Проглотить ртуть из градусника: что на самом деле будет и другие секреты металлов

Алюминий: невидимый король земной коры

Забудьте про железо. Самый распространенный металл на нашей планете — алюминий. Он составляет больше 8% массы земной коры, уступая по «популярности» только кислороду и кремнию. Представьте себе: под ногами у вас не просто земля, а сплошные залежи будущих самолетов и банок из-под колы. Ирония судьбы, не правда ли?

«Алюминий не блещет прочностью, зато он невероятно легкий, — объясняет Юрий Симонов, доктор технических наук. — Его плотность всего 2,7 г/см³, против 7,8 у стали. Поэтому сплавы с ним — самые легкие (если не считать литиевые, но о них позже)». А еще он почти не ржавеет благодаря тончайшей, но прочной оксидной пленке, и проводит ток почти как медь. Вот почему он везде: от корпуса вашего смартфона до высоковольтных линий.

Титан: супергерой от легкой промышленности

Серебристый, прочный, легкий и абсолютно безразличный к магнитам. Титан не боится кислот, соленой воды и не выделяет ядов. Идеальный кандидат для медицины! Из него делают штифты для имплантов и самые крепкие зубные коронки.

«Керамика на основе оксида титана — лучший материал для искусственных зубов, — добавляет Николай Углев, кандидат химических наук. — Он инертен, не вступает в реакции с пищей, просто работает». Но главное применение титана... в красках! Да-да, тот самый ослепительно белый пигмент в вашей краске для стен — это диоксид титана. Его получают, обжигая руду при чудовищных температурах.

А еще титан — отличный «губка» для водорода. При нагреве выше 600°C он активно его поглощает, что может как улучшить его прочность, так и сделать хрупким. Палка о двух концах, зато какая интересная!

Уран: энергия, которую лучше не трогать

Самый радиоактивный элемент на Земле. В природе встречаются в основном два его изотопа: уран-238 (период полураспада — невероятные 4,5 млрд лет) и уран-235 (891 млн лет). Радиоактивность — это результат сложного танца ядра с электронами, который заканчивается выбросом смертоносных альфа-, бета- и гамма-частиц.

«Человечество научилось использовать эту мощь, — говорит Эргаш Нуруллаев, кандидат физико-математических наук. — Разрушая связь в ядре урана-235 медленными нейтронами, мы запускаем цепную реакцию». Для этого нужны особые условия: нечетное массовое число, коэффициент размножения нейтронов больше единицы и критическая масса. Природа сама по себе эти условия не создает — и слава богу.

Результат? Энергия. Колоссальная энергия. Один грамм урана дает столько же, сколько 3 тонны угля. Разница между атомной бомбой и АЭС лишь в контроле над реакцией. А что насчет мифа, что свежий уран можно подержать в руках? Забудьте. Любой уран излучает, а обедненный — так и вовсе хоронят в бетонных саркофагах. Лучше любоваться им издалека. Гораздо дальше.

Литий: невесомость в таблице Менделеева

Самый легкий металл. Настолько легкий, что его плотность (0,53 г/см³) меньше плотности воды. Бросьте кусочек в стакан — и он будет плавать! Он мягкий, его можно резать ножом и раскатывать в фольгу.

Сплавы лития с алюминием — самые легкие из конструкционных. Их обожают авиа- и ракетостроители. Но главная его слава сегодня — аккумуляторы. Высокий электрохимический потенциал делает его идеальным для компактных и емких батарей. Недаром за месторождения лития сейчас идет настоящая война. Кто владеет литием, тот владеет будущим, похоже.

Ртуть: старинная угроза в градуснике

Ее использовали в медицине веками, веря в чудодейственные свойства. Чаще всего это приводило к жутким отравлениям. Главная опасность — не сама жидкость, а ее пары. Испаряться ртуть начинает уже при +18°C.

«Попадание на кожу вызовет аллергию, а вот вдыхание паров — серьезное отравление, — предупреждает Александр Юрченко, старший преподаватель. — Поэтому если разбили градусник, главное — не нагревать помещение». А вот проглотить шарик ртути не так страшно (хотя и крайне не рекомендуется). Он выйдет естественным путем, но хорошего в этом мало — тошнота и слабость вам обеспечены.

Галлий: безобидная замена ртути

У него такая же низкая температура плавления (около 30°C), но при этом он малотоксичен. Идеальный кандидат на замену ртути в градусниках! Там используют сплав галлия, индия и олова. Разбил такой — просто собери осколки, никакого спецзаказа.

Но его главная роль — в высоких технологиях. Чистый галлий — ключевой компонент для полупроводников (арсенид галлия, нитрид галлия), которые стоят в сердце вашего смартфона, солнечных батарей и оптоволокна. Невидимый труженик цифровой эпохи.

Калий: неугомонный одиночка

Этот щелочной металл настолько активен, что в природе в чистом виде его просто не встретить. Стоит ему соприкоснуться с водой — мгновенное окисление. Поэтому он всегда в связке: в оксидах, солях, удобрениях.

Да, его главная роль сегодня — накормить человечество. Калийные удобрения усиливают фотосинтез и помогают растениям пережить засуху, засоление и другие стрессы. Черная металлургия, кстати, калий как вредную примесь из руды старательно удаляет. Нужен он нам в полях, а не в стали.

Гадолиний: магнит с характером

А этот металл — настоящий хамелеон. При температуре ниже +17°C он сильный ферромагнетик, как железо. Но стоит нагреть его до комнатной температуры — и магнитные свойства исчезают! Эта точка перехода называется температурой Кюри.

У железа она +770°C, а у гадолиния — всего +17. У его солей и вовсе -272°C, почти абсолютный ноль. Это свойство находит применение в медицине (контраст для МРТ) и в науке — для создания сверхнизких температур в системах магнитного охлаждения. Металл, который умеет «выключать» магнетизм, — разве это не гениально?