Легкий мягкий металл: определение и виды

О чем речь? Легкий мягкий металл не превышает 8 г/см³. Его главная особенность в пластичности, что позволяет использовать в разных сферах: от медицины до авиакосмической промышленности.

Что учесть? Подобное качество характеризует не какой-то один металл, легкими считаются калий, литий, бериллий, натрий и многие другие. Каждый из них отличается своими плюсами и минусами.

Что такое легкий мягкий металл

Металлы, относящиеся к категории легких, обычно имеют плотность от 5 до 7,5 граммов на кубический сантиметр и характеризуются небольшим атомным весом. Такие вещества находят применение в таких сферах, как фармацевтика, энергетика, автомобилестроение, авиакосмическая промышленность. Они используются в металлургии, строительстве и медицине. Составляют примерно 20 % массы земной коры.

Такие вещества характеризуются высокой пластичностью, что делает их легкими в обработке. К ним относят драгоценные (золото, серебро) и цветные (медь, алюминий). В эту группу включают также мягкие и легкие щелочные металлы (литий, натрий, рубидий и цезий), которые напоминают пластилин.

15 легких мягких металлов

Литий

В 1817 году шведский минералог и химик Август Арфведсон, ученик известного Берцелиуса, обнаружил третий элемент периодической таблицы Менделеева. Исследуя минерал петалит (LiAlSi₄O₁₀), найденный в железном руднике Уто в Швеции, ученый выяснил, что большая часть минерала (96 %) состоит из кремния, алюминия и кислорода. Оставшиеся 4 % – неизвестный щелочной металл. В 1818 году британский химик и геолог Гемфри Дэви впервые выделил этот элемент в чистом виде.

На основании идеи Берцелиуса вещество, обнаруженное в минералах, было названо литием, что в переводе с древнегреческого λίθοс означает «камень». В латыни и большинстве европейских языков этот третий по счету элемент в таблице Менделеева известен как Lithium и имеет символ Li.

Литий представляет собой мягкий и легкий металл, который легко можно разрезать ножом, хотя он жестче натрия, но пластичнее свинца. Этот химический элемент обладает наименьшей плотностью – всего 0,53 г/см³, что делает его самым незначительным по весу в периодической таблице Менделеева. Среди щелочных веществ выделяется, имея самую высокую температуру плавления и кипения, достигающую +180 °C и +1340 °C соответственно. Благодаря этому не тонет в воде.

Последний с концентрацией в земной коре около 40 г/т, содержится в таких минералах, как лепидолит (KLi1,5Al1,5[Si₃AlO₁₀] (F, OH)₂) и сподумен (LiAl[Si₂O₆]). Добыча этого легкого, мягкого и пластичного металла серебристо-белого цвета осуществляется из минеральных руд и рассолов соляных озер, где он находится в больших количествах.

В мире известны многочисленные месторождения лития. Выделяются такие страны, как Боливия, США, Чили, Аргентина, Конго, Китай, Бразилия и Сербия. Большинство из них представляют собой комплексные месторождения, где данный металл добывается вместе с другими ценными элементами. Особенно отмечается Солончак Уюни в Боливии, который является самым крупным в мире литиевым рудником.

Калий

Занимает второе место в рейтинге и представляет собой мягкий и легкий щелочной металл, который в природных условиях встречается только в составе химических соединений, например, в морской воде. Вещество, открытое в 1807 году методом электролиза, быстро реагирует с кислородом при контакте с воздухом. Среди его физико-химических характеристик выделяют:

• температуру плавления, достигающую +63,6 °С;
• точку кипения в +773 °С;
• высокую химическую активность (является одним из сильнейших восстановителей).

Металл в жидком состоянии находит применение в создании теплоносителей. Ключевой биогенный элемент используется в производстве удобрений и в области гальванотехники.

Натрий

Мягкий, легкий и пластичный металл серебристо-белого цвета относится к щелочным элементам. Его легко разрезать его ножом, на свежем срезе блестит. Встречается в морской воде и склонен к быстрому окислению на воздухе, образуя оксид натрия. Температура плавления +97 °С, а кипения – +882 °С. Впервые вещество было получено Хэмфри Дэви в Великобритании с помощью электролиза.

Металл находит широкое применение в различных отраслях: при производстве металлургической продукции, в изготовлении аккумуляторов с высокой энергоемкостью, при создании ядерных реакторов, в анализе органических соединений и в газоразрядных лампах.

Рубидий

Один из наиболее легких и мягких щелочных металлов, тяжелее воды. Серый, с белым оттенком. Выделен немецкими учеными в 1861 году методом пламенной спектроскопии. Активно реагирует с водой и самовоспламеняется при контакте с воздухом, температура плавления составляет +39,3 °С.

Рубидий – радиоактивный и моноизотопный элемент, по распространенности в земной коре превосходит медь и цинк, занимая 23-е место. Находит применение в производстве пиротехники, в ядерной медицине и промышленности. Играет значимую роль в создании паровых турбин и топливных генераторов.

Кальций

Это щелочноземельный металл с тускло-серой поверхностью, имеющей светло-желтый оттенок. Элемент активно взаимодействует с углекислым газом и кислородом. Его можно получить посредством алюминотермии или электролиза. В природе представлен тремя изотопами и занимает пятое место по распространенности в земной коре.

Температура плавления металла достигает +884 °С. В металлургии находит применение в производстве стали, используется при получении чистого аргона из азота, в производстве циркония и урана.

Магний

Элемент с низкой атомной массой, впервые был получен в 1808 году. Отличается высокой пластичностью, легко поддается обработке и резке. Начинает плавиться при температуре в +650 °С и устойчив к коррозии.

Магний находится в составе различных минералов и солей земной коры и морской воды. Его природные залежи расположены в Таджикистане и Восточной Сибири. Широко используется в авиа- и автомобилестроении, а благодаря своим высоким горючим характеристикам и в производстве пиротехники и вооружения. В порошкообразном виде вещество применяют в фотографии.

Бериллий

Легкий металл серого цвета, отличающийся высокой хрупкостью и токсичностью. Впервые его получили в чистом виде в 1828 году. Название происходит от минерала берилла, который встречается в магматических породах. Добыча вещества ведется в Индии, Бурятии и Казахстане.

Металл активно используется в аэрокосмической отрасли, акустических технологиях и ядерной энергетике благодаря своей способности практически не поглощать рентгеновские лучи, что делает его идеальным для создания детекторов гамма-излучения. Бериллий применяется как добавка при легировании сплавов.

Цезий

Один из самых легких и мягких металлов, обладающий температурой плавления всего в +28,6 °С, благодаря этому при комнатной температуре он остается в полужидком состоянии. Поверхность золотистого цвета прекрасно отражает свет. Открыт в 1860 году в Германии, однако чистый цезий впервые выделили только через 22 года благодаря усилиям шведского химика.

В различных отраслях, включая энергетику и медицину, цезий нашел свое применение в качестве катализатора в синтезе органических и неорганических веществ, используется в производстве инфракрасных устройств, очков и светящихся трубок. Из этого металла создают твердые электролиты для использования в автомобильном топливе.

Стронций

Известен своей высокой реактивностью. Мягкий и ковкий щелочноземельный металл с белым отливом. В природе не встречается в чистом виде, является частью 40 минералов. При +768 °С начинает плавиться и быстро загорается при взаимодействии с воздухом, особенно при нагревании. Впервые его обнаружили в Шотландии в XVIII веке, и только в 1808 году удалось получить его в чистом виде.

Разработка месторождений стронциевых руд ведется в Тульской области и Дагестане. Применение металла разнообразно, его используют в металлургии, пищевой промышленности и радиоэлектронике.

Алюминий

Открыт в 1825 году, сегодня является одним из наиболее доступных металлов. На ранних этапах его истории (до начала массового производства) за уникальные свойства алюминий ценился выше золота. Вещество способно проводить тепло, электричество, обладает слабыми парамагнитными характеристиками. Несмотря на то, что Al подвержен механическим воздействиям, он устойчив к коррозии и обладает высокой пластичностью в своих сплавах. Температура плавления достигает +660 °С.

Перелинк

Алюминий занимает третье место по распространенности в земной коре и широко используется в различных отраслях: от авиационной промышленности и черной металлургии до производства посуды, столовых приборов и пиротехники.

Барий

Серебристо-белый щелочноземельный металл, который легко окисляется при контакте с воздухом и воспламеняется при незначительном нагреве, активно реагирует с водой и разбавленными кислотами. Имеет следующие физические характеристики:

• плавится при температуре +728 °С;
• кипит при +1636 °С;
• обладает ковкостью и вязкостью;
• хрупкий, может расколоться от резкого удара.

Барий находит применение в ядерной энергетике, пиротехнике и оптике. Впервые его чистую форму удалось получить в 1774 году.

Титан

К концу XVIII века немецкий химик впервые выявил этот серебристый металл из минерала рутила. Фактический образец титана был изготовлен лишь в 1825 году. Вещество отличается высокой прочностью на разрыв и способностью сопротивляться коррозии. Россия занимает второе место в мире по запасам титановых руд, уступая только Китаю.

Среди физических характеристик металла выделяют:

• пластичность;
• ударную вязкость;
• температуру плавления, достигающую +1670 °C.

Применение титана разнообразно: в авиационной и судостроительной отраслях, при изготовлении труб, в химической и автомобильной промышленностях, в производстве вооружений.

Галлий

Металл сине-стального оттенка, отличается мягкостью и хрупкостью. Впервые его выделил в 1875 году французский химик. Вещество начинает плавиться при +29,7 °С. В основном его применяют в производстве полупроводников, в медицинской сфере, особенно в онкологии, где он используется в качестве антисептика.

Цинк

Металл с голубовато-серым оттенком, темнеет на воздухе и со временем покрывается оксидной пленкой. Проявляет пластичность при +150 °С и может деформироваться при +210 °С, плавится при +418 °С.

Цинк отличается:

• высокой электропроводностью;
• активно реагирует со щелочами и серной кислотой.

Содержит пять стабильных изотопов и впервые был получен в 1746 году в Германии методом прокалки смеси оксида с углем. Применяется цинк в ювелирной промышленности, автомобильной отрасли, в производстве аккумуляторов и батареек и для защиты других металлов от коррозии.

Цирконий

Серо-белый блестящий переходный металл, прославился своей химической и высокой коррозийной стойкостью. Существует в виде четырех стабильных изотопов и является составной частью 140 минералов, хотя в чистом виде в природе не встречается. Температура его плавления достигает +1852 °С, а кипения – +4377 °С.

Впервые цирконий был обнаружен в 1789 году, и только через 35 лет ученым удалось получить его в чистом виде. Сегодня этот металл находит свое применение в таких высокотехнологичных отраслях, как авиация, космическая промышленность и медицина.

Золото как самый исторически значимый мягкий металл

Золото оказало огромное влияние на развитие человеческой цивилизации, его роль трудно переоценить. Этот благородный металл становился причиной множества войн и страстей, ведь в погоне за мечтой о «золотых горах» люди готовы были на самые значительные жертвы. Археологические находки подтверждают использование данного элемента в древности, в частности, в Месопотамии и Египте, о его значении упоминается даже в Ветхом Завете.

Золото – благородный металл ярко-желтого цвета, проявляющий красные оттенки, отличается необычайной мягкостью. Его структура такова, что на нем даже ногтем можно оставить царапину.

Всего из одного грамма золота можно изготовить три километра проволоки или же сверхтонкую фольгу, которая тоньше человеческого волоса, но при этом сохраняет свою целостность и гибкость.

Этот драгоценный металл не является лидером среди платиноидов в плане механической прочности и химической стойкости, однако его ценят за возможность применения в сфере микроэлектроники, где он используется в виде гальванических покрытий и золотых проводников для электрических контактов. В ядерных экспериментах золото незаменимо, используется как мишень, а в нейтронных бомбах – в качестве оболочки для нейтронов.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.