世界上密度最大的、最硬的世界上密度最大的物质

时间：2019-02-14 05:07:31　来源：天一资源网本文已影响人

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　　密度最大的金属—锇

　　原子序数76的金属锇，符号Os，是一种蓝灰色的金属元素，1803年发现，存在于锇铱矿中。

　　在金属元素中密度最大，为 22.48×103千克/米3，质硬而脆，放在铁臼里捣，就会很容易地变成蓝黑色的粉末。金属锇在空气中十分稳定，熔点是2700摄氏度，它不溶于普通的酸，甚至在王水里也不会被腐蚀。可是，粉末状的锇，在常温下就会逐渐被氧化，并且生成四氧化锇。四氧化锇在48摄氏度时会熔化，到 130摄氏度时就会沸腾。锇的蒸气有剧毒，会强烈地刺激人眼的粘膜，严重时会造成失明。

　　锇在工业中用于制催化剂。合成氨时，如果用锇做催化剂，就可以在不太高的温度下获得较高的转化率。如果在铂里掺进一点锇，就可做成又硬又锋利的手术刀。

　　利用锇同一定量的铱可制成锇铱合金，铱金笔笔尖上那颗银白色的小圆点，就是锇铱合金。锇铱合金坚硬耐磨，铱金笔尖比普通的钢笔尖耐用，关键就在这个“小圆点”上。用锇铱合金还可以做钟表和重要仪器的轴承，十分耐磨，能使用多年而不会损坏

　　密度最大的是金属锇。饿的密度为22.6×103kg/m3，看起来够大了，它是“密度大王”吗?不!我们不能将自己的视野局限于地球，我们要到茫茫宇宙中去寻找“密度大王”。在广阔无垠的宇宙中，有一种叫“白矮星”的天体。它的密度是3.0×1010 kg/m3, 是锇密度的106倍(即100万倍)，很大了。它能称王吗?也不能!因为还有一种叫“中子星”的天体，它的密度达1016 kg/m3;而另一种天体“脉冲星”的密度更是高达1018 kg/m3，即1cm3的这种物质的质量为10亿吨。然而“脉冲星”也不敢称霸，因为新发现的“黑洞”的密度比它还要大。根据计算，质量和太阳一样大的黑洞，它的密度可达5×1019 kg/m3，在它里面取小米粒大的一小块物质，要用几万艘万吨轮船才拖得动。而质量更小的黑洞密度就更大了。由于黑洞的密度极大，它的引力也极大，连光也不能从中逃脱。这样说来，“密度大王”的交椅也只有“黑洞”能坐了。

　　最硬的金属—铬(Cr)

　　铬是1797年由法国沃奎林(L.N.Vauquelin)在“西伯利亚红铅矿”(即铬酸铅矿)中发现的。由于铬的化合物有黄(如铬酸镁、铬酸铅)、绿(氧化铬、硫酸铬)、桔红(重铬酸钾)、猩红(铬酸)、蓝紫色(含水硫酸铬又名铬矾)等多种多样的颜色，法国化学家伏克劳(A.F.de Fourcroy)和霍伊(R.J.Haü y)将其取名为Chromium(铬)，来源于希腊语Chroma,意为“颜色”。铬在地壳中的丰度为122ppm，主要以铬铁矿存在，绿宝石和红宝石中的颜色就是其中铬盐的颜色。工业上主要通过焦炭还原铬铁矿及铝或硅还原三氧化二铬，再通过精炼得到。

　　金属铬具有银白色光泽，是最坚硬的金属。用铬和其他金属组成的合金可大大提高金属的硬度，延长使用寿命，如用高铬铸钢作为轧钢导板材料寿命比铸铁导板长500倍。铬还具有优异的抗腐蚀能力。1913年，英国科学家布里尔利采用铬和铁等金属制备合金，但对成品的一项指标并不满意，于是将它扔进了废品堆。然而过了很长时间后，废品堆中许多金属都已锈迹斑斑，而该合金却仍然光亮如新。于是他进行了重新研究，制得了材料新秀—不锈钢。目前，不锈钢在日常生活、医疗器械及汽车、造船工业等各方面都得到了广泛的应用，现在的不锈钢虽然各种各样，但仍以铬为主要添加元素。铬还常用于电镀，金属表面镀铬后可增加硬度，防止腐蚀。在我国秦始皇兵马俑出土的秦俑佩戴的兵刃和剑上就镀有金属铬，这说明我国人民2000年前就掌握了镀铬技术。铬的化合物也用于各行各业。重铬酸钾广泛用于造革工业和纺织工业;也常溶解于浓流酸或浓硝酸中制成洗液，清洗玻璃仪器上的油迹和污斑;在分析化学中以重铬酸钾作氧化剂，来测定铁矿中铁的含量，俗称“重铬酸钾法”。铬酸锌是合成甲醇的催化剂。三氧化二铬是乙烯聚合反应的催化剂。铬绿(即氧化铬)和铬黄(即铬酸铅)是重要的颜料。

　　铬是人体必需的微量元素。铬是胰岛素不可缺少的辅助成份，通过参与糖的代谢过程，促进脂肪和蛋白质的合成，进而促进生长发育。糖尿病人的血液和头发中含铬量低，心血管疾病也与体内铬含量低有关。现在还有人认为近视眼与人体缺铬有关。当人体缺铬时，胰岛素作用降低使糖的利用发生障碍，结果血内脂肪和类脂，特别是胆固醇含量增加，出现动脉硬化—糖尿病的综合缺铬症。若出现高血糖、糖尿、血管硬化时，血糖增高引起渗透压降低，造成眼睛晶状体和房水渗透压改变，促使晶状体变凸，屈光度增加，形成近视。一般来讲，儿童10岁以下时体内铬含量较高，但10到30岁体内铬会突然降低，因此这一阶段最易发生近视，应注意摄取含铬高的食物。动物肝脏、牛肉、胡椒、小麦、面粉、红糖等含铬较多，但食品经过加工铬含量会大大降低，如白糖比红糖铬含量少5/6，小麦加工后也减少约5/6左右。三价铬基本无毒，但六价铬毒性很强，铬酸盐和重铬酸盐毒性更大。若经常吸入含重铬酸盐的空气，会引起鼻中隔穿孔、眼结膜炎和咽喉溃疡。如果不慎口服了重铬酸盐则会引起呕吐、腹泻、肾炎、尿毒症甚至死亡。长期吸入六价铬的粉尘会引起肺癌。

　　由于铬极为广泛的使用，特别是电镀行业的废水废渣中含有大量的六价铬，很容易造成环境污染。处理含铬废渣主要采用亚铁还原法，将六价铬还原为无毒的三价;也可采用钡固定法，使六价铬生成不溶性的铬酸钡，用于建材。

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