Metalet janë një lloj materialesh që janë përdorur nga njeriu që nga kohërat e lashta. Ky grup substancash është shumë i shumtë, por të gjitha ato kanë karakteristika fizike të përbashkëta, të cilat zakonisht quhen veti metalike.
Ngurtësia mes tyre është e zakonshme, por jo vendimtare. Më specifike janë të tjerat që posedon metali më i butë. Këto veti përcaktohen nga veçoritë e strukturës së tyre në nivel molekular.
Vetitë e metaleve
Hekuri dhe lidhjet e tij (çeliku, gize), bakri, alumini… Përdorimi i këtyre materialeve shënoi përparime në përparimin shkencor dhe teknologjik në faza të ndryshme të zhvillimit të qytetërimit. Secili prej këtyre metaleve ka karakteristika që i japin një vlerë praktike unike. Karakteristikat e zakonshme për to janë përçueshmëria e lartë termike dhe elektrike, plasticiteti - aftësia për të ruajtur integritetin gjatë deformimit, shkëlqimi metalik.
Thuku i damaskut që pret armaturën e hekurit dhe metali më i butë, mbi të cilin mbeten gjurmë nga goditja më e vogël, kanë një strukturë të brendshme të ngjashme. Ai bazohet në një rrjetë kristalore, në nyjet e së cilës janë atomet mengarkesë pozitive dhe neutrale, midis së cilës ekziston një "gaz elektron" - grimca që kanë lënë lëvozhgat e jashtme të atomeve për shkak të një dobësimi të lidhjes me bërthamën. Një lidhje e veçantë metalike midis joneve pozitive të vendosura në nyjet e rrjetës kristalore kryhet për shkak të forcave tërheqëse që lindin në "gazin elektronik". Fortësia, dendësia, pika e shkrirjes së metalit varen nga përqendrimi i këtij "gazi".
Kriteret e vlerësimit
Përgjigja në pyetjen se cili metal është më i butë do të jetë gjithmonë objekt diskutimi, përveç nëse bien dakord për kriteret e vlerësimit dhe nuk përcaktohet vetë koncepti i butësisë. Mendimi për këtë karakteristikë të materialit do të jetë i ndryshëm për specialistët në industri të ndryshme. Një metalurg mund ta kuptojë butësinë si lakueshmëri e shtuar, një tendencë për të pranuar deformimin nga materialet gërryese, etj.
Për shkencëtarët e materialeve, është e rëndësishme që të jenë në gjendje të krahasojnë objektivisht karakteristikat e ndryshme të substancave. Butësia duhet të ketë gjithashtu kritere vlerësimi të pranuara përgjithësisht. Metali më i butë në botë duhet të ketë tregues të njohur përgjithësisht që vërtetojnë karakteristikat e tij "rekord". Ka disa metoda që synojnë të masin butësinë e materialeve të ndryshme.
Metodat e matjes
Shumica e metodave të certifikuara për matjen e fortësisë bazohen në veprimin e kontaktit me materialin në provë, të matur me instrumente precize, nga një trup më i fortë i quajtur indentues. Në varësi të llojit të dhëmbëzimit dhe metodave të matjes, ekzistojnë disa kryesoremetoda:
- Metoda Brinell. Përcaktohet diametri i gjurmës së lënë nga një top metalik kur shtypet në sipërfaqen e substancës testuese.
- Metoda Rockwell. Matet thellësia e dhëmbëzimit në sipërfaqen e një topi ose koni diamanti.
- Metoda Vickers. Përcaktohet zona e gjurmës së lënë nga një piramidë tetraedrale diamanti.
- Fortësia e bregut. Ka peshore për materiale shumë të forta dhe shumë të buta - matet thellësia e zhytjes së një gjilpëre speciale ose lartësia e rikthimit nga sipërfaqja e një sulmuesi special.
Shkalla e fortësisë Mohs
Kjo shkallë për përcaktimin e fortësisë relative të mineraleve dhe metaleve u propozua në fillim të shekullit të 19-të nga gjermani Friedrich Moos. Ai bazohet në metodën e gërvishtjes, ku një kampion më i fortë lë gjurmë në një më të butë dhe është shumë i përshtatshëm për të gjetur se cili metal është më i butë. Në lidhje me 10 minerale referente, të cilave u caktohet një indeks i fortësisë së kushtëzuar, një vend në shkallë dhe një indeks dixhital përcaktohen për substancën e testuar. Minerali më i butë i referencës është talku. Ka një fortësi Mohs prej 1, dhe më i forti, diamanti, është 10.
Vlerësimi i fortësisë në shkallën Mohs bazohet në parimin "më e butë - më e fortë". Është e mundur të përcaktohet saktësisht se sa herë, për shembull, alumini, i cili ka një indeks në shkallën Mohs prej 2.75, është më i butë se tungsteni (6.0), vetëm me rezultatet e matjes bazuar në metoda të tjera. Por për të përcaktuar metalin më të butë në tabelën periodike, mjafton kjo tabelë.
Më të butat janë metalet alkali
Nga shkalla mineralogjike Mohs, mund të shihet se më të butat janë substancat që lidhen me metalet alkali. Edhe merkuri, i njohur për shumë nga lëngu i një termometri, ka një indeks fortësie prej 1,5. Më të buta se ai janë disa substanca me veti të ngjashme fizike, mekanike dhe kimike: litiumi (0,6 në shkallën Mohs), natriumi (0,5), kaliumi. (0, 4), rubidium (0, 3). Metali më i butë është ceziumi, i cili ka një shkallë fortësie Mohs prej 0.2.
Vetitë fizike dhe kimike të metaleve alkali përcaktohen nga konfigurimi i tyre elektronik. Ai ndryshon vetëm pak nga struktura e gazeve inerte. Një elektron i vendosur në një nivel të jashtëm energjetik ka lëvizshmëri, gjë që përcakton aktivitet të lartë kimik. Metalet më të buta karakterizohen nga një paqëndrueshmëri e veçantë, ato janë të vështira për t'u nxjerrë dhe ruajtur të pandryshuara. Ata kanë ndërveprime të dhunshme kimike me ajrin, ujin, oksigjenin.
Artikulli 55
Emri "cesium" vjen nga latinishtja caesius - "blu qielli": në spektrin e emetuar nga një substancë shumë e nxehtë, dy vija blu të ndezura janë të dukshme në rrezen infra të kuqe. Në formën e tij të pastër, ai reflekton mirë dritën, duket si ari i lehtë dhe ka një ngjyrë argjendi-verdhë. Cezium është metali më i butë në botë, me një indeks fortësie Brinell prej 0,15 MN/m2 (0,015 kgf/cm2). Pika e shkrirjes: +28,5°C, pra në kushte normale, në temperaturën e dhomës, ceziumi është në gjendje gjysmë të lëngët.
Është e rrallëmetal i shtrenjtë dhe jashtëzakonisht reaktiv. Në elektronikë, inxhinieri radio dhe industrinë kimike të teknologjisë së lartë, ceziumi dhe lidhjet e bazuara në të përdoren gjithnjë e më shumë dhe nevoja për të po rritet vazhdimisht. Aktiviteti i tij kimik, aftësia për të formuar komponime me përçueshmërinë më të lartë elektrike janë të kërkuara. Ceziumi është një komponent i rëndësishëm në prodhimin e pajisjeve të veçanta optike, llambave me veti unike dhe produkteve të tjera të teknologjisë së lartë. Në të njëjtën kohë, butësia nuk është cilësia e saj më e kërkuar.
