Stručná encyklopedie kovů

V roce 1802 objevil německý astronom Heinrich Olbers asteroid a pojmenoval ho Pallas na počest Athény Pallas (nyní, poté, co byl Ceres překlasifikován na trpasličí planetu, je Pallas největším asteroidem). O rok později rozpustil Angličan William Wollaston platinovou rudu v lučavce královské a pomocí nepříliš dlouhého řetězce reakcí z ní izoloval nový chemický prvek, kov. Wollaston zřejmě respektoval alchymistickou korelaci kovů a nebeských těles a dal svému objevu jméno „palladium“.

Trvalo poměrně dlouho, než se pro tento kov našlo využití. Mnoho let po jeho objevení se ukázalo, že palladium je dobrým katalyzátorem pro adiční reakce vodíku v organické chemii. Proto právě s použitím tohoto kovu probíhá většina reakcí hydrogenace tuků (například takto se získává margarín).

Palladium se hodí i do elektroniky, do kondenzátorů. Ne nadarmo je však považováno za drahý kov. Má jedinečnou vlastnost: přidejte ke zlatu setinu palladia – a slitina změní barvu na stříbro. Takto se získává bílé zlato. Raží se z něj mince. Numismatici si cení takové vzácnosti, jako jsou „olympijské“ pětadvacetirublové mince vyrobené z palladia.

Kde můžete najít: Vodíkové lahve, margarín, lékařské nástroje, mince (s palladiem), elektronické desky, výfuky automobilů, snubní prsteny ze světle zlata.

Foto: Shutterstock / Většina reakcí hydrogenace tuků probíhá za použití palladia. Takto se například získává margarín.

Platina

Pořadové číslo v periodické tabulce je 78. Atomová hmotnost je 195,1.

Platina byla kdysi považována za šperkařský odpad – ne nadarmo její název v překladu znamená „malé stříbro“. To je však ve španělštině – koneckonců to byli conquistadoři, kdo ji pro evropskou civilizaci objevil. Platinu přivezli z Ameriky, kde byla známá od starověku, a považovali ji za nekvalitní stříbro.

V Rusku se od roku 1828 razily z platiny mince v hodnotě 3, 6 a 12 rublů. A nejednalo se o zkušební kopie – o plnohodnotné mince. Nyní je to klenot každé numismatické sbírky.

Kromě numismatiků a klenotníků jsou hlavními spotřebiteli platiny chemici. Platina je vynikajícím katalyzátorem, stejně jako mnoho kovů platinové skupiny. Z platiny se vyrábí i chemické sklo.

A platinové sloučeniny se svého času staly průlomem v boji proti onkologickým onemocněním. Byl to lék cisplatina (komplex chloridu platiny a amoniaku), který se stal prvním účinným lékem proti rakovině.

Kde můžete najít: sklenice s peroxidem vodíku, ponorky, auta, panáky nebo poháry s připájenou platinou, mikroskopické čočky, optická vlákna.

Foto: wikimedia commons / Platinová mince v hodnotě 12 rublů, která byla v oběhu ve druhé polovině XNUMX. století. Klenot pro každou numismatickou sbírku

Rhodium

Pořadové číslo v periodické tabulce je 45. Atomová hmotnost je 102,9.

Jakou barvu má rhodium? Pokud nemáte finanční problémy, vezměte kousek rhodia a rozpusťte ho v lučavce královské. Získáte sytě červenou barvu. To je zřejmě to, co udělal Brit William Wollaston v roce 1803, když objevil rhodium (a jak již víme, i palladium – také s pomocí lučavky královské).

Stejně jako jakýkoli platinový kov je i rhodium vynikajícím katalyzátorem. Dosud pro něj nebyla nalezena žádná náhrada pro průmyslovou výrobu kyseliny dusičné z amoniaku a vzduchu.

Rhodium se také používá k výrobě displejů z tekutých krystalů, pro zrcadla, která fungují s výkonnými lasery; šperky se potahují rhodiem (zvláštní, že na kov platinové skupiny?). Rhodium dokonce našlo uplatnění v jaderném průmyslu: používá se k výrobě detektorů pro měření neutronového toku.

Mimochodem, cena 1 gramu rhodia je 7krát vyšší než cena zlata.

Kde můžete najít: Fluorovodíkové lasery, spektrometry, LCD obrazovky, nádrže s kyselinou dusičnou, kyselina octová.

Foto: Shutterstock / Rhodium se používá při výrobě displejů z tekutých krystalů

Iridium

Pořadové číslo v periodické tabulce je 77. Atomová hmotnost je 192,2.

Jeden ze dvou nejtěžších kovů na Zemi (hustota iridia je 22krát vyšší než hustota vody). Dalo by se považovat i za barevný prvek, nebýt jednoho problému: soli iridia se barví všemi barvami duhy. Asi jste už uhodli? Ano, ano, anglický chemik Smithson Tennant, který ho objevil v roce 1803 současně s osmiem, si vzpomněl, že starořecké iris znamená „duha“.

Na Zemi je velmi málo iridia. Ročně se ho celosvětově vyprodukují jen asi tři tuny. V geologických ložiscích se však nachází jedna vrstva, kde je obsah iridia prudce zvýšený. To je důkaz dopadu asteroidu, který zabil dinosaury.

Navzdory tak malé těžbě je použití iridia velmi rozmanité. Stejně jako ruthenium se iridium používá k výrobě hrotů plnicích per a kilogramový standard se vyrábí ze slitiny platiny a iridia. Slitina iridia s hafniem je materiálem pro palivové nádrže kosmických lodí a nejdéle vydrží zapalovací svíčky iridia, platiny a mědi pro automobilové motory – sto padesát tisíc kilometrů.

Kde můžete najít: auta, palivové nádrže kosmických lodí, drahé hroty per, padající meteorit, kilogramový standard.

Obrázek: creative commons / Grafické znázornění kilogramového standardu vedeného Mezinárodním úřadem pro míry a váhy. Skládá se z 90 % platiny a 10 % iridia.

Ruthenium

Pořadové číslo v periodické tabulce je 44. Atomová hmotnost je 101,1.

Ruthenium je nejvlastenečtější chemický prvek periodické tabulky. Objevil ho v roce 1844 profesor Kazaňské univerzity s velmi ruským jménem, příjmením a patronymem, Karl Karlovič Klaus (ačkoli zde ve skutečnosti žil téměř celý svůj život). Byl pojmenován po zemi, která ho objevila: Ruthenia je latinsky Rusko.

Někteří autoři knih o chemii nazývají ruthenium „nejvíce zbytečným prvkem“. A někdy dokonce škodlivým, i když ušlechtilým. To je částečně pravda: ruthenium vzniklé při radioaktivním rozpadu se hromadí v jaderných reaktorech a je velmi obtížné ho vyčistit (to je skutečně „splněný sen“, protože přesně o tom alchymisté přemýšleli – jak proměnit obecný kov v ušlechtilý).

Ruthenium má však i své výhody. Zaprvé, výrazně zvyšuje odolnost elektrických kontaktů proti opotřebení při nízkých proudech. Dosud nebylo vynalezeno nic lepšího než slitina ruthenia a platiny. Zadruhé, tisícina ruthenia výrazně zvyšuje odolnost titanu proti korozi. Což je také velmi důležité.

Ale asi nejelegantnější využití ruthenia našla společnost Parker. Slavná pera se zlatými hroty jsou dobrá, ale zlato je příliš měkký materiál. A šéf společnosti Kenneth Parker navrhl potáhnout hrot nejprestižnějšího pera na světě ruthenium, které se až do 1940. let 1944. století prakticky nepoužívalo. Od roku XNUMX se všechna pera Parker vyrábějí s ruthenium.

Je to však také vynikající katalyzátor: právě ruthenium katalyzuje čištění vody na Mezinárodní vesmírné stanici. A právě jeho sloučeniny jsou schopny vázat atmosférický dusík při pokojové teplotě.

Ruthenium má také dvě úžasné vlastnosti. Zaprvé, může tvořit sloučeniny v devíti valenčních stavech: od nuly (ano!) do osmi. A zadruhé, je zřejmě jediným prvkem ze všech platinových kovů, který se v lidském těle nachází v detekovatelném množství. Zatím však není jasné, proč je tam potřeba.

Kde můžete najít: Mezinárodní vesmírná stanice, piliny, amoniak, kyselina kyanovodíková.

Foto: wikimedia commons / Ruthenium katalyzuje čištění vody na ISS.

Zlato

Pořadové číslo v periodické tabulce je 79. Atomová hmotnost je 196,9.

Zlato je jeden z chemických prvků, které známe od starověku. A proto nemůžeme říci, kdy bylo objeveno a podle čeho bylo pojmenováno. Jazykově známí však tvrdí, že slova „žlutý“, „zelený“ a „popel“ mají stejný kořen jako slovo „zlato“. Takže už tehdy bylo jasné: peníze jsou popel.

Pokud budeme mluvit o využití zlata, pak samozřejmě budeme mluvit o národních zlatých rezervách. Zlato jsou peníze. Když Mefistofeles zpívá: „Lidé umírají pro kov“, zjevně tím nemyslí lithium ani zinek. Ale to je asi jeho nejnudnější využití, protože ho zná i dítě v mateřské školce. Nicméně, stejně jako šperky (i když co je krásné, to je krásné).

První nepeněžní využití zlata bylo také vynalezeno člověkem ve starověku. Faktem je, že zlato je nejplastičtější, nejpoddajnější kov. Proto se z něj dají vyrábět velmi tenké plechy, kováním kovu do nejtenčí fólie ve speciálních pergamenových knihách. Takto se získával zlatý plátek, který se používal ke zlacení kopulí chrámů a povrchu soch. Vypadá bohatě a je relativně levný. Jako příklad poměrně starobylého využití zlata si můžeme připomenout jeho zubní použití.

V moderním průmyslu se tento ušlechtilý kov používá především v elektronice. Je velmi těžké vymyslet něco lepšího než zlaté kontakty. A zlato je také pláštěm neutronové bomby, zlatý přípravek léčí artritidu. No, pokud to někdo neví, je to potravinářská přísada E175. Samozřejmě barvivo.

Kde můžete najít: okenní sklo, urychlovač NICA, jakékoli pozlacené kontakty a obvody.

Obrázek: Shutterstock / Je těžké přijít s něčím lepším než zlatými kontaktními čočkami.

Stříbro

Pořadové číslo v periodické tabulce je 47. Atomová hmotnost je 107,8.

Původ tohoto slova je ještě složitější než původ slova „zlato“. Dalo by se například usadit u anatolského kořene, který znamená „lesklý“.

Vskutku, není všechno zlato, co se třpytí. Existuje i stříbro.

Opět platí, že od starověku až do poloviny 20. století se mince razily ze stříbra. I v SSSR byly první mince stříbrné. A i nyní se ze stříbra vyrábějí mimo jiné jubilejní, pamětní a investiční mince.

Tento kov se samozřejmě používá v elektrotechnice – především pro kontakty. Baterie a kondenzátory se také někdy bez stříbra neobejdou.

Lapis (dusičnan stříbrný) je dezinfekční prostředek i činidlo pro rozptylování mraků a karbid stříbra je skvělá výbušnina pro rozbušky. A potravinářská přísada E174. Stříbro lze použít k zdobení cukrovinek, likérů a vodky. Tato přísada je povolena téměř všude na světě, ale nadbytek stříbra v těle může způsobit onemocnění zvané argyróza (i když není tak snadné sníst tolik drahého kovu).

Kde můžete najít: drahá zrcátka, auto, ve kterém astronauti jezdili na Měsíci, solární panely, notebooky, mobilní telefony.

Obrázek: Shutterstock / Auta, která astronauti používali k jízdě na Měsíci, používala stříbrozinkové baterie.

Nikl

Pořadové číslo v periodické tabulce je 28. Atomová hmotnost je 58,7.

O niklu máme samostatný rozsáhlý článek, ale i tak zdůrazníme, že tento kov byl pojmenován na počest starého Nicka, ducha, který „kradl“ měď horníkům.

Nikl nahradil v minci stříbro, což dalo americkému niklu jeho jméno; lopatky turbín proudových motorů se vyrábějí ze slitin niklu. Mezi další použití patří nikl-kadmiové baterie, rovnátka, protézy a vinutí strun hudebních nástrojů.

Kde můžete najít: kytarové struny, elektrické lokomotivy, vysavače iRobot.

Obrázek: Shutterstock / Nikl se velmi často používá při navíjení kytarových strun.

Měď

Pořadové číslo v periodické tabulce je 29. Atomová hmotnost je 63,5.

Není náhoda, že latinský název Cuprum připomíná slovo „Kypr“ – tento kov se tam těží od nepaměti. Ruský název „med“ se vyskytuje ve všech slovanských jazycích a je zmiňován v nejstarších pramenech. Nicméně lingvisté se o původu slova dodnes přou a často se ani nepokoušejí ho hádat.

Doba bronzová by bez mědi nebyla možná. Stejně jako Puškinův „Bronzový jezdec“ a Bažovova „Paní Měděné hory“. A bez další měděné slitiny – mosazi – by neexistovaly ani mosazné dechové nástroje. Měď je síran měďnatý, který se používá k hubení zahradních škůdců, a malachit a dráty a měděné trubky. Tedy trubky a potrubí pro chladicí systémy, přívod vody, přívod plynu, brzdové systémy v automobilech. Měď dokonale odvádí teplo, takže je jí hodně v radiátorech a výměnících tepla; měď jsou zvony a kanóny, letadla, protože samotná „okřídlená“ slitina dural obsahuje více než 4 % mědi.

Kde můžete najít: počítačové chladiče, lasery s měděnou párou, kliky dveří, šrouby.

Obrázek: Shutterstock / Měď je vynikajícím vodičem tepla, a proto se ve velkém množství používá v radiátorech a výměnících tepla.

Kobalt

Pořadové číslo v periodické tabulce je 27. Atomová hmotnost je 58,9.

Kobalt je bratrem niklu nejen proto, že vzniká za obrovských tlaků během explozí supernov, ale také kvůli svému názvu. Oba kovy byly pojmenovány po horských démonech. Kobold je horský trpaslík. Středověcí norští horníci, kteří pražili stříbrnou rudu obsahující kobalt, se někdy těžce otrávili oxidy arsenu. Věřilo se, že metalurgy zničil právě tento duch. A když se v roce 1735 Švédovi Georgovi Brandtovi podařilo izolovat z rudy nový kov, dlouho nepřemýšlel, jak ho pojmenovat. Mimochodem, kobalt se stal prvním kovem s přesným datem objevu (ale ne prvním chemickým prvkem: v roce 1669 objevil fosfor další Brandt, Hennig).

Kobalt má mnoho využití. Například je základem barev, které lidé používají už od starověkého Egypta. Dokonce i ti, kteří se kreslit učili teprve ve škole, si pamatují „kobaltovou modř“ ze sady akvarelů. Tento kov se používá k výrobě permanentních magnetů a ke zlepšení tepelné odolnosti oceli, kobaltnat lithný je vynikající elektrodou pro lithium-iontové baterie, kobaltové slitiny jsou vynikajícím materiálem pro řezačky, frézy a vrtačky. Pamatujete si Grebenščikovův výrok „jsou lidé, kteří hlodají kobaltovou slitinu“? Musí to být opravdu skvělí lidé. Nebo možná jejich těla prostě nemají dostatek kobaltu? Vitamín B₁₂ — kyanokobalamin — má podobnou strukturu jako hemoglobin i chlorofyl, ale uprostřed organické molekuly vitaminu se nachází kobaltový iont. Nedostatek tohoto vitaminu může způsobit některé typy anémie a další problémy.

Snad nejdůležitější využití kobaltu však bylo objeveno poměrně nedávno. Není to však úplně stejný kov, který se v dolech těží, jaký se tam používá. Faktem je, že ruda se skládá z jediného stabilního izotopu, 59Co. Pokud je v reaktoru ozářena neutrony, výsledkem je radioaktivní izotop, 60Co, ideální zdroj gama záření. S tímto izotopem lze vyhledávat defekty v kovu nebo léčit nádory hluboko v mozku. Slyšeli jste už o gama noži? Kousky radioaktivního kobaltu se umisťují do tzv. vodicích trubic. Každá z nich vyzařuje pro mozek neškodné množství záření, ale všechny tyto paprsky se protínají v jednom bodě – v nádoru – a ničí ho.

Kde můžete najít: kovové vrtačky, úly, smalt nebo jen mozaika s množstvím modré.