فولاد 24 مرکز تجارت آنلاین فلزات

بزرگترین بازار اینترنتی آهن و فولاد

سبک ترین فلز جهان...!!!

به سنگینی نام فلز به سبکی پر... تصور فلز همیشه در ذهن ما به شکل ماده ای جامد، سنگین و البته سخت ترسیم شده است. ولی امروزه محققان موفق به شناخت سبک ترین فلزات نیز شده اند. بی شک چنین فلزاتی سبب بروز انقلاب بزرگی در صنایعی چون پزشکی، خودروسازی و دیگر صنایع وابسته خواهند شد.

سبک ترین فلز جهان...!!!

فلزات نقش بسیار موثری در زندگی بشر دارند شناخت سبک ترین فلز یا سنگین ترین آن ها می تواند بسیار حائز اهمیت و البته جالب باشد. تصور اینکه هر فلزی کاربردی در زندگی ما، بتواند آنقدر سبک باشد که بیشتر مشکلات وابسته به آن حل شوند بسیار خیال برانگیز و شگفت آور خواهد بود. اینکه سبک ترین فلز کدام است و چه کاربردی در زندگی انسان ها دارد و کدام فلزات در دسته فلزات سبک قرار می گیرند بی شک برای تولید کنندگان، طراحان و حتی صنعت گران بسیار مهم خواهد بود. در حال حاضر فلزات اعم از سبک و سنگین در همه ی وجوه زندگی انسان ها کاربرد دارند .تلاش کردیم تا به شکل خلاصه در این مقاله فلزات سبک کاربردی را به شما بشناسانیم. در حقیقت این مقاله در مدت زمانی کمتر از چند دقیقه اطلاعاتی معادل یک مقاله سنگین علمی در این خصوص به شما ارائه خواهد داد. با ما همراه باشید.

مهمترین عناوین این مقاله:

  • سبک ترین فلز جهان را بشناسیم...
  • ویژگی های لیتیم به عنوان سبک ترین فلز
  • کاربرد های مختلف لیتیم
  • دیگر فلزات سبک جهان
  • کاربرد فلزات سبک دیگر

سبک ترین فلز جهان را بشناسیم...

در دنیای فلزات عنوان سبک ترین فلز به لیتیم اطلاق می شود. لیتیم یک فلز قلیایی با رنگ سفید و نقره ای است. عدد اتمی لیتیم سه است. این فلز در حالت استاندارد دما و فشار به عنوان سبک ترین فلز همچنین کم چگالی ترین عنصر محسوب می شود. عنصر لیتیم بسیار فعال و اکتیو است این ویژگی باعث شده که این عنصر به شکل آزاد در طبیعت یافت نشود. سبک ترین فلز دنیا در سال ۱۸۱۷ توسط یک شیمیدان سوئدی کشف شده است. معادن حاوی سنگ لیتیم معمولا در مناطقی از آفریقا و آمریکای جنوبی یافت می شود. از آن جا که این فلز بسیار واکنش پذیر و آتش گیر است، آن را در زیر روغن صنعتی و نفت قرار می دهند. واکنش پذیری بالای لیتیم باعث شده است که همیشه به عنوان بخشی از ترکیبات شیمیایی که معمولا یونی نیز هستند به شمار رود. نکته ی جالب در مورد سبک ترین فلز دنیا این است که این فلز به سرعت در آب حل شده به همین دلیل در آب اقیانوس ها وجود داشته، به شکل نمک و رس یافت می شود.

سبک ترین فلز

لیتیم با عنوان سبک ترین فلز دنیا در موارد مختلف از جمله شیشه و سرامیک هایی که در برابر گرما از خود پایداری نشان می دهد و همچنین در آلیاژهایی که در فضا پیماها به کار می روند نیز استفاده می شود. دلیل این استفاده نیز مقاومت بالای آن نسبت به وزن است. ظاهراً این طور به نظر می رسد که همه ی جانداران از جمله انسان، حیوانات و گیاهان از مصرف لیتیم بی نیاز هستند. در واقع این طور نیست، وجود لیتیم در انواع نمک ها باعث حضور هر چند کم رنگ سبک ترین فلز دنیا در اندام های سایر جانداران شده است. لیتیم بر روی اعصاب انسان تاثیر گذاشته و به عنوان دارو در درمان اختلالات دو قطبی نیز استفاده می شود.

ویژگی های لیتیم به عنوان سبک ترین فلز

همان طور که قبلاً اشاره کردیم فلز لیتیم در سال ۱۸۱۷ توسط Arfvedson کشف شد، او زمانی به کشف این ماده دست یافت که مشغول تجزیه و تحلیل مواد بود. برای اولین بار با استفاده از روش الکترولیز اکسید عملیات جدا سازی لیتیم انجام شد. دانشمندان معمولاً فلزهای قلیایی را در بافت گیاهان کشف می کردند. اما این بار لیتیم یا سبک ترین فلز دنیا در مواد معدنی کشف شده و از این رو نام لیتیم را برای آن برگزیدند. این فلز در حالت عادی به شکل بسیار نرم و با رنگ نقره ای یا سفید و خاکستری است. این فلز در تماس با هوا به سرعت اکسید شده و کدر می شود.

سبک ترین فلز

یکی دیگر از خصوصیات بارز و ویژه ی لیتیم این است که سبکترین فلز دارای چگالی است که نیم چگالی آب است. عنصر لیتیم مانند همه عناصر یا فلزات قلیایی نسبت به آب واکنش نشان داده و در آن حل می شوند. همین فعالیت و واکنش پذیری بسیار بالا باعث شده که در طبیعت به شکل آزاد یافت نشود در صورتی که لیتیم را برروی شعله های آتش بگیرید ایجاد شعله هایی با رنگ زرشکی بسیار زیبایی را باعث می شود. اگ رکه شدت گرما بالا برود لیتیم با شعله های سفید و درخشان خواهد سوخت.

کاربرد های مختلف لیتیم:

  • گرمای لیتیم یا سبک ترین فلز دنیا بسیار بالاتر از بیشتر عناصر دیگر است. از این رو از لیتیم در ساخت آند باطری ها استفاده می شود.
  • لیتیم در درمان بیماری های متضاد و دو قطبی نیز کاربرد داشته که این عمل به کمک نمک‌های لیتیم، مثل کربنات لیتیم و سیترات لیتیم که به عنوان تثبیت کننده ی حالت ها است انجام می شود.
  • توانایی جذب رطوبت بالا توسط لیتیم کلرید و لیتیم برمید باعث شده که از این عنصر به کرات در خشک کننده ها استفاده شود.
  • از خاصیت لیز کنندگی بالای آن در دمای بالا برای مقاصد گوناگونی استفاده می شود.
  • سبک ترین فلز یا لیتیم به عنوان عامل آلیاژ ساز در تولید ترکیبات آلی نقش داشته و این موضوع باعث شده که در کاربرد های اتمی نقش موثری را ایفا کند.
  • استفاده از لیتیم در ساخت شیشه و سرامیک معمولا از این خاصیت لیتیم در ساخت شسشه های ۲۰۰ اینچی موجود در تلسکوپ زیر دریایی ها و فضا پیما ها استفاده می شوند.
  • یکی دیگر از کاربرد های آن خارج کردن هوا از دی اکسید کربن است.

لیتیم

  • خاصیت آلیاژ سبک ترین فلز با فلزات دیگر نظیر آلومینیوم مس، کادمیم، منگنز ترکیب شده و در صنایعی نظیر ساخت قطعات هواپیما های بلند پرواز استفاده می شود.
  • همان طور که مکرر اشاره کردیم لیتیم یا سبک ترین فلز دنیا به شکل آزاد در طبیعت وجود نداشته این فلز معمولا به صورت ترکیب با یک یا چند عنصر دیگر موجود است.
  • این فلز قسمت کمی از سنگ های آذرین را تشکیل داده و معمولا در شوراب های طبیعی وجود دارد.
  • لیتیم یا سبک ترین فلز نیز مانند دیگر فلزهای قلیایی در لایه ظرفیت خود تنها یک الکترون داشته که تمایل دارد آن را از دست داده و به کاتیون تبدیل شود. به همین جهت از لیتیم به عنوان یک رسانای مناسب در جریان برق و گرما استفاده می کنند.
  • لیتیم بسیار نرم و انعطاف پذیر بوده و این قابلیت را داشته که با چاقو به راحتی بریده شود. خاصیت اکسید شدن بالای آن باعث شده که به سرعت لایه ی سفید-نقره ای آن در معرض هوا اکسید شده و تیره می شود.
  • لیتیم یا سبک ترین فلز در میان انواع فلزات دارای یکی از پایین ترین نقاط جوش یعنی ۱۸۰ درجه سانتی گراد است. اما نکته ی جالب اینکه در میان فلزهای قلیایی لیتیم بالاترین نقطه ی جوش را دارد.

دیگر فلزات سبک جهان

سبک ترین فلز یا light metal به فلزاتی اطلاق می شود که چگالی نسبی آن ها کم است. بنابراین لفظ سبک ترین فلز معمولا به آلیاژهایی مانند منیزیم و آلومینیویم داده شده و علت این امر کاربرد زیاد آن در سازه ها و عملیاتی است که احتیاج به کاهش وزن وجود داشته باشد. گفته می شود برای عنوان سبک ترین فلز، ۱۴ گزینه بیان شده است که پرکاربرد ترین آن ها پس از آلومینیوم و منیزیم، برلیم و تیتانیوم هستند. آلومینیوم به عنوان سومین عنصر فراوان در پوسته ی زمین به شمار می رود، همچنین منیزیم و تیتانیوم نیز در بین فراوانی فلزات رتبه هشتم و نهم را دارند.البته برلیم در دسته سبک ترین فلز کمیاب تر از بقیه نیز است.

سبک ترین فلز

کاربرد فلزات سبک دیگر

کاربرد سبک ترین فلز یا فلزات به شکل کلی در صنایع به سه دسته تقسیم می شوند معمولاً از سبک ترین فلز در ساخت صنعت حمل و نقل، لوازم الکترونیکی و تفریحی ورزشی استفاده می شود. در سال های اخیر استفاده از فلزات سبک در انواع سازه ها رشد چشمگیری داشته است. استفاده از این فلزات باعث می شود که مقدار زیادی از وزن سازه ها کاهش پیدا کند. معمولا از سبک ترین فلزات در ناوگان حمل نقل به ویژه هوا فضا نیز بهره می گیرند. در ۵۰ سال اخیر کاربرد این فلزات را در صنایع هوایی مشاهده کرده ایم. در ابتدا از فلزات سبک در صنعت هوایی استفاده می کردند اما با مرور زمان این فلزات در موارد گوناگون نیز مصرف شدند. معمولاً از آلومینیوم در صنایع خودروسازی استفاده کرده و سعی می شود آن را جایگزین آهن و چدن نمایند.

سبک ترین فلز

در بین سبک ترین فلزات تیتانیوم ارتباط بسیار خوبی با صنعت هوا فضا داشته و همچنین در فضا هایی که با دمای بالا سرو کار دارد نیز استفاده می شوند. یکی دیگر از کاربرد های تیتانیوم که آن را در زمینه استفاده در صنعت شیمیایی محبوب کرده است ویژگی مقاومت بالای آن در برابر خوردگی است و همین امر باعث شده تا مورد توجه صنایع شیمایی قرار بگیرد. تیتانیوم در علوم دیگری مانند مهندسی پزشکی و فرآوری مواد غذایی استفاده می شود. منیزیم که جزو دسته سبک ترین فلزات است با دارا بودن قابلیت استحکام به وزن بالا جایگزین مناسبی برای فولاد در قطعات گوناگون محسوب می شود. البته شکل پذیری و انعطاف منیزیم در دمای پایین در مقایسه با آلومینیوم بسیار کمتر بوده و همین باعث محدودیت استفاده از آن نیز شده است.

سبک ترین فلز

برلیم در عین سفتی بالا خاصیت الاستیک نیز دارد، این ویژگی سبب شده که از آن برای ساخت ژیرسکوب ها و سیستم های هدایت داخلی مورد استفاده قرار می گیرند. از برلیوم به عنوان سبک ترین فلز استفاده های زیادی نیز می شود که ساخت شیلدهای حرارتی و قطعات تشکیل دهنده سازه های موشکی همچنین در پنجره های لوله های انتقال دهنده ی اشعه ی ایکس نیز کاربرد دارند. سبک ترین فلزات معمولا برای کاربرد های مختلف به کار رفته و موجب پیشرفت جامعه ی بشری خواهند شد.

در نهایت مستند ویدیویی را برای شما آماده کرده ایم تا با هم به تماشای این فلزات شگفت انگیز بنشینیم....

 

منبع: گروه تامین محتوای فولاد24

دیدگاه ها