Metallar qədim zamanlardan bəşər tərəfindən istifadə edilən material növüdür. Bu maddələr qrupu çox saydadır, lakin onların hamısı ümumi fiziki xüsusiyyətlərə malikdir və bunlara adətən metal xüsusiyyətlər deyilir.
Onlar arasında sərtlik ümumidir, lakin həlledici deyil. Ən yumşaq metalın malik olduğu digərləri daha konkretdir. Bu xassələr onların molekulyar səviyyədə strukturunun xüsusiyyətləri ilə müəyyən edilir.
Metalların xassələri
Dəmir və onun ərintiləri (polad, çuqun), mis, alüminium… Bu materialların istifadəsi sivilizasiyanın inkişafının müxtəlif mərhələlərində elmi-texniki tərəqqidə sıçrayışları qeyd etdi. Bu metalların hər biri özünəməxsus praktiki dəyər verən xüsusiyyətlərə malikdir. Onlar üçün ümumi xüsusiyyətlər yüksək istilik və elektrik keçiriciliyi, plastiklik - deformasiya zamanı bütövlüyü saxlamaq qabiliyyəti, metal parıltıdır.
Dəmir zirehləri kəsən damas bıçağı və ən kiçik zərbədən izlər qalan ən yumşaq metal oxşar daxili quruluşa malikdir. O, düyünlərində atomlar olan kristal qəfəsə əsaslanırmüsbət və neytral yük, onların arasında "elektron qazı" var - nüvə ilə əlaqənin zəifləməsi səbəbindən atomların xarici qabıqlarını tərk edən hissəciklər. Kristal qəfəsin düyünlərində yerləşən müsbət ionlar arasında xüsusi metal bağı “elektron qazında” yaranan cəlbedici qüvvələr hesabına həyata keçirilir. Metalın sərtliyi, sıxlığı, ərimə nöqtəsi bu "qaz"ın konsentrasiyasından asılıdır.
Qiymətləndirmə meyarları
Qiymətləndirmə meyarları razılaşdırılmasa və yumşaqlıq anlayışı müəyyən edilməsə, hansı metalın ən yumşaq olduğu sualının cavabı həmişə müzakirə mövzusu olacaqdır. Materialın bu xüsusiyyəti ilə bağlı fikir müxtəlif sənaye sahələrinin mütəxəssisləri üçün fərqli olacaq. Metallurq yumşaqlığı artan elastiklik, aşındırıcı materiallardan deformasiyanı qəbul etmək meyli və s. kimi başa düşə bilər.
Materialşünaslar üçün maddələrin müxtəlif xüsusiyyətlərini obyektiv şəkildə müqayisə edə bilmək vacibdir. Yumşaqlıq həmçinin ümumi qəbul edilmiş qiymətləndirmə meyarlarına malik olmalıdır. Dünyadakı ən yumşaq metal onun "rekord" xüsusiyyətlərini sübut edən ümumi qəbul edilmiş göstəricilərə malik olmalıdır. Müxtəlif materialların yumşaqlığını ölçmək üçün bir neçə üsul var.
Ölçmə üsulları
Sərtliyin ölçülməsi üçün sertifikatlaşdırılmış üsulların əksəriyyəti sınanmış material üzərində intenter adlanan daha sərt cisimdən dəqiq alətlərlə ölçülən təmas fəaliyyətinə əsaslanır. İntenter növündən və ölçmə üsullarından asılı olaraq bir neçə əsas varüsullar:
- Brinell üsulu. Sınaq maddəsinin səthinə basıldıqda metal topun buraxdığı izinin diametri müəyyən edilir.
- Rokvel üsulu. Topun və ya almaz konusunun səthindəki girinti dərinliyi ölçülür.
- Vikers üsulu. Almaz tetraedral piramidanın buraxdığı izin sahəsi müəyyən edilir.
- Sahil sərtliyi. Çox sərt və çox yumşaq materiallar üçün tərəzilər var - xüsusi iynənin batırılma dərinliyi və ya xüsusi zərbəçinin səthindən rebound hündürlüyü ölçülür.
Mohs sərtlik şkalası
Mineralların və metalların nisbi sərtliyini təyin etmək üçün bu şkala 19-cu əsrin əvvəllərində alman Fridrix Moos tərəfindən təklif edilmişdir. Bu, cızma üsuluna əsaslanır, burada daha sərt nümunə daha yumşaq olanda iz buraxır və hansı metalın ən yumşaq olduğunu tapmaq üçün çox əlverişlidir. Şərti sərtlik indeksi təyin edilən 10 istinad mineralına münasibətdə sınaqdan keçirilən maddə üçün miqyasda yer və rəqəmsal indeks müəyyən edilir. Ən yumşaq istinad mineralı talkdır. Onun Mohs sərtliyi 1, ən sərti almaz isə 10-dur.
Sərtliyin Mohs şkalası üzrə qiymətləndirilməsi "daha yumşaq - daha sərt" prinsipinə əsaslanır. Dəqiq neçə dəfə, məsələn, Mohs şkalası üzrə indeksi 2,75 olan alüminiumun volframdan (6,0) daha yumşaq olduğunu yalnız başqa üsullara əsaslanan ölçmə nəticələri ilə müəyyən etmək mümkündür. Lakin dövri cədvəldəki ən yumşaq metalı müəyyən etmək üçün bu cədvəl kifayətdir.
Ən yumşaqlar qələvi metallardır
Mohs mineraloji şkalasından görünür ki, ən yumşaq olanlar qələvi metallarla əlaqəli maddələrdir. Hətta çoxlarına termometrdən gələn mayedən tanış olan civənin də sərtlik indeksi 1,5-dir. Bundan daha yumşaq fiziki, mexaniki və kimyəvi xassələri oxşar olan bir neçə maddə var: litium (Mohs şkalası üzrə 0,6), natrium (0,5), kalium (0, 4), rubidium (0, 3). Ən yumşaq metal seziumdur, onun Mohs sərtlik şkalası 0,2-dir.
Qələvi metalların fiziki və kimyəvi xassələri onların elektron konfiqurasiyası ilə müəyyən edilir. İnert qazların strukturundan yalnız bir qədər fərqlənir. Xarici enerji səviyyəsində yerləşən elektron yüksək kimyəvi aktivliyi müəyyən edən hərəkətliliyə malikdir. Ən yumşaq metallar xüsusi dəyişkənlik ilə xarakterizə olunur, onları qazmaq və dəyişməz saxlamaq çətindir. Onların hava, su və oksigenlə şiddətli kimyəvi təsirləri var.
Element 55
"Sezium" adı Latın caesius - "göy mavisi" sözündən gəlir: çox isti maddənin yaydığı spektrdə infraqırmızı diapazonda iki parlaq mavi zolaq görünür. Təmiz formada işığı yaxşı əks etdirir, açıq qızılı kimi görünür və gümüşü-sarı rəngə malikdir. Sezium dünyanın ən yumşaq metalıdır, Brinell sərtlik indeksi 0,15 MN/m2 (0,015 kqf/sm2). Ərimə nöqtəsi: +28,5°C, buna görə də normal şəraitdə otaq temperaturunda sezium yarı maye vəziyyətdədir.
Nadirdirbahalı və son dərəcə reaktiv metal. Elektronikada, radiotexnika və yüksək texnologiyalı kimya sənayesində sezium və onun əsasında ərintilər getdikcə daha çox istifadə olunur və ona ehtiyac daim artır. Onun kimyəvi aktivliyi, ən yüksək elektrik keçiriciliyi olan birləşmələr yaratmaq qabiliyyəti tələb olunur. Sezium xüsusi optik cihazların, unikal xüsusiyyətlərə malik lampaların və digər yüksək texnologiyalı məhsulların istehsalında mühüm komponentdir. Eyni zamanda, yumşaqlıq onun ən çox axtarılan keyfiyyəti deyil.
