Zat terberat di alam semesta. Zat apa yang terberat di bumi? Dan di luar angkasa

Sejak dahulu kala, masyarakat telah aktif menggunakan berbagai logam. Setelah mempelajari sifat-sifatnya, zat-zat tersebut mengambil tempat yang selayaknya dalam tabel D. Mendeleev yang terkenal. Para ilmuwan masih memperdebatkan pertanyaan logam mana yang harus diberi predikat terberat dan terpadat di dunia. Ada dua unsur dalam keseimbangan pada tabel periodik – iridium dan osmium. Mengapa mereka menarik, baca terus.

Selama berabad-abad, manusia telah mempelajari khasiat bermanfaat dari logam paling umum di planet ini. Sains menyimpan informasi terbanyak tentang emas, perak, dan tembaga. Seiring waktu, umat manusia mengenal besi dan logam ringan - timah dan timah. Di dunia Abad Pertengahan, orang secara aktif menggunakan arsenik, dan penyakit diobati dengan merkuri.

Berkat kemajuan pesat, saat ini logam terberat dan terpadat dianggap tidak hanya satu elemen tabel, tetapi dua elemen sekaligus. Nomor 76 adalah osmium (Os), dan nomor 77 adalah iridium (Ir), zat tersebut mempunyai indikator massa jenis sebagai berikut:

• osmium termasuk berat karena massa jenisnya 22,62 g/cm³;
• iridium tidak jauh lebih ringan - 22,53 g/cm³.

Kepadatan adalah salah satu sifat fisik logam; itu adalah rasio massa suatu zat terhadap volumenya. Perhitungan teoritis massa jenis kedua unsur tersebut memiliki beberapa kesalahan, sehingga kedua logam tersebut saat ini dianggap sebagai yang terberat.

Agar lebih jelas, Anda bisa membandingkan berat gabus biasa dengan berat gabus yang terbuat dari logam terberat di dunia. Untuk menyeimbangkan timbangan dengan sumbat yang terbuat dari osmium atau iridium, Anda memerlukan lebih dari seratus sumbat biasa.

Sejarah penemuan logam

Kedua unsur tersebut ditemukan pada awal abad ke-19 oleh ilmuwan Smithson Tennant. Banyak peneliti pada waktu itu sedang mempelajari sifat-sifat platinum mentah, mengolahnya dengan “regia vodka”. Hanya Tennant yang mampu mendeteksi dua zat kimia dalam sedimen yang dihasilkan:

• Ilmuwan menamai unsur sedimen dengan bau klorin osmium yang persisten;
• zat yang berubah warna disebut iridium (pelangi).

Kedua elemen tersebut diwakili oleh satu paduan, yang berhasil dipisahkan oleh ilmuwan. Penelitian lebih lanjut terhadap nugget platinum dilakukan oleh ahli kimia Rusia K. Klaus, yang dengan cermat mempelajari sifat-sifat unsur sedimen. Kesulitan dalam menentukan logam terberat di dunia terletak pada rendahnya perbedaan massa jenisnya, yang nilainya tidak konstan.

Karakteristik jelas dari logam terpadat

Zat yang diperoleh secara eksperimental berupa serbuk yang cukup sulit untuk diolah, penempaan logam membutuhkan suhu yang sangat tinggi. Bentuk paling umum dari kombinasi iridium dan osmium adalah paduan iridium osmik, yang ditambang di deposit platinum dan lapisan emas.

Tempat paling umum ditemukannya iridium adalah meteorit yang kaya akan zat besi. Osmium asli tidak dapat ditemukan di alam, hanya bekerja sama dengan iridium dan komponen lain dari kelompok platina. Deposito sering kali mengandung senyawa belerang dan arsenik.

Ciri-ciri logam terberat dan termahal di dunia

Di antara unsur-unsur tabel periodik Mendeleev, osmium dianggap paling mahal. Logam keperakan dengan warna kebiruan termasuk dalam golongan senyawa kimia mulia platina. Logam yang paling padat namun sangat rapuh tidak kehilangan kilaunya saat terkena suhu tinggi.

Karakteristik

• Unsur #76 Osmium memiliki massa atom 190,23 sma;
• Suatu zat yang dicairkan pada suhu 3033°C akan mendidih pada suhu 5012°C.
• Bahan terberat mempunyai massa jenis 22,62 g/cm³;
• Struktur kisi kristal berbentuk heksagonal.

Meskipun warna peraknya sangat dingin, osmium tidak cocok untuk produksi perhiasan karena toksisitasnya yang tinggi. Mencairkan perhiasan akan membutuhkan suhu yang mirip dengan permukaan Matahari, karena logam terpadat di dunia dihancurkan oleh tekanan mekanis.

Berubah menjadi bubuk, osmium berinteraksi dengan oksigen, bereaksi terhadap belerang, fosfor, selenium; reaksi zat terhadap aqua regia sangat lambat. Osmium tidak memiliki sifat magnet; paduannya cenderung teroksidasi dan membentuk senyawa cluster.

Di mana itu digunakan?

Logam terberat dan sangat padat memiliki ketahanan aus yang tinggi, sehingga menambahkannya ke paduan akan meningkatkan kekuatannya secara signifikan. Penggunaan osmium terutama terkait dengan industri kimia. Selain itu digunakan untuk kebutuhan sebagai berikut:

• pembuatan wadah yang dimaksudkan untuk menyimpan limbah fusi nuklir;
• untuk kebutuhan ilmu roket, produksi senjata (hulu ledak);
• di industri jam tangan untuk pembuatan mesin jam model bermerek;
• untuk pembuatan implan bedah, bagian alat pacu jantung.

Menariknya, logam terpadat dianggap satu-satunya unsur di dunia yang tidak terkena agresi campuran asam “neraka” (nitrat dan klorida). Aluminium yang dipadukan dengan osmium menjadi sangat ulet sehingga dapat ditarik tanpa putus.

Rahasia logam terlangka dan terpadat di dunia

Fakta bahwa iridium termasuk dalam kelompok platinum memberinya sifat kebal terhadap pengobatan dengan asam dan campurannya. Di dunia, iridium diperoleh dari lumpur anoda selama produksi tembaga-nikel. Setelah lumpur diolah dengan aqua regia, endapan yang dihasilkan dikalsinasi, menghasilkan ekstraksi iridium.

Karakteristik

Logam putih keperakan yang paling keras memiliki kelompok sifat berikut:

• unsur tabel periodik Iridium No. 77 memiliki massa atom 192,22 sma;
• suatu zat yang dicairkan pada suhu 2466°C akan mendidih pada suhu 4428°C;
• kepadatan iridium cair – dalam 19,39 g/cm³;
• kepadatan elemen pada suhu kamar – 22,7 g/cm³;
• Kisi kristal iridium dihubungkan dengan kubus yang berpusat pada muka.

Iridium berat tidak berubah di bawah pengaruh suhu udara normal. Hasil kalsinasi akibat pengaruh panas pada suhu tertentu adalah terbentuknya senyawa multivalen. Bubuk sedimen segar iridium hitam dapat dilarutkan sebagian dengan aqua regia, serta dengan larutan klorin.

Daerah aplikasi

Meskipun Iridium merupakan logam mulia, namun jarang digunakan untuk perhiasan. Unsur yang sulit diolah ini banyak diminati dalam pembangunan jalan dan produksi suku cadang kendaraan bermotor. Paduan dengan logam terpadat yang tidak mengalami oksidasi digunakan untuk tujuan berikut:

• pembuatan cawan lebur untuk percobaan laboratorium;
• produksi corong khusus untuk peniup kaca;
• menutupi ujung pulpen dan pulpen;
• produksi busi tahan lama untuk mobil;

Paduan dengan isotop iridium digunakan dalam produksi pengelasan, pembuatan instrumen, dan untuk menumbuhkan kristal sebagai bagian dari teknologi laser. Penggunaan logam terberat memungkinkan dilakukannya koreksi penglihatan laser, penghancuran batu ginjal, dan prosedur medis lainnya.

Meskipun Iridium tidak beracun dan tidak berbahaya bagi organisme biologis, isotop berbahayanya, heksafluorida, dapat ditemukan di lingkungan alami. Menghirup uap beracun menyebabkan mati lemas dan kematian seketika.

Tempat terjadinya alam

Deposit logam Iridium terpadat di alam dapat diabaikan, jauh lebih kecil dibandingkan cadangan platinum. Agaknya zat terberat telah berpindah ke inti planet, sehingga volume produksi industri unsur tersebut kecil (sekitar tiga ton per tahun). Produk berbahan paduan iridium mampu bertahan hingga 200 tahun sehingga membuat perhiasan lebih tahan lama.

Nugget logam terberat dengan bau tidak sedap, Osmium, tidak dapat ditemukan di alam. Dalam komposisi mineralnya, jejak iridium osmik dapat ditemukan bersama dengan platina, paladium, dan rutenium. Deposit osmik iridium telah dieksplorasi di Siberia (Rusia), beberapa negara bagian Amerika (Alaska dan California), Australia dan Afrika Selatan.

Jika ditemukan endapan platina, osmium dapat diisolasi dengan iridium untuk memperkuat dan memperkuat senyawa fisik atau kimia berbagai produk.

Dunia di sekitar kita masih penuh dengan banyak misteri, namun fenomena dan zat yang telah lama diketahui para ilmuwan pun tak henti-hentinya membuat takjub dan gembira. Kami mengagumi warna-warna cerah, menikmati rasa dan menggunakan khasiat semua jenis zat yang membuat hidup kami lebih nyaman, aman, dan menyenangkan. Dalam mencari bahan yang paling andal dan kuat, manusia telah membuat banyak penemuan menarik, dan berikut adalah 25 senyawa unik yang dipilih!

25. Berlian

Jika tidak semua orang, maka hampir semua orang mengetahui hal ini dengan pasti. Berlian bukan hanya salah satu batu permata yang paling dihormati, tetapi juga salah satu mineral terkeras di Bumi. Pada skala Mohs (skala kekerasan yang menilai reaksi suatu mineral terhadap goresan), berlian tercantum pada baris 10. Ada total 10 posisi dalam skala, dan posisi ke 10 adalah derajat terakhir dan tersulit. Berlian sangat keras sehingga hanya bisa tergores oleh berlian lainnya.

24. Menangkap jaring laba-laba jenis Caerostris darwini


Foto: pixabay

Sulit dipercaya, tetapi jaring laba-laba Caerostris darwini (atau laba-laba Darwin) lebih kuat dari baja dan lebih keras dari Kevlar. Jaring ini telah diakui sebagai bahan biologis terkeras di dunia, meski kini sudah memiliki pesaing potensial, namun datanya belum bisa dipastikan. Serat laba-laba diuji karakteristiknya seperti regangan putus, kekuatan benturan, kekuatan tarik, dan modulus Young (sifat suatu bahan untuk menahan regangan dan kompresi selama deformasi elastis), dan untuk semua indikator ini, jaring laba-laba menunjukkan dirinya dengan sangat menakjubkan. jalan. Selain itu, jaring laba-laba Darwin sangat ringan. Misalnya, jika kita membungkus planet kita dengan serat Caerostris darwini, maka berat benang yang panjang tersebut hanya akan menjadi 500 gram. Jaringan yang panjang seperti itu tidak ada, tetapi perhitungan teoretisnya sungguh menakjubkan!

23. Aerografit


Foto: BrokenSphere

Busa sintetis ini adalah salah satu bahan berserat paling ringan di dunia, dan terdiri dari jaringan tabung karbon dengan diameter hanya beberapa mikron. Aerografit 75 kali lebih ringan dari busa, tetapi pada saat yang sama jauh lebih kuat dan fleksibel. Ini dapat dikompresi hingga 30 kali ukuran aslinya tanpa merusak strukturnya yang sangat elastis. Berkat sifat ini, busa airgrafit dapat menahan beban hingga 40.000 kali beratnya sendiri.

22. Kaca logam paladium


Foto: pixabay

Sebuah tim ilmuwan dari Institut Teknologi California (Berkeley Lab) telah mengembangkan jenis kaca metalik baru yang menggabungkan kombinasi kekuatan dan keuletan yang hampir ideal. Alasan keunikan material baru ini terletak pada kenyataan bahwa struktur kimianya berhasil menyembunyikan kerapuhan material kaca yang ada dan pada saat yang sama mempertahankan ambang batas daya tahan yang tinggi, yang pada akhirnya secara signifikan meningkatkan kekuatan lelah struktur sintetik ini.

21. Tungsten karbida


Foto: pixabay

Tungsten karbida adalah bahan yang sangat keras dan sangat tahan aus. Dalam kondisi tertentu, sambungan ini dianggap sangat rapuh, namun pada beban berat menunjukkan sifat plastis yang unik, diwujudkan dalam bentuk pita slip. Berkat semua kualitas ini, tungsten karbida digunakan dalam pembuatan ujung penusuk lapis baja dan berbagai peralatan, termasuk semua jenis pemotong, cakram abrasif, bor, pemotong, mata bor, dan alat pemotong lainnya.

20. Silikon karbida


Foto: Tiia Monto

Silikon karbida merupakan salah satu bahan utama yang digunakan untuk produksi tank tempur. Senyawa ini dikenal karena biayanya yang rendah, sifat tahan api yang luar biasa, dan kekerasan yang tinggi, oleh karena itu sering digunakan dalam pembuatan peralatan atau perlengkapan yang harus menangkis peluru, memotong atau menggiling bahan tahan lama lainnya. Silikon karbida menghasilkan bahan abrasif, semikonduktor, dan bahkan sisipan perhiasan yang sangat baik yang meniru berlian.

19. Boron nitrida kubik


Foto: wikimedia commons

Boron nitrida kubik adalah bahan super keras, kekerasannya mirip dengan berlian, tetapi juga memiliki sejumlah keunggulan khas - stabilitas suhu tinggi dan ketahanan terhadap bahan kimia. Boron nitrida kubik tidak larut dalam besi dan nikel bahkan ketika terkena suhu tinggi, sedangkan berlian dalam kondisi yang sama masuk ke dalam reaksi kimia dengan cukup cepat. Hal ini sebenarnya bermanfaat untuk penggunaannya pada alat gerinda industri.

18. Polietilen dengan berat molekul sangat tinggi (UHMWPE), merek serat Dyneema


Foto: Justsail

Polietilen modulus tinggi memiliki ketahanan aus yang sangat tinggi, koefisien gesekan yang rendah, dan ketangguhan patah yang tinggi (keandalan suhu rendah). Saat ini ia dianggap sebagai zat berserat terkuat di dunia. Hal yang paling menakjubkan tentang polietilen ini adalah lebih ringan dari air dan sekaligus dapat menghentikan peluru! Kabel dan tali yang terbuat dari serat Dyneema tidak tenggelam dalam air, tidak memerlukan pelumasan dan tidak berubah sifatnya saat basah, yang sangat penting untuk pembuatan kapal.

17. Paduan titanium


Foto: Alchemist-hp (pse-mendelejew.de)

Paduan titanium sangat ulet dan menunjukkan kekuatan luar biasa saat diregangkan. Selain itu, mereka memiliki ketahanan panas dan ketahanan korosi yang tinggi, yang membuatnya sangat berguna di berbagai bidang seperti manufaktur pesawat terbang, peroketan, pembuatan kapal, kimia, makanan, dan teknik transportasi.

16. Paduan logam cair


Foto: pixabay

Dikembangkan pada tahun 2003 di California Institute of Technology, material ini terkenal dengan kekuatan dan daya tahannya. Nama senyawa tersebut mengandung arti sesuatu yang rapuh dan cair, tetapi pada suhu kamar senyawa ini sebenarnya sangat keras, tahan aus, tahan terhadap korosi dan berubah ketika dipanaskan, seperti termoplastik. Bidang penerapan utama sejauh ini adalah pembuatan jam tangan, tongkat golf, dan penutup telepon seluler (Vertu, iPhone).

15. Nanoselulosa


Foto: pixabay

Nanoselulosa diisolasi dari serat kayu dan merupakan bahan kayu jenis baru yang bahkan lebih kuat dari baja! Selain itu nanoselulosa juga lebih murah. Inovasi tersebut memiliki potensi besar dan di masa depan dapat bersaing secara serius dengan kaca dan serat karbon. Para pengembang percaya bahwa bahan ini akan segera mendapat banyak permintaan dalam produksi baju besi militer, layar super fleksibel, filter, baterai fleksibel, aerogel penyerap, dan biofuel.

14. Gigi keong keong


Foto: pixabay

Sebelumnya kami telah memberi tahu Anda tentang jaring penangkap laba-laba Darwin, yang pernah dikenal sebagai bahan biologis terkuat di planet ini. Namun, penelitian terbaru menunjukkan bahwa keong adalah bahan biologis paling tahan lama yang diketahui sains. Ya, gigi ini lebih kuat dari jaring Caerostris darwini. Dan ini tidak mengherankan, karena makhluk laut kecil memakan alga yang tumbuh di permukaan bebatuan yang keras, dan untuk memisahkan makanan dari bebatuan, hewan tersebut harus bekerja keras. Para ilmuwan percaya bahwa di masa depan kita akan dapat menggunakan contoh struktur berserat dari gigi keong laut dalam industri teknik dan mulai membuat mobil, kapal, dan bahkan pesawat berkekuatan tinggi, yang terinspirasi oleh contoh siput sederhana.

13. Maraging baja


Foto: pixabay

Baja maraging adalah paduan paduan tinggi berkekuatan tinggi dengan keuletan dan ketangguhan yang sangat baik. Bahan ini banyak digunakan dalam ilmu roket dan digunakan untuk membuat segala macam perkakas.

12. Osmium


Foto: Periodictableru / www.periodictable.ru

Osmium adalah elemen yang sangat padat, dan kekerasan serta titik lelehnya yang tinggi membuatnya sulit untuk dikerjakan. Itulah sebabnya osmium digunakan di mana daya tahan dan kekuatan paling dihargai. Paduan osmium ditemukan dalam kontak listrik, peroketan, proyektil militer, implan bedah, dan banyak aplikasi lainnya.

11. Kevlar


Foto: wikimedia commons

Kevlar adalah serat berkekuatan tinggi yang dapat ditemukan pada ban mobil, bantalan rem, kabel, produk prostetik dan ortopedi, pelindung tubuh, kain pakaian pelindung, pembuatan kapal, dan bagian dari kendaraan udara tak berawak. Bahan ini hampir identik dengan kekuatan dan merupakan jenis plastik dengan kekuatan dan elastisitas yang sangat tinggi. Kekuatan tarik Kevlar 8 kali lebih tinggi dari kawat baja, dan mulai meleleh pada suhu 450℃.

10. Polietilen densitas tinggi dengan berat molekul sangat tinggi, merek serat Spectra


Foto: Tomas Castelazo, www.tomascastelazo.com / Wikimedia Commons

UHMWPE pada dasarnya adalah plastik yang sangat tahan lama. Spectra, merek UHMWPE, merupakan serat ringan dengan ketahanan aus tertinggi, 10 kali lebih unggul dari baja dalam indikator ini. Seperti Kevlar, Spectra digunakan dalam pembuatan pelindung tubuh dan helm pelindung. Selain UHMWPE, merek Dynimo Spectrum juga populer di industri pembuatan kapal dan transportasi.

9. Grafena


Foto: pixabay

Graphene adalah alotrop karbon, dan kisi kristalnya, yang tebalnya hanya satu atom, sangat kuat sehingga 200 kali lebih keras dari baja. Graphene terlihat seperti cling film, tetapi merobeknya hampir mustahil. Untuk menembus lembaran graphene, Anda harus memasukkan pensil ke dalamnya, di mana Anda harus menyeimbangkan beban yang menimbang seluruh bus sekolah. Semoga beruntung!

8. Kertas karbon nanotube


Foto: pixabay

Berkat nanoteknologi, para ilmuwan berhasil membuat kertas yang 50 ribu kali lebih tipis dari rambut manusia. Lembaran tabung nano karbon 10 kali lebih ringan dari baja, namun yang paling menakjubkan adalah lembaran tersebut 500 kali lebih kuat dari baja! Pelat nanotube makroskopis paling menjanjikan untuk pembuatan elektroda superkapasitor.

7. Jaringan mikro logam


Foto: pixabay

Ini adalah logam paling ringan di dunia! Microgrid logam adalah bahan berpori sintetis yang 100 kali lebih ringan dari busa. Namun jangan biarkan tampilannya membodohi Anda, microgrid ini juga sangat tahan lama, sehingga memberikan potensi besar untuk digunakan dalam segala jenis aplikasi teknik. Mereka dapat digunakan untuk membuat peredam kejut dan isolator termal yang sangat baik, dan kemampuan logam yang luar biasa untuk menyusut dan kembali ke keadaan semula memungkinkannya digunakan untuk penyimpanan energi. Microgrid logam juga secara aktif digunakan dalam produksi berbagai suku cadang pesawat perusahaan Amerika Boeing.

6. Tabung nano karbon


Foto: Pengguna Mstroeck / en.wikipedia

Kita telah membicarakan di atas tentang pelat makroskopis ultra-kuat yang terbuat dari tabung nano karbon. Tapi bahan apa ini? Pada dasarnya ini adalah bidang graphene yang digulung menjadi tabung (titik ke-9). Hasilnya adalah material yang sangat ringan, tangguh, dan tahan lama dengan beragam aplikasi.

5. Airbrush


Foto: wikimedia commons

Juga dikenal sebagai graphene aerogel, bahan ini sangat ringan dan sekaligus kuat. Jenis gel baru sepenuhnya menggantikan fase cair dengan fase gas dan dicirikan oleh kekerasan yang sensasional, tahan panas, kepadatan rendah, dan konduktivitas termal rendah. Hebatnya, graphene aerogel 7 kali lebih ringan dari udara! Senyawa unik tersebut mampu mengembalikan bentuk aslinya bahkan setelah kompresi 90% dan mampu menyerap minyak dalam jumlah 900 kali lipat berat airgraphene yang digunakan untuk penyerapan. Mungkin di masa depan material kelas ini akan membantu memerangi bencana lingkungan seperti tumpahan minyak.

4. Materi tanpa judul, dikembangkan oleh Massachusetts Institute of Technology (MIT)


Foto: pixabay

Saat Anda membaca ini, tim ilmuwan dari MIT sedang berupaya meningkatkan sifat graphene. Para peneliti menyatakan mereka telah berhasil mengubah struktur dua dimensi material ini menjadi tiga dimensi. Zat graphene baru ini belum mendapatkan namanya, namun diketahui bahwa massa jenisnya 20 kali lebih kecil dari baja, dan kekuatannya 10 kali lebih tinggi dari baja.

3. Karbin


Foto: Smokefoot

Meskipun hanya rantai atom karbon linier, carbyne memiliki kekuatan tarik 2 kali lipat dari graphene dan 3 kali lebih keras dari berlian!

2. Modifikasi boron nitrida wurtzite


Foto: pixabay

Bahan alami yang baru ditemukan ini terbentuk selama letusan gunung berapi dan 18% lebih keras dari berlian. Namun, ini lebih unggul dari berlian dalam beberapa parameter lainnya. Wurtzite boron nitrida adalah satu dari hanya 2 bahan alami yang ditemukan di bumi yang lebih keras dari berlian. Masalahnya adalah jumlah nitrida seperti itu sangat sedikit di alam, sehingga tidak mudah untuk dipelajari atau diterapkan dalam praktik.

1. Lonsdaleit


Foto: pixabay

Juga dikenal sebagai berlian heksagonal, lonsdaleite terdiri dari atom karbon, tetapi dalam modifikasi ini atom-atomnya disusun sedikit berbeda. Seperti wurtzite boron nitride, lonsdaleite adalah bahan alami yang kekerasannya lebih unggul dari berlian. Terlebih lagi, mineral menakjubkan ini 58% lebih keras dari berlian! Seperti wurtzite boron nitrida, senyawa ini sangat langka. Terkadang lonsdaleite terbentuk akibat tumbukan meteorit yang mengandung grafit dengan Bumi.

Osmium saat ini didefinisikan sebagai zat terberat di planet ini. Satu sentimeter kubik zat ini beratnya 22,6 gram. Ditemukan pada tahun 1804 oleh ahli kimia Inggris Smithson Tennant, ketika emas dilarutkan dalam tabung reaksi, endapannya tetap ada. Hal ini terjadi karena kekhasan osmium, yaitu tidak larut dalam basa dan asam.

Unsur terberat di planet ini

Ini adalah bubuk logam berwarna putih kebiruan. Ia terdapat di alam dalam tujuh isotop, enam di antaranya stabil dan satu tidak stabil. Ini sedikit lebih padat dari iridium, yang memiliki kepadatan 22,4 gram per sentimeter kubik. Dari material yang ditemukan hingga saat ini, zat terberat di dunia adalah osmium.

Itu milik kelompok lantanum, yttrium, skandium dan lantanida lainnya.

Lebih mahal dari emas dan berlian

Sangat sedikit yang ditambang, sekitar sepuluh ribu kilogram per tahun. Bahkan sumber osmium terbesar, deposit Dzhezkazgan, mengandung sekitar tiga per sepuluh juta bagian. Nilai pasar logam langka di dunia ini mencapai sekitar 200 ribu dolar per gram. Apalagi kemurnian maksimum unsur selama proses pemurnian adalah sekitar tujuh puluh persen.

Meski laboratorium Rusia berhasil memperoleh kemurnian 90,4 persen, jumlah logamnya tidak melebihi beberapa miligram.

Kepadatan materi di luar planet Bumi

Osmium tidak diragukan lagi merupakan pemimpin unsur terberat di planet kita. Namun jika kita mengalihkan pandangan kita ke luar angkasa, maka perhatian kita akan mengungkap banyak zat yang lebih berat daripada “raja” unsur berat kita.

Faktanya, kondisi di Alam Semesta agak berbeda dengan di Bumi. Gravitasi rangkaian ini begitu besar sehingga substansinya menjadi sangat padat.

Jika kita memperhatikan struktur atom, kita akan menemukan bahwa jarak di dunia antar atom mirip dengan ruang yang kita lihat. Dimana planet, bintang dan lain-lain berada pada jarak yang cukup jauh. Sisanya ditempati oleh kekosongan. Inilah struktur yang dimiliki atom, dan dengan gravitasi yang kuat, jarak ini berkurang cukup signifikan. Hingga “menekan” beberapa partikel elementer menjadi partikel elementer lainnya.

Bintang neutron adalah objek luar angkasa yang sangat padat

Dengan menelusuri lebih jauh dari Bumi, kita mungkin menemukan materi terberat di luar angkasa pada bintang neutron.

Ini adalah penghuni luar angkasa yang cukup unik, salah satu kemungkinan jenis evolusi bintang. Diameter benda-benda tersebut berkisar antara 10 hingga 200 kilometer, dengan massa sama dengan Matahari kita atau 2-3 kali lebih besar.

Badan kosmik ini sebagian besar terdiri dari inti neutron, yang terdiri dari neutron yang mengalir. Meskipun, menurut asumsi beberapa ilmuwan, seharusnya dalam keadaan padat, informasi yang dapat dipercaya saat ini tidak ada. Namun, diketahui bahwa bintang neutronlah yang, setelah mencapai batas kompresinya, kemudian berubah menjadi pelepasan energi yang sangat besar, sekitar 10 43 -10 45 joule.

Kepadatan bintang semacam itu sebanding, misalnya, dengan berat Gunung Everest yang ditempatkan di kotak korek api. Ini berarti ratusan miliar ton dalam satu milimeter kubik. Misalnya, untuk memperjelas seberapa tinggi kepadatan materi, mari kita ambil planet kita yang bermassa 5,9 × 1024 kg dan “mengubahnya” menjadi bintang neutron.

Alhasil, untuk menyamai massa jenis bintang neutron, ia harus diperkecil hingga seukuran apel biasa, dengan diameter 7-10 sentimeter. Kepadatan objek bintang unik meningkat seiring Anda bergerak menuju pusatnya.

Lapisan dan kepadatan materi

Lapisan luar bintang direpresentasikan dalam bentuk magnetosfer. Tepat di bawahnya, massa jenis zat tersebut sudah mencapai sekitar satu ton per sentimeter kubik. Mengingat pengetahuan kita tentang Bumi, saat ini, ini adalah zat terberat dari unsur-unsur yang ditemukan. Tapi jangan terburu-buru mengambil kesimpulan.

Mari lanjutkan penelitian kita pada bintang-bintang unik. Mereka juga disebut pulsar karena kecepatan rotasinya yang tinggi pada porosnya. Indikator untuk berbagai objek ini berkisar dari beberapa puluh hingga ratusan putaran per detik.

Mari kita melangkah lebih jauh dalam studi tentang benda-benda kosmik superpadat. Diikuti oleh lapisan yang memiliki karakteristik logam, namun kemungkinan besar memiliki perilaku dan struktur yang serupa. Kristal jauh lebih kecil daripada yang kita lihat pada kisi kristal zat-zat duniawi. Untuk membuat garis kristal berukuran 1 sentimeter, Anda perlu menyusun lebih dari 10 miliar elemen. Kepadatan di lapisan ini satu juta kali lebih tinggi dibandingkan di lapisan luar. Ini bukanlah materi terberat di bintang. Berikutnya adalah lapisan yang kaya akan neutron, yang kepadatannya seribu kali lebih tinggi dari lapisan sebelumnya.

Inti bintang neutron dan kepadatannya

Di bawah adalah inti, di sinilah kepadatan mencapai maksimum - dua kali lebih tinggi dari lapisan di atasnya. Substansi inti suatu benda langit terdiri dari semua partikel elementer yang diketahui fisika. Dengan ini, kita telah mencapai akhir perjalanan menuju inti bintang untuk mencari zat terberat di luar angkasa.

Misi mencari zat dengan kepadatan unik di Alam Semesta tampaknya telah selesai. Namun luar angkasa penuh dengan misteri dan fenomena, bintang, fakta, dan pola yang belum ditemukan.

Lubang hitam di Alam Semesta

Anda harus memperhatikan apa yang sudah buka hari ini. Ini adalah lubang hitam. Mungkin benda-benda misterius ini bisa menjadi kandidat fakta bahwa materi terberat di alam semesta adalah komponennya. Perhatikan bahwa gravitasi lubang hitam begitu kuat sehingga cahaya tidak bisa lepas.

Menurut para ilmuwan, materi yang ditarik ke dalam wilayah ruang-waktu menjadi sangat padat sehingga tidak ada ruang tersisa di antara partikel-partikel elementer.

Sayangnya, di luar cakrawala peristiwa (yang disebut batas di mana cahaya dan benda apa pun, di bawah pengaruh gravitasi, tidak dapat meninggalkan lubang hitam), mengikuti dugaan dan asumsi tidak langsung kami berdasarkan emisi aliran partikel.

Sejumlah ilmuwan berpendapat bahwa ruang dan waktu bercampur di luar cakrawala peristiwa. Ada pendapat bahwa mereka mungkin merupakan “jalan” ke alam semesta lain. Barangkali hal ini benar, meskipun sangat mungkin bahwa di luar batasan ini akan terbuka ruang lain dengan undang-undang yang benar-benar baru. Suatu area di mana waktu bertukar “tempat” dengan ruang. Lokasi masa depan dan masa lalu ditentukan hanya oleh pilihan berikut ini. Seperti pilihan kita ke kanan atau ke kiri.

Ada kemungkinan bahwa ada peradaban di alam semesta yang telah menguasai perjalanan waktu melalui lubang hitam. Mungkin di masa depan orang-orang dari planet Bumi akan menemukan rahasia perjalanan melintasi waktu.

Manusia selalu berusaha menemukan bahan yang tidak memberikan peluang bagi pesaingnya. Sejak zaman kuno, para ilmuwan telah mencari material terkeras di dunia, teringan dan terberat. Rasa haus akan penemuan mengarah pada penemuan gas ideal dan benda hitam ideal. Kami mempersembahkan kepada Anda zat paling menakjubkan di dunia.

1. Zat yang paling hitam

Zat paling hitam di dunia disebut Vantablack dan terdiri dari kumpulan tabung nano karbon (lihat karbon dan alotropnya). Sederhananya, bahan tersebut terdiri dari “rambut” yang tak terhitung jumlahnya, begitu terperangkap di dalamnya, cahaya memantul dari satu tabung ke tabung lainnya. Dengan cara ini, sekitar 99,965% fluks cahaya diserap dan hanya sebagian kecil yang dipantulkan kembali.
Penemuan Vantablack membuka prospek luas bagi penggunaan material ini dalam bidang astronomi, elektronik, dan optik.

2. Zat yang paling mudah terbakar

Klorin trifluorida adalah zat paling mudah terbakar yang pernah diketahui umat manusia. Ini adalah zat pengoksidasi kuat dan bereaksi dengan hampir semua unsur kimia. Klorin trifluorida dapat membakar beton dan mudah membakar kaca! Penggunaan klorin trifluorida secara praktis tidak mungkin dilakukan karena sifat mudah terbakarnya yang luar biasa dan ketidakmungkinan memastikan penggunaan yang aman.

3. Zat paling beracun

Racun yang paling ampuh adalah toksin botulinum. Kita mengenalnya dengan nama Botox, demikian sebutannya dalam tata rias, di mana ia telah menemukan aplikasi utamanya. Toksin botulinum adalah bahan kimia yang diproduksi oleh bakteri Clostridium botulinum. Selain fakta bahwa toksin botulinum adalah zat paling beracun, ia juga memiliki berat molekul terbesar di antara protein. Toksisitas zat yang fenomenal ini dibuktikan dengan fakta bahwa hanya 0,00002 mg min/l toksin botulinum sudah cukup untuk membuat area yang terkena dampak mematikan bagi manusia selama setengah hari.

4. Zat terpanas

Inilah yang disebut plasma kuark-gluon. Zat ini tercipta dengan menumbukkan atom-atom emas dengan kecepatan mendekati cahaya. Plasma quark-gluon memiliki suhu 4 triliun derajat Celcius. Sebagai perbandingan, angka ini 250.000 kali lebih tinggi dari suhu Matahari! Sayangnya, umur materi terbatas pada sepertriliun dari sepertriliun detik.

5. Asam paling kaustik

Dalam nominasi kali ini, juaranya adalah asam fluorida-antimon H. Asam fluorida-antimoni memiliki sifat kaustik 2×10 16 (dua ratus triliun) kali lebih banyak dibandingkan asam sulfat. Ini adalah zat yang sangat aktif dan dapat meledak jika ditambahkan sedikit air. Asap asam ini sangat beracun.

6. Zat yang paling mudah meledak

Zat yang paling mudah meledak adalah heptanitrocubane. Ini sangat mahal dan hanya digunakan untuk penelitian ilmiah. Tapi oktogen yang sedikit kurang eksplosifnya berhasil digunakan dalam urusan militer dan geologi saat mengebor sumur.

7. Zat paling radioaktif

Polonium-210 merupakan isotop polonium yang tidak ada di alam, namun diproduksi oleh manusia. Digunakan untuk membuat miniatur, namun pada saat yang sama, sumber energi yang sangat kuat. Ia mempunyai waktu paruh yang sangat pendek sehingga mampu menyebabkan penyakit radiasi yang parah.

8. Zat terberat

Ini, tentu saja, adalah fullerite. Kekerasannya hampir 2 kali lebih tinggi dibandingkan berlian alami. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang fullerite di artikel kami Bahan Paling Keras di Dunia.

9. Magnet terkuat

Magnet terkuat di dunia terbuat dari besi dan nitrogen. Saat ini, rincian tentang zat ini tidak tersedia untuk masyarakat umum, namun sudah diketahui bahwa supermagnet baru ini 18% lebih kuat daripada magnet terkuat yang saat ini digunakan - neodymium. Magnet neodymium terbuat dari neodymium, besi dan boron.

10. Zat yang paling cair

Superfluida Helium II hampir tidak memiliki viskositas pada suhu mendekati nol mutlak. Sifat ini disebabkan oleh sifat uniknya yaitu bocor dan keluar dari bejana yang terbuat dari bahan padat apa pun. Helium II memiliki prospek untuk digunakan sebagai konduktor termal ideal dimana panas tidak hilang.

Umat ​​​​manusia mulai aktif menggunakan logam pada 3000-4000 SM. Kemudian orang mengenal yang paling umum: emas, perak, tembaga. Logam-logam ini sangat mudah ditemukan di permukaan bumi. Beberapa saat kemudian mereka belajar tentang kimia dan mulai mengisolasi spesies seperti timah, timah dan besi. Pada Abad Pertengahan, jenis logam yang sangat beracun mendapatkan popularitas. Ada penggunaan arsenik, yang meracuni lebih dari separuh istana kerajaan di Prancis. Begitu pula yang membantu menyembuhkan berbagai penyakit pada masa itu, mulai dari sakit tenggorokan hingga wabah penyakit. Sebelum abad ke-20, lebih dari 60 logam telah diketahui, dan pada awal abad ke-21 - 90. Kemajuan tidak berhenti dan membawa umat manusia maju. Namun timbul pertanyaan, logam manakah yang berat dan lebih berat dari logam lainnya? Dan secara umum, apakah logam terberat di dunia ini?

Banyak orang salah mengira bahwa emas dan timah adalah logam terberat. Mengapa hal ini bisa terjadi? Banyak dari kita tumbuh besar dengan menonton film-film lama dan melihat karakter utama menggunakan pelat timah untuk melindungi dirinya dari peluru ganas. Selain itu, pelat timah masih digunakan sampai sekarang pada beberapa jenis pelindung tubuh. Dan ketika mendengar kata emas, banyak orang yang teringat pada gambar batangan berat dari logam ini. Tetapi berpikir bahwa mereka adalah yang terberat adalah sebuah kesalahan!

Untuk menentukan logam terberat harus memperhitungkan massa jenisnya, karena semakin tinggi massa jenis suatu zat maka semakin berat pula.

TOP 10 logam terberat di dunia

1. Osmium (22,62 g/cm3),
2. Iridium (22,53 g/cm3),
3. Platina (21,44 g/cm3),
4. Renium (21,01 g/cm3),
5. Neptunium (20,48 g/cm3),
6. Plutonium (19,85 g/cm3),
7. Emas (19,85 g/cm3)
8. Tungsten (19,21 g/cm3),
9. Uranium (18,92 g/cm3),
10. Tantalum (16,64 g/cm3).

Dan di mana petunjuknya? Dan dia berada jauh lebih rendah dalam daftar ini, di tengah-tengah sepuluh yang kedua.

Osmium dan iridium adalah logam terberat di dunia

Mari kita lihat kelas berat utama yang berbagi posisi 1 dan 2. Mari kita mulai dengan iridium dan pada saat yang sama mengucapkan kata-kata terima kasih kepada ilmuwan Inggris Smithson Tennat, yang pada tahun 1803 memperoleh unsur kimia ini dari platina, yang hadir bersama dengan osmium sebagai pengotor. Iridium dapat diterjemahkan dari bahasa Yunani kuno sebagai “pelangi”. Logamnya berwarna putih dengan warna keperakan dan tidak hanya bisa disebut paling berat, tetapi juga paling tahan lama. Jumlahnya sangat sedikit di planet kita dan hanya 10.000 kg yang ditambang per tahun. Diketahui bahwa sebagian besar endapan iridium dapat ditemukan di lokasi tumbukan meteorit. Beberapa ilmuwan sampai pada kesimpulan bahwa logam ini sebelumnya tersebar luas di planet kita, namun karena beratnya, logam ini terus-menerus mendekat ke pusat bumi. Iridium kini banyak diminati di industri dan digunakan untuk menghasilkan energi listrik. Ahli paleontologi juga suka menggunakannya, dan dengan bantuan iridium mereka menentukan umur banyak temuan. Selain itu, logam ini dapat digunakan untuk melapisi beberapa permukaan. Namun hal ini sulit dilakukan.

Selanjutnya, mari kita lihat osmium. Ini adalah yang terberat dalam tabel periodik Mendeleev, dan karenanya, logam terberat di dunia. Osmium berwarna putih timah dengan warna biru dan juga ditemukan oleh Smithson Tennat bersamaan dengan iridium. Osmium hampir mustahil untuk diproses dan terutama ditemukan di lokasi tumbukan meteorit. Baunya tidak sedap, baunya seperti campuran kaporit dan bawang putih. Dan dari bahasa Yunani kuno diterjemahkan sebagai "bau". Logam ini cukup tahan api dan digunakan pada bola lampu dan perangkat lain dengan logam tahan api. Untuk satu gram unsur ini saja Anda harus membayar lebih dari $10.000, yang menunjukkan bahwa logam ini sangat langka.

Osmium

Apapun yang orang katakan, logam terberat sangat langka dan oleh karena itu harganya mahal. Dan kita harus ingat di masa depan bahwa baik emas maupun timbal bukanlah logam terberat di dunia! Iridium dan osmium adalah pemenang dalam hal bobot!