سبک ترین فلز جهان...!!!

فلزات نقش بسیار موثری در زندگی بشر دارند شناخت سبک ترین فلز یا سنگین ترین آن ها می‌تواند 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 می‌گیرند بی شک برای تولید کنندگان، طراحان و حتی صنعتگران 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 می‌شود. 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 می‌شود. 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 می‌شود. از آن جا که این فلز بسیار واکنش پذیروآتش‌گیر است، آن را در زیر روغن صنعتی و نفت قرارمی‌دهند.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 می‌شود.

لیتیم با عنوان سبک ترین فلز دنیا در موارد مختلف از جمله شیشه و سرامیک هایی که در برابر گرما از خود پایداری نشان می‌دهد و همچنین در آلیاژهایی که در فضا پیماها به کار می‌روند نیز استفاده می‌شود. دلیل این استفاده نیز مقاومت بالای آن نسبت به وزن است. ظاهراً این طور به نظر می‌رسد که همه ی جانداران از جمله انسان، حیوانات و گیاهان از مصرف لیتیم بی نیازهستند. در واقع این طور نیست، وجود لیتیم در انواع نمک‌ها باعث حضورهرچند کم رنگ سبک ترین فلز دنیا در اندام های سایرجانداران شده است. لیتیم بر روی اعصاب انسان تاثیر گذاشته و به عنوان دارو در درمان اختلالات دو قطبی نیز استفاده می‌شود.

ویژگی های لیتیم به عنوان سبک ترین فلز

همان طور که قبلاً اشاره کردیم فلزلیتیم 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 جداسازی لیتیم انجام شد. دانشمندان معمولاً فلزهای قلیایی را در بافت گیاهان کشف می‌کردند. 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 می‌شود.

یکی دیگر از خصوصیات بارز و ویژه ی لیتیم این است که سبک ترین 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 می‌شوند. همین فعالیت و واکنش پذیری بسیار بالا باعث شده که در طبیعت به شکل آزاد یافت نشود در صورتی که لیتیم را بر روی شعله های آتش بگیرید ایجاد شعله هایی با رنگ زرشکی بسیار زیبایی را باعث می‌شود. اگرکه 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 بیشترعناصر دیگر است. از این رو از لیتیم در ساخت آند باتری ها استفاده می‌شود.
• 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 می‌شود.
• توانایی جذب رطوبت بالا توسط لیتیم کلرید و لیتیم برمید باعث شده که ازاین عنصربه کرات در خشک کننده ها استفاده شود.
• از خاصیت لیز کنندگی بالای آن در دمای بالا برای مقاصد گوناگونی استفاده می‌شود.
• 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 ازاین خاصیت لیتیم در ساخت شیشه های ۲۰۰ اینچی موجود در تلسکوپ زیر دریایی ها و فضا پیما ها استفاده می‌شوند.
• یکی دیگر از کاربرد های آن خارج کردن هوا از دی اکسید کربن است.

• خاصیت آلیاژ سبک ترین فلز با فلزات دیگر نظیر‌آلومینیوم مس،کادمیم،منگنز ترکیب شده و در صنایعی نظیر ساخت قطعات هواپیما های بلند پرواز استفاده می‌شود.
• 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 می‌شود.
• 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 آنها کم است. بنابراین لفظ سبک ترین فلز معمولا به آلیاژهایی مانند منیزیم و آلومینیوم داده شده و علت این امر کاربرد زیاد آن در سازه ها و عملیاتی است که احتیاج به کاهش وزن وجود داشته باشد.گفته می‌شود برای عنوان سبک ترین فلز، ۱۴ گزینه بیان شده است که پرکاربرد‌ترین آنها پس از آلومینیوم و منیزیم، بریلیم و تیتانیوم هستند. آلومینیوم به عنوان سومین عنصر فراوان در پوسته ی زمین به شمار می‌رود، همچنین منیزیم و تیتانیوم نیز در بین فراوانی فلزات رتبه هشتم و نهم را دارند.البته بریلیم در دسته سبک ترین فلز کمیاب تر از بقیه نیز است.

کاربرد فلزات سبک دیگر

کاربرد سبک ترین فلز یا فلزات به شکل کلی در صنایع به سه دسته تقسیم می‌شوند معمولاً از سبک ترین فلز در ساخت صنعت حمل و نقل، لوازم الکترونیکی و تفریحی ورزشی استفاده می‌شود. در سال های اخیر استفاده از فلزات سبک در انواع سازه ها رشد چشمگیری داشته است. استفاده از این فلزات باعث می‌شود 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 می‌گیرند. در ۵۰ سال اخیر کاربرد این فلزات را در صنایع هوایی مشاهده کرده ایم. در ابتدا از فلزات سبک در صنعت هوایی استفاده می‌کردند اما با مرور زمان این فلزات در موارد گوناگون نیز مصرف شدند. معمولاً از آلومینیوم در صنایع خودروسازی استفاده کرده و سعی می‌شود آن را جایگزین آهن و چدن نمایند.

در بین سبک ترین فلزات تیتانیوم ارتباط بسیار خوبی با صنعت هوا فضا داشته و همچنین در فضا هایی که با دمای بالا سروکار دارد نیز استفاده می‌شوند. 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 شیمیایی قرار بگیرد. تیتانیوم در علوم دیگری مانند مهندسی پزشکی و فرآوری مواد غذایی استفاده می‌شود. منیزیم که جزو دسته سبک ترین فلزات است با دارا بودن قابلیت استحکام به وزن بالا جایگزین مناسبی برای فولاد در قطعات گوناگون محسوب می‌شود. 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.

بریلیم درعین سختی بالا خاصیت الاستیک نیز دارد، این ویژگی سبب شده که از آن برای ساخت ژیروسکوب ها و سیستم های هدایت داخلی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از برلیوم به عنوان سبک ترین فلز استفاده های زیادی نیز می‌شود 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....

جهت مشاهده لیست تامین کنندگان مقاطع فولادی به وب سایت فولاد 24 مراجعه نمایید.

منبع: گروه تامین محتوای فولاد 24