दुनिया में सबसे कठोर मिश्रधातु. विश्व की सबसे कठोर धातु

दिलचस्प तथ्यों के कई प्रशंसक इस सवाल में रुचि रखते हैं कि कौन सी धातु सबसे कठोर है? और इस प्रश्न का उत्तर देना आसान नहीं होगा। बेशक, कोई भी रसायन विज्ञान शिक्षक बिना सोचे-समझे आसानी से सही कह सकता है। लेकिन सामान्य नागरिकों में से, जिन्होंने आखिरी बार स्कूल में रसायन विज्ञान का अध्ययन किया था, बहुत से लोग सही ढंग से और जल्दी से उत्तर देने में सक्षम नहीं होंगे। यह इस तथ्य के कारण है कि बचपन से हर कोई तार से विभिन्न खिलौने बनाने का आदी रहा है और उसे अच्छी तरह से याद है कि तांबा और एल्यूमीनियम नरम होते हैं और मोड़ने में आसान होते हैं, लेकिन इसके विपरीत, स्टील को वांछित आकार देना इतना आसान नहीं होता है। एक व्यक्ति सबसे अधिक बार तीन नामित धातुओं के साथ व्यवहार करता है, इसलिए वह बाकी उम्मीदवारों पर विचार भी नहीं करता है। लेकिन स्टील निश्चित रूप से दुनिया की सबसे कठोर धातु नहीं है। निष्पक्षता में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि रासायनिक अर्थ में यह बिल्कुल भी धातु नहीं है, बल्कि कार्बन के साथ लोहे का एक यौगिक है।

टाइटेनियम क्या है?

सबसे कठोर धातु टाइटेनियम है। शुद्ध टाइटेनियम पहली बार 1925 में प्राप्त किया गया था। इस खोज ने वैज्ञानिक हलकों में धूम मचा दी। उद्योगपतियों ने तुरंत नई सामग्री की ओर ध्यान आकर्षित किया और इसके उपयोग के लाभों की सराहना की। आधिकारिक संस्करण के अनुसार, पृथ्वी पर सबसे कठोर धातु को इसका नाम अविनाशी टाइटन्स के सम्मान में मिला, जो प्राचीन ग्रीक पौराणिक कथाओं के अनुसार, दुनिया के संस्थापक थे।

वैज्ञानिकों के अनुसार, आज टाइटेनियम का कुल विश्व भंडार लगभग 730 मिलियन टन है। जीवाश्म कच्चे माल के निष्कर्षण की वर्तमान दर पर, यह अगले 150 वर्षों के लिए पर्याप्त होगा। सभी ज्ञात धातुओं में प्राकृतिक भंडार के मामले में टाइटेनियम 10वें स्थान पर है। दुनिया की सबसे बड़ी टाइटेनियम उत्पादक रूसी कंपनी VSMPO-Avisma है, जो दुनिया की 35% जरूरतों को पूरा करती है। कंपनी अयस्क खनन से लेकर विभिन्न उत्पादों के निर्माण तक प्रसंस्करण के एक पूर्ण चक्र में लगी हुई है। यह रूसी टाइटेनियम उत्पादन बाजार का लगभग 90% हिस्सा रखता है। लगभग 70% तैयार उत्पाद निर्यात किये जाते हैं।

टाइटेनियम एक हल्की, चांदी जैसी धातु है जिसका गलनांक 1670 डिग्री सेल्सियस होता है। यह गर्म होने पर ही उच्च रासायनिक गतिविधि प्रदर्शित करता है; सामान्य परिस्थितियों में, यह अधिकांश रासायनिक तत्वों और यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। यह प्रकृति में अपने शुद्ध रूप में नहीं पाया जाता है। यह रूटाइल (टाइटेनियम डाइऑक्साइड) और इल्मेनाइट (टाइटेनियम डाइऑक्साइड और फेरस ऑक्साइड से युक्त एक जटिल पदार्थ) अयस्कों के रूप में आम है। अयस्क को क्लोरीन से सिंटर करके और फिर परिणामी टेट्राक्लोराइड से अधिक सक्रिय धातु (आमतौर पर मैग्नीशियम) को विस्थापित करके शुद्ध टाइटेनियम प्राप्त किया जाता है।

टाइटेनियम के औद्योगिक अनुप्रयोग

सबसे कठोर धातु का कई उद्योगों में काफी व्यापक अनुप्रयोग होता है। अनाकार रूप से व्यवस्थित परमाणु टाइटेनियम को उच्चतम स्तर की तन्यता और मरोड़ शक्ति, अच्छा प्रभाव प्रतिरोध और उच्च चुंबकीय गुण प्रदान करते हैं। धातु का उपयोग हवाई परिवहन पतवार और मिसाइल बनाने के लिए किया जाता है। यह भारी ऊंचाई पर मशीनों द्वारा अनुभव किए जाने वाले भारी भार का अच्छी तरह से सामना करता है। टाइटेनियम का उपयोग पनडुब्बियों के लिए पतवार के निर्माण में भी किया जाता है, क्योंकि यह बड़ी गहराई पर उच्च दबाव का सामना करने में सक्षम है।

चिकित्सा उद्योग में, धातु का उपयोग कृत्रिम अंग और दंत प्रत्यारोपण के साथ-साथ सर्जिकल उपकरणों के निर्माण में किया जाता है। मिश्र धातु तत्व के रूप में, तत्व को कुछ स्टील ग्रेड में जोड़ा जाता है, जिससे उन्हें बढ़ी हुई ताकत और संक्षारण प्रतिरोध मिलता है। टाइटेनियम कास्टिंग के लिए उपयुक्त है, क्योंकि यह आपको पूरी तरह से चिकनी सतह प्राप्त करने की अनुमति देता है। इससे आभूषण और सजावटी वस्तुएँ भी बनाई जाती हैं। टाइटेनियम यौगिकों का भी सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है। पेंट, सफेद रंग डाइऑक्साइड से बनाए जाते हैं, इन्हें कागज और प्लास्टिक की संरचना में मिलाया जाता है।

जटिल कार्बनिक टाइटेनियम लवण का उपयोग पेंट और वार्निश उत्पादन में सख्त उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है। टाइटेनियम कार्बाइड का उपयोग अन्य धातुओं के प्रसंस्करण और ड्रिलिंग के लिए विभिन्न उपकरण और नोजल बनाने के लिए किया जाता है। सटीक इंजीनियरिंग में, टाइटेनियम एल्युमिनाइड का उपयोग पहनने के लिए प्रतिरोधी तत्वों का उत्पादन करने के लिए किया जाता है जिनमें सुरक्षा का उच्च मार्जिन होता है।

सबसे कठोर धातु मिश्र धातु अमेरिकी वैज्ञानिकों द्वारा 2011 में प्राप्त की गई थी। इसमें पैलेडियम, सिलिकॉन, फास्फोरस, जर्मेनियम और चांदी शामिल हैं। नई सामग्री को "धात्विक ग्लास" नाम दिया गया था। उन्होंने कांच की कठोरता और धातु की प्लास्टिसिटी को संयोजित किया। उत्तरार्द्ध दरारों को फैलने की अनुमति नहीं देता है, जैसा कि मानक ग्लास के साथ होता है। स्वाभाविक रूप से, सामग्री को व्यापक उत्पादन में नहीं डाला गया था, क्योंकि इसके घटक, विशेष रूप से पैलेडियम, दुर्लभ धातुएं हैं और बहुत महंगे हैं।

फिलहाल, वैज्ञानिकों के प्रयासों का उद्देश्य वैकल्पिक घटकों को ढूंढना है जो प्राप्त गुणों को संरक्षित करेंगे, लेकिन उत्पादन की लागत को काफी कम कर देंगे। हालाँकि, एयरोस्पेस उद्योग के लिए अलग-अलग हिस्सों का उत्पादन पहले से ही प्राप्त मिश्र धातु से किया जा रहा है। यदि वैकल्पिक तत्वों को संरचना में पेश किया जा सकता है और सामग्री व्यापक हो जाती है, तो यह काफी संभव है कि यह भविष्य में सबसे अधिक मांग वाले मिश्र धातुओं में से एक बन जाएगा।

धातु का उपयोग प्राचीन काल से ही लोग करते आ रहे हैं। प्रकृति में सबसे सुलभ और उपयोगी धातु तांबा है। घरेलू बर्तनों के रूप में तांबे के उत्पाद पुरातत्वविदों को प्राचीन बस्तियों की खुदाई के दौरान मिले हैं। जैसे-जैसे तकनीकी प्रगति हुई, मनुष्य ने विभिन्न धातुओं से मिश्रधातुएँ बनाना सीखा, जो घरेलू वस्तुओं और हथियारों के निर्माण में उसके लिए उपयोगी थीं। और इस तरह दुनिया की सबसे मजबूत धातु प्रकट हुई।

टाइटेनियम

इस असामान्य रूप से सुंदर चांदी-सफेद धातु की खोज 18वीं शताब्दी के अंत में दो वैज्ञानिकों - अंग्रेज डब्ल्यू. ग्रेगरी और जर्मन एम. क्लैप्रोथ द्वारा लगभग एक साथ की गई थी। एक संस्करण के अनुसार, टाइटेनियम को इसका नाम प्राचीन ग्रीक मिथकों के पात्रों, शक्तिशाली टाइटन्स के सम्मान में मिला, दूसरे के अनुसार - टाइटेनिया, जर्मनिक पौराणिक कथाओं की परी रानी से - इसके हल्केपन के कारण। हालाँकि, उस समय उन्हें इसका कोई उपयोग नहीं मिला।

फिर 1925 में, हॉलैंड के भौतिक विज्ञानी शुद्ध टाइटेनियम को अलग करने में सक्षम हुए और इसके कई लाभों की खोज की। ये विनिर्माण क्षमता की उच्च दर, विशिष्ट शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध, उच्च तापमान पर बहुत उच्च शक्ति हैं। इसमें उच्च संक्षारण प्रतिरोध भी है। इन शानदार आकृतियों ने तुरंत इंजीनियरों और डिजाइनरों को आकर्षित किया।

1940 में वैज्ञानिक क्रोल ने मैग्नीशियम-थर्मल विधि का उपयोग करके शुद्ध टाइटेनियम प्राप्त किया और तब से यह विधि मुख्य रही है। पृथ्वी पर सबसे मजबूत धातु का खनन दुनिया के कई स्थानों पर किया जाता है - रूस, यूक्रेन, चीन, दक्षिण अफ्रीका और अन्य।

यांत्रिक मापदंडों के संदर्भ में टाइटेनियम लोहे से दो गुना अधिक मजबूत है, एल्यूमीनियम से छह गुना अधिक मजबूत है। टाइटेनियम मिश्र धातु वर्तमान में दुनिया में सबसे मजबूत हैं, और इसलिए उन्हें सैन्य (पनडुब्बी, मिसाइल निर्माण), जहाज निर्माण और विमानन उद्योग (सुपरसोनिक विमान पर) में आवेदन मिला है।

यह धातु अविश्वसनीय रूप से लचीली भी है, इसलिए इससे कोई भी आकार बनाया जा सकता है - चादरें, पाइप, तार, टेप। टाइटेनियम का व्यापक रूप से चिकित्सा कृत्रिम अंग (साथ ही, यह मानव शरीर के ऊतकों के साथ जैविक रूप से आदर्श रूप से अनुकूल है), गहने, खेल उपकरण आदि के निर्माण के लिए उपयोग किया जाता है।

इसके संक्षारणरोधी गुणों के कारण इसका उपयोग रासायनिक उत्पादन में भी किया जाता है, यह धातु आक्रामक वातावरण में संक्षारण नहीं करती है। तो, परीक्षण उद्देश्यों के लिए, एक टाइटेनियम प्लेट को समुद्र के पानी में रखा गया था, और 10 वर्षों में इसमें जंग भी नहीं लगी!

इसके उच्च विद्युत प्रतिरोध और गैर-चुंबकीय गुणों के कारण, इसका व्यापक रूप से रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, मोबाइल फोन के संरचनात्मक भागों में। दंत चिकित्सा के क्षेत्र में टाइटेनियम का उपयोग बहुत आशाजनक है, मानव हड्डी के ऊतकों के साथ जुड़ने की इसकी क्षमता विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जो प्रोस्थेटिक्स के दौरान ताकत और दृढ़ता प्रदान करती है। इसका व्यापक रूप से चिकित्सा उपकरणों के निर्माण में उपयोग किया जाता है।

अरुण ग्रह

यूरेनियम के प्राकृतिक ऑक्सीकरण गुणों का उपयोग प्राचीन काल (पहली शताब्दी ईसा पूर्व) से मिट्टी के बर्तनों में पीले ग्लेज़ के निर्माण में किया जाता रहा है। विश्व अभ्यास में सबसे प्रसिद्ध टिकाऊ धातुओं में से एक, यह कमजोर रूप से रेडियोधर्मी है और इसका उपयोग परमाणु ईंधन के उत्पादन में किया जाता है। 20वीं सदी को "यूरेनस का युग" भी कहा जाता था। इस धातु में अनुचुम्बकीय गुण होते हैं।

यूरेनियम लोहे से 2.5 गुना भारी है, कई रासायनिक यौगिक बनाता है, और टिन, सीसा, एल्यूमीनियम, पारा और लोहे जैसे तत्वों के साथ इसके मिश्र धातुओं का उपयोग उत्पादन में किया जाता है।

टंगस्टन

यह न केवल दुनिया की सबसे मजबूत धातु है, बल्कि बहुत दुर्लभ भी है, जिसका कहीं खनन भी नहीं किया जाता है, लेकिन इसे 1781 में स्वीडन में रासायनिक रूप से प्राप्त किया गया था। दुनिया में सबसे अधिक तापमान प्रतिरोधी धातु। इसकी उच्च अपवर्तकता के कारण, यह खुद को फोर्जिंग के लिए अच्छी तरह से उधार देता है, जबकि इसे एक पतले धागे में खींचा जाता है।

इसका सबसे प्रसिद्ध उपयोग प्रकाश बल्बों में टंगस्टन फिलामेंट के रूप में है। इसका व्यापक रूप से विशेष उपकरणों (कृन्तक, कटर, सर्जिकल) के उत्पादन और आभूषण उत्पादन में उपयोग किया जाता है। रेडियोधर्मी किरणों को संचारित न करने की इसकी संपत्ति के कारण, इसका उपयोग परमाणु कचरे के भंडारण के लिए कंटेनर बनाने के लिए किया जाता है। रूस में टंगस्टन के भंडार अल्ताई, चुकोटका और उत्तरी काकेशस में स्थित हैं।

रेनीयाम

इसे इसका नाम जर्मनी (राइन नदी) में मिला, जहां इसे 1925 में खोजा गया था, धातु का रंग सफेद होता है। इसका खनन इसके शुद्ध रूप (कुरील द्वीप) और मोलिब्डेनम और तांबे के कच्चे माल के निष्कर्षण दोनों में किया जाता है, लेकिन बहुत कम मात्रा में।

पृथ्वी पर सबसे मजबूत धातु बहुत कठोर और घनी है, यह पूरी तरह से पिघल जाती है। ताकत अधिक है और तापमान परिवर्तन पर निर्भर नहीं करती है, नुकसान उच्च लागत है, जो मनुष्यों के लिए जहरीला है। इलेक्ट्रॉनिक्स और विमानन उद्योग में उपयोग किया जाता है।

आज़मियम

सबसे भारी तत्व, उदाहरण के लिए, एक किलोग्राम ऑस्मियम एक गेंद की तरह दिखता है जो हाथ में आसानी से फिट हो जाता है। यह प्लैटिनम धातु समूह से संबंधित है, जिसकी कीमत सोने से कई गुना अधिक है। इसका यह नाम एक रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान आने वाली दुर्गंध के कारण पड़ा, जो 1803 में अंग्रेज वैज्ञानिक एस. टेनेंट ने की थी।

बाह्य रूप से, यह बहुत सुंदर दिखता है: नीले और नीले रंग के साथ चमकदार चांदी के क्रिस्टल। इसका उपयोग आमतौर पर उद्योग में अन्य धातुओं (बढ़ी हुई ताकत के धातु-सिरेमिक कटर, चिकित्सा चाकू के ब्लेड) के लिए एक योजक के रूप में किया जाता है। इसके गैर-चुंबकीय और टिकाऊ गुणों का उपयोग उच्च परिशुद्धता उपकरणों के निर्माण में किया जाता है।

फीरोज़ा

इसे 19वीं सदी के अंत में रसायनज्ञ पॉल लेबो ने प्राप्त किया था। सबसे पहले, इस धातु को इसके मीठे स्वाद के कारण "मीठा" उपनाम दिया गया था। फिर यह पता चला कि उसके पास अन्य आकर्षक और मूल गुण हैं, उदाहरण के लिए, वह दुर्लभ अपवादों (हैलोजन) के साथ अन्य तत्वों के साथ किसी भी रासायनिक प्रतिक्रिया में प्रवेश नहीं करना चाहता है।

दुनिया की सबसे मजबूत धातु कठोर, भंगुर और हल्की दोनों है, और एक ही समय में अत्यधिक जहरीली भी है। इसकी असाधारण ताकत (उदाहरण के लिए, 1 मिमी व्यास वाला एक तार किसी व्यक्ति के वजन का सामना कर सकता है) का उपयोग लेजर और अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी और परमाणु ऊर्जा में किया जाता है।

नई खोजें

हम बहुत मजबूत धातुओं के बारे में बात करते रह सकते हैं, लेकिन तकनीकी प्रगति आगे बढ़ रही है। कैलिफ़ोर्निया के वैज्ञानिकों ने हाल ही में दुनिया के सामने एक "तरल धातु" ("तरल" शब्द से) के उद्भव की घोषणा की, जो ताकत में टाइटेनियम से बेहतर है। इसके अलावा, यह बेहद हल्का, लचीला और उच्च शक्ति वाला निकला। इसलिए, वैज्ञानिकों को एक नई धातु का उपयोग करने के तरीके बनाने और विकसित करने होंगे, और भविष्य में, शायद, कई और खोजें करनी होंगी।

हमारी दुनिया आश्चर्यजनक तथ्यों से भरी है जिनमें कई लोगों की रुचि है। विभिन्न धातुओं के गुण कोई अपवाद नहीं हैं। इन तत्वों में, जिनमें से दुनिया में 94 हैं, सबसे अधिक लचीले और लचीले हैं, उच्च विद्युत चालकता वाले या बड़े प्रतिरोध गुणांक वाले भी हैं। यह लेख सबसे कठोर धातुओं, साथ ही उनके अद्वितीय गुणों पर ध्यान केंद्रित करेगा।

सर्वाधिक कठोरता वाली धातुओं की सूची में इरिडियम प्रथम स्थान पर है। इसकी खोज 19वीं शताब्दी की शुरुआत में अंग्रेजी रसायनज्ञ स्मिथसन टेनेंट ने की थी। इरिडियम में निम्नलिखित भौतिक गुण हैं:

• एक चांदी जैसा सफेद रंग है;
• इसका गलनांक 2466 o C है;
• क्वथनांक - 4428 डिग्री सेल्सियस;
• प्रतिरोध - 5.3 10−8 ओम मी।

चूँकि इरिडियम ग्रह पर सबसे कठोर धातु है, इसलिए इसे संसाधित करना कठिन है। लेकिन इसका उपयोग अभी भी विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रों में किया जाता है। उदाहरण के लिए, इसकी छोटी-छोटी गेंदें बनाई जाती हैं, जिनका उपयोग पेन के निब में किया जाता है। इरिडियम का उपयोग अंतरिक्ष रॉकेटों के लिए घटक, कारों के लिए कुछ हिस्से और बहुत कुछ बनाने के लिए किया जाता है।

प्रकृति में इरिडियम बहुत कम पाया जाता है। इस धातु का पाया जाना एक तरह का सबूत है कि जिस स्थान पर यह पाया गया, वहां उल्कापिंड गिरे थे। इन ब्रह्मांडीय पिंडों में काफी मात्रा में धातु मौजूद है। वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि हमारा ग्रह भी इरिडियम से समृद्ध है, लेकिन इसका भंडार पृथ्वी के केंद्र के करीब है।

हमारी सूची में दूसरा स्थान रूथेनियम को जाता है। इस अक्रिय चांदी धातु की खोज रूसी रसायनज्ञ कार्ल क्लॉस की है, जो 1844 में की गई थी। यह तत्व प्लैटिनम समूह का है। यह एक दुर्लभ धातु है. वैज्ञानिक यह स्थापित करने में कामयाब रहे कि ग्रह पर लगभग 5 हजार टन रूथेनियम है। प्रति वर्ष लगभग 18 टन धातु का खनन किया जा सकता है।

इसकी सीमित मात्रा और उच्च लागत के कारण, रुथेनियम का उपयोग उद्योग में शायद ही कभी किया जाता है। इसका उपयोग निम्नलिखित मामलों में किया जाता है:

• संक्षारण गुणों में सुधार के लिए टाइटेनियम में थोड़ी मात्रा मिलाई जाती है;
• प्लैटिनम के साथ इसकी मिश्र धातु का उपयोग विद्युत संपर्क बनाने के लिए किया जाता है जो अत्यधिक टिकाऊ होते हैं;
• रूथेनियम का उपयोग अक्सर रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।

1802 में खोजी गई टैंटलम नामक धातु हमारी सूची में तीसरे स्थान पर आती है। इसकी खोज स्वीडिश रसायनज्ञ ए जी एकेबर्ग ने की थी। लंबे समय से यह माना जाता था कि टैंटलम नाइओबियम के समान है। लेकिन जर्मन रसायनज्ञ हेनरिक रोज़ यह साबित करने में कामयाब रहे कि ये दो अलग-अलग तत्व हैं। जर्मनी के वैज्ञानिक वर्नर बोल्टन 1922 में टैंटलम को उसके शुद्ध रूप में अलग करने में सक्षम थे। यह एक बहुत ही दुर्लभ धातु है. टैंटलम अयस्क के अधिकांश भंडार पश्चिमी ऑस्ट्रेलिया में खोजे गए हैं।

अपने अद्वितीय गुणों के कारण, टैंटलम एक अत्यधिक मांग वाली धातु है। इसका उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है:

• चिकित्सा में, टैंटलम का उपयोग तार और अन्य तत्व बनाने के लिए किया जाता है जो ऊतकों को एक साथ पकड़ सकते हैं और यहां तक ​​कि हड्डी के विकल्प के रूप में भी कार्य कर सकते हैं;
• इस धातु के साथ मिश्र धातु आक्रामक वातावरण के लिए प्रतिरोधी हैं, जिसके कारण उनका उपयोग एयरोस्पेस उपकरण और इलेक्ट्रॉनिक्स के निर्माण में किया जाता है;
• टैंटलम का उपयोग परमाणु रिएक्टरों में ऊर्जा बनाने के लिए भी किया जाता है;
• इस तत्व का व्यापक रूप से रासायनिक उद्योग में उपयोग किया जाता है।

क्रोमियम सबसे कठोर धातुओं में से एक है। इसकी खोज 1763 में रूस में उत्तरी यूराल जमा में की गई थी। इसका रंग नीला-सफ़ेद होता है, हालाँकि कई बार इसे काली धातु माना जाता है। क्रोम कोई दुर्लभ धातु नहीं है. निम्नलिखित देश इसकी जमा राशि से समृद्ध हैं:

• कजाकिस्तान;
• रूस;
• मेडागास्कर;
• जिम्बाब्वे.

अन्य राज्यों में भी क्रोमियम के भंडार हैं। इस धातु का व्यापक रूप से धातु विज्ञान, विज्ञान, इंजीनियरिंग और अन्य की विभिन्न शाखाओं में उपयोग किया जाता है।

सबसे कठोर धातुओं की सूची में पांचवां स्थान बेरिलियम को मिला। इसकी खोज फ्रांस के रसायनशास्त्री लुईस निकोलस वाउक्वेलिन की है, जो 1798 में की गई थी। इस धातु का रंग चांदी जैसा सफेद होता है। अपनी कठोरता के बावजूद, बेरिलियम एक भंगुर पदार्थ है, जिससे इसे संसाधित करना बहुत कठिन हो जाता है। इसका उपयोग उच्च गुणवत्ता वाले लाउडस्पीकर बनाने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग जेट ईंधन, दुर्दम्य सामग्री बनाने के लिए किया जाता है। एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी और लेजर सिस्टम के निर्माण में धातु का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग परमाणु ऊर्जा उद्योग और एक्स-रे तकनीक के निर्माण में भी किया जाता है।

सबसे कठोर धातुओं की सूची में ऑस्मियम भी शामिल है। यह प्लैटिनम समूह का एक तत्व है और गुणों में इरिडियम के समान है। यह दुर्दम्य धातु आक्रामक वातावरण के प्रति प्रतिरोधी है, इसका घनत्व अधिक है और इसे संसाधित करना कठिन है। इसकी खोज 1803 में इंग्लैंड के वैज्ञानिक स्मिथसन टेनेन्ट ने की थी। इस धातु का उपयोग चिकित्सा में व्यापक रूप से किया जाता है। इससे पेसमेकर के तत्व बनाए जाते हैं, इसका उपयोग फुफ्फुसीय वाल्व बनाने के लिए भी किया जाता है। इसका उपयोग रासायनिक उद्योग और सैन्य उद्देश्यों के लिए भी व्यापक रूप से किया जाता है।

ट्रांजिशनल सिल्वर मेटल रेनियम हमारी सूची में सातवें नंबर पर आता है। इस तत्व के अस्तित्व के बारे में धारणा 1871 में डी. आई. मेंडेलीव द्वारा बनाई गई थी, और जर्मनी के रसायनज्ञ 1925 में इसकी खोज करने में कामयाब रहे। उसके बाद 5 वर्षों के भीतर, इस दुर्लभ, टिकाऊ और दुर्दम्य धातु का निष्कर्षण स्थापित करना संभव हो गया। उस समय प्रति वर्ष 120 किलोग्राम रेनियम प्राप्त करना संभव था। अब वार्षिक धातु उत्पादन की मात्रा बढ़कर 40 टन हो गई है। इसका उपयोग उत्प्रेरकों के उत्पादन में किया जाता है। इसका उपयोग विद्युत संपर्कों को स्वयं-सफाई में सक्षम बनाने के लिए भी किया जाता है।

सिल्वर ग्रे टंगस्टन न केवल सबसे कठोर धातुओं में से एक है, बल्कि यह अपवर्तकता में भी अग्रणी है। इसे केवल 3422 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर ही पिघलाया जा सकता है। इस गुण के कारण इसका उपयोग गरमागरम तत्व बनाने के लिए किया जाता है। इस तत्व से बने मिश्र धातुओं में उच्च शक्ति होती है और अक्सर सैन्य उद्देश्यों के लिए उपयोग की जाती है। टंगस्टन का उपयोग सर्जिकल उपकरण बनाने के लिए भी किया जाता है। इसका उपयोग कंटेनर बनाने के लिए भी किया जाता है जिसमें रेडियोधर्मी सामग्री संग्रहीत की जाती है।

सबसे कठोर धातुओं में से एक यूरेनियम है। इसकी खोज 1840 में रसायनज्ञ पेलिगोट ने की थी। इस धातु के गुणों के अध्ययन में एक महान योगदान डी. आई. मेंडेलीव ने दिया था। यूरेनियम के रेडियोधर्मी गुणों की खोज वैज्ञानिक ए. ए. बेकरेल ने 1896 में की थी। तब फ्रांस के एक रसायनज्ञ ने खोजे गए धातु विकिरण को बेकरेल किरणें कहा। यूरेनियम प्रायः प्रकृति में पाया जाता है। यूरेनियम अयस्क के सबसे बड़े भंडार वाले देश ऑस्ट्रेलिया, कजाकिस्तान और रूस हैं।

शीर्ष दस सबसे कठोर धातुओं में अंतिम स्थान टाइटेनियम को जाता है। पहली बार यह तत्व अपने शुद्ध रूप में 1825 में स्वीडन के रसायनज्ञ जे. जे. बर्ज़ेलियस द्वारा प्राप्त किया गया था। टाइटेनियम एक हल्की, चांदी-सफेद धातु है जो अत्यधिक टिकाऊ और संक्षारण और यांत्रिक तनाव के लिए प्रतिरोधी है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं का उपयोग मैकेनिकल इंजीनियरिंग, चिकित्सा और रासायनिक उद्योग की कई शाखाओं में किया जाता है।

सभ्यता के आरंभ से ही मनुष्य द्वारा धातुओं का उपयोग किया जाता रहा है। प्रसंस्करण में आसानी और व्यापक उपयोग के कारण सबसे पहले ज्ञात तांबे में से एक था। पुरातत्वविदों को खुदाई के दौरान हजारों तांबे की वस्तुएं मिली हैं। प्रगति अभी भी स्थिर नहीं है, और जल्द ही मानवता ने हथियार और कृषि उपकरण बनाने के लिए टिकाऊ मिश्र धातु का उत्पादन करना सीख लिया। आज तक, धातुओं के साथ प्रयोग बंद नहीं हुए हैं, इसलिए यह निर्धारित करना संभव हो गया है कि दुनिया में सबसे टिकाऊ धातु कौन सी है।

इरिडियम

तो, सबसे टिकाऊ धातु इरिडियम है। यह सल्फ्यूरिक एसिड में प्लैटिनम के विघटन से अवक्षेपण द्वारा प्राप्त किया जाता है। प्रतिक्रिया के बाद, पदार्थ काला रंग प्राप्त कर लेता है, भविष्य में, विभिन्न यौगिकों की प्रक्रिया में, यह रंग बदल सकता है: इसलिए नाम, जिसका अनुवाद में अर्थ है "इंद्रधनुष"। इरिडियम की खोज 19वीं सदी की शुरुआत में हुई थी, और तब से इसे घोलने की केवल दो विधियाँ पाई गई हैं: पिघला हुआ क्षार और सोडियम पेरोक्साइड।

इरिडियम प्रकृति में बहुत दुर्लभ है, पृथ्वी में इसकी मात्रा 1,000,000,000 से अधिक नहीं है। नतीजतन, सामग्री के एक औंस की कीमत कम से कम $ 1,000 है।

इरिडियम का व्यापक रूप से मानव गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, विशेषकर चिकित्सा में। इसका उपयोग नेत्र कृत्रिम अंग, श्रवण यंत्र, मस्तिष्क के लिए इलेक्ट्रोड, साथ ही विशेष कैप्सूल बनाने के लिए किया जाता है जिन्हें कैंसर के ट्यूमर में प्रत्यारोपित किया जाता है।

वैज्ञानिकों के सिद्धांत के अनुसार, पदार्थ की इतनी कम मात्रा यह दर्शाती है कि यह एलियन मूल का है, यानी किसी क्षुद्रग्रह द्वारा लाया गया है।

दुनिया की एक और सबसे मजबूत धातु, जिसका नाम हमारे देश के नाम से आया है। इसकी खोज सबसे पहले उरल्स में हुई थी। बल्कि वहां प्लैटिनम पाया गया, जिसमें बाद में रूसी वैज्ञानिकों ने एक नई धातु की खोज की। यह 200 साल पहले था.

इसकी सुंदरता के कारण, रूथेनियम का उपयोग अक्सर गहनों में किया जाता है, लेकिन अपने शुद्ध रूप में नहीं, क्योंकि यह बहुत दुर्लभ है।

रूथेनियम एक उत्कृष्ट धातु है। इसमें न केवल कठोरता है, बल्कि सुंदरता भी है। कठोरता की दृष्टि से यह क्वार्ट्ज से थोड़ा ही कम है। लेकिन साथ ही, यह बहुत नाजुक होता है, इसे कुचलकर पाउडर बनाना या ऊंचाई से गिराकर तोड़ना आसान होता है। इसके अलावा, यह सबसे हल्की और सबसे टिकाऊ धातु है, इसका घनत्व मुश्किल से तेरह ग्राम प्रति सेंटीमीटर घन है।

अपने सभी खराब प्रभाव प्रतिरोध के बावजूद, रूथेनियम उच्च तापमान का प्रतिरोध करने में उत्कृष्ट है। इसे पिघलाने के लिए 2300 डिग्री से अधिक तापमान तक गर्म करना जरूरी है। यदि यह विद्युत चाप के साथ किया जाता है, तो पदार्थ तरल अवस्था को दरकिनार करते हुए तुरंत गैसीय अवस्था में जा सकता है।

मिश्र धातुओं की संरचना में, इसका उपयोग बेहद व्यापक है, यहां तक ​​कि अंतरिक्ष यांत्रिकी में भी, उदाहरण के लिए, कृत्रिम पृथ्वी उपग्रहों के लिए ईंधन तत्वों के निर्माण के लिए रूथेनियम और प्लैटिनम धातुओं के मिश्र धातुओं को चुना गया था।

स्वीडिश वैज्ञानिक एकेबर्ग पृथ्वी पर इस धातु की खोज करने वाले पहले व्यक्ति थे। लेकिन रसायनशास्त्री इसे इसके शुद्ध रूप में अलग करने में असफल रहे, इसमें कठिनाइयाँ पैदा हुईं, यही वजह है कि इसे मिथकों के यूनानी नायक टैंटलस का नाम मिला। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान ही टैंटलम का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाने लगा।

टैंटलम चांदी के रंग की एक कठोर, टिकाऊ धातु है, जो सामान्य तापमान पर बहुत कम गतिविधि प्रदर्शित करती है, केवल 280 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म होने पर ऑक्सीकरण करती है, और लगभग 3300 केल्विन पर ही पिघलती है।

अपनी ताकत के बावजूद, टैंटलम काफी लचीला है, लगभग सोने की तरह, और इसके साथ काम करना मुश्किल नहीं है।

टैंटलम का उपयोग स्टेनलेस स्टील के विकल्प के रूप में किया जा सकता है, सेवा जीवन बीस वर्ष तक भिन्न हो सकता है।

टैंटलम का भी उपयोग किया जाता है:

• उड्डयन में गर्मी प्रतिरोधी भागों के निर्माण के लिए;
• रसायन विज्ञान में जंग रोधी मिश्र धातुओं के भाग के रूप में;
• परमाणु ऊर्जा में, क्योंकि यह सीज़ियम वाष्प के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है;
• प्रत्यारोपण और कृत्रिम अंग के निर्माण के लिए दवा;
• सुपरकंडक्टर्स के उत्पादन के लिए कंप्यूटर प्रौद्योगिकी में;
• विभिन्न प्रकार के गोले के लिए सैन्य मामलों में;
• गहनों में, क्योंकि ऑक्सीकरण होने पर यह विभिन्न रंग प्राप्त कर सकता है।

इस धातु को बायोजेनिक माना जाता है, जिसका अर्थ है कि यह जीवित जीवों पर सकारात्मक प्रभाव डाल सकता है। उदाहरण के लिए, क्रोमियम की मात्रा कोलेस्ट्रॉल के स्तर को नियंत्रित करती है। यदि शरीर में क्रोमियम छह मिलीग्राम से कम है, तो इससे रक्त कोलेस्ट्रॉल में तेज वृद्धि होती है। क्रोमियम आयन, उदाहरण के लिए, जौ, बत्तख, यकृत या चुकंदर से प्राप्त किए जा सकते हैं।
क्रोमियम दुर्दम्य है, नमी पर प्रतिक्रिया नहीं करता है और ऑक्सीकरण नहीं करता है (केवल 600 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म होने पर)।

क्रोम प्लेटिंग, डेंटल क्राउन बनाने के लिए धातु का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है

इस लंबे समय तक टिकने वाली धातु को पहले ग्लूसीनियम कहा जाता था क्योंकि लोग इसका मीठा स्वाद देखते थे। इसके अलावा इस पदार्थ में और भी कई अद्भुत गुण हैं। वह रासायनिक प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करने के लिए अनिच्छुक है। अत्यधिक टिकाऊ: यह प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया गया है कि एक मिलीमीटर मोटी बेरिलियम तार एक वयस्क को वजन पर रखने में सक्षम है। तुलना के लिए, एल्यूमीनियम तार केवल बारह किलोग्राम का सामना कर सकता है।

बेरिलियम अत्यधिक विषैला होता है। जब निगला जाता है, तो यह हड्डियों में मैग्नीशियम की जगह लेने में सक्षम होता है, इस स्थिति को बेरिलिओसिस कहा जाता है। इसमें सूखी खांसी और फेफड़ों में सूजन होती है, जिससे मृत्यु हो सकती है। मनुष्यों के लिए विषाक्तता शायद बेरिलियम का एकमात्र महत्वपूर्ण नुकसान है। अन्यथा, इसके बहुत सारे फायदे हैं और इसका उपयोग करने के कई तरीके हैं: भारी उद्योग, परमाणु ईंधन, विमानन और अंतरिक्ष विज्ञान, धातु विज्ञान, चिकित्सा।

कुछ क्षार धातुओं की तुलना में बेरिलियम बहुत हल्का है।

यह टिकाऊ धातु इरिडियम (और कैलिफ़ोर्निया के बाद दूसरे स्थान पर) से भी अधिक महंगी है। हालाँकि, इसका उपयोग उन क्षेत्रों में किया जाता है जहां परिणाम इसकी लागत से अधिक महत्वपूर्ण है: दुनिया के सर्वश्रेष्ठ क्लीनिकों में चिकित्सा उपकरणों के उत्पादन के लिए। इसके अलावा, इसका उपयोग विद्युत संपर्क, मापने वाले उपकरणों के हिस्सों और रोलेक्स, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप, सैन्य हथियार जैसी महंगी घड़ियों को बनाने के लिए किया जा सकता है। ऑस्मियम के लिए धन्यवाद, वे मजबूत हो जाते हैं और अत्यधिक तापमान तक, उच्च तापमान का सामना करते हैं।

ऑस्मियम प्रकृति में अपने आप नहीं पाया जाता है, केवल रोडियम के साथ जोड़ा जाता है, इसलिए निष्कर्षण के बाद, कार्य उनके परमाणुओं को अलग करना है। प्लैटिनम, तांबे और कुछ अन्य अयस्कों के साथ "सेट" में ऑस्मियम कम आम है।

ग्रह पर प्रति वर्ष केवल कुछ दस किलोग्राम पदार्थ ही उत्पन्न होते हैं।

इस धातु की संरचना बहुत मजबूत होती है। इसका रंग स्वयं सफेद होता है और जब इसे पीसकर पाउडर बना लिया जाता है तो यह काला हो जाता है। यह धातु बहुत दुर्लभ है और इसका खनन अन्य अयस्कों और खनिजों के साथ मिलकर किया जाता है। प्रकृति में रेनियम की सांद्रता नगण्य है।

अविश्वसनीय उच्च लागत के कारण, पदार्थ का उपयोग केवल आपातकालीन मामलों में किया जाता है। पहले, इसके मिश्र धातु, उनके ताप प्रतिरोध के कारण, सुपरसोनिक लड़ाकू विमानों को लैस करने सहित विमानन और रॉकेट विज्ञान में उपयोग किए जाते थे। यह वह क्षेत्र था जो रेनियम की विश्व खपत का मुख्य बिंदु था, जिससे यह सैन्य-रणनीतिक उद्देश्यों के लिए सामग्री बन गया।

रेनियम का उपयोग मापने वाले उपकरणों, स्वयं-सफाई संपर्कों और गैसोलीन का उत्पादन करने के लिए आवश्यक विशेष उत्प्रेरक के लिए फिलामेंट्स और स्प्रिंग्स बनाने के लिए किया जाता है। यही कारण है कि हाल के वर्षों में रेनियम की मांग कई गुना बढ़ गई है। विश्व बाज़ार सचमुच इस दुर्लभ धातु के लिए लड़ने के लिए तैयार है।

पूरी दुनिया में इसकी पूर्ण विकसित जमाओं में से केवल एक ही है, और यह रूस में स्थित है, दूसरा, बहुत कम - फिनलैंड में

वैज्ञानिकों ने एक नए पदार्थ का आविष्कार किया है, जो अपने गुणों में ज्ञात धातुओं से भी अधिक मजबूत हो सकता है। इसे "तरल धातु" कहा जाता था। उनके साथ प्रयोग हाल ही में शुरू हुए, लेकिन उन्होंने पहले ही खुद को साबित कर दिया है। यह बहुत संभव है कि निकट भविष्य में "तरल-धातु" उन धातुओं का स्थान ले लेगी जो हमें ज्ञात हैं।

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धातुएँ मानवता के लगभग पूरे सचेतन जीवन में उसके साथ रहती हैं। बेशक, इसकी शुरुआत तांबे से हुई, क्योंकि यह सबसे लचीला और प्रकृति में उपलब्ध पदार्थ है।

विकास ने लोगों को तकनीकी रूप से महत्वपूर्ण रूप से विकसित होने में मदद की, और समय के साथ उन्होंने मिश्रधातुओं का आविष्कार करना शुरू कर दिया जो और अधिक मजबूत होती गईं। हमारे समय में, प्रयोग जारी हैं, और हर साल नई मजबूत मिश्र धातुएँ सामने आती हैं। आइए उनमें से सर्वश्रेष्ठ पर विचार करें।

टाइटेनियम

टाइटेनियम एक उच्च शक्ति वाली सामग्री है जिसका व्यापक रूप से कई उद्योगों में उपयोग किया जाता है। आवेदन का सबसे आम क्षेत्र विमानन है। कम वजन और उच्च शक्ति के सफल संयोजन का सारा दोष। इसके अलावा, टाइटेनियम के गुण उच्च विशिष्ट शक्ति, भौतिक प्रभावों, तापमान और संक्षारण के प्रतिरोध हैं।

अरुण ग्रह

सबसे टिकाऊ तत्वों में से एक। प्राकृतिक परिस्थितियों में, यह एक कमजोर रेडियोधर्मी धातु है। यह मुक्त अवस्था में हो सकता है, बहुत भारी होता है, और अपने अनुचुंबकीय गुणों के कारण दुनिया भर में व्यापक रूप से वितरित होता है। यूरेनियम लचीला है, इसमें उच्च फोर्जिंग लचीलापन और सापेक्ष लचीलापन है।

टंगस्टन

आज ज्ञात सबसे दुर्दम्य धातु। इसमें सिल्वर-ग्रे रंग तथाकथित संक्रमण तत्व है। टंगस्टन के गुण इसे रासायनिक हमले के प्रति प्रतिरोधी और लचीला बनाते हैं। अनुप्रयोग का सबसे प्रसिद्ध क्षेत्र गरमागरम लैंप में उपयोग किया जाता है।

रेनीयाम

चांदी जैसी सफ़ेद धातु. प्रकृति में, यह अपने शुद्ध रूप में पाया जा सकता है, लेकिन इसमें मोलिब्डेनम कच्चा माल भी पाया जाता है, जिसमें यह भी पाया जाता है। रेनियम की एक विशिष्ट विशेषता अपवर्तकता है। यह महंगी धातुओं से संबंधित है, इसलिए इसकी कीमत भी कम होती है। अनुप्रयोग का मुख्य क्षेत्र इलेक्ट्रॉनिक्स है।

आज़मियम

ऑस्मियम एक चांदी-सफेद धातु है जिसका रंग हल्का नीला होता है। यह प्लैटिनम समूह से संबंधित है और इसमें अपवर्तकता, कठोरता और भंगुरता जैसे गुणों में इरिडियम के साथ असामान्य रूप से बड़ी समानता है।

फीरोज़ा

यह धातु हल्के भूरे रंग और उच्च विषाक्तता वाला एक तत्व है। ऐसे असामान्य गुणों के कारण, इस सामग्री को परमाणु ऊर्जा और लेजर प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में व्यापक अनुप्रयोग मिला है। बेरिलियम की उच्च शक्ति इसे मिश्र धातु के निर्माण में उपयोग करने की अनुमति देती है।

क्रोमियम

नीला-सफ़ेद शेड क्रोम को सूची से अलग बनाता है। यह क्षार और अम्ल के प्रति प्रतिरोधी है। प्रकृति में यह अपने शुद्ध रूप में पाया जा सकता है। क्रोमियम का उपयोग अक्सर विभिन्न मिश्र धातुएँ बनाने के लिए किया जाता है जिनका उपयोग चिकित्सा और रासायनिक उपकरणों के क्षेत्र में किया जाता है।

फेरोक्रोम क्रोमियम और लोहे का एक मिश्र धातु है। इसका उपयोग धातु काटने के औजारों के निर्माण में किया जाता है।

टैंटलम

यह उच्च कठोरता और घनत्व वाली चांदी जैसी धातु है। धातु पर सीसे की छाया सतह पर ऑक्साइड फिल्म की उपस्थिति के कारण बनती है। धातु को अच्छी तरह से मशीनीकृत किया गया है।

आज तक, टैंटलम का उपयोग परमाणु रिएक्टरों और धातुकर्म उत्पादन के निर्माण में सफलतापूर्वक किया गया है।

दयाता

एक चांदी जैसी धातु जो प्लैटिनम समूह से संबंधित है। इसकी एक असामान्य संरचना है: इसमें जीवित जीवों के मांसपेशी ऊतक शामिल हैं। एक और विशिष्ट तथ्य यह है कि रूथेनियम का उपयोग कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।

इरिडियम

हमारी रैंकिंग में यह धातु प्रथम पंक्ति में है। इसका रंग चांदी जैसा सफेद है। इरिडियम भी प्लैटिनम समूह से संबंधित है और इसमें उपरोक्त धातुओं की तुलना में सबसे अधिक कठोरता है। आधुनिक दुनिया में इसका प्रयोग बहुत बार किया जाता है। मूल रूप से, इसे अन्य धातुओं में अम्लीय वातावरण के प्रति उनके प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए जोड़ा जाता है। धातु स्वयं बहुत महंगी है, क्योंकि यह प्रकृति में बहुत खराब रूप से वितरित है।

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