Los metales son un tipo de materiales que han sido utilizados por el hombre desde la antigüedad. Este grupo de sustancias es muy numeroso, pero todas tienen características físicas comunes, que comúnmente se denominan propiedades metálicas.
La dureza entre ellos es común, pero no decisiva. Más específicos son otros que posee el metal más blando. Estas propiedades están determinadas por las peculiaridades de su estructura a nivel molecular.
Propiedades de los metales
El hierro y sus aleaciones (acero, fundición), cobre, aluminio… El uso de estos materiales marcó avances en el progreso científico y tecnológico en diferentes etapas del desarrollo de la civilización. Cada uno de estos metales tiene características que le dan un valor práctico único. Las características comunes para ellos son alta conductividad térmica y eléctrica, plasticidad, la capacidad de mantener la integridad durante la deformación, brillo metálico.
La hoja de damasco que atraviesa la armadura de hierro y el metal más blando, en el que quedan rastros del más mínimo impacto, tiene una estructura interna similar. Se basa en una red cristalina, en cuyos nodos hay átomos concarga positiva y neutra, entre las cuales hay un "gas de electrones": partículas que han abandonado las capas externas de los átomos debido al debilitamiento del enlace con el núcleo. Se lleva a cabo un enlace metálico especial entre los iones positivos ubicados en los nodos de la red cristalina debido a las fuerzas de atracción que surgen en el "gas de electrones". La dureza, la densidad y el punto de fusión del metal dependen de la concentración de este "gas".
Criterios de evaluación
La respuesta a la pregunta de qué metal es el más blando siempre será objeto de discusión, a menos que se acuerden los criterios de evaluación y se defina el concepto mismo de suavidad. La opinión sobre esta característica del material será diferente para los especialistas en diferentes industrias. Un metalúrgico puede entender la suavidad como una mayor maleabilidad, una tendencia a aceptar la deformación de los materiales abrasivos, etc.
Para los científicos de materiales, es importante poder comparar objetivamente diferentes características de las sustancias. La suavidad también debe tener criterios de evaluación generalmente aceptados. El metal más blando del mundo debería tener indicadores generalmente reconocidos que demuestren sus características de "récord". Existen varios métodos que tienen como objetivo medir la suavidad de diferentes materiales.
Métodos de medición
La mayoría de los métodos certificados para medir la dureza se basan en la acción de contacto sobre el material bajo prueba, medida con instrumentos de precisión, de un cuerpo más duro llamado indentador. Dependiendo del tipo de penetrador y de los métodos de medición, hay varios principalesmétodos:
- Método Brinell. Se determina el diámetro de la huella dejada por una bola de metal cuando se presiona contra la superficie de la sustancia de prueba.
- Método Rockwell. Se mide la profundidad de la muesca en la superficie de una bola o un cono de diamante.
- Método Vickers. Se determina el área de la huella dejada por una pirámide tetraédrica de diamante.
- Dureza Shore. Hay escalas para materiales muy duros y muy blandos: se mide la profundidad de inmersión de una aguja especial o la altura de rebote desde la superficie de un percutor especial.
Escala de dureza de Mohs
Esta escala para determinar la dureza relativa de minerales y metales fue propuesta a principios del siglo XIX por el alemán Friedrich Moos. Se basa en el método de rayado, donde una muestra más dura deja una marca sobre otra más blanda, y es muy conveniente para saber qué metal es el más blando. En relación con 10 minerales de referencia, a los que se les asigna un índice de dureza condicional, se determina un lugar en la escala y un índice digital para la sustancia ensayada. El mineral de referencia más suave es el talco. Tiene una dureza de Mohs de 1, y la más dura, el diamante, es de 10.
La evaluación de la dureza en la escala de Mohs se basa en el principio "más suave - más duro". Es posible determinar exactamente cuántas veces, por ejemplo, el aluminio, que tiene un índice en la escala de Mohs de 2,75, es más blando que el tungsteno (6,0), solo con resultados de medición basados en otros métodos. Pero para determinar el metal más blando de la tabla periódica, esta tabla es suficiente.
Los más blandos son los metales alcalinos
De la escala mineralógica de Mohs, se puede ver que las más blandas son sustancias relacionadas con los metales alcalinos. Incluso el mercurio, familiar para muchos por el líquido de un termómetro, tiene un índice de dureza de 1,5. Varias sustancias con propiedades físicas, mecánicas y químicas similares son más blandas: litio (0,6 en la escala de Mohs), sodio (0,5), potasio (0, 4), rubidio (0, 3). El metal más blando es el cesio, que tiene una dureza en la escala de Mohs de 0,2.
Las propiedades físicas y químicas de los metales alcalinos están determinadas por su configuración electrónica. Difiere solo ligeramente de la estructura de los gases inertes. Un electrón ubicado en un nivel de energía externo tiene movilidad, lo que determina una alta actividad química. Los metales más blandos se caracterizan por una especial volatilidad, son difíciles de extraer y se conservan sin cambios. Tienen interacciones químicas violentas con el aire, el agua y el oxígeno.
Artículo 55
El nombre "cesio" proviene del latín caesius - "azul cielo": en el espectro emitido por una sustancia muy caliente, dos rayas azules brillantes son visibles en el rango infrarrojo. En su forma pura, refleja bien la luz, parece dorado claro y tiene un color amarillo plateado. El cesio es el metal más blando del mundo, con un índice de dureza Brinell de 0,15 MN/m2 (0,015 kgf/cm2). Punto de fusión: +28,5°C, por lo que en condiciones normales, a temperatura ambiente, el cesio se encuentra en estado semilíquido.
Es rarometal caro y extremadamente reactivo. En la electrónica, la ingeniería de radio y la industria química de alta tecnología, el cesio y las aleaciones basadas en él se utilizan cada vez más y su necesidad crece constantemente. Se demanda su actividad química, la capacidad de formar compuestos con la más alta conductividad eléctrica. El cesio es un componente importante en la producción de dispositivos ópticos especiales, lámparas con propiedades únicas y otros productos de alta tecnología. Al mismo tiempo, la suavidad no es su cualidad más buscada.
