Химические элементы

Почти все мы пользуемся такими электронными устройствами как компьютер, мобильный телефон, телевизор. Но не все пользователи современных устройств знают, что для этих приборов важны конденсаторы, которые на данный момент производят из тантала. Они обладают очень хорошими техническими характеристиками. Отличительными особенностями являются высокая удельная емкость и малые габариты.

Рассказывая о тантале, нельзя забывать про то, что он не вызывает серьезного отторжения организмом человека. Поэтому из него изготавливают пластинки и стержни для восстановительной хирургии.

Интересно, что сплавы танатала с вольфрамом и молибденом обладают повышенным электросопротивлением, что обусловило их использование при изготовлении термопар.

Если вы хотите узнать больше об этих устройствах, а также посмотреть на то, как они работают — посмотрите видео на нашем YouTube — канале «Термопара».

Подгруппа хрома (VIБ)

Эту часть главы можно было бы назвать «Металлы для промышленности», ведь рассматриваемые ниже элементы используются для изготовления бесчисленного множества вещей, которые повседневно окружают нас.

Металлы данной подгруппы обладают широким спектром степеней окисления, наиболее устойчивые из них +3 и +6. В подгруппу VIБ входят хром, молибден и вольфрам — белые блестящие металлы.

В первую очередь хотелось бы отметить выдающиеся «успехи» в твердости и тугоплавкости, среди этих металлов есть и рекордсмены, о чем вы можете прочесть ниже.

Хром. Кусочек радуги на земле

Если вы знаете греческий язык, то, вероятно, уже догадались, что речь пойдет о хроме. Тот, кто им не владеет, сможет найти пояснение ниже.

Хром был открыт Вокеленом в 1797 году во время исследования минерала крокоита. Ученый, изначально ссылаясь на своего коллегу Биндгейма, предполагал наличие в минерале молибдена, однако со временем осознал ошибочность своего предположения. Тогда он измельчил кристалл, прокипятил его с поташем (карбонатом калия K₂CO₃), тем самым отделив нерастворимый в воде карбонат свинца (PbCO₃

). Из полученного раствора ученый выкристаллизовал соль рубиново-красного цвета, из которой получил чистый хром и его оксид. Название же свое хром получил из-за ярких цветов своих соединений (χρωμα — «цвет» в переводе с греческого).

В первую очередь хром используют в качестве легирующей добавки к разным сталям. Он повышает устойчивость стали к коррозии, а также улучшает ее способность переносить высокие температуры. Самая распространенная марка нержавеющей стали содержит 18 % Cr, 8 % Ni и около 0,1 % С. Именно из нее был изготовлен в 1937 году памятник «Рабочий и колхозница», который стоит и по сей день в Москве близ северного входа ВДНХ. Сплав никеля и хрома, называемый «нихромом», применяется для изготовления лопаток газовых турбин из-за своей способности переносить большие нагрузки при повышенных температурах. В хирургии же нашел свое применение сплав кобальта, хрома и молибдена.

Если у вас дома есть инструменты и среди них есть гаечные ключи, то вы наверняка увидите на них маркировку «Crome — Vanadium». Если, конечно, они сделаны не из китайского силумина. Силумин — это дешевый и непрочный сплав кремния и алюминия, из которого в Китае делают все подряд. Возвращаясь к хромванадиевым сталям, отметим, что из них делают не только гаечные ключи, но и качественные отвертки, пассатижи, пильные диски и другие инструменты. Метка «Crome — Vanadium» говорит о качестве и прочности изделия.

Хром относится к распространенным элементам, составляя 3,5×10^-2% массы земной коры. Важнейшими минералами, в состав которых входит этот металл, являются хромистый железняк FeO×Cr₂O₃, а также необычайно красивый крокоит, имеющий состав PbCrO₄.

Хром относится к биогенным элементам и принимает непосредственное участие в обмене жиров, белков и углеводов. Повышение холестерина в крови может быть связано с недостаточным количеством хрома в организме.

Молибден. Словно создан для промышленности

Молибден сыграл важную роль в Первой мировой войне, а сегодня он применяется в самых различных отраслях производства, в основном благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам.

Молибдена в земной коре значительно меньше, чем хрома, находящегося с ним в одной группе. Он встречается только в составе различных соединений. Минералы, в состав которых входит этот металл, встречаются в полиметаллических рудах (руды, содержащие целый ряд химических элементов, важнейшие из которых — цинк и свинец).

В 1778 году Шееле, уже известный читателю как первооткрыватель хлора и марганца, получил оксид молибдена MoO₃, а по прошествии двенадцати лет Гьельме сообщил об удачном эксперименте, в ходе которого ему удалось восстановить металл из его оксида. К сожалению, тот образец не обладал нужной степенью чистоты. Лишь через 27 лет непревзойденный мастер Берцелиус смог выделить чистый молибден, дав ему название, которым мы пользуемся и по сей день.