初中化学资料:地球上最稀有金属40大惊艳的世界之最
1、世界上最纯的金属——锗采用区域融熔技术提纯的锗,纯度达“十三个九”(99.99999999999%)。值得一提的是,锗在地壳中的含量为一百万分之七,比之于氧、硅等常见元素当然是少,但却比砷、铀、汞、碘、银、金等元素都多。然锗却非常分散,几乎没有比较集中的锗矿,因此,被人们称为"稀散金属"。已发现的锗矿有硫银锗矿(含锗5~7%)、锗石(含锗10%),硫铜铁锗矿(含锗7%)。另外,锗还常夹杂在许多铅矿、铜矿、铁矿、银矿中,就连普通的煤中,一般也含有十万分之一左右的锗,也就是说,一吨煤中平均就含有10克左右的锗。
2、世界上最多的金属——铝点评:铝的丰度大约占地壳的8%,地球上到处都有铝的化合物,普通的泥土中,也含有许多氧化铝。纯的铝很软,强度不大,有着良好的延展性。铝的导热能力比铁大三倍。需要提醒的是,铝的不当使用也会产生一些副作用。根据资料报道:铝盐可能导致人的记忆力丧失。澳大利亚一个私营研究团体曾经说:广泛使用铝盐净化水可能导致脑损伤,造成严重的记忆力丧失,这是早老性痴呆症特有的症状。研究人员对老鼠的实验表明,混在饮水中的微量铝进入老鼠的脑中并在那里逐渐积累,给它们喝一杯经铝盐处理过的水后,它们脑中的含铝量就达到可测量的水平。研究发现,铝元素能损害人的脑细胞,据世界卫生组织的评估,规定铝的每日摄入量为0-0.6mg/kg,这里的kg是指人的体重,即一个60kg的人允许摄入量为36mg。
3、世界上最少的金属——钋点评:在地壳内含有非常低浓度的钋元素。在所有自然环境中,比如泥土、大气以至人体都可以找到极少量钋210。天然的钋存在于所有铀矿石、钍矿石中。地壳中钋的平均丰度为3×10%。钋由著名科学家居里夫人与丈夫皮埃尔·居里在1898年发现,为了纪念居里夫人的祖国波兰,两人对这种元素命名为钋。钋在地壳中含量约为100万亿分之一,钋主要通过人工合成方式取得。钋是世界上最毒的物质之一。
4、世界上最轻的金属——锂点评:锂相当水的重量的二分之一,不但能浮在水面上,在煤油里也可能浮起来。锂是已知元素中金属活动性最强(注意不是金属性,已知元素中金属性最强的是铯)的。2018年8月,中科院国家天文台科研人员为首的团队依托LAMOST发现一颗奇特天体,其锂元素含量约是同类天体的3000倍,是人类已知锂元素丰度最高的恒星 。锂号称"稀有金属",其实它在地壳中的含量不算"稀有",地壳中约有0.0065%的锂,其丰度居第二十七位。
5、世界上最难熔的金属——钨点评:钨的熔点为3410℃,沸点为5700℃。当电灯亮时,灯丝的温度高达3000℃以上,可以说只有钨才能顶得住这样高的温度。中国是世界上最大的钨储藏国,主要为白钨矿和黑钨矿。
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6、世界上熔点最低的金属——汞点评:其凝固点为–38.7℃。汞是所有金属元素中液态温度范围最小的。汞是地壳中相当稀少的一种元素,含量只有0.08ppm。在公元前1500年的古埃及墓中人们就找到了汞的存在。在古代中国,汞被认为可以延长生命,治疗骨折和保持健康,尽管人们现在已经知道汞会导致严重的健康损害。据史记记载,秦始皇的陵墓中以汞为水,流动在他统治的土地的模型中。秦始皇死于服用炼金术士配制的汞和玉石粉末的混合物,汞和玉粉导致了肝衰竭,汞中毒和脑损害,而它们本来是为了让秦始皇获得永生的。中国古代妇女还曾经采用口服少量汞的方式进行避孕。
7、世界上产量最高的金属——铁点评:铁是世界上年产量最高的金属,早在2017年全球粗钢产量达到16.912亿吨。同时,铁也是是地壳含量第二高的金属元素。
8、世界上最能吸收气体的金属——钯
点评:常温下1体积金属钯能吸收900-2800体积的氢气。是航天、航空等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料。钯在地球上的储量稀少,采掘冶炼较为困难,属稀贵金属系列金、银、铂、钯、钌、铱的范畴。钯在地壳中的含量为1×10-6% 。钯的熔点是铂族金属中最低的。
9、世界上展性最好的金属——金点评:1克金可拉成4000米长的细丝;若捶成金箔,厚度可达5×10-4毫米。黄金(Gold)是化学元素金(Au)的单质形式,是一种软的,金黄色的,抗腐蚀的贵金属。金是较稀有、较珍贵和极被人看重的金属之一。国际上一般黄金都是以盎司为单位,中国古代是以"两"作为黄金单位,是一种非常重要的金属。不仅是用于储备和投资的特殊通货,同时又是首饰业、电子业、现代通讯、航天航空业等部门的重要材料。
10、世界上延性最好的金属——铂点评:铂是一种过渡金属,密度大,可延展,色泽银白,金属光泽,硬度4-4.5,相对密度为21.45。熔点高为1773℃。富延展性,可拉成很细的铂丝,轧成极薄的铂箔。铂的化学性质极稳定,不溶于强酸强碱,值得一提的是,在空气中不氧化最细的铂丝直径只有1/5000mm。
11、世界上导电性最好的金属——银点评:银的导电性为汞的59倍。纯银是一种美丽的银白色的金属,其导电性和传热性在所有的金属中都是最高的。银在自然界中有单质存在,但绝大部分是以化合态的形式存在。银具有很高的延展性,因此可以碾压成只有0.00003厘米厚的透明箔,1克重的银粒就可以拉成约两公里长的细丝。银的导热性和导电性在金属中名列前茅。电子电器是用银量最大的行业,其使用分为电接触材料、复合材料和焊接材料。银和银基电接触材料可以分为:纯 Ag类、银合金类、银-氧化物类、烧结合金类。全世界银和银基电接触材料年产量约2900~3000t。
12、世界上人体中含量最高的金属元素——钙点评:钙是人体中含量最高的
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金属元素,约占人体质量的1.4%。人体中的钙元素主要以晶体的形式存在于骨骼和牙齿中。身体的钙大多分布在骨骼和牙齿中,约占总量的99%,其余1%分布在血液、细胞间液及软组织中。
13、世界上排位最靠前的过渡金属——钪点评:钪的原子序数只有21,是排位最靠前的过渡金属。钪能与热水作用放出氢,也易溶于酸,是一种强还原剂。钪的氧化物及氢氧化物只显碱性,但其盐几乎不能水解。值得一提的是,钪的用途都集中在很光明的方向,称他为光明之子也不为过。钪的第一件法宝叫做钪钠灯,可给千家万户带来光明。钪的第二件法宝是太阳能光电池,可以将撒落地面的光明收集起来,变成推动人类社会的电力。钪的第三件法宝叫做γ射线源,这个法宝自己就能大放光明,不过这种光亮我们肉眼接收不到,是高能的光子流。
14、世界上最贵的金属——锎(kāi)点评:1975年世界提供的锎仅约1克,1克的价格在10亿美元左右。锎-252是个强中子射源,因此其放射性极高,十分危险。
15、世界上最易应用的超导元素——铌点评:把铌冷却到一263.9℃的超低温时,会变质成几乎没有电阻的超导体。人们很早以前就发现,当温度降低到接近绝对零度的时候,有些物质的化学性质会发生突然的改变,变成一种几乎没有电阻的"超导体"。物质开始具有这种奇异的"超导"性能的温度叫临界温度。无疑各种物质的临界温度是不一样的。事实上,超低温度是很不容易得到的,人们为此而付出了巨大的代价;越向绝对零度接近,需要付出的代价越大。所以我们对超导物质的要求,当然是临界温度越高越好。具有超导性能的元素不少,铌是其中临界温度最高的一种。而用铌制造的合金,临界温度高达绝对温度十八点五到二十一度,是目前最重要的超导材料。人们曾经做过这样一个实验:把一个冷到超导状态的金属铌环,通上电流然后再断开电流,然后,把整套仪器封闭起来,保持低温。过了两年半后,人们把仪器打开,发现铌环里的电流仍在流动,而且电流强弱跟刚通电时几乎完全相同!从这个实验可以看出,超导材料几乎不会损失电流。如果使用超导电缆输电,因为它没有电阻,电流通过时不会有能量损耗,所以输电效率将大大提高。
16、世界上最重的金属——锇点评:锇的密度22.48克/立方厘米,是密度第一大的金属。熔点3045℃,沸点5300℃以上。值得一提的是,每立方厘米的铱重达22.59克,它的密度约为铅的2倍、铁的3倍。锇在工业中可以用做催化剂。
17、世界上硬度最小的金属——钠点评:钠的莫氏硬度为0.4,室温下可用小刀切割。钠的熔点是97.81℃,沸点是882.9℃。钠单质还具有良好的延展性,硬度也低,能够溶于汞和液态氨,溶于液氨形成蓝色溶液。纯净的金属
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