Il mondo che ci circonda è ancora pieno di molti misteri, ma anche i fenomeni e le sostanze note agli scienziati da molto tempo non cessano mai di stupire e deliziare. Ammiriamo i colori vivaci, godiamo dei sapori e utilizziamo le proprietà di tutti i tipi di sostanze che rendono la nostra vita più confortevole, più sicura e più piacevole. Alla ricerca dei materiali più affidabili e resistenti, l'uomo ha fatto molte scoperte entusiasmanti, ed ecco una selezione di soli 25 composti così unici!
25. Diamanti
Se non tutti, quasi tutti lo sanno con certezza. I diamanti non sono solo uno dei più venerati pietre preziose, ma anche uno dei minerali più duri sulla Terra. Nella scala di Mohs (una scala di durezza che valuta la reazione di un minerale al graffio), un diamante è elencato alla riga 10. Ci sono un totale di 10 posizioni sulla scala e la decima è l'ultimo e il grado più difficile. I diamanti sono così duri che possono essere graffiati solo da altri diamanti.
24. Ragnatele che catturano la specie di ragno Caerostris darwini
Foto: pixabay
È difficile da credere, ma la rete del ragno Caerostris darwini (o ragno di Darwin) è più forte dell'acciaio e più dura del Kevlar. Questa rete è stata riconosciuta come il materiale biologico più duro al mondo, anche se ora ha già un potenziale concorrente, ma i dati non sono ancora stati confermati. La fibra del ragno è stata testata per caratteristiche quali carico di rottura, resistenza all'impatto, resistenza alla trazione e modulo di Young (la proprietà di un materiale di resistere allo stiramento e alla compressione durante la deformazione elastica), e per tutti questi indicatori la tela del ragno si è mostrata nel modo più sorprendente modo. Inoltre, la tela del ragno Darwin è incredibilmente leggera. Se ad esempio avvolgiamo il nostro pianeta con la fibra di Caerostris darwini, il peso di un filo così lungo sarà di soli 500 grammi. Non esistono reti così lunghe, ma i calcoli teorici sono semplicemente sorprendenti!
23. Aerografite
Foto: Sfera Spezzata
Questa schiuma sintetica è uno dei materiali fibrosi più leggeri al mondo ed è costituita da una rete di tubi di carbonio di pochi micron di diametro. L'aerografite è 75 volte più leggera della schiuma, ma allo stesso tempo molto più resistente e flessibile. Può essere compresso fino a 30 volte la sua dimensione originale senza alcun danno alla sua struttura estremamente elastica. Grazie a questa proprietà, la schiuma di aerografite può sopportare carichi fino a 40.000 volte il proprio peso.
22. Vetro metallico palladio
Foto: pixabay
Lo ha sviluppato un team di scienziati del California Institute of Technology (Berkeley Lab). il nuovo tipo vetro metallo, combinando una combinazione quasi ideale di resistenza e duttilità. La ragione dell'unicità del nuovo materiale risiede nel fatto che la sua struttura chimica nasconde con successo la fragilità dei materiali vetrosi esistenti e allo stesso tempo mantiene un'elevata soglia di resistenza, che alla fine aumenta significativamente la resistenza alla fatica di questa struttura sintetica.
21. Carburo di tungsteno
Foto: pixabay
Il carburo di tungsteno è un materiale incredibilmente duro e altamente resistente all'usura. In determinate condizioni, questa connessione è considerata molto fragile, ma sotto carico pesante mostra proprietà plastiche uniche, manifestate sotto forma di fasce di scorrimento. Grazie a tutte queste qualità, il carburo di tungsteno viene utilizzato nella produzione di punte perforanti e varie attrezzature, compresi tutti i tipi di frese, dischi abrasivi, trapani, frese, punte da trapano e altri utensili da taglio.
20. Carburo di silicio
Foto: Tiia Monto
Il carburo di silicio è uno dei principali materiali utilizzati per la produzione di carri armati. Questo composto è noto per il suo basso costo, l'eccezionale refrattarietà e l'elevata durezza, ed è quindi spesso utilizzato nella produzione di apparecchiature o ingranaggi che devono deviare proiettili, tagliare o macinare altri materiali durevoli. Il carburo di silicio produce ottimi abrasivi, semiconduttori e persino inserti Gioielleria imitando i diamanti.
19. Nitruro di boro cubico
Foto: Wikimedia Commons
Il nitruro di boro cubico è un materiale super duro, simile in durezza al diamante, ma presenta anche una serie di vantaggi distintivi: stabilità alle alte temperature e resistenza chimica. Il nitruro di boro cubico non si dissolve nel ferro e nel nichel anche se esposto a temperature elevate, mentre il diamante nelle stesse condizioni entra abbastanza rapidamente nelle reazioni chimiche. Ciò è effettivamente vantaggioso per il suo utilizzo negli utensili di rettifica industriali.
18. Polietilene ad altissimo peso molecolare (UHMWPE), marchio di fibra Dyneema
Foto: Justsail
Il polietilene ad alto modulo ha una resistenza all'usura estremamente elevata, un basso coefficiente di attrito ed un'elevata tenacità alla frattura (affidabilità alle basse temperature). Oggi è considerata la sostanza fibrosa più resistente al mondo. La cosa più sorprendente di questo polietilene è che è più leggero dell'acqua e allo stesso tempo può fermare i proiettili! I cavi e le corde realizzati con fibre Dyneema non affondano nell'acqua, non richiedono lubrificazione e non cambiano le loro proprietà quando sono bagnati, il che è molto importante per la costruzione navale.
17. Leghe di titanio
Foto: Alchemist-hp (pse-mendelejew.de)
Le leghe di titanio sono incredibilmente duttili e mostrano una resistenza straordinaria quando vengono allungate. Inoltre, hanno un'elevata resistenza al calore e alla corrosione, che li rende estremamente utili in settori quali la produzione aeronautica, la missilistica, la costruzione navale, l'ingegneria chimica, alimentare e dei trasporti.
16. Lega di metallo liquido
Foto: pixabay
Sviluppato nel 2003 presso il California Institute of Technology, questo materiale è rinomato per la sua resistenza e durata. Il nome del composto connota qualcosa di fragile e liquido, ma a temperatura ambiente è in realtà estremamente duro, resistente all'usura, resistente alla corrosione e si trasforma se riscaldato, come i termoplastici. I principali settori di applicazione finora sono la produzione di orologi, mazze da golf e custodie per telefoni cellulari (Vertu, iPhone).
15. Nanocellulosa
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La nanocellulosa è isolata dalla fibra di legno ed è un nuovo tipo di materiale legnoso che è persino più resistente dell'acciaio! Inoltre, la nanocellulosa è anche più economica. L'innovazione ha un grande potenziale e in futuro potrebbe competere seriamente con vetro e fibra di carbonio. Gli sviluppatori ritengono che questo materiale sarà presto molto richiesto nella produzione di armature militari, schermi superflessibili, filtri, batterie flessibili, aerogel assorbenti e biocarburanti.
14. Denti di lumache patella
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In precedenza vi abbiamo già parlato della rete di cattura del ragno Darwin, che una volta era riconosciuta come il materiale biologico più resistente del pianeta. Tuttavia, uno studio recente ha dimostrato che la patella è la sostanza biologica più durevole conosciuta dalla scienza. Sì, questi denti sono più forti della rete di Caerostris darwini. E questo non sorprende, perché minuscole creature marine si nutrono di alghe che crescono sulla superficie di rocce dure e, per separare il cibo dalla roccia, questi animali devono lavorare sodo. Gli scienziati ritengono che in futuro saremo in grado di utilizzare l'esempio della struttura fibrosa dei denti delle patelle marine nell'industria dell'ingegneria e iniziare a costruire automobili, barche e persino aerei ad alta resistenza, ispirati all'esempio di semplici lumache.
13. Acciaio Maraging
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L'acciaio Maraging è una lega ad alta resistenza e altolegata con eccellente duttilità e tenacità. Il materiale è ampiamente utilizzato nella scienza missilistica e viene utilizzato per realizzare tutti i tipi di strumenti.
12. Osmio
Foto: Periodictableru / www.periodictable.ru
L'osmio è un elemento incredibilmente denso e la sua durezza e l'alto punto di fusione lo rendono difficile da lavorare. Ecco perché l'osmio viene utilizzato laddove la durabilità e la resistenza sono maggiormente apprezzate. Le leghe di osmio si trovano nei contatti elettrici, nella missilistica, nei proiettili militari, negli impianti chirurgici e in molte altre applicazioni.
11.Kevlar
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Il Kevlar è una fibra ad alta resistenza che può essere trovata nei pneumatici delle automobili, nelle pastiglie dei freni, nei cavi, nei prodotti protesici e ortopedici, nei giubbotti antiproiettile, nei tessuti per indumenti protettivi, nella costruzione navale e in parti di veicoli aerei senza pilota. Il materiale è diventato quasi sinonimo di resistenza ed è un tipo di plastica con resistenza ed elasticità incredibilmente elevate. La resistenza alla trazione del Kevlar è 8 volte superiore a quella del filo di acciaio e inizia a sciogliersi ad una temperatura di 450 ℃.
10. Polietilene ad alta densità e peso molecolare ultraelevato, marchio di fibre Spectra
Foto: Tomas Castelazo, www.tomascastelazo.com/Wikimedia Commons
L'UHMWPE è essenzialmente una plastica molto resistente. Spectra, un marchio UHMWPE, è, a sua volta, una fibra leggera con la massima resistenza all'usura, 10 volte superiore all'acciaio in questo indicatore. Come il Kevlar, Spectra viene utilizzato nella produzione di giubbotti antiproiettile ed elmetti protettivi. Insieme a UHMWPE, il marchio Dynimo Spectrum è popolare nei settori della costruzione navale e dei trasporti.
9. Grafene
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Il grafene è un allotropo del carbonio e il suo reticolo cristallino, spesso solo un atomo, è così resistente da essere 200 volte più duro dell’acciaio. Assomiglia al grafene pellicola trasparente, ma romperlo è un compito quasi impossibile. Per forare un foglio di grafene, dovrai infilarci dentro una matita, sulla quale dovrai bilanciare un carico che pesa un intero scuolabus. Buona fortuna!
8. Carta di nanotubi di carbonio
Foto: pixabay
Grazie alla nanotecnologia gli scienziati sono riusciti a produrre carta 50mila volte più sottile di un capello umano. I fogli di nanotubi di carbonio sono 10 volte più leggeri dell'acciaio, ma la cosa più sorprendente è che sono fino a 500 volte più resistenti dell'acciaio! Le piastre macroscopiche di nanotubi sono le più promettenti per la produzione di elettrodi di supercondensatori.
7. Microrete metallica
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Questo è il metallo più leggero del mondo! La microgriglia metallica è un materiale sintetico poroso 100 volte più leggero della schiuma. Ma non lasciarti ingannare dal loro aspetto, queste microreti sono anche incredibilmente durevoli, il che conferisce loro un grande potenziale per l'uso in tutti i tipi di applicazioni ingegneristiche. Possono essere utilizzati per realizzare eccellenti ammortizzatori e isolanti termici, e la straordinaria capacità del metallo di restringersi e tornare al suo stato originale ne consente l'utilizzo per l'accumulo di energia. Le microgriglie metalliche vengono utilizzate attivamente anche nella produzione di varie parti per gli aerei dell'azienda americana Boeing.
6. Nanotubi di carbonio
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Abbiamo già parlato sopra delle piastre macroscopiche ultraresistenti realizzate con nanotubi di carbonio. Ma che tipo di materiale è questo? Essenzialmente si tratta di piani di grafene arrotolati in un tubo (9° punto). Il risultato è un materiale incredibilmente leggero, resistente e durevole con una vasta gamma di applicazioni.
5. Aerografo
Foto: Wikimedia Commons
Conosciuto anche come aerogel di grafene, questo materiale è estremamente leggero e resistente allo stesso tempo. Il nuovo tipo di gel sostituisce completamente la fase liquida con una fase gassosa ed è caratterizzato da durezza sensazionale, resistenza al calore, bassa densità e bassa conduttività termica. Incredibilmente, l'aerogel di grafene è 7 volte più leggero dell'aria! Il composto unico è in grado di ripristinare la sua forma originale anche dopo una compressione del 90% e può assorbire una quantità di olio pari a 900 volte il peso dell'aerografene utilizzato per l'assorbimento. Forse in futuro questa classe di materiali aiuterà a combattere i disastri ambientali come le fuoriuscite di petrolio.
4. Materiale senza titolo, sviluppato dal Massachusetts Institute of Technology (MIT)
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Mentre leggi questo, un team di scienziati del MIT sta lavorando per migliorare le proprietà del grafene. I ricercatori hanno affermato di essere già riusciti a convertire la struttura bidimensionale di questo materiale in tridimensionale. La nuova sostanza di grafene non ha ancora ricevuto il suo nome, ma è già noto che la sua densità è 20 volte inferiore a quella dell'acciaio e la sua resistenza è 10 volte superiore a quella dell'acciaio.
3. Carbina
Foto: Smokefoot
Sebbene sia costituita solo da catene lineari di atomi di carbonio, la carbina ha 2 volte la resistenza alla trazione del grafene ed è 3 volte più dura del diamante!
2. Modifica della wurtzite del nitruro di boro
Foto: pixabay
Questa sostanza naturale recentemente scoperta si forma durante le eruzioni vulcaniche ed è il 18% più dura dei diamanti. Tuttavia, è superiore ai diamanti in una serie di altri parametri. Il nitruro di boro wurtzite è una delle sole 2 sostanze naturali presenti sulla Terra che è più dura del diamante. Il problema è che in natura esistono pochissimi nitruri di questo tipo e quindi non sono facili da studiare o applicare nella pratica.
1. Lonsdaleite
Foto: pixabay
Conosciuto anche come diamante esagonale, la lonsdaleite è costituita da atomi di carbonio, ma in questa modifica gli atomi sono disposti in modo leggermente diverso. Come il nitruro di boro wurtzite, la lonsdaleite è una sostanza naturale superiore in durezza al diamante. Inoltre, questo straordinario minerale è fino al 58% più duro del diamante! Come il nitruro di boro wurtzite, questo composto è estremamente raro. A volte la lonsdaleite si forma durante la collisione di meteoriti contenenti grafite con la Terra.
Questo elenco di base di dieci elementi è il più pesante in termini di densità per centimetro cubo. Tuttavia, tieni presente che la densità non è la massa, misura semplicemente quanto è compatta la massa di un oggetto.
Ora che lo abbiamo capito, diamo un'occhiata a quelli più pesanti dell'intero universo conosciuto.
10. Tantalio
Densità per 1 cm³ - 16,67 g
Il numero atomico del tantalio è 73. Questo metallo grigio-blu è molto duro e ha anche un punto di fusione molto elevato.
9. Uranio 
Densità per 1 cm³ - 19,05 g
Scoperto nel 1789 dal chimico tedesco Martin H. Klaprot, il metallo divenne vero uranio solo quasi cento anni dopo, nel 1841, grazie al chimico francese Eugene Melchior Peligot.
8. Tungsteno (wolframio) 
Densità per 1 cm³ - 19,26 g
Il tungsteno esiste in quattro diversi minerali ed è anche il più pesante di tutti gli elementi e svolge un importante ruolo biologico.
7. Oro (Aurum) 
Densità per 1 cm³ - 19,29 g
Dicono che i soldi non crescono sugli alberi, ma non si può dire lo stesso dell'oro! Piccole tracce d'oro sono state trovate sulle foglie degli alberi di eucalipto.
6. Plutonio 
Densità per 1 cm³ - 20,26 g
Il plutonio mostra uno stato di ossidazione colorato in soluzione acquosa e può anche cambiare spontaneamente stato di ossidazione e colore! Questo è un vero camaleonte tra gli elementi.
5. Nettunio 
Densità per 1 cm³ - 20,47 g
Prende il nome dal pianeta Nettuno e fu scoperto dal professor Edwin McMillan nel 1940. Divenne anche il primo elemento transuranico sintetico della famiglia degli attinidi ad essere scoperto.
4. Renio 
Densità per 1 cm³ - 21,01 g
Il nome di questo elemento chimico deriva dalla parola latina "Rhenus", che significa "Reno". Fu scoperto da Walter Noddack in Germania nel 1925.
3. Platino 
Densità per 1 cm³ - 21,45 g
Uno dei metalli più preziosi di questa lista (insieme all'oro) e viene utilizzato per realizzare quasi tutto. La cosa strana è che tutto il platino estratto (fino all'ultimo pezzo) potrebbe stare in un soggiorno di medie dimensioni! Non molto, in realtà. (Prova a metterci tutto l'oro.)
2. Iridio
Densità per 1 cm³ - 22,56 g
L'iridio fu scoperto a Londra nel 1803 dal chimico inglese Smithson Tennant insieme all'osmio: elementi presenti nel platino naturale come impurità. Sì, l'iridio è stato scoperto per puro caso.
1. Osmio
Densità per 1 cm³ - 22,59 g
Non c'è niente di più pesante (per centimetro cubo) dell'osmio. Il nome di questo elemento deriva dall'antica parola greca "osme", che significa "odore", poiché le reazioni chimiche della sua dissoluzione in acido o acqua sono accompagnate da un odore sgradevole e persistente.
I metalli preziosi hanno affascinato per secoli le menti delle persone che sono disposte a pagare ingenti somme per i prodotti realizzati con essi, ma il metallo in questione non viene utilizzato nella produzione di gioielli. L'osmio è la sostanza più pesante sulla Terra, classificata come metallo prezioso delle terre rare. A causa della sua alta densità, questa sostanza ha molto peso. L'osmio è la sostanza più pesante (tra quelle conosciute) non solo sul pianeta Terra, ma anche nello spazio?
Questa sostanza è un metallo lucido colore grigio-blu. Nonostante sia un rappresentante della famiglia dei metalli nobili, non è possibile ricavarne gioielli, poiché è molto duro e, allo stesso tempo, fragile. A causa di queste qualità, l'osmio è difficile da lavorare, e a questo bisogna aggiungere il suo peso considerevole. Se si pesa un cubo di osmio (lunghezza del lato 8 cm) e lo si confronta con il peso di un secchio da 10 litri riempito d'acqua, il primo sarà 1,5 kg più pesante del secondo.
La sostanza più pesante sulla Terra fu scoperta all'inizio del XVIII secolo, grazie a esperimenti chimici con il minerale di platino sciogliendo quest'ultimo in acqua regia (una miscela di acido nitrico e acido cloridrico). Poiché l'osmio non si dissolve negli acidi e negli alcali, fonde ad una temperatura leggermente superiore a 3.000°C, bolle a 5.012°C e non cambia struttura ad una pressione di 770 GPa, può essere tranquillamente considerato la sostanza più potente sulla Terra .
I depositi di osmio non esistono in natura nella sua forma pura; di solito si trovano in composti con altri prodotti chimici. Il suo contenuto nella crosta terrestre è trascurabile e l'estrazione richiede molta manodopera. Questi fattori hanno un enorme impatto sul costo dell’osmio; il suo prezzo è sorprendente, perché è molto più costoso dell’oro.
A causa del suo costo elevato, questa sostanza non è ampiamente utilizzata per scopi industriali, ma solo nei casi in cui il suo utilizzo è determinato dal massimo beneficio. Grazie alla combinazione dell'osmio con altri metalli, aumenta la resistenza all'usura di questi ultimi, la loro durabilità e la resistenza alle sollecitazioni meccaniche (attrito e corrosione dei metalli). Tali leghe sono utilizzate nell'industria missilistica, militare e aeronautica. Una lega di osmio e platino viene utilizzata in medicina per realizzare strumenti chirurgici e impianti. Il suo utilizzo è giustificato nella produzione di strumenti altamente sensibili, movimenti di orologi e bussole.
Un fatto interessante è che gli scienziati trovano l'osmio, insieme ad altri metalli preziosi, nella composizione chimica dei meteoriti ferrosi caduti sulla terra. Ciò significa che questo elemento è la sostanza più pesante sulla Terra e nello spazio?
Questo è difficile da dire. Il fatto è che le condizioni dello spazio sono molto diverse da quelle della terra; la forza di gravità tra gli oggetti è molto forte, il che a sua volta porta ad un aumento significativo della densità di alcuni oggetti spaziali. Un esempio sono le stelle, che sono fatte di neutroni. Per gli standard terreni, questo è un peso enorme in un millimetro cubo. E questi sono solo granelli di conoscenza che l'umanità possiede.
La sostanza più costosa e pesante sulla terra è l'osmio-187; solo il Kazakistan lo vende sul mercato mondiale, ma questo isotopo non è ancora stato utilizzato nell'industria.
L'estrazione dell'osmio è un processo ad alta intensità di manodopera e occorrono almeno nove mesi per ottenerlo in forma di consumo. A questo proposito, la produzione annua di osmio nel mondo è di soli 600 kg circa (questo è molto piccolo rispetto alla produzione di oro, che è calcolata in migliaia di tonnellate all'anno).
Il nome della sostanza più potente, "osmio", è tradotto come "odore", ma il metallo stesso non odora di nulla, ma l'odore appare durante l'ossidazione dell'osmio ed è piuttosto sgradevole.
Quindi, in termini di pesantezza e densità sulla Terra, non esiste eguale all'osmio, questo metallo è anche descritto come il più raro, il più costoso, il più durevole, il più brillante, e gli esperti dicono anche che l'ossido di osmio ha una tossicità molto forte.
Presentiamo una selezione di documenti chimici dal Guinness dei primati.
Poiché vengono costantemente scoperte nuove sostanze, questa selezione non è permanente.
Registri chimici per le sostanze inorganiche
- L'elemento più comune nella crosta terrestre è l'ossigeno O. Il suo contenuto in peso è pari al 49% della massa della crosta terrestre.
- L'elemento più raro nella crosta terrestre è l'astato At. Il suo contenuto nell'intera crosta terrestre è di soli 0,16 g. Il secondo posto per rarità è occupato dal francese p.
- L'elemento più comune nell'universo è l'idrogeno H. Circa il 90% di tutti gli atomi nell'universo sono idrogeno. Il secondo elemento più abbondante nell'universo è l'elio He.
- L'agente ossidante stabile più forte è un complesso di difluoruro di kripton e pentafluoruro di antimonio. A causa del suo forte effetto ossidante (ossida quasi tutti gli elementi in stati di ossidazione più elevati, compreso l'ossigeno dell'aria), è molto difficile per lui misurare il potenziale dell'elettrodo. L'unico solvente che reagisce con esso abbastanza lentamente è il fluoruro di idrogeno anidro.
- La sostanza più densa sul pianeta Terra è l'osmio. La densità dell'osmio è 22,587 g/cm3.
- Il metallo più leggero è il litio Li. La densità del litio è 0,543 g/cm 3 .
- Il composto più denso è il carburo di ditungsteno W 2 C. La densità del carburo di ditungsteno è 17,3 g/cm 3 .
- Attualmente, i solidi a densità più bassa sono gli aerogel di grafene. Sono un sistema di grafene e nanotubi riempiti con strati d'aria. Il più leggero di questi aerogel ha una densità di 0,00016 g/cm 3 . Il precedente solido con la densità più bassa è l'aerogel di silicio (0,005 g/cm3). L'aerogel di silicio viene utilizzato nella raccolta dei micrometeoriti presenti nelle code delle comete.
- Il gas più leggero e, allo stesso tempo, il non metallo più leggero è l'idrogeno. La massa di 1 litro di idrogeno è di soli 0,08988 g. Inoltre, l'idrogeno è anche il non metallo più fusibile a pressione normale (il punto di fusione è -259,19 0 C).
- Il liquido più leggero è l'idrogeno liquido. La massa di 1 litro di idrogeno liquido è di soli 70 grammi.
- Il gas inorganico più pesante a temperatura ambiente è l'esafluoruro di tungsteno WF 6 (punto di ebollizione +17 0 C). La densità dell'esafluoruro di tungsteno in forma gassosa è 12,9 g/l. Tra i gas con punto di ebollizione inferiore a 0 °C il primato spetta all'esafluoruro di tellurio TeF 6 con una densità del gas a 25 0 C pari a 9,9 g/l.
- Il metallo più costoso del mondo è il californiano Cf. Il prezzo di 1 grammo dell'isotopo 252 Cf raggiunge i 500mila dollari Usa.
- Elio È la sostanza con il punto di ebollizione più basso. Il suo punto di ebollizione è -269 0 C. L'elio è l'unica sostanza che non ha un punto di fusione a pressione normale. Anche allo zero assoluto rimane liquido e può essere ottenuto in forma solida solo sotto pressione (3 MPa).
- Il metallo più refrattario e la sostanza con il punto di ebollizione più alto è il tungsteno W. Il punto di fusione del tungsteno è +3420 0 C e il punto di ebollizione è +5680 0 C.
- Il materiale più refrattario è una lega di carburi di afnio e tantalio (1:1) (punto di fusione +4215 0 C)
- Il metallo più fusibile è il mercurio. Il punto di fusione del mercurio è -38,87 0 C. Il mercurio è anche il liquido più pesante, la sua densità a 25°C è 13,536 g/cm 3 .
- Il metallo più resistente agli acidi è l'iridio. Fino ad ora non si conosce un singolo acido o una miscela di essi in cui l'iridio si possa dissolvere. Tuttavia, può essere sciolto in alcali con agenti ossidanti.
- L'acido stabile più forte è una soluzione di pentafluoruro di antimonio in acido fluoridrico.
- Il metallo più duro è il cromo Cr.
- Il metallo più tenero a 25 0 C è il cesio.
- Il materiale più duro è ancora il diamante, sebbene esistano già circa una dozzina di sostanze che si avvicinano ad esso in termini di durezza (carburo e nitruro di boro, nitruro di titanio, ecc.).
- Il metallo più elettricamente conduttivo a temperatura ambiente è l'argento Ag.
- La velocità più bassa del suono nell'elio liquido si trova alla temperatura di 2,18 K, ovvero solo 3,4 m/s.
- La massima velocità del suono nel diamante è di 18600 m/s.
- L'isotopo con l'emivita più breve è il Li-5, che decade in 4,4·10-22 secondi (espulsione di protoni). A causa della sua durata di vita così breve, non tutti gli scienziati riconoscono il fatto della sua esistenza.
- L'isotopo con l'emivita misurata più lunga è Te-128, con un'emivita di 2,2 × 1024 anni (doppio decadimento β).
- Lo xeno e il cesio hanno il maggior numero di isotopi stabili (36 ciascuno).
- I nomi più brevi degli elementi chimici sono boro e iodio (3 lettere ciascuno).
- I nomi degli elementi chimici più lunghi (undici lettere ciascuno) sono protoattinio Pa, ruterfordio Rf, darmstadio Ds.
Registri chimici per le sostanze organiche
- Il gas organico più pesante a temperatura ambiente e il gas più pesante tra tutti a temperatura ambiente è l'N-(ottafluorobut-1-ilidene)-O-trifluorometilidrossilammina (bp +16 C). La sua densità come gas è di 12,9 g/l. Tra i gas con punto di ebollizione inferiore a 0°C il primato spetta al perfluorobutano con una densità di gas a 0°C pari a 10,6 g/l.
- La sostanza più amara è il denatonio saccarinato. La combinazione del denatonio benzoato con il sale sodico della saccarina ha prodotto una sostanza 5 volte più amara del precedente detentore del record (denatonio benzoato).
- La sostanza organica più non tossica è il metano. Quando la sua concentrazione aumenta, l'intossicazione avviene a causa della mancanza di ossigeno e non a causa di avvelenamento.
- Il più potente adsorbente per l'acqua è stato ottenuto nel 1974 da un derivato dell'amido, l'acrilammide e l'acido acrilico. Questa sostanza è in grado di trattenere l'acqua, la cui massa è 1300 volte maggiore della sua.
- L'assorbente più potente per i prodotti petroliferi è l'aerogel di carbonio. 3,5 kg di questa sostanza possono assorbire 1 tonnellata di petrolio.
- I composti più puzzolenti sono l'etil selenolo e il butil mercaptano: il loro odore ricorda allo stesso tempo una combinazione degli odori di cavolo in decomposizione, aglio, cipolle e liquami.
- La sostanza più dolce è l'acido N-((2,3-metilendiossifenilmetilammino)-(4-cianofenilimino)metil)amminoacetico (lugduname). Questa sostanza è 205.000 volte più dolce di una soluzione di saccarosio al 2%. Esistono diversi analoghi con dolcezza simile. Tra le sostanze industriali la più dolce è la talin (un complesso di taumatina e sali di alluminio), che è da 3.500 a 6.000 volte più dolce del saccarosio. IN Ultimamente Nell'industria alimentare il neotame è apparso con una dolcezza 7000 volte superiore a quella del saccarosio.
- L'enzima più lento è la nitratosi, che catalizza l'assorbimento dell'azoto atmosferico da parte dei batteri nodulari. Il ciclo completo di conversione di una molecola di azoto in 2 ioni di ammonio richiede un secondo e mezzo.
- La sostanza organica con il maggior contenuto di azoto è la bis(diazotetrazolil)idrazina C2H2N12, contenente l'86,6% di azoto, oppure il tetraazidometano C(N3)4, contenente il 93,3% di azoto (a seconda che quest'ultimo sia considerato organico o meno). Si tratta di esplosivi estremamente sensibili agli urti, all'attrito e al calore. Tra le sostanze inorganiche il primato spetta ovviamente all'azoto gassoso e, tra i composti, all'acido idronitroso HN 3.
- Il nome chimico più lungo ha 1578 caratteri nell'ortografia inglese ed è una sequenza nucleotidica modificata. Questa sostanza si chiama: Adenosene. N--2′-O-(tetraidrometossipiranil)adenilil-(3'→5′)-4-deammino-4-(2,4-dimetilfenossi)-2′-O-(tetraidrometossipiranil)citidilil-(3'→5 ′)-4-deammino-4-(2,4-dimetilfenossi)-2′-O-(tetraidrometossipiranil)citidilil-(3'→5′)-N--2′-O-(tetraidrometossipiranil)citidilil-(3 '→5′)-N--2′-O-(tetraidrometossipiranil)citidilil-(3'→5′)-N--2′-O-(tetraidrometossipiranil)guanilil-(3'→5′)-N- -2′-O-(tetraidrometossipiranil)guanilil-(3'→5′)-N--2′-O-(tetraidrometossipiranil)adenilil-(3'→5′)-N--2′-O-(tetraidrometossipiranil )citidilil-(3'→5′)-4-deammino-4-(2,4-dimetilfenossi)-2′-O-(tetraidrometossipiranil)citidilil-(3'→5′)-4-deammino-4-( 2,4-dimetilfenossi)-2′-O-(tetraidrometossipiranil)citidilil-(3'→5′)-N--2′-O-(tetraidrometossipiranil)guanilil-(3'→5′)-4-deammino- 4-(2,4-dimetilfenossi)-2′-O-(tetraidrometossipiranil)citidilil-(3'→5′)-N--2′-O-(tetraidrometossipiranil)citidilil-(3'→5′)-N --2′-O-(tetraidrometossipiranil)citidilil-(3'→5′)-N--2′-O-(tetraidrometossipiranil)adenilil-(3'→5′)-N--2′-O-( tetraidrometossipiranil)citidilil-(3'→5′)-N--2′-O-(tetraidrometossipiranil)citidilil-(3'→5′)-N--2′,3′-O-(metossimetilene)-ottadecakis( 2-clorofenil)estere. 5'-.
- Il nome chimico più lungo ha il DNA isolato dai mitocondri umani e costituito da 16.569 coppie di nucleotidi. Il nome completo di questo composto contiene circa 207.000 caratteri.
- Il sistema del maggior numero di liquidi immiscibili, che si separano nuovamente in componenti dopo la miscelazione, contiene 5 liquidi: olio minerale, olio siliconico, acqua, alcool benzilico e N-perfluoroetilperfluoropiridina.
- Il liquido organico più denso a temperatura ambiente è il diiodometano. La sua densità è di 3,3 g/cm3.
- Le singole sostanze organiche più refrattarie sono alcuni composti aromatici. Di quelli condensati, questo è tetrabenzeptacene (punto di fusione +570 C), di quelli non condensati - p-septifenile (punto di fusione +545 C). Esistono composti organici per i quali il punto di fusione non è misurato con precisione, ad esempio per l'esabenzocoronene è indicato che il suo punto di fusione è superiore a 700 C. Il prodotto di reticolazione termica del poliacrilonitrile si decompone ad una temperatura di circa 1000 C.
- La sostanza organica con il punto di ebollizione più alto è l'esatriaconilcicloesano. Bolle a +551°C.
- L'alcano più lungo è il nonacontatrictano C390H782. È stato sintetizzato appositamente per studiare la cristallizzazione del polietilene.
- La proteina più lunga è la proteina muscolare titina. La sua lunghezza dipende dal tipo di organismo vivente e dalla posizione. La titina di topo, ad esempio, ha 35.213 residui di amminoacidi (peso molecolare 3.906.488 Da), la titina umana ha una lunghezza fino a 33.423 residui di amminoacidi (peso molecolare 3.713.712 Da).
- Il genoma più lungo è quello della pianta Paris japonica. Contiene 150.000.000.000 di coppie di nucleotidi, 50 volte di più che negli esseri umani (3.200.000.000 di coppie di nucleotidi).
- La molecola più grande è il DNA del primo cromosoma umano. Contiene circa 10.000.000.000 di atomi.
- L'esplosivo individuale con la velocità di detonazione più elevata è il 4,4′-dinitroazofuroxan. La sua velocità di detonazione misurata era di 9700 m/s. Secondo dati non verificati, il perclorato di etile ha un tasso di detonazione ancora più elevato.
- L'esplosivo individuale con il più alto calore di esplosione è il glicole etilenico dinitrato. Il suo calore di esplosione è 6606 kJ/kg.
- L'acido organico più forte è il pentacianociclopentadiene.
- La base più forte è probabilmente il 2-metilciclopropenillitio. La base non ionica più forte è il fosfazene, che ha una struttura piuttosto complessa.
Cosa succede se si impilano i bordi dei nanotubi di carbonio uno sopra l'altro e si alternano i loro strati? Il risultato è un materiale che assorbe il 99,9% della luce che lo colpisce. La superficie microscopica del materiale è irregolare e ruvida, rifrange la luce ed è anche una superficie poco riflettente. Dopodiché, prova a utilizzare i nanotubi di carbonio come superconduttori in un ordine specifico, che li rende eccellenti assorbitori di luce, e otterrai una vera tempesta nera. Gli scienziati sono seriamente perplessi sui potenziali usi di questa sostanza, poiché, in realtà, la luce non viene “persa”, la sostanza potrebbe essere utilizzata per migliorare dispositivi ottici come i telescopi e persino essere utilizzata per celle solari che funzionano con un’efficienza quasi del 100%.
2. La sostanza più infiammabile
Molte cose bruciano a una velocità sorprendente, come il polistirolo, il napalm, e questo è solo l'inizio. E se esistesse una sostanza in grado di incendiare la terra? Da un lato, questa è una domanda provocatoria, ma è stata posta così un punto di partenza. Il trifluoruro di cloro ha la dubbia reputazione di essere una sostanza orribilmente infiammabile, anche se i nazisti credevano che la sostanza fosse troppo pericolosa per lavorarci. Quando le persone che discutono di genocidio credono che il loro scopo nella vita non sia usare qualcosa perché è troppo letale, sostengono un’attenta gestione di queste sostanze. Dicono che un giorno una tonnellata di sostanza si rovesciò e scoppiò un incendio, e 30,5 cm di cemento e un metro di sabbia e ghiaia bruciarono finché tutto non si calmò. Purtroppo i nazisti avevano ragione.
3. La sostanza più velenosa
Dimmi, cosa ti piacerebbe meno avere in faccia? Questo potrebbe essere il veleno più mortale, che occuperebbe giustamente il 3 ° posto tra le principali sostanze estreme. Un veleno del genere è infatti diverso da quello che brucia nel cemento e dall'acido più forte del mondo (che sarà presto inventato). Anche se non è del tutto vero, avrete sicuramente sentito parlare di Botox dalla comunità medica e grazie ad esso il veleno più mortale è diventato famoso. Il botox utilizza la tossina botulinica, prodotta dal batterio Clostridium botulinum, ed è molto mortale, poiché la quantità di un granello di sale è sufficiente per uccidere una persona di 200 libbre. Gli scienziati, infatti, hanno calcolato che spruzzare solo 4 kg di questa sostanza sarebbe sufficiente per uccidere tutte le persone sulla terra. Un'aquila probabilmente tratterebbe un serpente a sonagli in modo molto più umano di quanto questo veleno tratterebbe una persona.
4. La sostanza più calda
Ci sono pochissime cose al mondo conosciute dall'uomo che sono più calde dell'interno di un Hot Pocket appena scaldato al microonde, ma questa roba sembra destinata a battere anche quel record. Creata dalla collisione di atomi d'oro quasi alla velocità della luce, la sostanza è chiamata "zuppa" di quark e gluoni e raggiunge la folle temperatura di 4 trilioni di gradi Celsius, che è quasi 250.000 volte più calda della materia all'interno del Sole. La quantità di energia rilasciata durante la collisione sarebbe sufficiente a fondere protoni e neutroni, cosa che di per sé ha caratteristiche che non sospetteresti nemmeno. Gli scienziati affermano che questo materiale potrebbe darci un'idea di come è stata la nascita del nostro universo, quindi vale la pena capire che le piccole supernovae non vengono create per divertimento. Tuttavia, la buona notizia è che la "zuppa" occupava un trilionesimo di centimetro ed è durata un trilionesimo di un trilionesimo di secondo.
5. L'acido più caustico
L'acido è una sostanza terribile, a uno dei mostri più spaventosi del cinema è stato dato sangue acido per renderlo ancora più terribile di una semplice macchina per uccidere (Alien), quindi è radicato dentro di noi che l'esposizione all'acido è una cosa molto brutta. Se gli "alieni" fossero pieni di acido fluoruro-antimonio, non solo cadrebbero in profondità nel pavimento, ma i fumi emessi dai loro corpi morti ucciderebbero tutto ciò che li circonda. Questo acido è 21019 volte più forte dell'acido solforico e può filtrare attraverso il vetro. E può esplodere se aggiungi acqua. E durante la sua reazione vengono rilasciati fumi tossici che possono uccidere chiunque si trovi nella stanza.
6. L'esplosivo più esplosivo
In effetti, questo posto è attualmente condiviso da due componenti: HMX ed eptanitrocubano. L'eptanitrocubano esiste principalmente nei laboratori ed è simile all'HMX, ma ha una struttura cristallina più densa, che comporta un maggiore potenziale di distruzione. L’HMX, d’altro canto, esiste in quantità sufficientemente grandi da poter minacciare l’esistenza fisica. Viene utilizzato nel combustibile solido per i razzi e persino per i detonatori di armi nucleari. E l'ultimo è il peggiore, perché nonostante la facilità con cui accade nei film, avviare la reazione di fissione/fusione che si traduce in nubi nucleari luminose e luminose che sembrano funghi non è un compito facile, ma HMX lo fa perfettamente.
7. La sostanza più radioattiva
Parlando di radiazioni, vale la pena ricordare che le barre di "plutonio" verde brillante mostrate nei Simpson sono solo finzione. Solo perché qualcosa è radioattivo non significa che brilli. Vale la pena menzionarlo perché il polonio-210 è così radioattivo che si illumina di blu. L'ex spia sovietica Alexander Litvinenko fu indotto con l'inganno ad aggiungere la sostanza al suo cibo e morì di cancro poco dopo. Non è qualcosa su cui si voglia scherzare; il bagliore è causato dall'aria attorno al materiale che viene colpita dalle radiazioni e, infatti, gli oggetti attorno ad esso possono riscaldarsi. Quando diciamo “radiazione” pensiamo, ad esempio, a un reattore nucleare o a un’esplosione in cui avviene effettivamente una reazione di fissione. Si tratta solo del rilascio di particelle ionizzate e non della scissione incontrollata degli atomi.
8. La sostanza più pesante
Se pensavi che la sostanza più pesante sulla Terra fossero i diamanti, era un’ipotesi valida ma imprecisa. Questo è un nanorod di diamante tecnicamente progettato. In realtà è una raccolta di diamanti su scala nanometrica, la sostanza meno compressa e più pesante conosciuta dall'uomo. In realtà non esiste, ma sarebbe molto utile poiché significa che un giorno potremmo coprire le nostre auto con questa roba e sbarazzarcene semplicemente quando si verifica una collisione ferroviaria (non un evento realistico). Questa sostanza è stata inventata in Germania nel 2005 e sarà probabilmente utilizzata nella stessa misura dei diamanti industriali, tranne per il fatto che la nuova sostanza è più resistente all'usura rispetto ai diamanti normali.
9. La sostanza più magnetica
Se l'induttore fosse un pezzettino nero, sarebbe della stessa sostanza. La sostanza, sviluppata nel 2010 da ferro e azoto, ha poteri magnetici superiori del 18% rispetto al precedente detentore del record ed è così potente che ha costretto gli scienziati a riconsiderare il funzionamento del magnetismo. La persona che ha scoperto questa sostanza ha preso le distanze dai suoi studi in modo che nessun altro scienziato potesse riprodurre il suo lavoro, poiché è stato riferito che un composto simile era stato sviluppato in passato in Giappone nel 1996, ma altri fisici non erano riusciti a riprodurlo, quindi questa sostanza non è stato ufficialmente accettato. Non è chiaro se i fisici giapponesi debbano promettere di realizzare Sepuku in queste circostanze. Se questa sostanza potesse essere riprodotta, potrebbe annunciare una nuova era di elettronica efficiente e motori magnetici, forse potenziati in termini di potenza di un ordine di grandezza.
10. La superfluidità più forte
La superfluidità è uno stato della materia (come un solido o un gas) che si verifica in condizioni estreme basse temperature, ha un'elevata conduttività termica (ogni oncia di questa sostanza dovrebbe essere esattamente alla stessa temperatura) e nessuna viscosità. L'elio-2 è il rappresentante più tipico. La tazza di elio-2 si solleverà spontaneamente e fuoriuscirà dal contenitore. L'elio-2 colerà anche attraverso altri materiali solidi, poiché la completa mancanza di attrito gli consente di fluire attraverso altri fori invisibili attraverso i quali l'elio normale (o l'acqua) non colerebbe. L'elio-2 non si trova al numero 1 nel suo stato corretto, come se avesse la capacità di agire da solo, sebbene sia anche il conduttore termico più efficiente sulla Terra, diverse centinaia di volte migliore del rame. Il calore si muove così rapidamente attraverso l'elio-2 che viaggia in onde, come il suono (noto in realtà come "secondo suono"), anziché essere dissipato, dove si sposta semplicemente da una molecola all'altra. A proposito, le forze che controllano la capacità dell'elio-2 di strisciare lungo il muro sono chiamate il "terzo suono". Difficilmente otterrai qualcosa di più estremo di una sostanza che richiede la definizione di 2 nuovi tipi di suono.
