Свинец на самом деле прочнее стали – его лишь надо достаточно сжать
В Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в Калифорнии (США) провели эксперимент по экстремальному сжатию свинца. Он стал одним из череды аналогичных исследований, направленных на изучение трансформации свойств различных материалов при сверхвысоких давлениях. Для свинца, например, главным изменением стал рост прочности, который заметно превзошел показатели стали.
В ходе эксперимента американские ученые использовали систему из множества мощных лазеров, которые непрерывно облучали свинцовую мишень со всех сторон. Их суммарная мощность обеспечила давление в 400 гигапаскалей, что близко к давлению в центре Земли. Оказалось, что сжатый с такой силой свинец меняет атомарную решетку и становится чрезвычайно прочным.
Прочность материала характеризует его способность противостоять разрушению. Этот показатель у сверхсжатого свинца в 250 раз превысил собственные значения в нормальных условиях и оказался в 10 раз выше параметров стали.
Исследования сверхпрочности в своем текущем формате носят фундаментальный характер и об извлечении практической пользы речи пока не идет. Но эти данные пригодятся в дальнейшем, при разработке новых типов брони, при проектировании защиты космических зондов, которым предстоит отправиться в такие неблагоприятные места, как Венера или поверхность Юпитера, если она вообще существует. Хотя если вместо нее будет найден слой жидкого металлического водорода, тоже под давлением, из которого может быть сформирована мантия этой планеты, это само по себе станет эпохальным открытием.
1000 «детских» вопросов и ответов. (длиннопост) Ч. 8
95. Почему снег поглощает звуки?
Во время снегопада крики слышны на меньшее расстояние, чем в ясную погоду, свежий снежный покров тоже поглощает звук. Дело в том, что мелкие поры снежных хлопьев и рыхлого, недавно выпавшего снега приглушают звуковые волны. Они попадают в маленькие поры кристаллов снега и теряются там: их энергия пропадает. Старый снег или лед имеют гладкую поверхность и больше не могут так хорошо поглощать звук, а особенно далеко голоса разносятся над спокойной поверхностью воды.
97. В чем разница между водой и водяным паром?
Все вещества, с которыми мы встречаемся в окружающем нас мире, бывают или жидкими, или твердыми, или газообразными.
Эти состояния веществ называют агрегатными состояниями.
Многие вещества при охлаждении или нагревании можно перевести из одного агрегатного состояния в другое.
При этом они неожиданно приобретают совсем другие свойства.
Например, если нагреть воду до температуры выше 100 градусов Цельсия, она превращается в газ, в водяной пар.
У воды и водяного пара одинаковый химический состав, но совершенно разные свойства: водяной пар имеет свойства, типичные для газов.
Его можно сжимать, как воздух. Пар, как и воздух, обладает упругостью, он может сжиматься и снова расширяться и при этом может привести в действие паровую машину.
98. А есть жидкий воздух?
Даже такие прочные и твердые вещества, как железо, можно нагреть до такой температуры, что они становятся жидкими. При еще более высоких температурах жидкие металлы превращаются в газ. И наоборот, вещества, встречающиеся при нормальных температурах в виде газа, можно охладить до такой степени, что они становятся жидкими или даже твердыми. Например, воздух при температуре в минус 197,5 градуса Цельсия превращается в жидкость.
99. Почему дым поднимается вверх?
Дым содержит много мельчайших частиц, в том числе сажу, летучую золу и капельки смолы. Они возникают при сгорании. В ясную, сухую и безветренную погоду дым из трубы или от костра поднимается вертикально вверх. Тогда все содержащиеся в дыме вещества легкие и сухие и поднимаются вместе с горячим воздухом. Иначе обстоит дело в дождливую погоду. Тогда воздух влажный и содержит много водяного пара. Невидимые маленькие капельки, из которых состоит пар, оседают на частицах дыма и тянут дым вниз. Поэтому он становится тяжелым и не может так легко подниматься вверх. Если дым не поднимается над трубой, а висит над крышами, это — признак высокой влажности воздуха. Очень может быть, что скоро пойдет дождь.
100. Можно ли сжать воду?
Жидкости нельзя сжать. Они не обладают упругостью и не изменяют свой объем. Объемом предмета называется пространство, которое он занимает. Поэтому совершенно невозможно вместить два литра воды в литровую бутылку.
101. Почему губка впитывает воду?
На губке хорошо видно, как вода сама собой поднимается по маленьким щелочкам, тонким трубочкам и маленьким порам. В губке много маленьких пор. Если положить ее в пролитую воду, губка становится мокрой. Вода проникает в поры, и лужица пропадает. Это свойство воды называется капиллярностью (слово происходит от латинского «capillaris» — «волосной», потому что поры имеют толщину волоса). И промокательная бумага может впитывать воду только потому, что в ней много очень маленьких пор. Кстати, все полотенца и тряпки для вытирания имеют такое же строение. Гладкая бумага или гладкий шелк впитывают воду очень плохо.
102. Сколько воды нужно дереву?
Ни одно живое существо не может обойтись без воды. Животные пьют воду, берут ее из пищи или поглощают кожей. Растения впитывают воду главным образом корнями из почвы. Таким образом, большое дерево поглощает за сутки тонну воды, которая поднимается из корней по стволу и ветвям в листья и там испаряется.
103. Как вода попадает в крону дерева?
Это происходит без помощи мускулов или насоса. Дело в том, что вода сама поднимается по тонким трубочкам наверх. По древесине корней, ствола и ветвей проходит огромное количество таких трубочек и каналов. Они, как губка, впитывают воду.
Как только она испаряется с листьев, вверх всасывается новая вода.
Чем больше дерево, тем труднее ему поднимать наверх большое количество воды. Поэтому огромные секвойядендроны (Мамонтовы деревья) в Северной Америке произрастают только во влажных областях, где часто бывают обильные туманы. Они могут поглощать воду листьями из тумана.
104. Почему иголка может плавать?
Если осторожно положить иголку на воду, она не тонет, а плавает. Внимательно присмотревшись, можно увидеть, что иголка сделала в поверхности воды небольшое углубление, это выглядит так, словно на поверхности воды натянута тонкая пленка, а на ней лежит иголка. То, что выглядит как пленка и удерживает иголку на поверхности, — это поверхностное натяжение воды.
Молекулы воды стараются находиться как можно ближе и притягиваются друг к другу, «натягивая» поверхность воды. Правда, сила поверхностного натяжения очень мала, но она может вытолкнуть такой легкий предмет, как иголка. Но как только один конец иглы опустится в воду, чары разрушатся, поверхностное натяжение исчезнет, и иголка утонет.
А для предметов более тяжелых, чем иголка, сила поверхностного натяжения воды слишком мала.
105. Почему на старых фотографиях люди так напряженно смотрят в объектив?
У первых фотографов людям приходилось целую минуту сидеть неподвижно перед фотоаппаратом, пока фотопленки того времени освещались. Если человек шевелился или хотя бы мигал, изображение получалось нечетким — отсюда и напряженные позы.
Особенно неприятно это было для детей. Они не могут так долго сидеть неподвижно, и фотографам часто приходилось повторять съемку. Поэтому за фотопортреты детей просили больше денег, чем за фотографии взрослых.
Что делают из свинца?
Именно свинец применяется в многочисленных химических источниках тока. Более 75% от всей доли выплавляемого вещества уходит на производство свинцовых аккумуляторов. … Свинец образует множество легкоплавких сплавов с висмутом, оловом, кадмием и так далее и все они применяются для получения электрических предохранителей.
Где используется чистый свинец?
Где применяют свинец?
Что делают из свинцовой руды?
Свинцовый концентрат является сырьем для получения металлического свинца и его соединений, которые используются в электротехнике, при производстве взрывчатых веществ, для изготовления аккумуляторных батарей, красок, лаков, защиты от радиации, добавок к топливу, изготовления пуль, дроби.
Почему у свинца такое название?
Грузила издавна делали из очень тяжелого металла. Так и говорили: «Это тебе не железо, этот металл тяжелый как свинья». Вот и стали называть его «свинец».
В чем используется свинец?
Свинец используется в производстве пигментов (таких, как сурик, белила), в производстве хрусталя, для строительства сейсмостойких фундаментов. Нитрат свинца применяется для производства мощных смесевых взрывчатых веществ. Теллурид свинца широко применяется в качестве термоэлектрического материала (термо-э. д.
Сколько стоит 1 кг свинца?
| Наименование | Цена от 1 тонны |
|---|---|
| СВИНЕЦ | |
| Свинец кабельный | 120 руб/кг |
| Свинец плавленый | 95 руб/кг |
| АКБ полипропиленовые (слитые) | 60 руб/кг |
Почему пуля из свинца?
Из-за его высокой плотности и дешевизны
Свинец почти в полтора раза плотнее стали. Поэтому при равном весе свинцовые пули меньше по размеру, слабее тормозятся в воздухе и глубже проникают в мишень. Кроме того, свинец — мягкий легкоплавкий металл, что упрощает его обработку.
Как называется свинцовая руда?
Основные — галенит (свинцовый блеск) PbS, а также продукты его разрушения и выветривания — вторичные минералы церуссит («белая свинцовая руда») PbCO3 и англезит (свинцовый купорос) PbSO4; реже встречаются пироморфит («зелёная свинцовая руда») PbCl2·3Pb3(PO4)2, миметит PbCl2·3Pb3(AsO4)2, крокоит («красная свинцовая руда …
Как обозначаются свинцовые руды?
Обозначается символом Cd (лат. Cadmium).
Как добывать свинец?
Для получения свинца в основном используют руды, содержащие галенит. Сначала методом флотации получают концентрат, содержащий 40—70 процентов свинца. … Веркблей, содержащий более 90 процентов свинца, подвергается дальнейшему очищению. Сначала для удаления меди применяют зейгерование и последующую обработку серой :42.
Почему свинец так называется?
(Plumbum, плюмбум). Латинское название является производным от «plumber», которое переводится как «водопроводчик». Видимо, название металла связано с тем, что из него строили водопроводы в Древнем Риме. … В Древнем Риме свинец выплавлялся десятками тысяч тонн, он шел на изготовление водопроводов.
Где в природе встречается свинец?
Металл всегда содержится в урановых рудах. Забайкальские и северно-сибирские месторождения часто представляют собой свинцово-цинковую руду. В соединениях с другими металлами свинец присутствует в составе более 80 минералов. Наиболее богатые свинцом залежи находятся в США, России, Австралии и Казахстане.
Почему нельзя сжать кусок свинца?
Потому что частицы отталкивают друг друга. Потому что размеры и массы частиц одинаковы.
Какая кислота растворяет свинец?
7,5. На воздухе он постепенно окисляется; крепкая соляная кисл. разлагает его: PbS + 2HCl = PbCl2 + Н2S; азотная кислота, даже слабая, легко растворяет PbS, в особенности при нагревании; при этом выделяется сера и образуется некоторое количество серно-кислого С.
Чем можно окислить свинец?
Свинец поддается коррозии в таких средах:
— щелочи; — HF (газ); — H2SO4, концентрации больше 96% при комнатной температуре; — HNO3, концентрации менее 70%.
Когда изобрели свинец?
Свинец (англ. Lead, франц. Plomb, нем. Blei) известен с III — II тысячелетия до н.
Как свинец удалось сделать тверже стали: секрет неожиданной трансформации
Новые свойства свинец проявил во время экспериментов, результаты которых опубликованы в издании Physical Review Letters. Чтобы изучить, как меняется прочность свинца под давлением, исследователи быстро сжали образец с помощью лазеров, которыми располагает Ливерморская национальная лаборатория имени Лоуренса, расположенная в Калифорнии. Давление внутри образца достигло примерно 400 гигапаскалей — такое же давление присутствует в ядре Земли.
Прочность материала характеризует его реакцию на напряжение — силу, приложенную к заданной области. Чем большее напряжение может выдержать вещество, прежде чем оно деформируется, тем оно прочнее. Физик Эндрю Крайгер из университета Лоуренса Ливермора и его коллеги наблюдали, как колебания в свинце растут и меняются в условиях высокого давления. Рост был относительно медленным, а значит металл был в 250 раз прочнее свинца, находящегося в нормальных условиях, и примерно в 10 раз тверже высокопрочной стали.
Исследование показывает, что давление меняет структуру свинца, вызывая перестройку его кристаллической атомной решетки. Ученые пришли к выводу, что именно это структурное изменение приводит к преобразованию свинца в более прочный металл.
Когда материалы сжаты, их свойства могут существенно измениться. Например, водород, представленный на Земле в виде газа, под давлением может превратиться в металл. Понимание того, как свойства вещества изменяются под давлением, может помочь создавать защитное снаряжение нового уровня, например, пуленепробиваемые жилеты. Кстати, башни танков Т-34 изготавливались методом литья под давлением, что делало их гораздо прочнее, чем башни других танков, участвовавших в Великой Отечественной войне.
Что делают из свинца?
Именно свинец применяется в многочисленных химических источниках тока. Более 75% от всей доли выплавляемого вещества уходит на производство свинцовых аккумуляторов. … Свинец образует множество легкоплавких сплавов с висмутом, оловом, кадмием и так далее и все они применяются для получения электрических предохранителей.
Где используется чистый свинец?
Где применяют свинец?
Что делают из свинцовой руды?
Свинцовый концентрат является сырьем для получения металлического свинца и его соединений, которые используются в электротехнике, при производстве взрывчатых веществ, для изготовления аккумуляторных батарей, красок, лаков, защиты от радиации, добавок к топливу, изготовления пуль, дроби.
Почему у свинца такое название?
Грузила издавна делали из очень тяжелого металла. Так и говорили: «Это тебе не железо, этот металл тяжелый как свинья». Вот и стали называть его «свинец».
В чем используется свинец?
Свинец используется в производстве пигментов (таких, как сурик, белила), в производстве хрусталя, для строительства сейсмостойких фундаментов. Нитрат свинца применяется для производства мощных смесевых взрывчатых веществ. Теллурид свинца широко применяется в качестве термоэлектрического материала (термо-э. д.
Сколько стоит 1 кг свинца?
| Наименование | Цена от 1 тонны |
|---|---|
| СВИНЕЦ | |
| Свинец кабельный | 120 руб/кг |
| Свинец плавленый | 95 руб/кг |
| АКБ полипропиленовые (слитые) | 60 руб/кг |
Почему пуля из свинца?
Из-за его высокой плотности и дешевизны
Свинец почти в полтора раза плотнее стали. Поэтому при равном весе свинцовые пули меньше по размеру, слабее тормозятся в воздухе и глубже проникают в мишень. Кроме того, свинец — мягкий легкоплавкий металл, что упрощает его обработку.
Как называется свинцовая руда?
Основные — галенит (свинцовый блеск) PbS, а также продукты его разрушения и выветривания — вторичные минералы церуссит («белая свинцовая руда») PbCO3 и англезит (свинцовый купорос) PbSO4; реже встречаются пироморфит («зелёная свинцовая руда») PbCl2·3Pb3(PO4)2, миметит PbCl2·3Pb3(AsO4)2, крокоит («красная свинцовая руда …
Как обозначаются свинцовые руды?
Обозначается символом Cd (лат. Cadmium).
Как добывать свинец?
Для получения свинца в основном используют руды, содержащие галенит. Сначала методом флотации получают концентрат, содержащий 40—70 процентов свинца. … Веркблей, содержащий более 90 процентов свинца, подвергается дальнейшему очищению. Сначала для удаления меди применяют зейгерование и последующую обработку серой :42.
Почему свинец так называется?
(Plumbum, плюмбум). Латинское название является производным от «plumber», которое переводится как «водопроводчик». Видимо, название металла связано с тем, что из него строили водопроводы в Древнем Риме. … В Древнем Риме свинец выплавлялся десятками тысяч тонн, он шел на изготовление водопроводов.
Где в природе встречается свинец?
Металл всегда содержится в урановых рудах. Забайкальские и северно-сибирские месторождения часто представляют собой свинцово-цинковую руду. В соединениях с другими металлами свинец присутствует в составе более 80 минералов. Наиболее богатые свинцом залежи находятся в США, России, Австралии и Казахстане.
Почему нельзя сжать кусок свинца?
Потому что частицы отталкивают друг друга. Потому что размеры и массы частиц одинаковы.
Какая кислота растворяет свинец?
7,5. На воздухе он постепенно окисляется; крепкая соляная кисл. разлагает его: PbS + 2HCl = PbCl2 + Н2S; азотная кислота, даже слабая, легко растворяет PbS, в особенности при нагревании; при этом выделяется сера и образуется некоторое количество серно-кислого С.
Чем можно окислить свинец?
Свинец поддается коррозии в таких средах:
— щелочи; — HF (газ); — H2SO4, концентрации больше 96% при комнатной температуре; — HNO3, концентрации менее 70%.
Когда изобрели свинец?
Свинец (англ. Lead, франц. Plomb, нем. Blei) известен с III — II тысячелетия до н.
