Слово «метал» часто асоціюється з тяжеловесностью. Це далеко не так. Всі метали мають дуже різними властивостями. Деякі з них настільки легкі, що навіть не тонуть у воді. Який метал найлегший? Які його властивості? Давайте дізнаємося.
Самі легкі метали у світі
Легкими називають метали, які володіють невеликою щільністю. Це аж ніяк не рідкісне явище. Речовини з такими характеристиками становлять приблизно 20 % від маси земної кори. Вони активно видобуваються і широко застосовуються в промисловості.
Самим легким металом є літій. Крім найменшою атомної маси, він володіє і найменшою щільністю, яка в два рази нижче, ніж у води. Після літію йдуть калій, натрій, алюміній, рубідій, цезій, стронцій і т. д. У їх число входить і титан, який володіє самою високою міцністю серед металів.
Легкістю та міцністю володіє також алюміній. В земній корі, він третій за поширеністю. Поки люди не навчилися отримувати його промисловим шляхом, метал був дорожче золота. Зараз кілограм алюмінію можна купити приблизно за 2 долара. Його застосовують як в ракетній техніці та військовій промисловості, так і для виготовлення харчової фольги і кухонних предметів.
Літій
Літій знаходиться в першій групі періодичної таблиці елементів. Він стоїть під номером 3, після водню і гелію, і володіє найменшою атомною масою серед всіх металів. Просте речовина – літій, при нормальних умовах має сріблясто-білий колір.
Це найлегший лужний метал з щільністю 0,534 г/см3. З-за цього він спливає не тільки у воді, але і в гасі. Для його зберігання зазвичай використовують парафін, газолін, мінеральні масла або петролейний ефір. Літій дуже м’який і пластичний, легко ріжеться ножем. Щоб розплавити цей метал, його треба нагріти до температури 180,54 °C. Закипить він тільки при 1340 °C.
В природі існує тільки два стабільних ізотопи металу: Літій-6 і Літій-7. Крім них, є 7 штучних ізотопу і 2 ядерних ізомерів. Літій є проміжним продуктом реакції перетворення водню в гелій, беручи участь таким чином в процесі освіти зіркової енергії.
Реакції з літієм
Враховуючи його лужну природу, можна припустити, що він дуже активний. Однак метал є найспокійнішим представником своєї групи. При нормальній кімнатній температурі літій слабо реагує з киснем і багатьма іншими речовинами. Свій «бурхлива вдача» він проявляє після нагрівання, тоді він вступає в реакцію з кислотами, різними газами і підставами.
На відміну від інших лужних металів з водою він м’яко реагує, утворюючи гідроксид і водень. З сухим повітрям реакції практично немає. Але якщо він вологий, то літій повільно реагує з його газами, утворюючи сульфат, карбонат і гідроксид.
При певних температурах найлегший метал активний з аміаком, етиловим спиртом, галогенами, воднем, вуглецем, кремнієм, сіркою.
Сплави літію
Властивості літію підвищують окремі якості металів, з-за чого його часто використовують в сплавах. Корисною є його реакція з оксидами, воднем, сульфідами. При нагріванні він утворює з ними нерозчинні сполуки, які легко отримати з розплавлених металів, очистивши їх від цих речовин.
Для додання сплаву стійкості до корозії та пластичності його змішують з магнієм і алюмінієм. Мідь в сплаві з ним стає більш щільною і менш пористою, краще проводить електрику. Найлегший метал підвищує твердість і пластичність свинцю. При цьому він підвищує температуру плавлення багатьох речовин.
Завдяки літію метал стає міцним і стійким до руйнувань. При цьому він не обтяжує їх. Саме тому сплави на його основі застосовуються в космічній техніці і авіації. Головним чином використовуються суміші з кадмієм, міддю, скандієм і магнієм.
Знаходження в природі та значення
Найлегший метал має близько 30 власних мінералів, але тільки 5 з них використовуються в промисловості: пенталит, амблигонит, лепидолит, циннвальдит і сподумен. Крім того, знаходиться він в солоних озерах. Всього в земній корі міститься 0,005 % цього металу.
Великі промислові запаси літію знаходяться на всіх континентах. Його добувають в Бразилії, Австралії, ПАР, Канаді, США та інших країнах. Після чого застосовують його в електроніці, металургії, лазерних матеріалах, ядерній енергетиці і навіть медицині.
Великий вміст літію є в гумусах, що говорить про його участь у кругообігу природних речовин. Метал присутній в організмі тварин, а також у багатьох рослинах. Літієм багаті персики, гриби, редис, картопля, морква.
У нашому організмі він міститься в печінці, крові, легенях, кістках та інших органів. Недолік літію призводить до порушень в роботі нервової системи і мозку. Він підвищує стійкість організму до хвороб, активізує діяльність ферментів. З допомогою нього борються з хворобою Альцгеймера, психічними розладами, склерозом, а також різними залежностями.
Токсичність
Незважаючи на важливу біологічну роль літію в нашому організмі, він може бути небезпечним. Найлегший метал досить токсичний і здатний викликати отруєння. При горінні він провокує роздратування і набряки слизових оболонок. Якщо на них потрапить цілого шматочок металу, відбудеться те ж саме.
Літій не можна брати в руки без рукавичок. Взаємодіючи з вологою в повітрі або вологою на шкірі, він легко викликає опік. З розплавленим металом потрібно бути ще обережнішими, так як його активність підвищується в рази. При роботі з ним треба пам’ятати, що це луг. Зменшити його дію на шкіру можна звичайним оцтом.
В організмі літій підвищує стійкість імунної системи і покращує роботу нервової системи. Але його надлишок супроводжується запамороченням, сонливістю, втратою апетиту. Отруєння металом призводить до зниження лібідо, слабкість в м’язах, набору ваги. При цьому може погіршитися зір, пам’ять і наступити кома. Працювати з літієм потрібно завжди в рукавичках, захисному костюмі і окулярах.
