Роль металлов в развитии человечества невозможно переоценить. С древнейших времен и до настоящего момента потребность в металлах только растет, ведь их использование масштабно и безгранично. Они играют ключевую роль во всех сферах нашей жизни: производство техники и электроники, химическая промышленность, автомобилестроение, аэрокосмическая и оборонная промышленность, медицина и фармацевтика и многое другое.
Фото: ростов.металком.рф
В мире существует большое число самых разнообразных металлов. По химическому составу все они подразделяются на две основных группы:
- Черные (железо, чугун, сталь).
- Цветные (алюминий, медь, серебро, золото, платина и др.).
Драгоценные металлы выделены в отдельную категорию и помимо применения в ювелирной отрасли, они являются основой мирового финансового рынка.
При упоминании самых дорогих металлов, многие могут подумать о наиболее популярных драгоценных минералах: золоте или платине. На самом деле на мировых сырьевых биржах есть гораздо более ценные варианты. Стоимость металлов зависит от многих факторов. Наибольшее влияние на цену оказывает количество мировых запасов и сложность добычи.
Представляем рейтинг из 10 самых дорогих металлов в мире. Их стоимость быстро меняется на биржах, поэтому указаны приблизительные цены на 2021-й год.
Рейтинг | Стоимость |
1. Родий | 29000$/унция |
2. Иридий | 6000$/унция |
3. Палладий | 2900$/унция |
4. Золото | 1800$/унция |
5. Рений | 1300$/унция |
6. Платина | 955$/унция |
7. Рутений | 700$/унция |
8. Осмий | 400$/унция |
9. Серебро | 25$/унция |
10. Скандий | 0.1$/унция |
Самый стойкий металл
Самым стойким металлом считается иридий — его невозможно растворить ни в одной кислоте. Из-за стойкости, этот металл используется в Международном бюро мер и весов — из него создан эталон килограмма. Этот цилиндр из иридия необходим для того, чтобы у всех стран было единое представление о том, сколько именно должен весить килограмм. Это важно, потому что любое отклонение может стать причиной неисправности в самолётах и кораблях и, впоследствии, серьезной катастрофы.
Иридий — показатель того, сколько должен весить килограмм
Также иридий используется при изготовлении денег. Например, в африканской стране Руанде была выпущена иридиевая монета номиналом 10 руандийских франков. Можно сказать, что это самая устойчивая к химическому воздействию монета. Повредить ее можно разве что кину в сосуд со фтором — сильнейшим окислителем. Но разрушительная реакция начнется только при нагревании до 450 градусов Цельсия.
Самый редкий металл
Франций — самый редкий металл. По расчетам ученых, в земной коре его концентрация равна всего лишь 340 граммам. Получить больше урана можно искусственным путем, но для этого необходимо запускать ядерные реакции.
Франций очень редкий и мало где используется
Франций очень радиоактивен, поэтому на данный момент он практически нигде не используется. Однако, иногда ученые все же используют разновидности франция в ходе научных исследований. Также предпринимались попытки диагностики рака с использованием технологий, где франций тоже был задействован.
Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на наш Telegram-канал. Там вы найдете анонсы свежих новостей нашего сайта!
Самый тяжелый металл
Самым тяжелым металлом из всей таблицы Менделеева считается осмий. Его удивительным свойством является то, что будучи самым тяжелым, на воздухе он становится летучим, ядовитым веществом. Название «осмий» с древнегреческого языка можно перевести как «запах». Такое наименование металлу было дано неспроста — в 1803 году английский химик Смитсон Теннант (Smithson Tennant) на собственном опыте ощутил, что металл пахнет хлором и неприятен настолько, что раздражает горло.
Осмий, кстати, очень красив
Благодаря своей твердости, осмий часто используется в механизмах, а именно в местах, где происходит сильное трение. Также он используется в изготовлении нитей для ламп накаливания. Ядовитые свойства возникают только на открытом воздухе — металл превращается в токсичное вещество тетраоксид осмия, которое вызывает раздражение глаз, поражение верхних дыхательных путей и даже воспаление почек.
Платина
Драгоценный металл, плотный, но мягкий, прекрасно поддающийся обработке. Особую ценность и красоту имеют платиновые украшения, монеты, ордена и медали.
В разные годы этот металл использовали фальшивомонетчики для создания якобы ювелирных сплавов. Сегодня платина применяется и в автомобилестроении, для производства электроники, аэротехники, в медицине, химии, оружейной промышленности.
Металл обладает тугоплавкостью, высокой проводимостью, стойкостью к внешним воздействиям. В последние годы стоимость платины несколько снизилась и составляет примерно 30-40 USD за грамм.
Самый жидкий металл
Ртуть считается самым жидким металлом и, в то же время, одним из самых опасных для человеческого организма. Он практически всегда пребывает в жидком состоянии, потому что температура его плавления равна -38 градусам Цельсия. Именно поэтому этот металл используется в градусниках — при увеличении температуры, жидкость расширяется. Поскольку градусник сделан в виде стеклянной трубочки, расширяться она может только в одном направлении. Чтобы на показатели градусника не влияли другие условия вроде атмосферного давления, из трубочки выкачан воздух.
Несмотря на свою опасность, ртуть используется даже в повседневных вещах
В средневековье считалось, что при смешивании ртути, серы и загадочного «философского камня» можно получить чистое золото. Поэтому внимания этому металлу уделялось очень много. С средние века получить из ртути золота никому не удалось, но это стало под силу ученым в 1947 году — они поместили 100 миллиграмм ртути в атомный реактор и получили 35 микрограмм золота. Вот и второе удивительное свойство ртути — его можно превратить в золото, но это слишком дорогой процесс.
Искусственные элементы:
Калифорний
$6 500 000 за грамм
Существуют несколько изотопов калифорния, наибольшее практическое применение имеет калифорний-252. Радиоактивный калифорний стоит особняком даже в ряду самых дорогих металлов. Это объясняется как его огромной ценой, так и особыми свойствами. Энергия, выделяемая одним граммом калифорния, сопоставима с мощностью обычного ядерного реактора.
Ежегодно производится несколько миллиграммов металла, а общее количество произведенного за все годы калифорния не превышает 5 граммов. Основное применение — научные исследования в области ядерной физики и медицина.
Самый легкий металл
Звание самого легкого металла, по праву достается литию. Он окрашен в серебристо-белый цвет и настолько мягок, что легко режется ножом. Так как он является самым легким металлом в таблице Менделеева, при попадании в воду он всплывает на поверхность.
А вот и он — литий
Для многих это может стать открытием, но устройство с литием вы прямо сейчас можете держать в руке — это ваш смартфон. В мобильных устройствах используются литиевые аккумуляторы, которые компактны, но обеспечивают работу устройств от одного заряда только на протяжении нескольких дней. Ученые пытаются улучшить показатели литий-ионных батарей, но пока это им никак не удается.
Возможно, в будущем вместо литий-ионных батарей будут использоваться совершенно другие аккумуляторы. Какие? Читайте в этом материале.
Топ-10 самых дорогих драгоценных металлов на планете
Чаще всего в истории ценности измеряли в золотом эквиваленте. Золото входит в десятку ценнейших драгметаллов планеты, но не оно возглавляет список. Самые дорогостоящие металлы — на порядки ценнее золота — не используются для изготовления ювелирных украшений, не так распространены и известны.
Давайте посмотрим на рейтинг. Данные актуальны на ноябрь 2022 и примерны из-за колебаний курса. В 2011 платина была дороже палладия, а цена золота — в полтора раза выше нынешней.
Место в рейтинге | Металл | Стоимость, USD за 1 г |
10 | Серебро (Au) | ~ 0,5 |
9 | Рутений (Ru) | ~ 9 |
8 | Осмий (Os) | ~ 13 |
7 | Платина (Pt) | ~ 25 |
6 | Палладий (Pd) | ~ 39 |
5 | Золото (Au) | ~ 40 |
4 | Иридий (Ir) | ~ 48 |
3 | Родий (Rh) | ~ 84 |
2 | Осмий-187 (187Os) | ~ 200 тыс. |
1 | Калифорний-252 (252Cf) | ~ 250 млн |
Остановимся на лидере рейтинга — самом дорогом элементе. Его стоимость измеряется сотнями миллионов долларов. В рублях это число — 16 604 750 000 — скорее похоже на пароль от Wi-Fi, чем на цену. 1 мг калифорния стоит столько же, сколько 9 трехкомнатных квартир в историческом центре Таганрога с панорамными окнами и евроремонтом.
Рутений
«Русский» металл, отделен из платиновых руд в 1844 году ученым К.Клаусом, преподавателем Казанского университета. Отсюда и название. Наибольшую ценность представляет в составе сплавов, поскольку сам металл обладает высокой тугоплавкостью и износостойкостью. Температура плавления достигает 2334°С.
Используется для изготовления электроконтактов, измерительных приборов, печатных схем, в ювелирном деле и химической промышленности. Некоторые изотопы рутения используют для облучения онкобольных. Стоимость 1 грамма рутения – в пределах 2 USD.
Родий
Еще один «собрат» палладия, полученный Волластоном из платиновых руд. Родий прекрасно отражает электромагнитное излучение, имеет не только высокую температуру плавления (1966 °С), но и антиокислительные свойства, высокую плотность и твердость, характерный блеск.
В год добывают всего 30 тонн данного металла, в основном в России, ЮАР, Канаде и Колумбии, а используют в автомобильной промышленности для создания фар и зеркал, в ядерной энергетике для производства оборудования и реакторов, в гальванике и ювелирном деле, для конечной обработки покрытий и изделий. Купить один грамм родия можно за 30 USD, хотя некоторые источники утверждают, что цена металла достигает и 200 USD.
Почему так дорого?
Цена формируется по результатам торгов на Лондонской бирже — это центральный рынок купли-продажи металлов. Биржа существует с 1877 года. Тогда котировались только олово и медь.
Стоимость натуральных металлов также зависит от географического расположения месторождения, сложности добычи, удаленности от мест переработки, потребностей рынка. В цену закладываются логистические расходы, наценки всех звеньев цепочки (тех, к кому попадают металлы на пути к конечному потребителю).
Серебро
Один из распространенных природных металлов, который добывается в виде чистых самородков. Ценится за свои качества – самая высокая тепло- и электропроводность, способность уничтожить около 700 разновидностей вредоносных микроорганизмов. Температура плавления — 962°С.
Сферы использования – изготовление электрооборудования и высокоточной электроники, стоматологических протезов, ювелирных украшений, очистительных фильтров.
В качестве высокотехнологической добавки, серебро входит в составы различных сплавов для создания более прочных и устойчивых к внешним воздействиям материалов. Стоимость 1 грамма серебра – от 0,5 до 1 USD.
Польза и применение калифорния-252
Несмотря на колоссальную стоимость и сложность изготовления калифорния, его производство оправдывает себя — ему нет аналогов.
Источник нейтронов
Суть работы ядерного реактора — самоподдержание цепной реакции деления атомов, сопровождающейся выделением энергии. И самый дорогой металл мира — Калифорний обладает уникальными для этого свойствами: один его грамм выделяет 2,3 биллиона (2,3×1012) нейтронов в секунду. Нейтронное излучение такой мощности присуще целому реактору «традиционной» системы.
Научные исследование микро- и макромира
Калифорний предоставляет ученым огромные возможности. Разница между масштабами работ, в которых он используется, поражает: это и разработки, посвященные исследованию космоса (ближнего и дальнего), и изучение атомов веществ.
Прикладная наука
В более конкретных областях науки этот элемент тоже полезен. Его применение обходится дорого, но дает очень точные результаты. С его помощью стали возможны:
Нейтронно-активационный анализ, количественный и качественный, исключительно точный, — тот самый, что выступил в пользу гипотезы об отравлении Наполеона, обнаружив в срезанной за день до смерти пряди волос бывшего императора мышьяк.
Нейтронная радиография — метод неразрушающего исследования материала, изначально применявшийся для распознавания состава руды — минералов и сплавов.
Повседневная практика
Индустрии, где применяется самый дорогой металл, многообразны: это металлургия, химическая, нефтяная и угольная промышленности. С калифорнием мы можем находить повреждения в корпусах самолетов, океанских лайнеров и атомных реакторов.
Может Cf служить и безопасности: нейтронная радиография способна найти наркотики в запаянной патронной гильзе и взрывчатку на дне грузового вагона, тем самым спасая сотни и тысячи жизней.
Медицина
Спасает жизни дорогой калифорний и онкологическим больным. В 1960-х началось изучение воздействия калифорния-252 на злокачественные опухоли. Проводились эксперименты и исследования — сначала на китайских хомячках, потом и на людях. Сейчас 252 изотоп успешно используют в радиологической терапии новообразований — это дорого, но действенно.
Тайны древности и волосы Наполеона
Радиография используется для определения возраста предметов искусства и древнего быта. Благодаря нейтронным технологиям подделка произведений скульптуры и живописи становится все более трудноосуществимой.
Но вернемся к Бонапарту. Нейтронно-активационный анализ показал, что содержание мышьяка в пряди его волос превышало физиологическую норму в 13 раз. Предположили, что Наполеон был отравлен. Впрочем, в начале XXI века гипотезу опровергли, выяснив, что волосы хранились в порошке, содержащем мышьяк, а сам Бонапарт страдал прободной язвой и, вероятно, раком желудка. Какая из болезней убила его — неизвестно, но не исключено, что облучение калифорнием спасло бы императора-изгнанника.
Надеюсь, вам было интересно. Подписывайтесь на мои статьи и рассказывайте о них!
Где и как добывают самый дорогой металл
В мире есть всего два предприятия, производящих калифорний. Они находятся на территориях главных ядерных держав мира: НИИАР в российском Димитровграде и Национальная лаборатория Окридж в штате Теннеси, США.
Для получения калифорния мишени из кюрия (тоже дорогого искусственного металла) длительно (от 8 мес. до 1,5 лет) бомбардируют (облучают) нейтронами в ядерном реакторе. Синтез проходит в несколько этапов с образованием новых изотопов и останавливается на калифорнии, ядро которого малочувствительно к облучению и не увеличивает свою массу.
Есть метод, позволяющий вырабатывать калифорний из плутония. Для производства 1 г калифорния требуется 8 лет и 10 кг плутония, который тоже производится только в лабораториях и 40 кг которого достаточно для создания 6 ядерных ракет. Плутоний последовательно метаморфирует в металлы америций, кюрий, берклий и, наконец, в калифорний.
Самый твердый металл
Самым твердым и при этом легким металлом на нашей планете считается титан. Благодаря своим свойствам, он активно используется в авиации и кораблестроении — материал отлично подходит для изготовления корпусов самолетов и кораблей. К тому же, благодаря прочности и легкости, из титана изготавливают бронежилеты. Этот металл безопасен для человеческого организма, поэтому часто применяется в медицине для изготовления инструментов и даже протезов — искусственных частей тела.
Благодаря выдающимся свойствам, словом «титан» называют видеокарты и прочую электронику, чтобы подчеркнуть их мощность
При нагревании, титан начинает поглощать кислород, хлор, азот и другие газы. Благодаря этому удивительному свойству, металл используется в различных фильтрах — пропуская различные газы через нагретые до 600 градусов Цельсия титановые трубки, можно очистить их от примесей. Таким же образом можно очистить воду от кислорода, что особенно полезно в пищевой промышленности. Считается, что содержащийся в воде кислород ухудшает качество некоторых продуктов — как минимум, он может сократить срок годности пива.
Рений
Металл-«рекордсмен». Это самый редчайший химический элемент, встречающийся на Земле. Для отделения всего 100 грамм рения придется потратить около 200 тонн молибдена и меди. При этом, температура плавления рения достигает 3459°С (более высокий показатель только у вольфрама).
Высокая плотность и тугоплавкость предопределяют роль рения – металл используется для создания ракетных установок и всего конструктива, который эксплуатируется при высочайших температурах и интенсивных нагрузках. Купить рений можно только у чилийской компании, а стоимость 1 грамма стартует от 10-12 USD.
Палладий
Редкий и благородный металл платиновой группы. Впервые получен ученым У.Волластоном в ходе экспериментов над созданием коммерчески выгодного способа ковки платины. Палладий назван в честь Афины Паллады, древнегреческой богини мудрости, одной из самых почитаемых богинь в пантеоне.
Свойства палладия – довольно высокая температура плавления 1555 °С, простота в обработке, твердость и плотность. Примерно с 1970 года этот металл стал обязательным компонентом автомобильных катализаторов, широко используется для производства высокоточного оборудования и приборов, в протезировании и ювелирном деле.
Обладает антикоррозийными свойствами и способен «продлевать жизнь» другим металлам. Палладий официально продается на мировых биржах, по цене от 25-30 USD за грамм.
Интересные факты: что ещё дороже золота
Немного интересных фактов: много различных вещей стоят больше золота, например, рог носорога, который можно купить по 110 долларов за грамм. Данная цена обусловлена тем, что добыть его крайне трудно, а животных становится все меньше и меньше. Но ценность рога можно назвать и завышенной, потому что он, в основном, состоит из кератина, который содержится и в человеческих волосах.
Носорог
Антивещество
Антивещество — самая нестабильная субстанция, которую крайне сложно произвести. Является очень мощным веществом, которое позволяет вырабатывать уйму энергии. До конца оно не изучено. Предположительная его стоимость достигает 62 трлн долларов за грамм.
Антивещество
Бриллиант
Бриллиант — это идеально обработанный и доведённый до совершенства алмаз. У него идеальный блеск, идеальные формы, идеальный вид. Стоимость за один грамм доходит до 50 тысяч долларов или более 3 млн рублей.
Бриллиант
Плутоний
Является довольно дорогим веществом из-за слишком сложного процесса создания. Также крайне важен, поскольку используется для изготовления ядерного вооружения и на АЭС.
Плутоний