Logam adalah jenis bahan yang telah digunakan oleh manusia sejak zaman kuno. Kelompok zat ini sangat banyak, tetapi semuanya memiliki karakteristik fisik yang sama, yang biasa disebut sifat logam.
Kekerasan di antara mereka adalah hal biasa, tetapi tidak menentukan. Lebih spesifik adalah yang lain yang dimiliki logam paling lembut. Sifat-sifat ini ditentukan oleh kekhasan strukturnya pada tingkat molekuler.
Sifat Logam
Besi dan paduannya (baja, besi tuang), tembaga, aluminium… Penggunaan bahan-bahan ini menandai terobosan dalam kemajuan ilmiah dan teknologi pada berbagai tahap perkembangan peradaban. Masing-masing logam ini memiliki karakteristik yang memberikan nilai praktis yang unik. Fitur umum untuk mereka adalah konduktivitas termal dan listrik yang tinggi, plastisitas - kemampuan untuk mempertahankan integritas selama deformasi, kilau logam.
Pisau damask yang menembus pelindung besi dan logam terlembut, yang jejaknya tertinggal dari benturan sekecil apa pun, memiliki struktur internal yang serupa. Ini didasarkan pada kisi kristal, di simpulnya adalah atom denganmuatan positif dan netral, di antaranya ada "gas elektron" - partikel yang telah meninggalkan kulit terluar atom karena melemahnya ikatan dengan nukleus. Ikatan logam khusus antara ion positif yang terletak di simpul kisi kristal dilakukan karena gaya tarik menarik yang muncul dalam "gas elektron". Kekerasan, densitas, titik leleh logam bergantung pada konsentrasi "gas" ini.
Kriteria evaluasi
Jawaban atas pertanyaan logam mana yang paling lunak akan selalu menjadi bahan diskusi, kecuali jika kriteria evaluasi disepakati dan konsep kelembutan didefinisikan. Pendapat tentang karakteristik material ini akan berbeda untuk spesialis di industri yang berbeda. Seorang ahli metalurgi dapat memahami kelembutan sebagai peningkatan kelenturan, kecenderungan untuk menerima deformasi dari bahan abrasif, dll.
Bagi ilmuwan material, penting untuk dapat membandingkan secara objektif berbagai karakteristik zat. Kelembutan juga harus memiliki kriteria evaluasi yang diterima secara umum. Logam terlembut di dunia seharusnya memiliki indikator yang diakui secara umum yang membuktikan karakteristik "rekornya". Ada beberapa metode yang bertujuan untuk mengukur kelembutan bahan yang berbeda.
Metode pengukuran
Sebagian besar metode bersertifikat untuk mengukur kekerasan didasarkan pada aksi kontak pada material yang diuji, diukur dengan instrumen presisi, dari benda keras yang disebut indentor. Tergantung pada jenis indentor dan metode pengukuran, ada beberapa hal utama:metode:
- Metode Brinell. Diameter jejak yang ditinggalkan oleh bola logam ketika ditekan ke permukaan zat uji ditentukan.
- Metode Rockwell. Kedalaman lekukan ke permukaan bola atau kerucut berlian diukur.
- Metode Vickers. Area jejak yang ditinggalkan oleh piramida berlian tetrahedral ditentukan.
- Kekerasan pantai. Ada timbangan untuk bahan yang sangat keras dan sangat lunak - kedalaman pencelupan jarum khusus atau ketinggian pantulan dari permukaan striker khusus diukur.
skala kekerasan Mohs
Skala untuk menentukan kekerasan relatif mineral dan logam ini diusulkan pada awal abad ke-19 oleh Friedrich Moos dari Jerman. Ini didasarkan pada metode penggoresan, di mana sampel yang lebih keras meninggalkan bekas pada sampel yang lebih lembut, dan sangat mudah untuk mengetahui logam mana yang paling lembut. Sehubungan dengan 10 mineral referensi, yang diberi indeks kekerasan bersyarat, tempat dalam skala dan indeks digital ditentukan untuk zat yang diuji. Mineral referensi paling lembut adalah bedak. Ini memiliki kekerasan Mohs 1, dan yang paling sulit, berlian, adalah 10.
Evaluasi kekerasan pada skala Mohs didasarkan pada prinsip "lebih lembut - lebih keras". Dimungkinkan untuk menentukan dengan tepat berapa kali, misalnya, aluminium, yang memiliki indeks pada skala Mohs 2,75, lebih lunak daripada tungsten (6,0), hanya dengan hasil pengukuran berdasarkan metode lain. Tetapi untuk menentukan logam terlembut dalam tabel periodik, tabel ini sudah cukup.
Yang paling lembut adalah logam alkali
Dari skala mineralogi Mohs, dapat dilihat bahwa yang paling lembut adalah zat yang berhubungan dengan logam alkali. Bahkan merkuri, yang akrab bagi banyak orang dari cairan dari termometer, memiliki indeks kekerasan 1,5. Lebih lunak daripada beberapa zat dengan sifat fisik, mekanik dan kimia yang serupa: litium (0,6 pada skala Mohs), natrium (0,5), kalium (0, 4), rubidium (0, 3). Logam paling lunak adalah cesium, yang memiliki skala kekerasan Mohs 0.2.
Sifat fisik dan kimia logam alkali ditentukan oleh konfigurasi elektroniknya. Ini hanya berbeda sedikit dari struktur gas inert. Sebuah elektron yang terletak pada tingkat energi eksternal memiliki mobilitas, yang menentukan aktivitas kimia yang tinggi. Logam paling lunak dicirikan oleh volatilitas khusus, mereka sulit untuk ditambang dan dipertahankan tidak berubah. Mereka memiliki interaksi kimia yang hebat dengan udara, air, oksigen.
Item 55
Nama "cesium" berasal dari bahasa Latin caesius - "biru langit": dalam spektrum yang dipancarkan oleh zat yang sangat panas, dua garis biru terang terlihat dalam rentang inframerah. Dalam bentuknya yang murni, ia memantulkan cahaya dengan baik, terlihat seperti emas muda dan memiliki warna kuning keperakan. Cesium adalah logam terlembut di dunia, dengan indeks kekerasan Brinell 0,15 MN/m2 (0,015 kgf/cm2). Titik lebur: +28.5°C, jadi dalam kondisi normal, pada suhu kamar, cesium berada dalam keadaan semi-cair.
Jaranglogam yang mahal dan sangat reaktif. Dalam elektronik, teknik radio dan industri kimia berteknologi tinggi, cesium dan paduan berdasarkan itu semakin banyak digunakan dan kebutuhan akan itu terus meningkat. Aktivitas kimianya, kemampuan untuk membentuk senyawa dengan konduktivitas listrik tertinggi sangat diminati. Cesium adalah komponen penting dalam produksi perangkat optik khusus, lampu dengan sifat unik, dan produk teknologi tinggi lainnya. Pada saat yang sama, kelembutan bukanlah kualitas yang paling dicari.
