекло, плавится в руке человека, атакует другие металлы, но не токсичен для людей и действует как инопланетная форма жизни при воздействии серной кислоты и раствора дихромата. Звучит слишком удивительно, чтобы быть правдой, но галлий – это абсолютно реальный химический элемент, который содержится в некоторых гаджетах, которые мы используем каждый день.

Но, что, пожалуй, еще интереснее, ученые проводят массу безумных экспериментов с галлием. Благодаря своим странным свойствам и поведению галлий может творить довольно странные вещи в лаборатории. На видео выше показано, что происходит, когда галлий «атакует» алюминий.

Популярный эксперимент с «бьющимся сердцем галлия» показывает, что галлий может действовать как живое существо, будучи погруженным в серную кислоту и раствор дихромата. Изменяя поверхностное натяжение галлия, ученые могут сделать металл похожим на органическое бьющееся сердце, что показано на видео выше.

Жидкая ложка из галлия – это забавная демонстрация, в которой хорошо используется температура плавления галлия 30 градусов по Цельсию. Ложка галлия перемешивает горячую воду и тут же тает в лужу на дне кружки, что вы можете наблюдать на видео ниже.

@Mircenall, тебя тут постов лишают)

Ну вот что за изверги такие видео делают. Включил первый видос и сразу подумал, что очередные нашуники погибли, а тут просто звук только на один канал идет

В первом видео такая реакция за какое время проходит? Непонятно. Может оно год стояло так.

Почему звук только слева?

Блин, круто звучит, как ругательство "дихромат калия")

Дык про галлий миллиард постов было. Автор, вот честно - чего конкретно нового про него вы внесли? Тип я понимаю это было бы более менее как статья. Пояснение с и физической точки зрения почему так происходит, а не то что все уже знают.

Вывод: галлий нельзя перевозить в алюминиевой лодке

А если скушать его?

Научное открытие⁠ ⁠

Всё ради получения прибыли⁠ ⁠

Общий объём всей воды и всей атмосферы нашей планеты⁠ ⁠

К последним новостям мира науки⁠ ⁠

Один из крупнейших научных издательских домов Elsevier начал отправлять рецензентам анкеты с вопросами о. гендерной и расовой принадлежности.
Делается это, по словам редакции «для поддержки инклюзивности науки». В частности, инклюзивность решили внезапно поддержать в таких журналах, как Chemical engineering journal и Journal of Alloys and Compounds (само собой, никоим образом не связанных с исследованиями гендерных и расовых вопросов)

Кроме того, забавно видеть от научного издательства постановку вопроса «Каким бы расовым термином вы бы себя определили?»
И далее идёт перечисление «рас»:
Азиаты или жители Океании
Черные
Испанцы или латиноамериканцы
Коренные народы (североамериканские индейцы, южноамериканские индейцы и т.п.)
Ближневосточные или североафриканские жители
Белые
Собственное описание

Толерантность, инклюзивность и всё такое — это, конечно, хорошо, однако расоведение (раздел антропологии, изучающий человеческие расы) выделяет всего четыре расы человека (европеоидная, монголоидная, негроидная, австралоидная) и десятки малых антропологических типов. В списке же намешаны расы, народы, языковые группы и даже возможность самоопределить себя в отдельную расу.

Извините, другой науки у нас для вас нет 🌚

Мечехвосты⁠ ⁠

Правда ли, что употребление соли вредно?⁠ ⁠

Один из самых популярных мифов о питании гласит, что соль — это белая смерть, она вредна для здоровья. Мы решили проверить, правда ли это.

(Специально для любителей расширения сознания — речь идет про поваренную соль, которая хлорид натрия)

(Самое важное для ЛЛ: утверждение, что соль вредна, абсолютно некорректно. При этом к проблемам со здоровьем может привести как ее дефицит, так и избыток в суточном рационе)

Информацию о том, насколько соль опасна для нашего организма, можно найти на сайтах медицинских учреждений, например больниц. Об этом пишут СМИ, даже специалисты ООН бьют тревогу. Рассуждения о том, стоит ли полностью отказываться от соли, можно найти на порталах о диетологии и здоровом образе жизни. Стереотип о том, что соль — это яд, настолько распространён, что его можно встретить даже в кино.

1. Дефицит соли

Соль на 97% состоит из хлорида натрия и служит одним из основных источников этих элементов для нашего организма. Натрий — электролит, который играет важную роль в поддержании водно-солевого баланса (логично), а также обеспечивает передачу нервных импульсов.

Сама по себе нехватка натрия в крови — уже достаточно серьёзное заболевание, гипонатриемия. Оно может привести к тяжёлым неврологическим и психическим нарушениям, судорогам, коме и даже смерти. Ещё одна опасность низкого содержания натрия в организме — обезвоживание, которое тоже может привести к тяжёлым последствиям для здоровья. И обезвоживание, и гипонатриемия особенно опасны для людей старшего возраста. Натрий выводится из нашего организма естественным образом с мочой и потом. Именно поэтому спортсмены после тяжёлых тренировок могут ощутить нехватку натрия, один из её симптомов — мышечные спазмы.

В 2016 году специалисты Кокрановской библиотеки изучили результаты различных исследований о взаимосвязи потребления соли, давления и холестерина и выяснили, что диета с пониженным содержанием соли способствует некоторому повышению холестерина и триглицеридов в крови. А это, в свою очередь, может привести к заболеваниям сердца. Кроме того, пищевую соль часто обогащают железом, йодом и фолиевой кислотой, поэтому её употребление может восполнить и нехватку этих веществ в организме.

Американская кардиологическая ассоциация рекомендует потреблять в день 1,5 г натрия — это примерно 3/4 чайных ложки соли. Однако, согласно проведенным ими исследованиям, средний американец съедает примерно полторы, превышая норму в два раза. То же самое обнаружили и диетологи Австралии.

2. Негативные последствия избытка соли

Многочисленные исследования врачей показали, что переедание соли способствует развитию гипертонии, что, в свою очередь, может привести к инфарктам и инсультам. В 2020 году учёные заявили, что увеличение ежедневного употребления натрия всего на 1 г приводит к повышению риска смерти от сердечно-сосудистых заболеваний на 6%. Кровяное давление влияет и на здоровье почек, поэтому сильно солёная пища может отрицательно сказаться и на них.

Впрочем, на этот счёт учёные пока не смогли прийти к единому мнению. Некоторые из них считают, что доказательств влияния потребления соли на кровяное давление недостаточно. В любом случае паниковать и полностью отказываться от соли не стоит: доказано, что употребление в пределах одной-двух чайных ложек точно не способствует повышению давления.

Кроме того, обзор 2014 года показал, что сокращение количества соли в рационе на 2 г способствует снижению систолического артериального давления всего на 3,82 мм ртутного столба. При средних значениях в 125–144 мм ртутного столба такое снижение представляется не особенно значимым.

Между делом учёные выяснили, что одни люди более чувствительны к соли, чем другие. Вероятно, именно им стоит более пристально следить за соблюдением нормы потребления натрия. Но зато и сокращение соли в рационе для них будет более эффективным, чем для тех, кто не так чувствителен. В группу риска, по мнению учёных, входят пожилые люди, гипертоники, афроамериканцы, люди с хроническими заболеваниями почек, те, у кого был низкий вес при рождении.

3. Соль и рак желудка

Некоторые исследования связывают диеты с повышенным содержанием соли с риском развития рака желудка. Так, одно из исследований, проведённых в Японии, с участием более чем 40 000 человек показало, что этот риск выше аж на 30% у тех, кто предпочитает сильно солёную пищу.

При этом учёные пока не пришли к единому мнению, как конкретно соль может вызвать рак. По одной из версий, она способствует размножению бактерий, провоцирующих язвенную болезнь, которая может перерасти в рак. По другой — диета с высоким содержанием соли может вызвать клеточные мутации, которые в конечном счёте и приводят к раку.

4. Остеопороз

Ещё одна опасность избыточного потребления соли — остеопороз. Организм выводит излишки натрия через мочу, а вместе с ней выводится и кальций. Соответственно, чем больше соли необходимо вывести организму, тем больше он вымоет и кальция, что может стать причиной костных нарушений.

5. Контроль количества потребляемой соли

Ограничивать соль в рационе действительно есть смысл, поскольку следить за ее количеством не так просто, особенно если вы употребляете готовые продукты, например соусы. Соль содержится практически во всех продуктах питания, но оценить её количество не всегда можно на глаз.

Роспотребнадзор приводит таблицу содержания соли в различных продуктах. По их данным, в 100 г среднесолёной сельди содержится 336% дневной нормы натрия, в 100 г пармезана — 106%, а в таком же количестве оливок — 97%. Таким образом, чтобы не превысить норму, вам не только нужно выбрать в день что-то одно, но и совсем не употреблять соль в других продуктах, что практически невозможно.

Таким образом, избыточное потребление соли может быть опасно для здоровья, хотя учёные до сих пор не смогли прийти к единому мнению на этот счёт. Тем не менее полностью отказываться от неё нельзя, поскольку она — источник натрия, который необходим организму для нормальной жизнедеятельности, а его нехватка может привести к печальным последствиям для здоровья.

Поэтому, как и со многими другими продуктами, с солью всё хорошо в меру, однако утверждать, что её употребление в любых количествах приближает смерть, — несправедливо.

Наш вердикт: полуправда (проверяемый факт или утверждение представляет собой смесь правды и лжи примерно в равных пропорциях)

Ещё нас можно читать в Телеграме, в Фейсбуке и в Вконтакте

В сообществах отсутствуют спам, реклама и пропаганда чего-либо (за исключением здравого смысла).

Аудиоверсии проверок в виде подкастов c «Коммерсантъ FM» доступны в Simplecast, «Яндекс.Подкасты», Apple Podcasts, «ЛитРес», Soundstream и Google.Подкасты.

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.

Ученым удалось добиться -78 градусов в качестве минимальной температуры плавления для советского сплава, который состоит на 12% из натрия, 47% калия и 41% цезия. Недостаток сплава — реакция с водой. Ближайший конкурент – амальгама. Токсичный сплав из ртути с таллием, сохраняющий жидкое состояние до температуры -61 градус по Цельсию.

Область применения легкоплавких металлов/сплавов:

энергетическая промышленность и машиностроение. Основное направление – создание тепловых носителей с жидкометаллического типа;
литьевая промышленность;
как основа для датчиков температуры, что актуально в системах пожарной безопасности;
как основа для разработки термометров;
как ремонтный материал в вакуумных технологиях;
припои, предохранители и прочие мелочи в микроэлектронике;
медицинское направление. То же протезирование;
как металлическая смазка.

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

Поистине, занимательный химический элемент, который имеется в любом школьном кабинете химии. Благодаря демонстрационной наглядности, галлий считается лучшим вариантом донесения до умов учащихся тепловых свойств химических элементов.

Gallium (Ga) – металл, который плавится в руках при достижении температуры в 29.8 градуса по Цельсию . Учитывая стандартные 36.6 в организме человека, чтобы получить желаемый эффект, достаточно кусочек галлия положить на ладошку и наблюдать как тот медленно по ней растекается в разные стороны.

1) Общая информация по элементу

В периодической системе химических элементов галлий находится на 31 позиции. Его латинское обозначение – «Ga». Металл принадлежит к группе легких металлов, куда также входит алюминий, индий, олово, таллий, свинец и висмут.

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:

оксидный тип;
варианты связи с хлором;
медленная растворимость при соприкасании с щелочами/кислотами;
галлий не будет реагировать с кислородом;
возможность легкоплавкого металла образовывать основные соли;
химический элемент будет открыт при использовании спектроскопии.

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.

Физика галлия	Химия галлия
Наличие нескольких модификаций полиморфного типа.	Низкая химическая активность замедляет протекание химических реакций металла в твердом состоянии.
При нормальных условиях кристаллическая решетка имеет орторомбическую структуру. При повышении давления наблюдается образование 2 структур полиморфного типа с кубической и тетрагональной решетками.	На воздухе галлий покрывается оксидной пленкой, которая предохраняет его от дальнейших реакций окисления.
Плотность галлия – 5.9 грамма на сантиметр кубический, а в жидком состоянии плотность увеличивается до 6.1 грамма на сантиметр кубический.	В контакте с горячей водой, он вытесняет из нее водород, в результате чего образуется гидроксид галлия.
Сопротивление электричеству у галлия в твердом и жидком состояниях одинаковы и равны 0.5 на 10-8 Ом*см при температурном режиме в 0 градусов по Цельсию.	Вступает в реакцию с паром (выше 340 градусов) и образует метагаллиевую кислоту.
Вязкость галлия колеблется в зависимости от температурного режима. При температуре в 100 градусов – 1.6 сантипуаз, а при 1000 градусов С – 0.6 сантипуаз.	Может взаимодействовать с кислотами минерального типа – происходит выделение Н и образование солевых веществ.
Поверхностное натяжение составляет 0.74 ньютона на метр, а отражательный коэффициент от 71% до 76% при разной длине волн.	Галлий инертен по отношению к водороду, азоту, углероду и кремнию.

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?

Обратимся к тепловым свойствам металла, и полностью разберем их при различных уровнях, хотя ответ на вопрос очевиден уже из базового понятия, температуры плавления, которая приравнивается к 29 градусам по Цельсию.

Термодинамические свойства чистого галлия:

металл переходит из твердого в жидкое состояние при достижении температуры в 29.8 С или 302 градуса Кельвина;
металл закипает при достижении температуры в 2 448 градусов Кельвина;
удельная теплота плавления чистого галлия составляет 5600 Джоулей на моль;
удельная теплота по испарению составляет 270 000 джоулей на моль;
молярная теплоемкость составляет 26 джоулей, деленных на Кельвины, перемноженные на моли.

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:

Электролиз с участием щелочных жидкостей, которые в свою очередь являются промежуточным продуктом с переработки бокситов в глинозем технического применения.
Получение концентрированных растворов по методу спекания или через процесс Байера. В первом случае получаем до 70 миллиграмм на литр, а во втором до 160 миллиграмм на литр концентрата.
Дальнейшая очистка галлия путем карбонизации.
Обогащенный осадок отправляют в емкость с известью, вследствие чего получаем раствор.
При помощи электролиза раствора получаем черновой вариант металла.
Черновой галлий прогоняют через водяной напор.
Смесь фильтруют при помощи пористых пластинок и греют в вакууме, из-за чего из чернового металла удаляются примеси летучего типа.
В зависимости от степени чистоты конечного продукта, используют химический, электрохимический, либо физический методы разложения.

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:

в соединениях с натрием металл применяют при создании лазеров полупроводникового типа с ультрафиолетовым и синим диапазонами;
как присадка к германию/кремнию;
как отражающий элемент для зеркал среднего качества. В чистом виде материал способен отражать порядка 89% света. Достоинства подобных изделий обусловливаются способностью металл к пропуску ультрафиолетовых лучей;
как компонент в смазочных материалах. Клеи с добавкой жидкого галлия весьма популярны и сегодня;
как замена ртути в кварцевых термометрах;
оксид галлия – это стратегически важный объект в производстве лазерных материалов.

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.

Удивительные вещества, смеющиеся в лицо науке

Сейчас мы, конечно, можем посмеяться над нашими предками, которые считали, что порох – это происки нечистого, но в мире и по сей день существуют материалы, созданные научным путем, проявление свойств которых смахивает на гребаное колдовство. Их трудно достать, а некоторые даже чертовски опасны, но это делает их еще более крутыми.

1. Галлий – металл, который плавится в руках

Ты, конечно, в курсе про существование жидкого металла – ртути. И, конечно, тебе известно, что любой металл плавится при высокой температуре. Но наш мир горазд на удивительные выдумки и полон необыкновенных вещей, например, существует твёрдый металл, который способен растаять, словно мороженое, у тебя в руке. Знакомься – галлий. Этот металл даже при небольшой термической обработке превращается в неопасную версию Роберта Патрика из «Терминатора 2».

Галлий легко плавится при комнатной температуре, так что для строительства чего бы там ни было он совершенно не годится. Разве что ты решил создать что-нибудь ради шутки. Очень короткой шутки. Ну, и еще с помощью галлия ты сможешь снискать себе славу великого фокусника, например, если размешаешь галлиевую ложку в горячей воде, то она раствориться за считанные секунды. И это еще не все. На Youtube можно найти кучу роликов, где люди издеваются над алюминиевыми предметами, ведь по какой-то причине галлий не очень ладит с алюминием и способен превратить баночку Pepsi или компьютерный радиатор в бумажную салфетку. Лично мы бы придумали более эпичный розыгрыш, например, капнули бы немного этой хрени на соседский велосипед, перед тем как сосед решит немного прокатиться вечерком по парковой зоне, но, возможно, именно поэтому закон запрещает нам приближаться к химикатам.

2. Газ, способный удерживать предметы

«Это вещество тяжелее воздуха.» Мда… Согласись, эта фраза способна вызвать легкий зевок. Давай по-новой? «Ты только посмотри, на что способно это дерьмо под названием гексафторид серы!»
Хоть раз в своей жизни ты баловался шариками с гелием, и в итоге твой голос походил на писк бурундука, особенно забавно говорить таким голосом грязные ругательства. Но не только гелий может изменять голос. Гексафторид серы можно назвать злобным братом-близнецом гелия. Вдохни шарик, наполненный этим газом, и ты заговоришь так, словно помимо глистов в тебе поселился еще и демон.

Полюбуйся на Нила Патрика Харриса

Причина подобного преображения заключается в том, что гексафторид серы в несколько раз тяжелее воздуха, в результате чего он понижает частоту любого звука, проходящего через него. По такому же принципу, но наоборот, работает гелий. А теперь представь, что ты можешь вытворить с этим газом, обладая такой ценной информацией. Например, если вылить газ в стеклянный контейнер, то он пройдёт через воздух и осядет на дне. Этот газ, как и вода, способен выдержать вес менее плотных предметов. Например, лодку из алюминия, которая будет парить в воздухе, как по волшебству.
Можешь глянуть и этот ролик, где парень берет стакан, черпает что-то невидимое глазу, на чем держится лодка, и выливает это нечто прямо на лодку. Лодка тонет.

3. Вещество, не переносящее воду

Звучит не так круто, как выглядит на деле. Видишь эту зеленую массу? Это не яблочное желе и не прямоугольный леденец, а вода на стеклянной плитке, окрашенная в зеленый цвет. Даже если ты размажешь ее по поверхности, она все равно примет свою изначальную форму. Это происходит, потому что края плиты обработаны гидрофобным материалом, с помощью которого поверхность буквально отталкивает капли. В середине плита не обработана, поэтому вся жидкость стекает туда. Если ты капнешь каплю воды на обработанную поверхность, то можешь воочию увидеть, как она удирает в сторону, где отсутствует гидрофобный материал.

Если намажешь этой дрянью палец и окунешь его в воду, он останется абсолютно сухим, а вокруг него образуется своеобразная пленка, по текстуре похожая на крошечный гандон, при этом вода в отчаянии убежит прочь от твоего пальца.

И еще один занимательный опыт можешь посмотреть на видео ниже: ложку опускают в воду, насыпают в нее песок, он превращается в нечто отвратное, похожее на кишки, а после ложку достают с идеально сухим песком.

4. Горячий лед

Горячий лёд, или ацетат натрия – это жидкость, которая затвердевает при малейшей стрессовой ситуации. Дотронься до него пальцем или крикни пару бранных слов, как вещество из жидкого состояния преобразуется в субстанцию из твердых ледяных кристаллов. Например, ты можешь вылить эту штуковину в контейнер, дотронуться до него пальцем или членом, смотря как тебе больше нравится, а после наблюдать, как белые кристаллы хаотично распределяются по всей поверхности, чтобы через несколько секунд превратиться в лед.

Ацетат натрия очень медленно остывает и способен сохранять жидкое состояние даже при минусовой температуре. Но если его «разбудить», то он понимает, что «проспал» все на свете, и начинает заниматься очень активной деятельностью, а именно, его частицы начинают быстро затвердевать.

5. Металл, обладающий памятью

Теперь полюбуйся на металл, который имеет память. Посмотрев ролик, размещенный ниже, ты увидишь, как небольшой моток проволоки, на первый взгляд самой обычной, при контакте с кипятком образует слово HOT ( «горячий»). Это нитинол, сплав титана и никеля, который способен принимать свою изначальную форму даже после деформации до неузнаваемости. Всё, что нужно, это вылить на него кипяток, и не важно, как сильно запутан и скручен провод, «запоминающий металл» приобретёт первоначальную форму. Как говорится, просто добавь воды. Современные инженеры на данном этапе изучения этого материала додумались создать лишь очки с оправой из нитинола. Интересно, доживем ли мы до момента, когда из него начнут делать машины.

6. Взрывной порошок

Йодистый азот немного похож на кучу грязи или порцию огородных удобрений, но только не вздумай использовать эту штуку на своем заднем дворе. Только если ты не любитель суперского хардкора. Эта субстанция крайне нестабильна, и даже легкого дуновения ветерка хватит, чтобы устроить мощный взрыв. Йодистый азот не нашел широкого практического применения, кроме как в сфере больных розыгрышей. После взрыва этот порошок оставляет красивое фиолетовое облачко.

Кроме того, в первом сезоне сериала «Во все тяжкие» его использует Уолт, чтобы взорвать притон наркодилера. Единственная промашка режиссера заключается в том, что Уолтер погиб, даже не дойдя до места, с подобным ядреным веществом в сумке.

Галлий – польза, особенности и опасность металла

Этот металл не относится к редким, но на мировых биржах за него расплачиваются миллионами. Галлий – материал номер один для нового тысячелетия.

Что представляет собой

Галлий – это химический элемент, занимающий ячейку №31 таблицы Менделеева.
Относится к легким металлам.
Чистый галлий – это мягкий, серебристо-серого с синеватостью цвета, хрупкий металл.
По составу – конгломерат двух изотопов (оба стабильны). Синтезировано три десятка радиоактивных единиц.

Как был открыт

Существование вещества предсказал Дмитрий Менделеев (1869 год):

Заполняя свою таблицу, он знал, что должны появиться новые химические элементы, которые заполнят пустующие ячейки.
Одно из них назвал экаалюминием, предсказал основные свойства: удельный вес, легкоплавкость.

Через шесть лет все подтвердилось. Французский химик Эмиль де Буабодран выделил из цинковой руды, добытой в Пиренеях, простое вещество, описал его свойства.

О новизне просигнализировала фиолетовость линий в спектре элемента.

Ученый предложил именовать элемент галлием – по латинизированному названию Франции (Галлия). Так он и вошел в историю.

Нахождение в природе

Галлий как металл в природе отсутствует, микродозы его соединений содержат цинковые руды и бокситы. Рассеянный элемент, не формирующий мегаскоплений.

Галлием богаты два десятка минералов, среди которых – полудрагоценные самоцветы гранат, берилл, турмалин, сподумен.

Элемент не особо редок – тонна земной коры содержит 19 г галлия, литр морской воды – 3 мкг.

Физико-химические характеристики

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

Металл наделен небанальными характеристиками:

Структура кристаллической решетки меняется в зависимости от температуры и давления.
Затвердевая, вещество расширяется. Такой феномен редкость, им наделены всего несколько элементов, включая кремний и воду.
Особенность галлия – жидкая форма в температурном диапазоне 2200 единиц (начинает плавиться при 25°C). Недаром обрел репутацию «жидкого металла».

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

На воздухе обзаводится пленкой-оксидом.
Не взаимодействует с кремнием, бором, газами (азотом, угле-, водородом).
С большинством металлов образует галлиды.

Нагретый галлий разрушает материалы сильнее любого расплавленного металла.

Свойства атома
Название, символ, номер	Галлий / Gallium (Ga), 31
Атомная масса (молярная масса)	69,723(1) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Ar] 3d10 4s2 4p1
Радиус атома	141 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус	126 пм
Радиус иона	(+3e) 62 (+1e) 81 пм
Электроотрицательность	1,81 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	0
Степени окисления	(+1) +3
Энергия ионизации (первый электрон)	578,7 (6,00) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)	5,91 г/см³
Температура плавления	302,9146 К (29,7646°C)
Температура кипения	2477 К (2203,85°C)
Уд. теплота плавления	5,59 кДж/моль
Уд. теплота испарения	270,3 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	26,07 Дж/(K·моль)
Молярный объём	11,8 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	орторомбическая
Параметры решётки	a=4,519 b=7,658 c=4,526 Å
Температура Дебая	240 K
Прочие характеристики
Теплопроводность	(300 K) 28,1 Вт/(м·К)
Номер CAS	7440-55-3

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.

Технология производства

Основой производства металлического галлия часто служит минерал галлит (формула CuGaS2), а также уголь, нефелины, бокситы.

Традиционный способ получения продукта – из глиноземов, выделенных переработкой бокситов:

Жидкие щелочи (полуфабрикат при переработке бокситов) подвергают электролизу либо спекают. Насыщенность галлием раствора (на литр) достигает 110-140 либо 52-63 мг.
Карбонизацией извлекают алюминий, получая насыщенный осадок.
Осадок известкуют, получая галлиевый раствор.
Из раствора почти готовый металл «достают» электролизом.
С целью нейтрализации летучих примесей продукт окатывают водой, фильтруют, подогревают в вакуумной печи.

Особо чистый материал (примесей не более 0,0001%) получают рафинированием либо восстановлением водородом.

За килограмм галлия на мировом рынке выкладывают $1200-1400. Такая цена актуализирует проблему отладки 100% извлечения галлия из бокситов либо жидкого топлива из каменного угля.

Где используется

До цифровой эры галлий использовался как компонент легкоплавких сплавов. Сегодня главная сфера применения металла (96,7%) – микроэлектроника.

Мягкий, хрупкий металл серебристо-белого цвета с синеватым оттенком – галлий

Промышленность

На практике эксплуатируются полезные свойства галлия:

Металл – «дублер» ядовитой ртути в вакуумных аппаратах, термометрах, работающих при высоких температурах.
Смазка при соединении деталей из керамики, кварца, стекла.
Сплав металла с индием – топливо атомных установок.
Внешний слой зеркал специального назначения.
Оксид, арсенид, нитрид галлия – компонент лазерной аппаратуры синего и ультрафиолетового диапазона, электроники, работающей на сверхвысоких частотах.
Природный изотоп-71 опознает присутствие нейтрино.

Металл – температурный стабилизатор, «щит» от коррозии для плутония как компонента атомных бомб. (Такую сбросили на Нагасаки).

Легкоплавкость – не всегда достоинство. Она затрудняет хранение, перемещение вещества и продукции из него. Для устранения этого недостатка кусочки галлия упаковывают в полиэтилен, на который галлий не воздействует.

Медицина

Элемент нашел применение в медицине:

Онкологи используют препараты галлия, чтобы приостановить разрушение скелета пациентов.
Ими оперативно останавливают кровотечение из проникающих ран. При этом тромбы не образуются.
Это сильный истребитель бактерий.
Благодаря галлию раны затягиваются быстрее и безболезненнее.

Медицина оценила сходство воздействия соединений галлия и железа на биологическом уровне. Они используются как дублеры.

Воздействие на человека

О токсичности вещества единства нет, диапазон оценок – от малой до высокой степени.

Об интоксикации галлием сигнализируют следующие симптомы:

Возбуждение, сменяющееся заторможенностью.
Разбалансированность при движении.
Нарушение дыхательного ритма (учащение-замедление).

Результатом может стать паралич ног, кома, летальный исход.

Вдыхание аэрозоля с галлием в составе (49,9 мг на кубометр) либо инъекция солей вещества (0,011-0,026 г/кг массы тела человека) выводит из строя почки.

Легкоплавкие металлы – список, особенности и значение для человека

Однозначности в классификации этой группы металлов у специалистов нет. Их главное свойство содержится в названии – легкоплавкие металлы.

Как понятно из названия, легкоплавким считается металл с малой температурой плавления.

В номенклатуре, принятой Международным союзом теоретической и прикладной химии (ИЮПАК), термин «легкоплавкие металлы» отсутствует.

У специалистов единства тоже нет. Одни выставляют «порог плавления» в 500°С. Для других легкоплавким металлом является металл, расплавляющийся при менее 600°С.

Перечень

В соответствии с основной классификацией (температура плавления не более 500°С), к списку легкоплавов причислены следующие элементы:

Название	Температура плавления (°С)
Цинк	419
Палладий	327
Свинец	327
Кадмий	321
Таллий	303
Висмут	271
Полоний	254
Олово	232
Индий	157
Натрий	98
Калий	63
Рубидий	39
Галлий	30
Цезий	28
Ртуть	– 39

Ртуть – самый легкоплавкий металл. Она единственная из группы плавится на морозе.

Галлий называют металлом, тающим в руках (нормальная температура тела человека выше точки плавления вещества почти на семь градусов).

Классификация

Легкоплавы подразделяются на две группы:

Тяжелые легкоплавкие металлы – кадмий, кобальт, свинец, ртуть. легкоплавкие металлы – кадмий, олово, галлий, индий, таллий, полоний, висмут.

К драгоценным элементам причислен палладий.

Палладий

Легкие элементы полоний и висмут радиоактивны .

Висмут

Олово, таллий, свинец, цезий – мягкие легкоплавы.

Свинец

Самый мягкий легкоплавкий металл – цезий (0,2 по шкале твердости Мооса).

Где и как применяются

Для всех сфер применения решающее преимущество данной группы – низкая температура плавления.

Особенности использования

На основании этого свойства легкоплавких металлов определены способы использования:

Мягкие легкоплавы – материал пайки микросхем. Пайка обычным припоем исключена, поскольку создает перегрев, который их расплавит.
Гораздо чаще используются сплавы. Они легкоплавки, но плотные, прочные на разрыв, химически инертны.
Самые востребованные соединения: свинцовые, оловянные, кадмиевые, цинковые, ртутные. А также с висмутом, таллием, индием, галлием как базисным компонентом.

Легкоплавкие сплавы – это конгломерат металлов с температурой плавления не выше «оловянной» (232°С). Нижний предел – минус 61°C. На таком холоде плавится амальгама таллия.

Области применения

Сферы применения материала: энергетика, машиностроение, электро-, радиотехника, химпром:

Основа жидких теплоносителей, смазка.
Выплавка моделей сложной конфигурации.
Пожарный сегмент: термодатчики, клапаны тушения огня, другая аппаратура раннего оповещения о возгораниях.
Основа термометров разных видов и предназначения.
Верхний слой, предохранители, термодатчики микроэлектроники.
Медицина. Материал протезов, фиксатор при переломах.

Это также проводники, антикоррозионные покрытия, компонент антифрикционных сплавов.

Используются уникальные свойства отдельных позиций из списка легкоплавов:

Свинец – материал подшипников, предохранителей, аккумуляторов, оболочка кабеля. Это щит от радиоактивного излучения.
Олово – защитный слой стали.
Цинк – компонент латуней, анодное покрытие стальных изделий с высоким КПД.
Галлий – заменитель ртути, сохраняющий вакуум в аппаратуре.

Легко плавящиеся сплавы образуют также щелочные металлы. На практике такие материалы используются мало из-за чрезмерной химической активности.

Биологическое воздействие

Влияние легкоплавов на организм человека различно:

Без калия как удобрения растения чахнут, плохо плодоносят. В организме человека работает в дуэте с натрием. Под его контролем жизненно важные процессы.
Микродозы кадмия содействуют метаболизму. Однако вещество, его растворимые соединения токсичны.
Висмут токсичен, но безопасен для биологических организмов. Это радиоактивное вещество, поэтому аптечные препараты с ним нужно применять строго по инструкции.
О токсичности галлия точки зрения противоположны – от малой до высокой степени. Но интоксикация веществом реальна.
Бесполезные для человека как биологического объекта свинец и ртуть токсичны. Особенно опасна ртуть из разбившегося домашнего градусника.

На особом счету таллий. Мягкое серебристое с сероватой голубизной вещество – сильнейший яд. Его «вывела в свет» как средство получения наследства, решения других проблем Агата Кристи. Описание яда, технологии его применения содержит десяток романов королевы английского детектива.

Читайте также: