कई वैज्ञानिक विषयों (सामग्री और धातु विज्ञान, भौतिकी, रसायन विज्ञान) धातुओं के गुणों और विशेषताओं का अध्ययन करते हैं। एक आम तौर पर स्वीकृत वर्गीकरण है। हालांकि, उनके अध्ययन में प्रत्येक विषय विशेष विशिष्ट मानकों पर निर्भर करता है जो इसके हितों के क्षेत्र में हैं। दूसरी ओर, धातुओं और मिश्र धातुओं का अध्ययन करने वाले सभी विज्ञान एक ही दृष्टिकोण का पालन करते हैं कि दो मुख्य समूह हैं: लौह और अलौह।

धातुओं के लक्षण

निम्नलिखित मुख्य यांत्रिक गुण प्रतिष्ठित हैं:

• कठोरता - एक सामग्री की दूसरे के प्रवेश का विरोध करने की क्षमता को निर्धारित करता है, कठिन।
• थकान वह राशि है और साथ ही चक्र समय है जो एक सामग्री अपनी अखंडता को बदले बिना सामना कर सकती है।
• ताकत। इसमें निम्नलिखित शामिल हैं: यदि आप एक गतिशील, स्थिर या वैकल्पिक भार लागू करते हैं, तो इससे आकार, संरचना और आकार में परिवर्तन नहीं होगा, धातु की आंतरिक और बाहरी अखंडता का उल्लंघन नहीं होगा।
• प्लास्टिसिटी विरूपण के दौरान अखंडता और परिणामी आकार को बनाए रखने की क्षमता है।
• लोच कुछ बलों के प्रभाव में अखंडता को तोड़े बिना विरूपण है, साथ ही भार से छुटकारा पाने के बाद, अपने मूल आकार में लौटने की क्षमता।
• दरारों का प्रतिरोध - सामग्री में बाहरी ताकतों के प्रभाव में, वे नहीं बनते हैं, और बाहरी अखंडता भी बनी रहती है।
• पहनने का प्रतिरोध लंबे समय तक घर्षण के दौरान बाहरी और आंतरिक अखंडता को बनाए रखने की क्षमता है।
• चिपचिपापन - बढ़ते शारीरिक तनाव के तहत अखंडता बनाए रखना।
• गर्मी प्रतिरोध - उच्च तापमान के संपर्क में आने पर आकार, आकार और विनाश में परिवर्तन का प्रतिरोध करता है।

धातुओं का वर्गीकरण

धातुओं में यांत्रिक, तकनीकी, परिचालन, भौतिक और रासायनिक विशेषता गुणों के संयोजन वाली सामग्री शामिल है:

• यांत्रिक विरूपण और विनाश का विरोध करने की क्षमता की पुष्टि करता है;
• विभिन्न प्रकार के प्रसंस्करण की क्षमता का तकनीकी प्रमाण;
• संचालन के दौरान परिवर्तन की प्रकृति को परिचालन दर्शाता है;
• विभिन्न पदार्थों के साथ रासायनिक शो बातचीत;
• भौतिक संकेत देते हैं कि सामग्री विभिन्न क्षेत्रों में कैसे व्यवहार करती है - थर्मल, विद्युत चुम्बकीय, गुरुत्वाकर्षण।

धातु वर्गीकरण प्रणाली के अनुसार, सभी मौजूदा सामग्रियों को दो मात्रा समूहों में बांटा गया है: लौह और अलौह। तकनीकी और यांत्रिक गुण भी निकट से संबंधित हैं। उदाहरण के लिए, धातु की ताकत उचित प्रसंस्करण का परिणाम हो सकती है। इन उद्देश्यों के लिए, तथाकथित सख्त और "उम्र बढ़ने" का उपयोग किया जाता है।

रासायनिक, भौतिक और यांत्रिक गुणों का आपस में गहरा संबंध है, क्योंकि सामग्री की संरचना इसके अन्य सभी मापदंडों को निर्धारित करती है। उदाहरण के लिए, दुर्दम्य धातुएं सबसे अधिक टिकाऊ होती हैं। आराम की स्थिति में खुद को प्रकट करने वाले गुणों को भौतिक कहा जाता है, और बाहरी - यांत्रिक के प्रभाव में। घनत्व द्वारा धातुओं के वर्गीकरण के लिए टेबल भी हैं - मुख्य घटक, निर्माण तकनीक, पिघलने का तापमान और अन्य।

काली धातु

इस समूह से संबंधित सामग्रियों में समान गुण होते हैं: प्रभावशाली घनत्व, उच्च गलनांक और गहरा भूरा रंग। लौह धातुओं के पहले बड़े समूह में निम्नलिखित शामिल हैं:

अलौह धातु

दूसरे सबसे बड़े समूह में कम घनत्व, अच्छा प्लास्टिसिटी, कम गलनांक, प्रमुख रंग (सफेद, पीला, लाल) होता है और इसमें निम्नलिखित धातुएँ होती हैं:

• फेफड़े - मैग्नीशियम, स्ट्रोंटियम, सीज़ियम, कैल्शियम। प्रकृति में, वे केवल मजबूत यौगिकों में पाए जाते हैं। उनका उपयोग विभिन्न प्रयोजनों के लिए प्रकाश मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए किया जाता है।
• कुलीन। धातुओं के उदाहरण: प्लेटिनम, सोना, चांदी। वे जंग के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी हैं।
• कम पिघलने - कैडमियम, पारा, टिन, जस्ता। उनका गलनांक कम होता है और वे विभिन्न मिश्र धातुओं के उत्पादन में शामिल होते हैं।

अलौह धातुओं की कम ताकत उन्हें अपने शुद्ध रूप में उपयोग करने की अनुमति नहीं देती है, इसलिए उनका उपयोग उद्योग में मिश्र धातुओं के रूप में किया जाता है।

कॉपर और कॉपर मिश्र धातु

अपने शुद्ध रूप में, इसमें गुलाबी-लाल रंग, कम प्रतिरोधकता, कम घनत्व, अच्छी तापीय चालकता, उत्कृष्ट प्लास्टिसिटी और संक्षारण प्रतिरोध होता है। यह व्यापक रूप से विद्युत प्रवाह के संवाहक के रूप में उपयोग किया जाता है। तकनीकी जरूरतों के लिए, दो प्रकार के तांबे मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है: पीतल (जस्ता के साथ तांबा) और कांस्य (एल्यूमीनियम, टिन, निकल और अन्य धातुओं के साथ तांबा)। पीतल का उपयोग शीट, टेप, पाइप, तार, फिटिंग, बुशिंग, बियरिंग के निर्माण के लिए किया जाता है। फ्लैट और गोल स्प्रिंग्स, झिल्ली, विभिन्न फिटिंग और वर्म गियर कांस्य से बने होते हैं।

एल्यूमीनियम और मिश्र धातु

यह चांदी के सफेद रंग और उच्च संक्षारण प्रतिरोध के साथ एक बहुत ही हल्की धातु है। इसमें अच्छी विद्युत चालकता और प्लास्टिसिटी है। इसकी विशेषताओं के कारण, इसे भोजन, प्रकाश और विद्युत उद्योगों के साथ-साथ विमान निर्माण में भी आवेदन मिला है। विशेष रूप से महत्वपूर्ण भागों के निर्माण के लिए मैकेनिकल इंजीनियरिंग में एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का उपयोग अक्सर किया जाता है।

मैग्नीशियम, टाइटेनियम और उनके मिश्र धातु

मैग्नीशियम जंग के लिए प्रतिरोधी नहीं है, लेकिन तकनीकी जरूरतों के लिए उपयोग की जाने वाली कोई हल्की धातु नहीं है। मूल रूप से, इसे अन्य सामग्रियों के साथ मिश्र धातुओं में जोड़ा जाता है: जस्ता, मैंगनीज, एल्यूमीनियम, जो पूरी तरह से कटे हुए हैं और काफी मजबूत हैं। प्रकाश धातु मैग्नीशियम के साथ मिश्र धातुओं का उपयोग कैमरा बॉडी, विभिन्न उपकरणों और इंजनों के निर्माण में किया जाता है। टाइटेनियम ने रॉकेट उद्योग के साथ-साथ रासायनिक उद्योग के लिए मैकेनिकल इंजीनियरिंग में अपना आवेदन पाया है। टाइटेनियम मिश्र धातुओं में कम घनत्व, उत्कृष्ट यांत्रिक गुण और संक्षारण प्रतिरोध होता है। वे दबाव प्रसंस्करण के लिए खुद को अच्छी तरह से उधार देते हैं।

विरोधी घर्षण मिश्र

इन मिश्र धातुओं को घर्षण सतहों के जीवन को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वे एक धातु की निम्नलिखित विशेषताओं को जोड़ते हैं - अच्छी तापीय चालकता, कम गलनांक, सूक्ष्म छिद्र, घर्षण का कम गुणांक। एंटीफ्रिक्शन मिश्र में सीसा, एल्यूमीनियम, तांबा या टिन पर आधारित मिश्र धातु शामिल हैं। सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले हैं:

• बेबबिट इसे सीसा और टिन के आधार पर बनाया जाता है। उच्च गति और सदमे भार के तहत काम करने वाले असर वाले गोले के उत्पादन में उपयोग किया जाता है;
• एल्यूमीनियम मिश्र;
• कांस्य;
• सेरमेट सामग्री;
• कच्चा लोहा।

नरम धातु

धातु वर्गीकरण प्रणाली के अनुसार, ये सोना, तांबा, चांदी, एल्यूमीनियम हैं, लेकिन सबसे नरम में सीज़ियम, सोडियम, पोटेशियम, रूबिडियम और अन्य हैं। सोना प्रकृति में भारी बिखरा हुआ है। यह समुद्री जल, मानव शरीर में पाया जाता है, और यह ग्रेनाइट के लगभग किसी भी टुकड़े में भी पाया जा सकता है। अपने शुद्ध रूप में, सोना लाल रंग के साथ पीला होता है, क्योंकि धातु नरम होती है - इसे नाखूनों से भी खरोंचा जा सकता है। पर्यावरण के प्रभाव में सोना जल्दी नष्ट हो जाता है। यह धातु विद्युत संपर्कों के लिए अपरिहार्य है। इस तथ्य के बावजूद कि चांदी सोने से बीस गुना अधिक है, यह भी दुर्लभ है।

इसका उपयोग टेबलवेयर, गहनों के उत्पादन के लिए किया जाता है। प्रकाश धातु सोडियम भी व्यापक है, रासायनिक उद्योग सहित, उर्वरकों और एंटीसेप्टिक्स के उत्पादन के लिए लगभग हर उद्योग में मांग में है।

धातु पारा है, हालांकि यह तरल अवस्था में है, इसलिए इसे दुनिया में सबसे नरम में से एक माना जाता है। इस सामग्री का उपयोग रक्षा और रासायनिक उद्योगों, कृषि और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में किया जाता है।

कठोर धातु

प्रकृति में व्यावहारिक रूप से कोई कठोर धातु नहीं है, इसलिए उन्हें प्राप्त करना बहुत कठिन है। ज्यादातर मामलों में, वे गिरे हुए उल्कापिंडों में पाए जाते हैं। क्रोमियम दुर्दम्य धातुओं से संबंधित है और हमारे ग्रह पर सबसे शुद्ध धातुओं में से सबसे कठोर है, इसके अलावा, यह मशीन के लिए आसान है।

टंगस्टन एक रासायनिक तत्व है। अन्य धातुओं की तुलना में सबसे कठिन माना जाता है। अत्यधिक उच्च गलनांक होता है। इसकी कठोरता के बावजूद, इससे किसी भी वांछित हिस्से को जाली बनाया जा सकता है। इसकी तापीय स्थिरता और लचीलेपन के कारण, यह प्रकाश जुड़नार में उपयोग किए जाने वाले छोटे तत्वों को पिघलाने के लिए सबसे उपयुक्त सामग्री है। आग रोक धातु टंगस्टन भारी मिश्र धातुओं का मुख्य पदार्थ है।

ऊर्जा में धातु

मुक्त इलेक्ट्रॉनों और धनात्मक आयनों वाली धातुओं को अच्छा संवाहक माना जाता है। यह एक काफी लोकप्रिय सामग्री है, जो प्लास्टिसिटी, उच्च विद्युत चालकता और आसानी से इलेक्ट्रॉनों को दान करने की क्षमता की विशेषता है।

वे बिजली, रेडियो फ्रीक्वेंसी और विशेष तार, बिजली के प्रतिष्ठानों के लिए पुर्जे, घरेलू बिजली के उपकरणों के लिए मशीनें बनाते हैं। केबल उत्पादों के निर्माण के लिए धातुओं के उपयोग में अग्रणी हैं:

• सीसा - जंग के लिए अधिक प्रतिरोध के लिए;
• तांबा - उच्च विद्युत चालकता, प्रसंस्करण में आसानी, संक्षारण प्रतिरोध और पर्याप्त यांत्रिक शक्ति के लिए;
• एल्यूमीनियम - हल्के वजन, कंपन प्रतिरोध, शक्ति और गलनांक के लिए।

लौह द्वितीयक धातुओं की श्रेणियाँ

लौह धातुओं के कचरे पर कुछ आवश्यकताएं लगाई जाती हैं। मिश्र धातुओं को इस्पात बनाने वाली भट्टियों में भेजने के लिए कुछ प्रसंस्करण चरणों की आवश्यकता होगी। कचरे के परिवहन के लिए आवेदन जमा करने से पहले, इसकी लागत निर्धारित करने के लिए लौह धातुओं के GOST से खुद को परिचित करना आवश्यक है। ब्लैक सेकेंडरी स्क्रैप को स्टील और कास्ट आयरन में वर्गीकृत किया गया है। यदि संरचना में मिश्र धातु योजक होते हैं, तो इसे "बी" श्रेणी के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। श्रेणी "ए" में कार्बोनेसियस शामिल हैं: स्टील, कच्चा लोहा, एडिटिव्स।

धातुकर्मी और फाउंड्री कर्मचारी, सीमित प्राथमिक कच्चे माल के आधार के कारण, द्वितीयक कच्चे माल में सक्रिय रुचि दिखाते हैं। धातु अयस्क के बजाय लौह स्क्रैप का उपयोग एक संसाधन और ऊर्जा बचत समाधान है। द्वितीयक लौह धातु का उपयोग कनवर्टर गलाने वाले कूलर के रूप में किया जाता है।

धातुओं के लिए अनुप्रयोगों की सीमा अविश्वसनीय रूप से विस्तृत है। निर्माण और मशीन उद्योगों में लौह और अलौह सामग्री का अनिश्चित काल तक उपयोग किया जाता है। अलौह धातुओं को ऊर्जा उद्योग में समाप्त नहीं किया जा सकता है। गहने बनाने के लिए दुर्लभ और कीमती वस्तुओं का उपयोग किया जाता है। अलौह और लौह दोनों धातुओं का उपयोग कला और चिकित्सा में किया जाता है। घरेलू आपूर्ति से लेकर अद्वितीय उपकरणों और उपकरणों तक, उनके बिना किसी व्यक्ति के जीवन की कल्पना करना असंभव है।

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धातुएं मनुष्य के लगभग पूरे वयस्क जीवन में साथ देती हैं। यह, ज़ाहिर है, तांबे के साथ शुरू हुआ, क्योंकि यह सबसे अधिक लचीला सामग्री है और प्रकृति में उपलब्ध है।

विकास ने लोगों को तकनीकी रूप से महत्वपूर्ण रूप से विकसित करने में मदद की और समय के साथ उन्होंने मिश्र धातुओं का आविष्कार करना शुरू कर दिया जो मजबूत और मजबूत हो गए। हमारे समय में, प्रयोग जारी हैं, और हर साल नए मजबूत मिश्र दिखाई देते हैं। आइए उनमें से सर्वश्रेष्ठ पर विचार करें।

टाइटेनियम

टाइटेनियम एक अत्यधिक टिकाऊ सामग्री है जिसकी कई उद्योगों में उच्च मांग है। आवेदन का सबसे आम क्षेत्र विमानन है। यह कम वजन और उच्च शक्ति के सफल संयोजन के कारण है। इसके अलावा, टाइटेनियम के गुण उच्च विशिष्ट शक्ति, भौतिक प्रभावों के प्रतिरोध, तापमान और जंग हैं।

अरुण ग्रह

सबसे टिकाऊ तत्वों में से एक। प्राकृतिक परिस्थितियों में, यह एक कमजोर रेडियोधर्मी धातु है। यह एक स्वतंत्र अवस्था में पाया जा सकता है, बहुत भारी है, और इसके अनुचुंबकीय गुणों के कारण पूरे विश्व में व्यापक रूप से वितरित किया जाता है। यूरेनियम लचीला है, फोर्जिंग और सापेक्ष लचीलापन के लिए उच्च लचीलापन है।

टंगस्टन

आज ज्ञात सबसे दुर्दम्य धातु। इसका रंग सिल्वर-ग्रे है और यह एक तथाकथित संक्रमण तत्व है। टंगस्टन के गुण इसे रासायनिक हमले का विरोध करने और क्षमा करने योग्य होने की अनुमति देते हैं। आवेदन का सबसे प्रसिद्ध क्षेत्र गरमागरम लैंप में उपयोग किया जाता है।

रेनीयाम

धातु चांदी सफेद है। प्रकृति में यह अपने शुद्ध रूप में पाया जा सकता है, लेकिन एक मोलिब्डेनम कच्चा माल भी होता है, जिसमें यह भी पाया जाता है। रेनियम की एक विशिष्ट विशेषता इसकी अपवर्तकता है। यह महंगी धातुओं से संबंधित है, इसलिए इसकी लागत भी कम है। आवेदन का मुख्य क्षेत्र इलेक्ट्रॉनिक्स है।

आज़मियम

ऑस्मियम एक चांदी की सफेद धातु है जिसमें हल्का नीला रंग होता है। यह प्लैटिनम समूह से संबंधित है और इसमें अपवर्तकता, कठोरता और नाजुकता जैसे गुणों में इरिडियम के साथ असामान्य रूप से बड़ी समानता है।

फीरोज़ा

यह धातु हल्के भूरे रंग और उच्च विषाक्तता वाला तत्व है। इस तरह के असामान्य गुणों के साथ, सामग्री ने परमाणु ऊर्जा और लेजर प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में व्यापक अनुप्रयोग पाया है। बेरिलियम की उच्च शक्ति इसे मिश्र धातु के निर्माण में उपयोग करने की अनुमति देती है।

क्रोमियम

ब्लूश व्हाइट शेड क्रोम को बाकियों से अलग बनाता है। यह क्षार और अम्ल के लिए प्रतिरोधी है। प्रकृति में, यह अपने शुद्ध रूप में पाया जा सकता है। क्रोमियम का उपयोग अक्सर विभिन्न मिश्र धातुओं को बनाने के लिए किया जाता है, जिनका उपयोग बाद में दवा और रासायनिक उपकरणों के क्षेत्र में किया जाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि फेरोक्रोम क्रोमियम और लोहे का मिश्र धातु है। इसका उपयोग धातुओं को काटने के लिए उपकरण बनाने में किया जाता है।

टैंटलम

यह उच्च कठोरता और घनत्व वाली चांदी की धातु है। धातु पर लेड टिंट सतह पर ऑक्साइड फिल्म बनने के कारण बनता है। धातु प्रसंस्करण के लिए अच्छी तरह से उधार देती है।

आज, परमाणु रिएक्टरों के निर्माण और धातुकर्म उत्पादन में टैंटलम का सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है।

दयाता

एक चांदी की धातु जो प्लेटिनम समूह से संबंधित है। इसकी एक असामान्य रचना है: इसमें जीवित जीवों के मांसपेशी ऊतक शामिल हैं। एक और विशिष्ट तथ्य यह है कि रूथेनियम का उपयोग कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है।

इरिडियम

हमारी रेटिंग में, यह धातु पहली पंक्ति में है। इसमें एक चांदी का सफेद रंग है। इरिडियम भी प्लेटिनम समूह से संबंधित है और इसमें उपरोक्त धातुओं की कठोरता सबसे अधिक है। आधुनिक दुनिया में, इसका उपयोग बहुत बार किया जाता है। यह मुख्य रूप से अन्य धातुओं में अम्लीय वातावरण के प्रतिरोध में सुधार करने के लिए जोड़ा जाता है। धातु अपने आप में बहुत महंगी है, क्योंकि यह प्रकृति में बहुत खराब तरीके से वितरित की जाती है।

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यदि ताकत से विनाश का विरोध करने और उत्पाद के आकार को बनाए रखने के लिए ठोस पदार्थों की क्षमता को समझने की प्रथा है, तो निम्नलिखित धातुओं को सुपर-मजबूत और टिकाऊ धातुओं के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

नाम टाइटेनियम एक जर्मन शोधकर्ता मार्टिन क्लैप्रोथ द्वारा विनियोजित किया गया था, जिन्होंने अपने रासायनिक गुणों के लिए नहीं, बल्कि पृथ्वी के बच्चों के पौराणिक नायकों - टाइटन्स के सम्मान में एक नई धातु की खोज की थी।

प्रकृति में टाइटेनियम की खोज 10 वें स्थान पर है, सबसे अधिक यह खनिजों में केंद्रित है। इस धातु के बिना रॉकेट, जहाज और विमान निर्माण के क्षेत्र में नवीनतम खोज असंभव होगी। टाइटेनियम का उपयोग उद्योग के सभी क्षेत्रों में, खाद्य उद्योग और कृषि से चिकित्सा प्रत्यारोपण और शरीर कवच के निर्माण में किया जाता है।

दूसरा स्थान

हल्का भूरा टंगस्टन , शाब्दिक रूप से वुल्फ क्रीम के रूप में अनुवादित, सबसे दुर्दम्य धातु है, इसलिए यह गर्मी प्रतिरोधी सतहों और उत्पादों के निर्माण में अपरिहार्य है। एक पारंपरिक प्रकाश बल्ब में फिलामेंट टंगस्टन फिलामेंट से बना होता है।

उस धातु का उपयोग बैलिस्टिक मिसाइलों में, प्रोजेक्टाइल और गोलियों के निर्माण में, जाइरोस्कोपिक अल्ट्रा-हाई-स्पीड रोटार में किया जाता है।

तीसरा स्थान

टैंटलम इसे संशोधित करना लगभग असंभव है, क्योंकि यह 3015 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पिघलना शुरू होता है, और 5300 डिग्री के क्वथनांक पर उबलता है। इतनी गर्मी की कल्पना करना आम आदमी के लिए भी नामुमकिन है। आधुनिक चिकित्सा में नीले-भूरे रंग की धातु सबसे अपरिहार्य है; इसका उपयोग तार और चादरें बनाने के लिए किया जाता है जो क्षतिग्रस्त हड्डियों को ढकते हैं।

1817 . में खोला गया मोलिब्डेनम, स्टील-ग्रे धातु व्यावहारिक रूप से अपने शुद्ध रूप में नहीं पाई जाती है। इस धातु की अपवर्तकता, जिसका गलनांक 2620 डिग्री से अधिक है, हड़ताली है। मोलिब्डेनम का सबसे बड़ा अनुप्रयोग सैन्य उद्योग में पाया जाता है, जहां बंदूक और बख्तरबंद स्टील्स बनाए जाते हैं।

5वां स्थान

विमानन और यांत्रिक इंजीनियरिंग, परमाणु ऊर्जा और अंतरिक्ष यात्री उपयोग नाइओबियम, टैंटलम धातु के गुणों के समान। नाइओबियम व्यावहारिक रूप से किसी भी पदार्थ से प्रभावित नहीं है, न ही लवण और न ही एसिड, इसे पिघलाना मुश्किल है, और ऑक्सीकरण करना मुश्किल है, जिसने अद्वितीय धातु को इतना लोकप्रिय बना दिया है।

छठा स्थान

पृथ्वी पर सबसे भारी धातु इरिडियम सबसे लगातार विरोधी जंग गुण रखता है; यहां तक ​​​​कि एक्वा रेजिया भी इसे पिघला नहीं सकता है। अन्य मिश्र धातुओं में इरिडियम मिलाने से जंग का विरोध करने की उनकी क्षमता बढ़ जाती है।

7वां स्थान

फीरोज़ा पृथ्वी में खनन की जाने वाली दुर्लभ धातुओं में से एक है। उच्च तापीय चालकता और अग्नि प्रतिरोध जैसे इसके अद्वितीय गुणों ने इस धातु को परमाणु रिएक्टरों के निर्माण में अपरिहार्य बना दिया है। बेरिलियम मिश्र धातु एयरोस्पेस और विमानन उद्योगों में एक अग्रणी स्थान पर काबिज हैं।

8वां स्थान

हल्का नीला क्रोम , जो सबसे टिकाऊ धातुओं में से एक है, मिश्र धातुओं में जोड़े जाने पर इसके अद्वितीय गुणों के कारण, स्टील्स उन्हें जंग के लिए कठिन और अधिक प्रतिरोधी बनाते हैं। क्रोम भागों में एक सुंदर उपस्थिति होती है जो समय के साथ नहीं बदलती है।

नौवां स्थान

सैक्सन अपनी किंवदंतियों का ध्यान रखते हैं, उनमें से एक के नायक का नाम कोबोल्ड, धातु के नाम पर अमर हो गया था - कोबाल्ट ... अक्सर, जब अयस्क का खनन किया जाता है, तो संभावनाकर्ताओं ने चांदी के लिए ग्रे-गुलाबी धातु को गलत समझा।

आग रोक धातु, एक योजक के रूप में, स्टील के गर्मी प्रतिरोध, कठोरता और पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाता है। अपने अद्वितीय गुणों के कारण, धातु काटने वाली मशीनों में कोबाल्ट अपरिहार्य है।

हेफ़नियम - हल्के भूरे रंग की धातु, अपने गुणों में अद्वितीय, जिरकोनियम अयस्क से खनन की जाती है। ठोस, दुर्दम्य हेफ़नियम की एक अनूठी विशेषता है, तथ्य यह है कि इसकी तापमान-क्षमता निर्भरता असामान्य है और भौतिकी के किसी भी नियम के अंतर्गत नहीं आती है।

हेफ़नियम का उपयोग परमाणु ऊर्जा और प्रकाशिकी में, विभिन्न मिश्र धातुओं को मजबूत करने और एक्स-रे के लिए ग्लास बनाने के लिए किया जाता है, इसके बिना सैन्य उत्पादन की कल्पना करना मुश्किल है।

आवर्त सारणी के अधिकांश तत्व धातुओं के हैं। वे भौतिक और रासायनिक विशेषताओं में भिन्न होते हैं, लेकिन सामान्य गुण होते हैं: उच्च विद्युत और तापीय चालकता, प्लास्टिसिटी, सकारात्मक तापमान। अधिकांश धातुएं सामान्य परिस्थितियों में ठोस होती हैं, इस नियम के अपवाद के साथ - पारा। सबसे कठोर धातु क्रोमियम है।

1766 में, येकातेरिनबर्ग के पास एक खदान में पहले से अज्ञात गहरे लाल खनिज की खोज की गई थी। उन्हें "साइबेरियन रेड लीड" नाम दिया गया था। इसका आधुनिक नाम "क्रोकोइट" है, इसका PbCrO4 है। नए खनिज ने वैज्ञानिकों का ध्यान आकर्षित किया है। 1797 में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ वौक्वेलिन ने उनके साथ प्रयोग करते हुए, एक नई धातु को अलग किया, जिसे बाद में क्रोमियम कहा गया।

क्रोमियम यौगिक विभिन्न रंगों में चमकीले रंग के होते हैं। इसके लिए उन्हें अपना नाम मिला, क्योंकि ग्रीक से अनुवाद में "क्रोम" का अर्थ है "पेंट"।

अपने शुद्ध रूप में, यह एक चांदी-नीली धातु है। यह मिश्रधातु (स्टेनलेस) स्टील्स का सबसे महत्वपूर्ण घटक है, जो उन्हें संक्षारण प्रतिरोध और कठोरता प्रदान करता है। क्रोमियम का व्यापक रूप से इलेक्ट्रोप्लेटिंग में उपयोग किया जाता है, एक सुंदर और टिकाऊ सुरक्षात्मक कोटिंग लगाने के साथ-साथ चमड़े के प्रसंस्करण में भी। रॉकेट के पुर्जे, गर्मी प्रतिरोधी नोजल आदि मिश्र धातुओं से बनाए जाते हैं। अधिकांश स्रोतों का दावा है कि क्रोमियम अस्तित्व में सबसे कठोर धातु है। क्रोमियम की कठोरता (प्रयोगात्मक स्थितियों के आधार पर) ब्रिनेल पैमाने पर 700-800 इकाइयों तक पहुंचती है।

यद्यपि क्रोमियम को पृथ्वी पर सबसे कठोर धातु माना जाता है, लेकिन यह टंगस्टन और यूरेनियम की कठोरता में थोड़ा ही कम है।

उद्योग में क्रोमियम कैसे प्राप्त होता है

क्रोमियम कई खनिजों में पाया जाता है। क्रोम अयस्कों का सबसे समृद्ध भंडार दक्षिण अफ्रीका (दक्षिण अफ्रीका) में पाया जाता है। कजाकिस्तान, रूस, जिम्बाब्वे, तुर्की और कुछ अन्य देशों में कई क्रोम अयस्क हैं। सबसे व्यापक क्रोमियम लौह अयस्क Fe (CrO2) 2 है। इस खनिज से परत के ऊपर विद्युत भट्टियों में फायरिंग करके क्रोमियम प्राप्त किया जाता है। प्रतिक्रिया निम्न सूत्र के अनुसार आगे बढ़ती है: Fe (CrO2) 2 + 4C = 2Cr + Fe + 4CO।

क्रोमियम लौह अयस्क से सबसे कठोर धातु दूसरे तरीके से प्राप्त की जा सकती है। ऐसा करने के लिए, सबसे पहले, खनिज को कैलक्लाइंड के साथ जोड़ा जाता है

दुनिया में ऐसी कई धातुएं हैं जो कठोरता के मामले में समान हैं, लेकिन उनमें से सभी का व्यापक रूप से उद्योग में उपयोग नहीं किया जाता है। इसके कई कारण हो सकते हैं: दुर्लभता और इसलिए उच्च लागत, या रेडियोधर्मिता, जो मानव आवश्यकताओं के लिए इसके उपयोग को रोकती है। सबसे कठोर धातुओं में, 6 नेता हैं जिन्होंने अपनी विशेषताओं से दुनिया को जीत लिया।

धातुओं की कठोरता को आमतौर पर मोह पैमाने पर मापा जाता है। कठोरता को मापने की विधि अन्य धातुओं द्वारा खरोंच के प्रतिरोध के आकलन पर आधारित है। इस प्रकार, यह निर्धारित किया गया कि यूरेनियम और टंगस्टन में सबसे अधिक कठोरता है। हालाँकि, ऐसी धातुएँ हैं जिनका उपयोग जीवन के विभिन्न क्षेत्रों में अधिक किया जाता है, हालाँकि उनकी कठोरता मोह पैमाने पर उच्चतम नहीं है। इसलिए, सबसे कठिन धातुओं के विषय का खुलासा करते समय, प्रसिद्ध टाइटेनियम, क्रोमियम, ऑस्मियम और इरिडियम का उल्लेख नहीं करना गलत होगा।

यह पूछे जाने पर कि सबसे कठोर धातु कौन सी है, स्कूल में रसायन विज्ञान और भौतिकी का अध्ययन करने वाला कोई भी व्यक्ति उत्तर देगा: "टाइटेनियम"। बेशक, शुद्ध रूप में मिश्र धातु और यहां तक ​​​​कि सोने की डली भी हैं जो इसे ताकत में पार करती हैं। लेकिन रोजमर्रा की जिंदगी और उत्पादन में इस्तेमाल होने वाले टाइटेनियम के बराबर नहीं है।

शुद्ध टाइटेनियम पहली बार 1925 में प्राप्त किया गया था और साथ ही इसे पृथ्वी पर सबसे कठोर धातु घोषित किया गया था। यह तुरंत उत्पादन के पूरी तरह से अलग-अलग क्षेत्रों में सक्रिय रूप से उपयोग किया जाने लगा - मिसाइलों के कुछ हिस्सों और हवाई परिवहन से लेकर दंत प्रत्यारोपण तक। इसके कई मुख्य गुण धातु की ऐसी लोकप्रियता का गुण बन गए हैं: उच्च यांत्रिक शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध और उच्च तापमान, और कम घनत्व। धातुओं की कठोरता के मोह पैमाने पर, टाइटेनियम का ग्रेड 4.5 है, जो उच्चतम संकेतक नहीं है। हालांकि, विभिन्न उद्योगों में इसकी लोकप्रियता और भागीदारी इसे आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले लोगों में सबसे कठिन बनाती है।

टाइटेनियम आमतौर पर धातु उत्पादन में उपयोग की जाने वाली सबसे कठोर धातु है।

उद्योग में टाइटेनियम के उपयोग के बारे में अधिक जानकारी। इस धातु के उपयोग की एक विस्तृत श्रृंखला है:

• विमानन उद्योग - विमान ग्लाइडर के पुर्जे, गैस टर्बाइन, खाल, भार वहन करने वाले तत्व, लैंडिंग गियर के पुर्जे, रिवेट्स, आदि;
• अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी - चढ़ाना, विवरण;
• जहाज निर्माण - जहाज चढ़ाना, पंप और पाइपलाइन भागों, नौवहन उपकरण, टरबाइन इंजन, भाप बॉयलर;
• मैकेनिकल इंजीनियरिंग - टरबाइन कंडेनसर, पाइप, पहनने के लिए प्रतिरोधी तत्व;
• तेल और गैस उद्योग - ड्रिलिंग, पंप, दबाव वाहिकाओं के लिए पाइप;
• मोटर वाहन उद्योग - वाल्व और निकास प्रणाली, ट्रांसमिशन शाफ्ट, बोल्ट, स्प्रिंग्स के तंत्र में;
• निर्माण - इमारतों, छत सामग्री, प्रकाश जुड़नार और यहां तक ​​कि स्मारकों के बाहरी और आंतरिक आवरण;
• चिकित्सा - शल्य चिकित्सा उपकरण, कृत्रिम अंग, प्रत्यारोपण, हृदय संबंधी उपकरणों के लिए आवास;
• खेल - खेल उपकरण, यात्रा के सामान, साइकिल के पुर्जे।
• उपभोक्ता सामान - गहने, सजावटी सामान, उद्यान उपकरण, घड़ियां, रसोई के बर्तन, इलेक्ट्रॉनिक्स आवास और यहां तक ​​कि घंटियां, और पेंट, सफेद, प्लास्टिक और कागज में भी जोड़े जाते हैं।

आप देख सकते हैं कि टाइटेनियम अपने भौतिक और रासायनिक गुणों के कारण उद्योग के पूरी तरह से विभिन्न क्षेत्रों में मांग में है। भले ही यह मोह पैमाने पर दुनिया की सबसे कठोर धातु नहीं है, लेकिन इससे बने उत्पाद स्टील की तुलना में बहुत मजबूत और हल्के होते हैं, कम पहनते हैं और जलन के लिए अधिक प्रतिरोधी होते हैं।

टाइटेनियम को सक्रिय रूप से उपभोग की जाने वाली धातुओं में सबसे कठिन माना जाता है।

अपने प्राकृतिक रूप में सबसे कठोर धातु को एक नीली-सफेद धातु - क्रोम माना जाता है। यह 18 वीं शताब्दी के अंत में खोजा गया था और तब से इसका व्यापक रूप से उत्पादन में उपयोग किया जाता है। मोह पैमाने पर, क्रोमियम की कठोरता 5 है। और अच्छे कारण के लिए - वे कांच काट सकते हैं, और जब लोहे के साथ मिलकर, यह धातु को भी काट सकता है। क्रोमियम धातु विज्ञान में भी सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है - इसके भौतिक गुणों में सुधार के लिए इसे स्टील में जोड़ा जाता है। क्रोमियम के उपयोग की सीमा बहुत विविध है। इसका उपयोग आग्नेयास्त्रों के बैरल, चिकित्सा और रासायनिक प्रसंस्करण उपकरण, घरेलू सामान - रसोई के बर्तन, फर्नीचर के धातु के टुकड़े और यहां तक ​​कि पनडुब्बियों के पतवार बनाने के लिए किया जाता है।

उच्चतम शुद्ध कठोरता - क्रोम

क्रोमियम का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है, उदाहरण के लिए, स्टेनलेस स्टील के उत्पादन के लिए, या सतह कोटिंग के लिए - क्रोम चढ़ाना (प्रौद्योगिकी, कार, भागों, व्यंजन)। इस धातु का उपयोग अक्सर बन्दूक बैरल के निर्माण में किया जाता है। इसके अलावा, यह धातु अक्सर रंजक और रंजक के उत्पादन में पाई जा सकती है। इसके उपयोग का एक और क्षेत्र आश्चर्यजनक लग सकता है - यह आहार की खुराक का उत्पादन है, और रासायनिक और चिकित्सा प्रयोगशालाओं के लिए तकनीकी उपकरणों के निर्माण में क्रोमियम को दूर नहीं किया जा सकता है।

ऑस्मियम और इरिडियम - प्लैटिनम समूह की धातुओं के प्रतिनिधि, लगभग समान घनत्व वाले होते हैं। प्रकृति में अपने शुद्ध रूप में, वे अविश्वसनीय रूप से दुर्लभ हैं, और सबसे अधिक बार - एक दूसरे के साथ मिश्र धातु में। अपनी प्रकृति से इरिडियम में उच्च कठोरता होती है, यही वजह है कि यांत्रिक और रासायनिक दोनों तरह से धातु का काम करना मुश्किल है।

ऑस्मियम और इरिडियम का घनत्व सबसे अधिक होता है

यह अपेक्षाकृत हाल ही में है कि उद्योग में इरिडियम का सक्रिय रूप से उपयोग किया गया है। पहले, इसका उपयोग सावधानी के साथ किया जाता था, क्योंकि इसकी भौतिक-रासायनिक विशेषताओं को पूरी तरह से समझा नहीं गया था। अब, इरिडियम का उपयोग गहनों के निर्माण में भी किया जाता है (जैसे कि प्लेटिनम के साथ जड़ना या मिश्र धातु में), शल्य चिकित्सा उपकरण और हृदय उत्तेजक के लिए भागों। चिकित्सा में, धातु बस अपूरणीय है: इसके जैविक उत्पाद ऑन्कोलॉजी को दूर करने में मदद कर सकते हैं, और रेडियोधर्मी आइसोटोप के साथ इसका विकिरण कैंसर कोशिकाओं के विकास को रोक सकता है।

दुनिया में खनन किए गए इरिडियम का दो-तिहाई हिस्सा रासायनिक उद्योग में जाता है, और बाकी अन्य उद्योगों में वितरित किया जाता है - धातुकर्म उद्योग में छिड़काव, उपभोक्ता सामान (फाउंटेन पेन तत्व, गहने), इलेक्ट्रोड के उत्पादन में दवा, के तत्व पेसमेकर और सर्जिकल उपकरण, साथ ही धातुओं के भौतिक-रासायनिक और यांत्रिक गुणों में सुधार के लिए।

इरिडियम की काई कठोरता - 5

ऑस्मियम एक चांदी की सफेद धातु है जिसमें नीले रंग की चमक होती है। यह इरिडियम की तुलना में एक साल बाद खोजा गया था, और अब यह अक्सर लोहे के उल्कापिंडों में पाया जाता है। इसकी उच्च कठोरता के अलावा, ऑस्मियम इसकी उच्च लागत से अलग है - 1 ग्राम शुद्ध धातु का अनुमान 10 हजार डॉलर है। एक और विशेषता इसका वजन है - 1 लीटर पिघला हुआ ऑस्मियम 10 लीटर पानी के बराबर होता है। सच है, वैज्ञानिकों को अभी तक इस संपत्ति के लिए कोई आवेदन नहीं मिला है।

इसकी दुर्लभता और उच्च लागत के कारण, ऑस्मियम का उपयोग केवल वहीं किया जाता है जहां किसी अन्य धातु का उपयोग नहीं किया जा सकता है। उन्हें इसका व्यापक उपयोग नहीं मिला है, और जब तक धातु की आपूर्ति नियमित नहीं हो जाती, तब तक खोज करने का कोई मतलब नहीं है। ऑस्मियम का उपयोग अब ऐसे उपकरण बनाने के लिए किया जाता है जिन्हें उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता होती है। इससे बने उत्पाद शायद ही खराब होते हैं और इनमें महत्वपूर्ण स्थायित्व होता है।

ऑस्मियम का कठोरता सूचकांक 5.5 . तक पहुँच जाता है

सबसे प्रसिद्ध तत्वों में से एक और दुनिया में सबसे कठोर धातुओं में से एक यूरेनियम है। यह एक हल्के भूरे रंग की धातु है जिसमें कम रेडियोधर्मिता होती है। यूरेनियम को सबसे भारी धातुओं में से एक माना जाता है - इसका विशिष्ट गुरुत्व पानी के 19 गुना है। इसमें सापेक्ष लचीलापन, लचीलापन और लचीलापन, और अनुचुंबकीय गुण भी हैं। मॉस स्केल पर धातु की कठोरता 6 होती है, जिसे बहुत ही उच्च संकेतक माना जाता है।

पहले, यूरेनियम का उपयोग लगभग कभी नहीं किया जाता था, लेकिन अन्य धातुओं - रेडियम और वैनेडियम के निष्कर्षण में केवल अयस्क अपशिष्ट के रूप में पाया जाता था। आज, यूरेनियम का खनन जमा में किया जाता है, मुख्य स्रोत संयुक्त राज्य अमेरिका के रॉकी पर्वत, कांगो गणराज्य, कनाडा और दक्षिण अफ्रीका संघ हैं।

रेडियोधर्मिता के बावजूद, मानव जाति द्वारा यूरेनियम का सक्रिय रूप से उपभोग किया जाता है। परमाणु ऊर्जा उद्योग में इसकी सबसे अधिक मांग है - इसका उपयोग परमाणु रिएक्टरों के लिए ईंधन के रूप में किया जाता है। इसके अलावा, यूरेनियम का उपयोग रासायनिक उद्योग और भूविज्ञान में - चट्टानों की आयु निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

अविश्वसनीय विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण और सैन्य इंजीनियरिंग को याद नहीं किया। कवच-भेदी प्रोजेक्टाइल के लिए कोर बनाने के लिए यूरेनियम का नियमित रूप से उपयोग किया जाता है, जो अपनी उच्च शक्ति के कारण कार्य के साथ उत्कृष्ट कार्य करते हैं।

यूरेनियम सबसे कठोर धातु है, लेकिन यह रेडियोधर्मी है

पृथ्वी पर सबसे कठोर धातुओं की हमारी सूची में सबसे ऊपर है शानदार सिल्वर-ग्रे टंगस्टन। मोहस पैमाने पर, टंगस्टन में यूरेनियम की तरह 6 की कठोरता होती है, लेकिन बाद वाले के विपरीत, यह रेडियोधर्मी नहीं है। प्राकृतिक कठोरता, हालांकि, इसे लचीलेपन से वंचित नहीं करती है, इसलिए टंगस्टन विभिन्न धातु उत्पादों को बनाने के लिए आदर्श है, और उच्च तापमान के लिए इसका प्रतिरोध इसे प्रकाश जुड़नार और इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग करने की अनुमति देता है। टंगस्टन की खपत अधिक मात्रा में नहीं होती है और इसका मुख्य कारण जमा में इसकी सीमित मात्रा है।

अपने उच्च घनत्व के कारण, भारी वजन और तोपखाने के गोले के उत्पादन के लिए हथियारों में टंगस्टन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सामान्य तौर पर, टंगस्टन का उपयोग सैन्य इंजीनियरिंग में सक्रिय रूप से किया जाता है - बुलेट, काउंटरवेट, बैलिस्टिक मिसाइल। इस धातु का अगला सबसे लोकप्रिय उपयोग विमानन है। इंजन, इलेक्ट्रोवैक्यूम उपकरणों के पुर्जे इससे बनाए जाते हैं। निर्माण में टंगस्टन काटने के उपकरण का उपयोग किया जाता है। यह वार्निश और प्रकाश प्रतिरोधी पेंट, आग प्रतिरोधी और जलरोधक कपड़ों के उत्पादन में भी एक अनिवार्य तत्व है।

टंगस्टन को सबसे दुर्दम्य और टिकाऊ माना जाता है

प्रत्येक धातु की खपत के गुणों और क्षेत्रों का अध्ययन करने के बाद, यह कहना मुश्किल है कि दुनिया में सबसे कठोर धातु क्या है, अगर हम न केवल मोह पैमाने के संकेतकों को ध्यान में रखते हैं। प्रत्येक प्रतिनिधि के कई फायदे हैं। उदाहरण के लिए, टाइटेनियम, जिसमें अति-उच्च कठोरता नहीं है, ने सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली धातुओं में पहला स्थान हासिल किया है। लेकिन यूरेनियम, जिसकी कठोरता धातुओं के बीच उच्चतम अंक तक पहुंचती है, कमजोर रेडियोधर्मिता के कारण इतना लोकप्रिय नहीं है। और टंगस्टन, जो विकिरण का उत्सर्जन नहीं करता है और जिसमें उच्चतम शक्ति और बहुत अच्छे अनुपालन संकेतक हैं, सीमित संसाधनों के कारण सक्रिय रूप से उपयोग नहीं किया जा सकता है।