سه رقیب برای عنوان مستحکم‌ترین فلز در جهان

تنگستن

تنگستن فلزی خاکستری رنگ است و اکثراً به فرم ترکیب و در ترکیب با انواع دیگر از عناصر شیمیایی وجود دارد. تنگستن دارای چگالی بالایی بوده و 3/19 برابر چگال‌تر از آب و 71 درصد چگال‌تر از سرب می‌باشد. همچنین چگالی بیشتری نسبت به فلز اورانیوم دارد. از آن‌جا که عمدتاً دارای ناخالصی‌های جزئی می‌باشد، تنگستن خالص در فرم عنصری آن شکل‌پذیری بهتری داشته و به طور گسترده در کاربردهای الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. آلیاژهای تنگستن نیز در ساخت رشته‌های لامپ‌های نوری تابان، لامپ‌های اشعه X و در ساخت آلیاژهای فوق العاده استفاه می‌شود.
 

اوسمیم

اوسمیم یک فلز واسطه متعلق به خانواده پلاتین است و به عنوان یکی از چگال‌ترین عناصر موجود در طبیعت در نظر گرفته می‌شود. چگالی اسمیم دو برابر سرب است و نسبت به ایریدیم نیز تاحدی چگال‌تر می‌باشد. چگالی این فلز برابر 59/22 گرم بر سانتی‌متر مکعب می‌باشد. اوسمیم به رنگ خاکستری مایل به آبی است، هر چند که برخی مواقع انواع خاکستری مایل به سیاه آن نیز موجود می‌باشد، فلزی بسیار سخت و شکننده است و دارای نقطه ذوب بسیار بالایی می‌باشد. این موضوع باعث شده که پردازش آن بسیار مشکل باشد. اوسمیم فلزی بسیار درخشان است و حتی در شب درخشندگی و زیبایی خاصی دارد.
 

تیتانیم

اگرچه تیتانیم دارای چگالی پایین‌تری نسبت به تنگستن و اوسمیم است، اما این فلز به جهت استحکام بالا، نسبت بالای استحکام به وزن، شکل‌پذیری بالا،  مقاومت به خوردگی و نقطه‌ی دوب بالای آن شناخته شده است. نقطه ذوب تیتانیم بیش از 1650 درجه سانتی‌گراد است. این فلز دارای توانایی نسبتاً پایین‌تری جهت هدایت گرما و برق بوده و دارای خواص پارامغناطیسی نیز می‌باشد. تیتانیم به رنگ نقره‌ای بوده و درجات تجاری آن دارای استحکام کششی حدود 63000 پوند بر اینچ مربع می‌باشند.
 

خواص فلزات

فلز شیئی است که دارای برخی خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه‌ است که آن را از عناصر دیگر متمایز کرده و به عنوان یک فلز معرفی می‌کند. یک فلز می‌تواند یک عنصر خالص، ترکیب و یا آلیاژ باشد و مشخص‌ترین ویژگی آن توانایی هدایت الکتریکی با از دست دادن آسان الکترون‌ها و تشکیل یون‌های مثبت می‌باشد. هر عنصر شیمیایی که دارای همه‌ی خواص زیر باشد، به عنوان فلز شناخته می‌شود. این خواص منحصر به فرد در زیر تحت عنوان خواص فیزیکی و شیمیایی طبقه بندی شده‌اند.
 

خواص فیزیکی:

خواص فیزیکی منحصر به فرد فلزات به شرح زیر می‌باشد:
* چگالی بالا: عناصر، ترکیبات و آلیاژهای فلزی دارای چگالی بالایی هستند که این موضوع بدین معنی است که آن‌ها بر روی سطح آب شناور نمی‌مانند.
* نقطه ذوب بالا: فلزات نیازمند دماهای بسیار بالا به منظور ماندن به حالت مایع می‌باشند. جیوه تنها فلزی است که حتی هنگامی‌که در دمای اتاق نگه داری می‌شود نیز به فرم مایع می‌باشد. در واقع، نقطه ذوب جیوه حدود 40 درجه سانتی‌گراد است که بالا‌تر از دمای اتاق می‌باشد.
* درخشندگی: فلزات و اشیاء فلزی هنگامی‌که شدت‌های نور بالا با سطح آن‌ها برخورد می‌کند، به شکل اشیاء نورانی مشاهده می‌شوند.
* هدایت الکتریکی بالا: فلزات هدایت کننده‌های عالی الکترسیته بوده و همین دلیل استفاده‌ی گسترده سیم‌های مسی در لوازم الکتریکی و ماشین آلات می‌باشد.
* هدایت گرمایی بالا: فلزات هدایت کننده‌های خوب گرما بوده و این موضوع می‌تواند در سرعت هدایت گرما توسط آنها در هنگام تماس با آتش یا هر شیء داغ دیگر مشاهده شود.
* شکل‌پذیری: به جز جیوه، همه‌ی فلزات در مقابل اعمال نیرو به شکل ورقه‌هایی در آمده و تحت تنش شکسته نمی‌شوند.
* خواص شیمیایی: مهم‌ترین ویژگی شیمیایی فلزات، توانایی آن‌ها به منظور تشکیل یون‌های مثبت یا کاتیون‌ها توسط از دست دادن الکترون‌ها می‌باشد. ویژگی دیگر برخی فلزات مانند آهن، نقره، مس، روی و نیکل این است که آن‌ها با اکسیژن اتمسفری واکنش داده و اکسیدهایی را بر روی سطح خود تشکیل می‌دهند. این لایه اکسید همان چیزی است که ما به عنوان زنگ بر روی آهن و لکه‌های تیره بر روی نقره مشاهده می‌کنیم. یک فلز می‌تواند یک عنصر خالص، ترکیب و یا آلیاژ باشد فلزات خاصی مانند طلا، پلاتین، پالادیم در هیچ حالتی با اکسیژن واکنش نمی‌دهند، در حالی‌که در برخی دیگر از فلزات مانند آلومینیوم، منیزیم و تیتانیوم، تحت برخی شرایط اکسیداسیون‌های بازی به صورت تشکیل یک لایه‌ی محافظ بر روی سطوح آنها قرار گرفته و از خوردگی فلزات جلوگیری می‌کند. اکسیدهای فلزی ماهیت بازی دارند، در حالی‌که اکسیدهای غیر فلزی ماهیت اسیدی دارند.
 
سه فلز ذکر شده در شروع این مقاله مهم‌ترین فلزات در جهان می‌باشند. همان طور که از بررسی خواص این فلزات مشاهده کردید، یک فلز ممکن است استحکام بالا و چگالی پایینی داشته باشد، در حالی‌که فلزی دیگر دارای چگالی بالایی باشد، به همین دلیل هیچ فلزی همه‌ی مزایا را با هم در اختیار ندارد. اما بر اساس بررسی‌های صورت گرفته، قوی‌ترین فلز در طبیعت فلز طلا می‌باشد که حتی قدرتمندترین و تاثیرگذارترین مردان تاریخ نیز به دنبال جذابیت و زرق و برق آن از این فلز استفاده می‌کردند.
 
لازم به ذکر است عقیده بر این است که تیتانیوم فلزی برتر در صنایع پیشرفته محسوب می‌شود که از آن به طرز فزاینده ای در تولید پروتزها و مفاصل مصنوعی استفاده می‌شود. این فلز بسیار مستحکم، مقاوم و غیرسمی است. اما حالا دانشمندان دانشگاه رایس در آمریکا با ترکیب طلا و تیتانیوم از آلیاژ فلزی منحصر به فردی رونمایی کرده‌اند که مهمترین ویژگی آن استحکام خیره کننده‌اش است.
 
امیلیا موروسن که هدایت دانشمندان در این پروژه را بر عهده دارد می گوید: آنچه که ما تولید کرده ایم بین ۳ تا ۴ بار سخت‌تر از فولاد است.
 
استفاده از ترکیب مشخصی از تیتانیوم و طلا در این آلیاژ اوج هنرنمایی به کار رفته در تولید آن به حساب می‌آید. آنها در این ترکیب به ازای هر ۳ واحد تیتانیوم، یک واحد طلا به کار گرفته‌اند.
 
منبع: Ishani Chatterjee Shukla - ScienceStruck