ครั้งหนึ่ง โลหะได้กลายเป็นคุณลักษณะสำคัญของการปฏิวัติอุตสาหกรรมและเป็นสัญลักษณ์ของอำนาจอุตสาหกรรม แน่นอนว่าความสำคัญของทรัพยากรนี้สำคัญมาก แต่มีกี่คนที่คิดว่าองค์ประกอบทางเคมีกลุ่มนี้มีความหลากหลายเพียงใด? หรือโลหะบางชนิดมีคุณสมบัติที่แปลกประหลาดและบางครั้งก็มีคุณสมบัติที่เหลือเชื่ออะไรบ้าง? ไม่น่าจะเป็นไปได้ ดังนั้นจึงควรขยายความเข้าใจในหัวข้อนี้และระบุข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับโลหะ
กลุ่มย่อย
ในขณะนี้มีองค์ประกอบทางเคมี 94 รายการในตารางธาตุซึ่งถือเป็นโลหะ ทั้งหมดถูกแบ่งออกเป็น 7 กลุ่มย่อย:
- อัลคาไลน์;
- ดินอัลคาไลน์;
- เปลี่ยนผ่าน;
- เบา;
- กึ่งโลหะ;
- แลนทาไนด์;
- แอคติไนด์
พิเศษการพิจารณาต้องใช้โลหะของกลุ่มย่อยสี่กลุ่มแรก
โลหะอัลคาไล
พวกมันได้ชื่อมาเนื่องจากคุณสมบัติในการเปลี่ยนเป็นด่างในสภาพแวดล้อมทางน้ำ
ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจที่ไม่ค่อยมีใครรู้จักเกี่ยวกับโลหะอัลคาไล: ลิเธียมมีคุณสมบัติในการช่วยชีวิต โดยเฉพาะมีส่วนช่วยในการรักษาโรคเกาต์ ดังนั้น แม้ในสมัยโบราณ ผู้คนสังเกตเห็นคุณสมบัติการรักษาของดินเหนียว ซึ่งอุดมด้วยลิเธียม ขี้ผึ้งและประคบที่ทำจากวัสดุนี้ช่วยบรรเทาอาการของโรคเกาต์ได้
องค์ประกอบของกลุ่มนี้ได้พบการประยุกต์ใช้ในการสร้างเรือดำน้ำนิวเคลียร์ โซเดียมใช้เป็นสารหล่อเย็นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ติดตั้งบนเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ใต้น้ำ ช่วยให้หมุนใบมีดไอน้ำได้อย่างมั่นใจ
แต่โซเดียมต้องการการดูแลเป็นพิเศษ เมื่อทำปฏิกิริยากับมัน เราควรคำนึงถึงปฏิกิริยารุนแรงของมันกับของเหลวด้วย แม้เพียงสัมผัสโซเดียมด้วยมือเปล่าและเปียกก็สามารถทำให้เกิดการระเบิดเล็กน้อยได้
อัลคาไลก็สำคัญต่อสุขภาพเช่นกัน การขาดโซเดียมและโพแทสเซียมในร่างกายมนุษย์ทำให้เกิดตะคริวและปวดอย่างรุนแรง ดังนั้นคุณไม่ควรจำกัดตัวเองให้อยู่แต่น้ำและเกลือ
โลหะอัลคาไลน์เอิร์ท
กลุ่มนี้มีความหนาแน่นสูงและจุดหลอมเหลวสูง ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับโลหะ: แบเรียมและเรเดียมเป็นพิษสูง เป็นเรื่องน่าแปลกที่เรเดียมที่เข้าสู่ร่างกายมีแนวโน้มที่จะขนส่งไปยังกระดูกมากกว่า 70% แต่เนื่องจากมีความเป็นพิษสูง จึงมีส่วนทำให้เกิดรอยโรคเนื้องอกในเนื้อเยื่อกระดูก
ในปี 1950 คน 4 คนถูกนำตัวส่งโรงพยาบาลสาธารณรัฐโคมิในคราวเดียว โดยมีเปอร์เซ็นต์ความเสียหายของเนื้อเยื่อโครงร่างจากเนื้องอกมะเร็ง 70-85% ซึ่งเกิดจากการพัฒนาในระยะยาว ของแร่เรเดียมที่สะสมอยู่ใต้ดิน
โลหะทรานสิชั่น
กลุ่มนี้สมควรได้รับความสนใจเป็นพิเศษ ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับโลหะที่เกี่ยวข้องกับมันไม่สามารถละเลยได้ เนื่องจากมีจำนวนมากที่สุด กลุ่มนี้รวมองค์ประกอบด้วยคุณสมบัติที่หลากหลาย
โลหะนอกกลุ่มเหล็กจำนวนมากในกลุ่มทรานสิชั่นมีส่วนร่วมในการผลิตผลิตภัณฑ์ของอุตสาหกรรมไฟฟ้า เนื่องจากมีคุณสมบัติของตัวนำไฟฟ้า
เรื่องน่ารู้: เป็นที่รู้กันทั่วไปว่าญี่ปุ่นเป็นซัพพลายเออร์ชั้นนำของโลกด้านอุปกรณ์ไฮเทค ในเมืองซูวา การประเมินความเข้มข้นของทองคำในมวลขี้เถ้าที่ได้จากการเผาไหม้ตะกอนตะกอนของตัวสะสมในเมือง ผลลัพธ์สุดท้ายนั้นเกินผลการทดลองที่คล้ายกันในเหมืองที่ร่ำรวยที่สุดในโลกประมาณ 50 เท่า ซึ่งอธิบายได้จากเขตอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่มีการผลิตผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์โดยใช้โลหะผสมล้ำค่า ซึ่งส่วนใหญ่เป็นทองคำ อีกอย่าง คุณสามารถบอกเล่าเรื่องราวที่น่าสนใจเกี่ยวกับเขาได้มากมาย
ทอง
ใครๆ ก็รู้ว่าผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุนี้ผสมผสานศักดิ์ศรี ความซับซ้อน และความหรูหราเข้าไว้ด้วยกัน เครื่องประดับทองเป็นของขวัญที่ยอดเยี่ยม แต่ใครจะไปคิดว่าที่สวิสเซอร์แลนด์มีบริษัทที่ผลิตออกมาเป็นจำนวนมากช็อกโกแลตแท่งที่กระจัดกระจายที่สามารถใช้เป็นของขวัญได้หรือไม่? หรือในการทำธุรกรรมการชำระบัญชี ที่น่าสนใจคือแต่ละแผ่นประกอบด้วยส่วนแบ่งมูลค่า 1 กรัมและแบ่งออกเป็นส่วน ๆ ได้ง่าย
ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับโลหะนี้: ในปี 2014 มีการขุดทองประมาณ 179 ตันทั่วโลก โดยครึ่งหนึ่งมาจากสาธารณรัฐแอฟริกาใต้ ธาตุเหล็กเกือบเท่ากันถูกขุดจากลำไส้ของโลกทุกชั่วโมง
ทองคำเป็นโลหะที่อ่อนมาก ด้วยเหตุนี้จึงมักจะเจือด้วยทองแดงหรือเงินเจือปนในการทำเครื่องประดับ
ปรอท
เป็นโลหะชนิดเดียวที่สามารถอยู่ในสถานะรวมตัวของของเหลวในสภาพห้องได้ ทุกคนรู้เกี่ยวกับความเป็นพิษของไอปรอท แต่มีเพียงนักเคมีเท่านั้นที่รู้ว่าธาตุนี้ส่งผลต่อคุณสมบัติของอะลูมิเนียมอย่างไร
กฎหมายและเอกสารที่ควบคุมขั้นตอนและหลักเกณฑ์การเคลื่อนย้ายสินค้าบนเครื่องบินในบางประเทศห้ามมิให้ขนส่งสารปรอทโดยเด็ดขาด เนื่องจากเมื่อกระทบกับพื้นผิวอะลูมิเนียมจะทำให้เกิดรูไหม้ได้ ซึ่งสำคัญอย่างยิ่ง บนเครื่องบิน การออกแบบซึ่งมีรายละเอียดมากมายที่ทำจากวัสดุนี้
ทองแดงและโคบอลต์
การระบุข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับโลหะในวิชาเคมี เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การกล่าวถึงองค์ประกอบเหล่านี้ ทองแดงเป็นที่สนใจเป็นพิเศษสำหรับคนป่าเถื่อนและนักล่าโลหะนอกกลุ่มเหล็ก พบในกล่องหม้อแปลงเนื่องจากองค์ประกอบทองแดงไม่สามารถให้จุดประกาย
แต่ทางตะวันออก ส่วนใหญ่ในญี่ปุ่น ทองแดงถูกใช้ในการประมงเป็นสารที่ป้องกันการปรากฏตัวของโรคเชื้อราในน้ำในแหล่งน้ำ
และการเกิดขึ้นของโคบอลต์มีความเกี่ยวข้องกับตำนานสแกนดิเนเวีย ช่างตีเหล็กชาวนอร์เวย์ซึ่งถลุงแร่ที่มีโคบอลต์ได้รับพิษจากสารหนู พวกเขาอธิบายอาการป่วยไข้และปวดหัวว่าเป็นการแก้แค้นของปีศาจภูเขา - โคโบลด์ผู้แก้แค้นผู้คนเพื่อทำลายเหมืองของเขา นี่คือลักษณะที่ชื่อของโลหะนี้ปรากฏขึ้น ในทำนองเดียวกันที่มาของชื่อนิกเกิล
เหล็ก
เป็นองค์ประกอบที่นิยมมากที่สุดของกลุ่มการเปลี่ยนผ่าน ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับโลหะ: ในสมัยโบราณ เมื่อมนุษย์ยังไม่คุ้นเคยกับเทคโนโลยีการผลิตเหล็ก เหล็กได้รับความแข็งแกร่งจากการคั่วในมูลสัตว์และแพทช์ผิวหนัง เนื่องจากการเสริมคาร์บอนของวัสดุเกิดขึ้นและความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นอย่างมาก ดังนั้นโรงตีเหล็กจึงมักถูกสร้างขึ้นใกล้กับคอกม้า
ไม่ต้องพูดถึงการกัดกร่อนของโลหะเป็นไปไม่ได้ ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: ความจริงที่ว่าเหล็กถูกออกซิไดซ์เมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับออกซิเจนนั้นถูกนำมาพิจารณาโดยนักบินอวกาศเป็นหลักเมื่อเตรียมช่องเก็บของของยานอวกาศ และชัดเจนว่าทำไม! แท้จริงแล้ว ในสภาวะสุญญากาศในอวกาศ เหล็กไม่สามารถออกซิไดซ์ได้ และเมื่อสัมผัสกับโลหะอื่นๆ พวกมันจะเกาะติดกันอย่างแท้จริง
เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ เครื่องมือสำหรับงานในอวกาศจะถูกห่อด้วยฐานพลาสติกพิเศษหรือถูกออกซิเดชันบนโลก
เงิน
หลายคนคงคุ้นเคยกับสำนวนที่ว่า “เงินแพงกว่าทอง” มันไม่เป็นความจริง อย่างไรก็ตาม คำกล่าวนี้เติบโตบนพื้นฐานของคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ การรักษา และการชำระล้างของเงิน น้ำที่อยู่ในภาชนะที่ทำจากวัสดุนี้เป็นเวลานานจะได้รับคุณสมบัติต้านพิษ สิ่งนี้อธิบายความนิยมสูงของเครื่องเงินในสมัยก่อน ด้วยเหตุผลเหล่านี้ สถานีอวกาศสมัยใหม่จึงใช้เครื่องกรองน้ำเงิน
ผลิตภัณฑ์โลหะชิ้นแรกถูกค้นพบในอียิปต์และมีอายุมากกว่า 6 พันปี ในดินแดนของอินเดียสมัยใหม่ การกินของหวานที่หุ้มด้วยฟอยล์สีเงินที่บางที่สุดเป็นธรรมเนียมปฏิบัติ ซึ่งช่วยรักษาสุขภาพของระบบทางเดินอาหารในสภาวะที่ไม่สะอาดสูง
โลหะนี้ถูกใช้อย่างแข็งขันโดยผู้ผลิตอุปกรณ์ควบคุมอุณหภูมิในเอเชีย ส่วนใหญ่ใช้ในการประกอบเครื่องปรับอากาศที่มีฟังก์ชั่นฟอกอากาศ
ในสมัยก่อน เงินเป็นเครื่องป้องกันแลกติกออกซิเดชัน ช้อนที่ทำจากโลหะนี้วางอยู่ในหม้อที่มีนมเนื่องจากไม่ได้ออกซิไดซ์เป็นเวลานาน และในที่สุดก็ช่วยกระตุ้นการสืบพันธุ์ของเฮโมโกลบินมีผลดีต่อระบบประสาทส่วนกลาง โลหะที่น่าทึ่งเช่นนี้คือเงิน มีข้อเท็จจริงที่น่าสนใจอีกมากมายเกี่ยวกับเขา แต่นี่คือข้อเท็จจริงหลัก
โลหะเบา
หมวดหมู่นี้เป็นพิษอย่างยิ่งและตรวจจับได้ยาก พอโลเนียมเป็นโลหะที่มีพิษร้ายแรง ถูกใช้ซ้ำแล้วซ้ำเล่าในการพยายามลอบสังหารเจ้าหน้าที่ระดับสูงและนักการเมือง ความพิเศษของมันคือเป็นการยากที่จะตรวจพบในร่างกายในระยะแรก และมีผลเป็นพิษสูงมาก ชายคนหนึ่งซึ่งอาหารเป็นพิษด้วยพอโลเนียมจะถึงแก่ความตายอย่างเจ็บปวด
ควันสังกะสีอันตรายมาก อย่างไรก็ตาม สังกะสีมีผลดีต่อการทำงานของระบบสืบพันธุ์ของลูกอัณฑะของผู้ชาย คนงานในฟาร์มงูอินเดียที่สกัดพิษงูหลังจากถูกงูเห่ากัดซ้ำๆ หรืองูพิษ มีอาการแข็งตัวและผลิตฮอร์โมนเพศอย่างเข้มข้น ซึ่งอธิบายได้จากปริมาณสังกะสีที่เพิ่มขึ้นในพิษงู
การกัดกร่อน
นี่เป็นกระบวนการเชิงลบล้วนๆ แม้ว่าจะมีข้อดีของมันอยู่ก็ตาม เร็วเท่าที่ 100 ปีที่แล้ว พลม้าคอเคเซียนตระหนักถึงประโยชน์ของกระบวนการกัดกร่อนในการผลิตใบมีดที่ทนทานและไม่ทื่อ
ดังนั้น พวกเขาจึงเป็นคนแรกที่ฝังดาบและใบมีดลงบนพื้นเป็นเวลาสองปี ซึ่งพวกเขาได้รับความแข็งแกร่งและความสามารถในการตัดแม้กระทั่งเส้นใยที่แข็งที่สุด คุณสมบัติของโลหะเหล่านี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากคุณสมบัติดูดซับของสนิม ซึ่งอยู่ในพื้นดิน ดูดซับองค์ประกอบอินทรีย์และสารประกอบคาร์บอน
ชุมชนวิทยาศาสตร์วิศวกรรมของอินเดียได้คิดค้นวิธีการใหม่ในการปกป้องพื้นผิวโลหะโดยเร่งปฏิกิริยาการกัดกร่อน จากนั้นจึงใช้สีออกซิไดซ์กับพื้นผิวที่เป็นสนิม ด้วยวิธีนี้ สีพิเศษจะทำปฏิกิริยากับสนิมและสร้างชั้นป้องกันที่แข็งแกร่งเป็นเนื้อเดียวกัน
ในการผลิตเครื่องมือสำหรับแล่ซากสัตว์โลหะผสมกับโครเมียม ทองแดง และนิกเกิลเพียงเล็กน้อย เนื่องจากผลิตภัณฑ์ถูกเคลือบด้วยการกัดกร่อนอย่างรวดเร็ว โดยจะมีชั้นป้องกันที่แข็งแรงก่อตัวขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ป้องกันการเกิดสนิมต่อไป
ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจอื่นๆ
ไททาเนียมที่แข็งแรงอย่างน่าประหลาดใจ น่าแปลกใจ ที่พบว่ามันได้รับการยอมรับสูงสุดไม่ใช่ในด้านโลหะวิทยา ไม่ใช่ในด้านวิศวกรรมเครื่องกลหรือวิศวกรรม แต่ในการผลิตพลาสติกสังเคราะห์ กระดาษ และสี
อลูมิเนียมในปี พ.ศ. 2428 ถือเป็นหนึ่งในโลหะที่แพงที่สุด และมีมูลค่าสูงกว่าทองและเงิน การปรากฏตัวของกระดุมอลูมิเนียมบนเจ้าหน้าที่ของกองทัพฝรั่งเศสถือเป็นสัญญาณของขุนนางสูงสุด
เมื่อสร้างดาวเทียมและเครื่องวัดปริมาณรังสีในอวกาศ ครั้งหนึ่งชาวอเมริกันตัดสินใจที่จะเห็นเรือ Kronprinz Wilhelm ที่จมลงเมื่อสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง เนื่องจากเหล็กที่ผลิตขึ้นหลังปี 1945 มีปริมาณรังสีมากเกินไป การใช้โลหะดังกล่าวจะป้องกันการรวบรวมข้อมูลที่เชื่อถือได้
และสุดท้าย ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับแคลิฟอร์เนีย เป็นโลหะสังเคราะห์ที่แพงที่สุด ราคาของมันเกิน 6.5 ล้านต่อกรัม รูปถ่ายถูกนำเสนอด้านบน
ที่จริงยังมีข้อเท็จจริงที่น่าสนใจมากมายเกี่ยวกับโลหะที่จะเล่าให้ฟัง เคมีเป็นศาสตร์ที่น่าอัศจรรย์ และแต่ละองค์ประกอบของตารางธาตุมีคุณสมบัติและคุณภาพที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวที่เลียนแบบไม่ได้