Svijet oko nas još uvijek je prepun mnogih misterija, ali čak ni fenomeni i tvari koje su znanstvenicima odavno poznate ne prestaju zadivljivati i oduševljavati. Divimo se jarkim bojama, uživamo u okusima i koristimo svojstva svih vrsta tvari koje čine naš život ugodnijim, sigurnijim i ugodnijim. U potrazi za najpouzdanijim i najjačim materijalima, čovjek je došao do mnogih uzbudljivih otkrića, a ovdje je izbor od samo 25 takvih jedinstvenih spojeva!
25. Dijamanti
Ako ne svi, onda gotovo svi to sigurno znaju. Dijamanti nisu samo jedni od najcjenjenijih drago kamenje, ali i jedan od najtvrđih minerala na Zemlji. Na Mohsovoj ljestvici (ljestvica tvrdoće koja procjenjuje reakciju minerala na grebanje), dijamant je naveden u retku 10. Na ljestvici je ukupno 10 pozicija, a 10. je posljednji i najteži stupanj. Dijamanti su toliko tvrdi da se mogu izgrebati samo drugim dijamantima.
24. Mreže za hvatanje pauka vrste Caerostris darwini
Fotografija: pixabay
Teško je povjerovati, ali mreža pauka Caerostris darwini (ili Darwinovog pauka) jača je od čelika i tvrđa od kevlara. Ova mreža je prepoznata kao najtvrđi biološki materijal na svijetu, iako sada već ima potencijalnog konkurenta, ali podaci još nisu potvrđeni. Paukova vlakna testirana su na takve karakteristike kao što su prekidna sila, udarna čvrstoća, vlačna čvrstoća i Youngov modul (svojstvo materijala da se odupre rastezanju i kompresiji tijekom elastične deformacije), a za sve ove pokazatelje paukova mreža pokazala se najnevjerojatnijim. put. Osim toga, Darwinova paukova mreža nevjerojatno je lagana. Na primjer, ako naš planet omotamo vlaknima Caerostris darwini, težina tako dugačke niti bit će samo 500 grama. Tako dugačke mreže ne postoje, ali teorijski izračuni su jednostavno nevjerojatni!
23. Aerografit
Fotografija: BrokenSphere
Ova sintetička pjena jedan je od najlakših vlaknastih materijala na svijetu, a sastoji se od mreže karbonskih cijevi promjera samo nekoliko mikrona. Aerografit je 75 puta lakši od pjene, ali u isto vrijeme puno čvršći i fleksibilniji. Može se komprimirati do 30 puta svoje izvorne veličine bez ikakvog oštećenja njegove iznimno elastične strukture. Zahvaljujući ovom svojstvu airgraphite pjena može izdržati opterećenja do 40.000 puta veća od vlastite težine.
22. Metalno staklo od paladija
Fotografija: pixabay
Tim znanstvenika s Kalifornijskog instituta za tehnologiju (Berkeley Lab) razvio je nova vrsta metalno staklo, kombinirajući gotovo idealnu kombinaciju čvrstoće i duktilnosti. Razlog jedinstvenosti novog materijala leži u činjenici da svojom kemijskom strukturom uspješno skriva krhkost postojećih staklenih materijala te istovremeno održava visok prag izdržljivosti, što u konačnici značajno povećava čvrstoću na zamor ove sintetičke strukture.
21. Volframov karbid
Fotografija: pixabay
Volframov karbid je nevjerojatno tvrd materijal koji je vrlo otporan na habanje. Pod određenim uvjetima, ovaj se spoj smatra vrlo krhkim, ali pod velikim opterećenjem pokazuje jedinstvena plastična svojstva, koja se očituju u obliku kliznih traka. Zahvaljujući svim tim svojstvima, volfram karbid se koristi u proizvodnji vrhova za probijanje oklopa i razne opreme, uključujući sve vrste rezača, abrazivnih diskova, bušilica, rezača, svrdla i drugih alata za rezanje.
20. Silicijev karbid
Fotografija: Tiia Monto
Silicijev karbid je jedan od glavnih materijala koji se koristi za proizvodnju borbenih tenkova. Ovaj spoj je poznat po niskoj cijeni, izvanrednoj vatrostalnosti i visokoj tvrdoći, pa se stoga često koristi u proizvodnji opreme ili opreme koja mora odbijati metke, rezati ili brusiti druge izdržljive materijale. Silicijev karbid čini izvrsne abrazive, poluvodiče, pa čak i umetke Nakit oponašajući dijamante.
19. Kubični borov nitrid
Fotografija: wikimedia commons
Kubični borov nitrid je supertvrdi materijal, po tvrdoći sličan dijamantu, ali također ima niz karakterističnih prednosti - stabilnost na visoke temperature i otpornost na kemikalije. Kubični borov nitrid ne otapa se u željezu i niklu čak ni kada je izložen visokim temperaturama, dok dijamant pod istim uvjetima vrlo brzo ulazi u kemijske reakcije. To je zapravo korisno za njegovu upotrebu u industrijskim alatima za brušenje.
18. Polietilen ultra visoke molekularne težine (UHMWPE), marka Dyneema vlakana
Fotografija: Justsail
Polietilen visokog modula ima izuzetno visoku otpornost na trošenje, nizak koeficijent trenja i visoku otpornost na lom (pouzdanost na niskim temperaturama). Danas se smatra najjačom vlaknastom tvari na svijetu. Najčudesnija stvar kod ovog polietilena je to što je lakši od vode, a istovremeno može zaustaviti metke! Kabeli i užad izrađeni od Dyneema vlakana ne tonu u vodi, ne zahtijevaju podmazivanje i ne mijenjaju svojstva kada su mokri, što je vrlo važno za brodogradnju.
17. Legure titana
Foto: Alchemist-hp (pse-mendelejew.de)
Legure titana nevjerojatno su rastegljive i pokazuju nevjerojatnu čvrstoću kada se istegnu. Osim toga, imaju visoku toplinsku otpornost i otpornost na koroziju, što ih čini izuzetno korisnim u područjima kao što su proizvodnja zrakoplova, raketna industrija, brodogradnja, kemijsko, prehrambeno i transportno inženjerstvo.
16. Legura tekućeg metala
Fotografija: pixabay
Razvijen 2003. godine na Kalifornijskom institutu za tehnologiju, ovaj je materijal poznat po svojoj snazi i izdržljivosti. Ime spoja asocira na nešto krto i tekuće, ali na sobnoj temperaturi je zapravo izuzetno tvrdo, otporno na habanje, otporno na koroziju i transformira se zagrijavanjem, poput termoplasta. Glavna područja dosadašnje primjene su proizvodnja satova, palica za golf i maski za mobitele (Vertu, iPhone).
15. Nanoceluloza
Fotografija: pixabay
Nanoceluloza je izolirana iz drvenih vlakana i nova je vrsta drvenog materijala koji je čak jači od čelika! Osim toga, nanoceluloza je i jeftinija. Inovacija ima veliki potencijal iu budućnosti bi mogla ozbiljno konkurirati staklenim i karbonskim vlaknima. Programeri vjeruju da će ovaj materijal uskoro biti vrlo tražen u proizvodnji vojnih oklopa, superfleksibilnih zaslona, filtera, fleksibilnih baterija, upijajućih aerogelova i biogoriva.
14. Zubi puževa mljevenjaka
Fotografija: pixabay
Ranije smo vam već govorili o mreži za hvatanje Darwinovog pauka, koja je nekada bila prepoznata kao najjači biološki materijal na planetu. Međutim, nedavna studija pokazala je da je limpet najtrajnija biološka tvar poznata znanosti. Da, ovi zubi su jači od mreže Caerostris darwini. I to ne čudi, jer se sićušna morska stvorenja hrane algama koje rastu na površini oštrih stijena, a kako bi odvojile hranu od stijene, te životinje moraju naporno raditi. Znanstvenici vjeruju da ćemo u budućnosti moći upotrijebiti primjer vlaknaste strukture zuba morskih pljeskavica u inženjerskoj industriji i početi graditi automobile, brodove, pa čak i zrakoplove velike čvrstoće, inspirirani primjerom jednostavnih puževa.
13. Martenzitni čelik
Fotografija: pixabay
Maraging čelik je visokolegirana legura visoke čvrstoće s izvrsnom duktilnošću i žilavošću. Materijal se široko koristi u raketnoj znanosti i koristi se za izradu svih vrsta alata.
12. Osmij
Fotografija: Periodictableru / www.periodictable.ru
Osmij je nevjerojatno gust element, a njegova tvrdoća i visoka točka taljenja otežavaju strojnu obradu. Zato se osmij koristi tamo gdje se najviše cijeni trajnost i čvrstoća. Legure osmija nalaze se u električnim kontaktima, raketnoj tehnici, vojnim projektilima, kirurškim implantatima i mnogim drugim primjenama.
11. Kevlar
Fotografija: wikimedia commons
Kevlar je vlakno visoke čvrstoće koje se može naći u automobilskim gumama, kočionim pločicama, kabelima, protetskim i ortopedskim proizvodima, pancirima, tkaninama zaštitne odjeće, brodogradnji i dijelovima bespilotnih letjelica. Materijal je postao gotovo sinonim za čvrstoću i vrsta je plastike nevjerojatno visoke čvrstoće i elastičnosti. Vlačna čvrstoća kevlara je 8 puta veća od čvrstoće čelične žice, a počinje se topiti na temperaturi od 450 ℃.
10. Polietilen visoke gustoće ultravisoke molekularne težine, marka vlakana Spectra
Fotografija: Tomas Castelazo, www.tomascastelazo.com / Wikimedia Commons
UHMWPE je u biti vrlo izdržljiva plastika. Spectra, marka UHMWPE, pak je lagano vlakno najveće otpornosti na trošenje, 10 puta superiornije od čelika u ovom pokazatelju. Kao i kevlar, Spectra se koristi u proizvodnji prsluka i zaštitnih kaciga. Uz UHMWPE, marka Dynimo Spectrum popularna je u industriji brodogradnje i transporta.
9. Grafen
Fotografija: pixabay
Grafen je alotrop ugljika, a njegova kristalna rešetka, debljine samo jednog atoma, toliko je jaka da je 200 puta tvrđa od čelika. Grafen izgleda prozirna folija, ali razbijanje je gotovo nemoguć zadatak. Da biste probili grafensku ploču, u nju ćete morati zabosti olovku na kojoj ćete morati balansirati teret težak cijeli školski autobus. Sretno!
8. Papir s ugljikovim nanocijevima
Fotografija: pixabay
Zahvaljujući nanotehnologiji znanstvenici su uspjeli napraviti papir koji je 50 tisuća puta tanji od ljudske vlasi. Listovi ugljikovih nanocijevi su 10 puta lakši od čelika, ali najnevjerojatnije je da su čak 500 puta jači od čelika! Makroskopske ploče nanocijevi najviše obećavaju za proizvodnju elektroda superkondenzatora.
7. Metalna mikromreža
Fotografija: pixabay
Ovo je najlakši metal na svijetu! Metalna mikromreža je sintetski porozni materijal koji je 100 puta lakši od pjene. Ali neka vas njegov izgled ne zavara, ove mikromreže također su nevjerojatno izdržljive, što im daje veliki potencijal za upotrebu u svim vrstama inženjerskih aplikacija. Od njih se mogu napraviti izvrsni amortizeri i toplinski izolatori, a nevjerojatna sposobnost skupljanja i vraćanja u prvobitno stanje metala omogućuje da se koristi za skladištenje energije. Metalne mikromreže također se aktivno koriste u proizvodnji raznih dijelova za zrakoplove američke tvrtke Boeing.
6. Ugljikove nanocijevi
Fotografija: Korisnik Mstroeck / en.wikipedia
Gore smo već govorili o ultra jakim makroskopskim pločama od ugljikovih nanocijevi. Ali kakav je to materijal? U biti su to grafenske ravnine smotane u cijev (9. točka). Rezultat je nevjerojatno lagan, elastičan i izdržljiv materijal sa širokim rasponom primjena.
5. Airbrush
Fotografija: wikimedia commons
Također poznat kao grafenski aerogel, ovaj materijal je iznimno lagan i jak u isto vrijeme. Nova vrsta gela u potpunosti zamjenjuje tekuću fazu s plinovitom fazom i odlikuje se senzacionalnom tvrdoćom, otpornošću na toplinu, niskom gustoćom i niskom toplinskom vodljivošću. Nevjerojatno, grafenski aerogel je 7 puta lakši od zraka! Jedinstveni spoj može vratiti svoj izvorni oblik čak i nakon 90% kompresije i može apsorbirati količinu ulja koja je 900 puta veća od težine airgraphena korištenog za apsorpciju. Možda će u budućnosti ova klasa materijala pomoći u borbi protiv ekoloških katastrofa kao što je izlijevanje nafte.
4. Materijal bez naslova, razvijen od strane Massachusetts Institute of Technology (MIT)
Fotografija: pixabay
Dok ovo čitate, tim znanstvenika s MIT-a radi na poboljšanju svojstava grafena. Istraživači su rekli da su već uspjeli pretvoriti dvodimenzionalnu strukturu ovog materijala u trodimenzionalnu. Nova grafenska tvar još nije dobila svoje ime, ali se već zna da joj je gustoća 20 puta manja od čelika, a čvrstoća 10 puta veća od čelika.
3. Carbin
Fotografija: Smokefoot
Iako se radi samo o linearnim lancima ugljikovih atoma, karbin ima 2 puta vlačnu čvrstoću od grafena i 3 puta je tvrđi od dijamanta!
2. Bor nitrid wurtzit modifikacija
Fotografija: pixabay
Ova novootkrivena prirodna tvar nastaje tijekom vulkanskih erupcija i 18% je tvrđa od dijamanata. Međutim, on je superiorniji od dijamanata u nizu drugih parametara. Wurtzit bor nitrid jedna je od samo 2 prirodne tvari pronađene na Zemlji koja je tvrđa od dijamanta. Problem je što takvih nitrida u prirodi ima vrlo malo, pa ih nije lako proučavati niti primijeniti u praksi.
1. Lonsdaleite
Fotografija: pixabay
Također poznat kao heksagonalni dijamant, lonsdaleite se sastoji od atoma ugljika, ali u ovoj modifikaciji atomi su malo drugačije raspoređeni. Poput wurtzit boron nitrida, lonsdaleit je prirodna tvar superiornija po tvrdoći od dijamanta. Štoviše, ovaj nevjerojatni mineral je čak 58% tvrđi od dijamanta! Kao wurtzit bor nitrid, ovaj spoj je izuzetno rijedak. Ponekad se lonsdaleit formira tijekom sudara meteorita koji sadrže grafit sa Zemljom.
Ovaj osnovni popis od deset elemenata je najteži u smislu gustoće po kubnom centimetru. Međutim, imajte na umu da gustoća nije masa, ona jednostavno mjeri koliko je zbijena masa nekog objekta.
Sad kad ovo razumijemo, pogledajmo one najteže u cijelom poznatom svemiru.
10. Tantal
Gustoća po 1 cm³ - 16,67 g
Atomski broj tantala je 73. Ovaj plavo-sivi metal je vrlo tvrd i također ima super visoko talište.
9. Uran 
Gustoća po 1 cm³ - 19,05 g
Otkriven 1789. od strane njemačkog kemičara Martina H. Klaprota, metal je postao pravi uran tek gotovo sto godina kasnije, 1841., zahvaljujući francuskom kemičaru Eugeneu Melchioru Peligotu.
8. Volfram (Wolframium) 
Gustoća po 1 cm³ - 19,26 g
Volfram postoji u četiri različita minerala i također je najteži od svih elemenata te ima važnu biološku ulogu.
7. Zlato (Aurum) 
Gustoća po 1 cm³ - 19,29 g
Kažu da novac ne raste na drveću, ali to se ne može reći za zlato! Na lišću stabala eukaliptusa pronađeni su mali tragovi zlata.
6. Plutonij 
Gustoća po 1 cm³ - 20,26 g
Plutonij pokazuje šareno oksidacijsko stanje u vodenoj otopini, a također može spontano promijeniti oksidacijsko stanje i boju! Ovo je pravi kameleon među elementima.
5. Neptunij 
Gustoća po 1 cm³ - 20,47 g
Nazvan po planetu Neptunu, otkrio ga je profesor Edwin McMillan 1940. godine. Također je postao prvi sintetski transuranijev element iz obitelji aktinida koji je otkriven.
4. Renij 
Gustoća po 1 cm³ - 21,01 g
Naziv ovog kemijskog elementa dolazi od latinske riječi "Rhenus", što znači "Rajna". Otkrio ga je Walter Noddack u Njemačkoj 1925. godine.
3. Platina 
Gustoća po 1 cm³ - 21,45 g
Jedan od najdragocjenijih metala na ovom popisu (uz zlato), a koristi se za izradu gotovo svega. Čudna je činjenica da bi sva iskopana platina (svaki komadić) mogla stati u dnevnu sobu prosječne veličine! Ne puno, zapravo. (Pokušajte staviti sve zlato u njega.)
2. Iridij
Gustoća po 1 cm³ - 22,56 g
Iridij je 1803. u Londonu otkrio engleski kemičar Smithson Tennant zajedno s osmijem: elementi prisutni u prirodnoj platini kao nečistoće. Da, iridij je otkriven sasvim slučajno.
1. Osmij
Gustoća po 1 cm³ - 22,59 g
Ne postoji ništa teže (po kubnom centimetru) od osmija. Naziv ovog elementa dolazi od starogrčke riječi "osme", što znači "miris", budući da kemijske reakcije njegovog otapanja u kiselini ili vodi prati neugodan, postojan miris.
Plemeniti metali već stoljećima osvajaju umove ljudi koji su spremni platiti goleme svote za proizvode od njih, ali metal o kojem se radi ne koristi se u proizvodnji nakita. Osmij je najteža tvar na Zemlji, koja se svrstava u plemenite metale rijetkih zemalja. Zbog svoje velike gustoće, ova tvar ima veliku težinu. Je li osmij najteža tvar (među poznatima) ne samo na planeti Zemlji, već iu svemiru?
Ova tvar je sjajni metal sivo-plave boje. Unatoč činjenici da je predstavnik obitelji plemenitih metala, nije moguće izraditi nakit od njega, jer je vrlo tvrd, au isto vrijeme i krhak. Zbog ovih svojstava, osmij je teško strojno obraditi, a tome moramo dodati i njegovu značajnu težinu. Ako izvagate kocku od osmija (duljine stranice 8 cm) i usporedite je s težinom kante od 10 litara napunjene vodom, prva će biti 1,5 kg teža od druge.
Najteža tvar na Zemlji otkrivena je početkom 18. stoljeća, zahvaljujući kemijskim eksperimentima s rudačom platine otapanjem potonje u aqua regia (mješavina dušične i klorovodične kiseline). Budući da se osmij ne otapa u kiselinama i lužinama, tali se na temperaturi malo višoj od 3000°C, vrije na 5012°C, a ne mijenja strukturu pri tlaku od 770 GPa, s pouzdanjem se može smatrati najjačom tvari na Zemlji. .
Naslage osmija u prirodi ne postoje u čistom obliku, obično se nalazi u spojevima s drugim kemikalijama. Njegov sadržaj u zemljinoj kori je zanemariv, a ekstrakcija je radno intenzivna. Ovi čimbenici imaju veliki utjecaj na cijenu osmija, njegova cijena je nevjerojatna, jer je mnogo skuplji od zlata.
Zbog svoje visoke cijene, ova tvar se ne koristi široko u industrijske svrhe, već samo u slučajevima kada je njezina uporaba određena maksimalnom koristi. Zahvaljujući kombinaciji osmija s drugim metalima, povećava se otpornost na habanje potonjih, njihova trajnost i otpornost na mehanička naprezanja (trenje i korozija metala). Takve se legure koriste u raketnoj, vojnoj i zrakoplovnoj industriji. Legura osmija i platine koristi se u medicini za izradu kirurških instrumenata i implantata. Njegova uporaba opravdana je u proizvodnji visokoosjetljivih instrumenata, satovskih mehanizama i kompasa.
Zanimljiva je činjenica da znanstvenici u kemijskom sastavu željeznih meteorita koji su pali na Zemlju nalaze osmij, zajedno s drugim plemenitim metalima. Znači li to da je ovaj element najteža tvar na Zemlji iu svemiru?
Ovo je teško reći. Činjenica je da su uvjeti u svemiru vrlo različiti od onih na zemlji; sila gravitacije između objekata je vrlo jaka, što zauzvrat dovodi do značajnog povećanja gustoće nekih svemirskih tijela. Jedan primjer su zvijezde koje se sastoje od neutrona. Prema zemaljskim standardima, to je ogromna težina u jednom kubnom milimetru. A to su samo zrnca znanja koja čovječanstvo posjeduje.
Najskuplja i najteža tvar na zemlji je osmij-187, samo ga Kazahstan prodaje na svjetskom tržištu, ali ovaj izotop još nije korišten u industriji.
Ekstrakcija osmija vrlo je naporan proces, a za njegovo dobivanje u konzumnom obliku potrebno je najmanje devet mjeseci. S tim u vezi, godišnja proizvodnja osmija u svijetu je samo oko 600 kg (to je vrlo malo u usporedbi s proizvodnjom zlata, koja se računa u tisućama tona godišnje).
Naziv najjače tvari, "osmij", prevodi se kao "miris", ali sam metal ne miriše ni na što, već se miris pojavljuje tijekom oksidacije osmija i prilično je neugodan.
Dakle, po težini i gustoći na Zemlji nema ravnog osmiju, ovaj metal se opisuje i kao najrjeđi, najskuplji, najizdržljiviji, najsjajniji, a stručnjaci kažu i da osmijev oksid ima vrlo jaku toksičnost.
Predstavljamo izbor kemijskih rekorda iz Guinnessove knjige rekorda.
Zbog činjenice da se stalno otkrivaju nove tvari, ovaj odabir nije trajan.
Kemijski zapisi za anorganske tvari
- Najzastupljeniji element u zemljinoj kori je kisik O. Njegov težinski udio iznosi 49% mase zemljine kore.
- Najrjeđi element u zemljinoj kori je astat At. Njegov sadržaj u cijeloj zemljinoj kori je samo 0,16 g. Drugo mjesto po rijetkosti zauzima francuski Fr.
- Najčešći element u svemiru je vodik H. Otprilike 90% svih atoma u svemiru je vodik. Drugi najzastupljeniji element u svemiru je helij He.
- Najjači stabilni oksidans je kompleks kripton difluorida i antimon pentafluorida. Zbog jakog oksidacijskog učinka (oksidira gotovo sve elemente do viših oksidacijskih stanja, uključujući i kisik iz zraka), vrlo mu je teško izmjeriti potencijal elektrode. Jedino otapalo koje s njim reagira dovoljno sporo je bezvodni fluorovodik.
- Najgušća tvar na planeti Zemlji je osmij. Gustoća osmija je 22,587 g/cm3.
- Najlakši metal je litij Li. Gustoća litija je 0,543 g/cm 3 .
- Najgušći spoj je divolframov karbid W 2 C. Gustoća divolframovog karbida je 17,3 g/cm 3 .
- Trenutno su krute tvari najmanje gustoće grafenski aerogeli. Oni su sustav grafena i nanocijevi ispunjen slojevima zraka. Najlakši od ovih aerogelova ima gustoću od 0,00016 g/cm 3 . Prethodna krutina s najnižom gustoćom je silicijev aerogel (0,005 g/cm3). Silikonski aerogel koristi se u prikupljanju mikrometeorita prisutnih u repovima kometa.
- Najlakši plin, a ujedno i najlakši nemetal je vodik. Masa 1 litre vodika je samo 0,08988 g. Osim toga, vodik je i najtopljiviji nemetal pri normalnom tlaku (talište je -259,19 0 C).
- Najlakša tekućina je tekući vodik. Masa 1 litre tekućeg vodika je samo 70 grama.
- Najteži anorganski plin na sobnoj temperaturi je volframov heksafluorid WF 6 (vrelište +17 0 C). Gustoća volframovog heksafluorida u plinovitom obliku je 12,9 g/l. Među plinovima s vrelištem ispod 0 °C rekord pripada telurijevom heksafluoridu TeF 6 s gustoćom plina pri 25 0 C od 9,9 g/l.
- Najskuplji metal na svijetu je kalifornijski Cf. Cijena 1 grama izotopa 252 Cf doseže 500 tisuća američkih dolara.
- Helij On je tvar s najnižom točkom vrelišta. Vrelište mu je -269 0 C. Helij je jedina tvar koja nema talište pri normalnom tlaku. Čak i na apsolutnoj nuli ostaje tekućina i može se dobiti samo u krutom obliku pod tlakom (3 MPa).
- Najvatrostalniji metal i tvar s najvišim vrelištem je volfram W. Talište volframa je +3420 0 C, a vrelište +5680 0 C.
- Najvatrostalniji materijal je legura hafnijeva i tantal karbida (1:1) (talište +4215 0 C)
- Najtopljiviji metal je živa. Talište žive je -38,87 0 C. Živa je ujedno i najteža tekućina, njezina gustoća pri 25°C iznosi 13,536 g/cm 3 .
- Najotporniji metal na kiseline je iridij. Do sada nije poznata niti jedna kiselina ili njezina mješavina u kojoj bi se iridij otopio. Međutim, može se otopiti u alkalijama s oksidacijskim sredstvima.
- Najjača stabilna kiselina je otopina antimonova pentafluorida u fluorovodiku.
- Najtvrđi metal je krom Cr.
- Najmekši metal na 25 0 C je cezij.
- Najtvrđi materijal još uvijek je dijamant, iako već postoji desetak tvari koje mu se približavaju tvrdoćom (bor karbid i nitrid, titan nitrid itd.).
- Električni najvodljiviji metal na sobnoj temperaturi je srebro Ag.
- Najmanja brzina zvuka u tekućem heliju je na temperaturi od 2,18 K, ona iznosi samo 3,4 m/s.
- Najveća brzina zvuka u dijamantu je 18600 m/s.
- Izotop s najkraćim vremenom poluraspada je Li-5, koji se raspada za 4,4·10-22 sekunde (izbacivanje protona). Zbog tako kratkog životnog vijeka, svi znanstvenici ne prepoznaju činjenicu njegovog postojanja.
- Izotop s najdužim izmjerenim vremenom poluraspada je Te-128, s vremenom poluraspada od 2,2 × 1024 godine (dvostruki β raspad).
- Ksenon i cezij imaju najveći broj stabilnih izotopa (po 36).
- Najkraći nazivi kemijskih elemenata su bor i jod (po 3 slova).
- Najduža imena kemijskih elemenata (po jedanaest slova) su protaktinij Pa, rutherfordij Rf, darmstadtium Ds.
Kemijska evidencija za organske tvari
- Najteži organski plin na sobnoj temperaturi i najteži plin od svih na sobnoj temperaturi je N-(oktafluorobut-1-iliden)-O-trifluorometilhidroksilamin (tp +16 C). Njegova gustoća kao plina je 12,9 g/l. Među plinovima s vrelištem ispod 0°C rekord pripada perfluorbutanu s gustoćom plina na 0°C od 10,6 g/l.
- Najgorča tvar je denatonij saharinat. Kombinacija denatonijevog benzoata s natrijevom soli saharina proizvela je tvar 5 puta gorču od prethodnog rekordera (denatonijevog benzoata).
- Najneotrovnija organska tvar je metan. Kada se njegova koncentracija poveća, dolazi do intoksikacije zbog nedostatka kisika, a ne kao posljedica trovanja.
- Najjači adsorbent za vodu dobiven je 1974. godine iz derivata škroba, akrilamida i akrilne kiseline. Ova tvar je sposobna zadržati vodu, čija je masa 1300 puta veća od vlastite.
- Najjači adsorbent za naftne derivate je ugljični aerogel. 3,5 kg ove tvari može apsorbirati 1 tonu nafte.
- Najsmrdljiviji spojevi su etil selenol i butil merkaptan - njihov miris podsjeća na kombinaciju mirisa trulog kupusa, češnjaka, luka i kanalizacije u isto vrijeme.
- Najslađa tvar je N-((2,3-metilendioksifenilmetilamino)-(4-cijanofenilimino)metil)aminooctena kiselina (lugduname). Ova tvar je 205 000 puta slađa od 2% otopine saharoze. Postoji nekoliko analoga slične slatkoće. Od industrijskih tvari najslađi je talin (kompleks taumatina i aluminijevih soli), koji je 3500 - 6000 puta slađi od saharoze. U U zadnje vrijeme U prehrambenoj industriji pojavio se neotam sa 7000 puta većom slatkoćom od saharoze.
- Najsporiji enzim je nitrogenaza, koja katalizira apsorpciju atmosferskog dušika od strane kvržičnih bakterija. Potpuni ciklus pretvaranja jedne molekule dušika u 2 amonijeva iona traje jednu i pol sekundu.
- Organska tvar s najvećim udjelom dušika je ili bis(diazotetrazolil)hidrazin C2H2N12, koji sadrži 86,6% dušika, ili tetraazidometan C(N3)4, koji sadrži 93,3% dušika (ovisno o tome smatra li se potonji organskim ili ne). Riječ je o eksplozivima koji su izuzetno osjetljivi na udarce, trenje i toplinu. Među anorganskim tvarima rekord pripada, naravno, plinovitom dušiku, a među spojevima dušikovitovodičnoj kiselini HN 3.
- Najduže kemijsko ime ima 1578 znakova u engleskom pravopisu i modificirani je nukleotidni niz. Ova tvar se zove: Adenozen. N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)adenilil-(3'→5')-4-deamino-4-(2,4-dimetilfenoksi)-2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5 ′)-4-deamino-4-(2,4-dimetilfenoksi)-2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidil-(3 '→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)gvanilil-(3'→5')-N- -2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)gvaniil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)adenil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil )citidilil-(3'→5')-4-deamino-4-(2,4-dimetilfenoksi)-2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5')-4-deamino-4-( 2,4-dimetilfenoksi)-2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)gvanilil-(3'→5')-4-deamino- 4-(2,4-dimetilfenoksi)-2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5')-N --2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)adenil-(3'→5')-N--2'-O-( tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5')-N--2'-O-(tetrahidrometoksipiranil)citidilil-(3'→5')-N--2',3'-O-(metoksimetilen)-oktadekakis( 2-klorfenil)ester. 5'-.
- Najduže kemijsko ime ima DNA izolirana iz ljudskih mitohondrija i sastoji se od 16 569 parova nukleotida. Puni naziv ovog spoja sadrži oko 207.000 znakova.
- Sustav najvećeg broja tekućina koje se ne miješaju, koje se nakon miješanja ponovno razdvajaju na komponente, sadrži 5 tekućina: mineralno ulje, silikonsko ulje, vodu, benzil alkohol i N-perfluoretilperfluoropiridin.
- Najgušća organska tekućina na sobnoj temperaturi je dijodometan. Gustoća mu je 3,3 g/cm3.
- Najvatrostalnije pojedinačne organske tvari su neki aromatski spojevi. Od kondenziranih, to je tetrabenzheptacen (talište +570 C), od nekondenziranih - p-septifenil (talište +545 C). Postoje organski spojevi kojima talište nije precizno izmjereno, npr. za heksabenzokoronen je naznačeno da mu je talište iznad 700 C. Produkt toplinskog umrežavanja poliakrilonitrila razgrađuje se na temperaturi od oko 1000 C.
- Organska tvar s najvišim vrelištem je heksatriakonilcikloheksan. Vri na +551°C.
- Najdulji alkan je nonakontatrikan C390H782. Posebno je sintetiziran za proučavanje kristalizacije polietilena.
- Najduži protein je mišićni protein titin. Njegova duljina ovisi o vrsti živog organizma i položaju. Mišji titin, na primjer, ima 35.213 aminokiselinskih ostataka (molarna težina 3.906.488 Da), ljudski titin ima duljinu do 33.423 aminokiselinskih ostataka (molarna težina 3.713.712 Da).
- Najduži genom je onaj biljke Paris japonica. Sadrži 150 000 000 000 parova nukleotida – 50 puta više nego kod ljudi (3 200 000 000 parova nukleotida).
- Najveća molekula je DNK prvog ljudskog kromosoma. Sadrži oko 10 000 000 000 atoma.
- Pojedinačni eksploziv s najvećom brzinom detonacije je 4,4′-dinitroazofuroksan. Izmjerena mu je brzina detonacije 9700 m/s. Prema neprovjerenim podacima, etil perklorat ima još veću brzinu detonacije.
- Pojedinačni eksploziv s najvećom toplinom eksplozije je etilen glikol dinitrat. Njegova toplina eksplozije je 6606 kJ/kg.
- Najjača organska kiselina je pentacijanociklopentadien.
- Najjača baza je vjerojatno 2-metilciklopropenillitij. Najjača neionska baza je fosfazen, koji ima prilično složenu strukturu.
Što se događa ako naslagate rubove ugljikovih nanocijevi jedne na druge i naizmjence ih slažete? Rezultat je materijal koji apsorbira 99,9% svjetlosti koja ga pogodi. Mikroskopska površina materijala je neravna i hrapava, što lomi svjetlost, a također je i slabo reflektirajuća površina. Nakon toga pokušajte koristiti ugljikove nanocijevi kao supravodiče određenim redoslijedom, što ih čini izvrsnim apsorberima svjetlosti, i dobit ćete pravu crnu oluju. Znanstvenici su ozbiljno zbunjeni potencijalnim korištenjem ove tvari, budući da se, zapravo, svjetlost ne "gubi", tvar bi se mogla koristiti za poboljšanje optičkih uređaja kao što su teleskopi, pa čak i za solarne ćelije koje rade s gotovo 100% učinkovitosti.
2. Najzapaljivija tvar
Mnogo toga gori nevjerojatnom brzinom, poput stiropora, napalma, a to je tek početak. Ali što ako postoji tvar koja bi mogla zapaliti Zemlju? S jedne strane, ovo je provokativno pitanje, ali postavljeno je kao polazište. Klor trifluorid ima sumnjivu reputaciju užasno zapaljive tvari, iako su nacisti vjerovali da je tvar preopasna za rad. Kad ljudi koji raspravljaju o genocidu vjeruju da im svrha života nije koristiti nešto jer je previše smrtonosno, to podržava pažljivo rukovanje tim tvarima. Kažu da se jednog dana izlila tona tvari i buknuo požar, a izgorjelo je 30,5 cm betona i metar pijeska i šljunka dok se sve nije smirilo. Nažalost, nacisti su bili u pravu.
3. Najotrovnija tvar
Reci mi, što bi najmanje volio imati na licu? Ovo bi mogao biti najsmrtonosniji otrov, koji bi s pravom zauzeo treće mjesto među glavnim ekstremnim tvarima. Takav je otrov doista drugačiji od onoga što gori betonom i od najjače kiseline na svijetu (koja će uskoro biti izmišljena). Iako ne posve točno, svi ste nedvojbeno čuli iz medicinske zajednice za botoks, a zahvaljujući njemu, najsmrtonosniji otrov postao je poznat. Botox koristi botulinum toksin koji proizvodi bakterija Clostridium botulinum, a vrlo je smrtonosan, a količina zrna soli dovoljna je da ubije osobu od 200 kilograma. Naime, znanstvenici su izračunali da je prskanje samo 4 kg ove tvari dovoljno da ubije sve ljude na zemlji. Orao bi se vjerojatno prema zmiji čegrtuši odnosio mnogo humanije nego što bi ovaj otrov prema čovjeku.
4. Najtoplija tvar
Postoji vrlo malo stvari na svijetu poznatih ljudima koje su toplije od unutrašnjosti svježe pečenog Hot Pocketa, ali čini se da će ova stvar oboriti i taj rekord. Stvorena sudaranjem atoma zlata brzinom gotovo svjetlosti, tvar se naziva kvark-gluonska "juha" i doseže ludih 4 bilijuna Celzijevih stupnjeva, što je gotovo 250 000 puta toplije od stvari unutar Sunca. Količina energije oslobođena tijekom sudara bila bi dovoljna za topljenje protona i neutrona, što samo po sebi ima značajke koje ne biste ni posumnjali. Znanstvenici kažu da bi nam ovaj materijal mogao dati uvid u to kako je izgledalo rođenje našeg svemira, pa je vrijedno shvatiti da sićušne supernove nisu stvorene za zabavu. Međutim, stvarno dobra vijest je da je "juha" zauzela trilijunti dio centimetra i trajala trilijunti dio trilijuntog dijela sekunde.
5. Najžešća kiselina
Kiselina je užasna tvar, jedno od najstrašnijih čudovišta u kinu dobilo je kiselu krv kako bi ga učinili još strašnijim od običnog stroja za ubijanje (Alien), tako da je u nama ukorijenjeno da je izlaganje kiselini vrlo loša stvar. Kad bi "vanzemaljce" napunili fluoridnom antimonskom kiselinom, ne samo da bi propali duboko kroz pod, već bi isparenja koja bi ispuštala njihova mrtva tijela ubila sve oko njih. Ova kiselina je 21019 puta jača od sumporne kiseline i može prodrijeti kroz staklo. I može eksplodirati ako dodate vodu. A tijekom njegove reakcije oslobađaju se otrovne pare koje mogu ubiti bilo koga u prostoriji.
6. Najeksplozivniji eksploziv
Zapravo, ovo mjesto trenutno dijele dvije komponente: HMX i heptanitrokuban. Heptanitrokuban uglavnom postoji u laboratorijima, i sličan je HMX-u, ali ima gušću kristalnu strukturu, što nosi veći potencijal za uništenje. HMX, s druge strane, postoji u dovoljno velikim količinama da može ugroziti fizičko postojanje. Koristi se u krutom gorivu za rakete, pa čak i za detonatore nuklearnog oružja. A posljednja je najgora, jer unatoč tome koliko se lako događa u filmovima, pokretanje reakcije fisije/fuzije koja rezultira svijetlim svjetlećim nuklearnim oblacima koji izgledaju poput gljiva nije lak zadatak, ali HMX to radi savršeno.
7. Najradioaktivnija tvar
Govoreći o radijaciji, vrijedi spomenuti da su svjetleće zelene "plutonijeve" šipke prikazane u Simpsonima samo fikcija. Samo zato što je nešto radioaktivno ne znači da svijetli. Vrijedno je spomenuti jer je polonij-210 toliko radioaktivan da svijetli plavo. Bivši sovjetski špijun Alexander Litvinenko bio je zaveden da mu je ta tvar dodana u hranu i ubrzo je umro od raka. Ovo nije nešto s čime se želite šaliti; sjaj je uzrokovan zrakom oko materijala koji je pod utjecajem zračenja, a zapravo se predmeti oko njega mogu zagrijati. Kada kažemo "zračenje", mislimo, na primjer, na nuklearni reaktor ili eksploziju gdje zapravo dolazi do reakcije fisije. Ovdje se radi samo o oslobađanju ioniziranih čestica, a ne o nekontroliranom cijepanju atoma.
8. Najteža tvar
Ako ste mislili da su najteža tvar na Zemlji dijamanti, bila je to dobra, ali netočna pretpostavka. Ovo je tehnički izrađena dijamantna nanoštapka. To je zapravo kolekcija dijamanata nanorazmjera, najmanje komprimirane i najteže tvari poznate čovjeku. Zapravo ne postoji, ali to bi bilo prilično zgodno jer znači da bismo jednog dana mogli pokriti naše automobile ovim stvarima i jednostavno ih se riješiti kada dođe do sudara vlaka (što nije realan događaj). Ova tvar je izumljena u Njemačkoj 2005. godine i vjerojatno će se koristiti u istoj mjeri kao i industrijski dijamanti, osim što je nova tvar otpornija na habanje od običnih dijamanata.
9. Najmagnetičnija tvar
Kad bi induktor bio mali crni komad, tada bi to bila ista tvar. Supstanca, razvijena 2010. iz željeza i dušika, ima magnetsku moć koja je 18% veća od prethodnog rekordera i toliko je moćna da je natjerala znanstvenike da preispitaju kako magnetizam djeluje. Osoba koja je otkrila ovu tvar distancirala se od svojih studija kako nijedan drugi znanstvenik ne bi mogao reproducirati njegov rad, budući da je objavljeno da je sličan spoj razvijen u Japanu u prošlosti 1996., ali ga drugi fizičari nisu mogli reproducirati, pa je ova tvar nije bio službeno prihvaćen. Nije jasno trebaju li japanski fizičari obećati da će napraviti Sepuku pod ovim okolnostima. Ako se ova tvar može reproducirati, mogla bi navijestiti novo doba učinkovite elektronike i magnetskih motora, možda povećane snage za red veličine.
10. Najjača superfluidnost
Superfluidnost je stanje materije (poput krutine ili plina) koje se javlja u ekstremnim uvjetima niske temperature, ima visoku toplinsku vodljivost (svaka unca ove tvari trebala bi biti na točno istoj temperaturi) i nema viskoznost. Helij-2 je najtipičniji predstavnik. Šalica s helijem-2 će se spontano podići i izliti iz posude. Helij-2 će također procuriti kroz druge čvrste materijale, budući da mu potpuni nedostatak trenja omogućuje da teče kroz druge nevidljive rupe kroz koje obični helij (ili voda u tom slučaju) ne bi procurio. Helij-2 ne dolazi u svoje pravo stanje na broju 1, kao da ima sposobnost samostalnog djelovanja, iako je i najučinkovitiji toplinski vodič na Zemlji, nekoliko stotina puta bolji od bakra. Toplina se tako brzo kreće kroz Helij-2 da putuje u valovima, poput zvuka (zapravo poznatog kao "drugi zvuk"), umjesto da se raspršuje, gdje se jednostavno kreće od jedne molekule do druge. Usput, sile koje kontroliraju sposobnost helija-2 da puzi po zidu nazivaju se "treći zvuk". Malo je vjerojatno da ćete dobiti nešto ekstremnije od tvari koja zahtijeva definiciju 2 nove vrste zvuka.
