Редкий хим элемент в цветных скалах. Какой металл самый редкий на Земле? Рений: устойчивый и редкий

"Неустойчивый" элемент

Согласно подсчётам, в природе существует всего лишь около 30 грамм данного вещества. При жизни Д.И. Менделеева, открывшего периодический закон, этот элемент ещё не был обнаружен – его существование было только предсказано учёным. Неизвестному элементу был присвоен порядковый номер 85. И только в 1943 году он был обнаружен в природе. Правда, незадолго до этого, в 1940 году, этот элемент был получен искусственно в лаборатории.

Имя этому редкому веществу, представляющему собой чёрно-синие кристаллы, - астат. Название происходит от греческого слова «астатос», что буквально означает «неустойчивый». И элемент полностью соответствует данному ему наименованию: его жизнь коротка, период полураспада составляет всего 8,1 ч. Обнаружить астат удалось в продуктах распада радона, урана и тория. Крошечные количества астата в земной коре были обнаружены путём улавливания характерного для вещества излучения.

Свойства астата

Редкий и неуловимый астат практически не растворяется в воде, зато легко испаряется в воздухе и в вакууме. Но большинство его свойств пока мало изучены в силу сложности получения астата для исследований. Нерешённым остаётся вопрос, относится ли астат к металлам или к неметаллам. По своим химическим свойствам он приближается к неметаллу йоду и к металлу полонию. Сам Менделеев назвал неизвестное тогда вещество «эка-йод».

В основном изотопы астата получают облучением металлических висмута или тория α-частицами высокой энергии с последующим отделением астата соосаждением, экстракцией, хроматографией или дистилляцией. Температура плавления 302 °C, кипения (возгонки) 337 °C.

Астат – ядовитое вещество. Вдыхание его в совсем небольшом количестве способно вызвать сильное раздражение и воспаление дыхательных путей, а большая концентрация приводит к сильному отравлению.

Влияние на организм

Одним из свойств, объединяющих астат с йодом, является его способность концентрироваться в щитовидной железе. Причём, его воздействие на щитовидную железу сходно с йодом, только действие астата сильнее. К тому же найдено надёжное средство выведения астата из организма – ионы роданида, что позволяет свести к минимуму вредное воздействие на другие органы и ткани. Такие свойства астата делают перспективным его применение в медицине.

Но у астата ещё немало тайн и загадок, которые рассеяны в природе и неуловимы так же, как и он сам. Даже крошечные его частицы, вероятно, таят в себе большие возможности, которые человечеству ещё предстоит раскрыть.

Состоятельные люди любят коллекционировать дорогие автомобили, редкие произведения искусства, покупать одежду именитых дизайнеров. Само собой, их душа лежит и к уникальным драгоценностям, дабы пополнять свой арсенал дорогими вещицами.

Несмотря на то, что все привыкли к тому, что самое дорогое удовольствие — это украшения, кроме золота и бриллиантов, в мире существует большое количество других дорогих субстанций — от обычных приправ до сложных химических элементов.

Предлагаем вам посмотреть на эти самые дорогие вещества в мире, известные современному человечеству.

16 — Шафран — $ 11/грамм

Это самая дорогая пряность в мире. Его собирают из высушенных рылец цветков шафрана посевного. Дороговизна шафрана обоснована тем, что один цветок дает всего три рыльца и для того, чтобы получить один килограмм этой пряности нужно 200 тысяч таких цветков.

15 — Золото — $ 56/грамм

Золото — это благородный металл, который используется в ювелирных изделиях, промышленности и медицине. На 2012 год общее количество золота, добытого когда-либо в мире, оценивалось в 174 100 тонн. Но ценность золота не только в его редкости, оно также ценится за свойства, а именно: не поддаётся корозии, не окисляется, имеет большую электро-проводность и лёгкое в обработке.

14 — Платина — $ 70/грамм

Ценность платины не сразу была осознана человечеством. Изначально она стоила вдвое дешевле серебра. И только с применением платины в химических технологиях её ценность возросла во много раз. В чистом виде в природе не встречается, чаще всего в сплавах с другими металлами.

13 —Родий — $ 95/ грамм

Родий — благородный металл платиновой группы серебристого цвета с голубоватым оттенком. Такая высокая стоимость обусловлена тем, что родий является наиболее редким элементом, у которого нет собственных минералов. По химической стойкости в большинстве коррозионных сред превосходит платину.

12 — Метамфетамин — $ 100/ грамм

Метамфетамин является психостимулятором с чрезвычайно высоким потенциалом к формированию зависимости, в связи с чем отнесён к наркотическим веществам. Применялся при лечении нарколепсии, психогенных депрессий, алкогольных депрессивных психозов и других заболеваний, сопровождающихся сонливостью, вялостью, астенией для временного устранения чувства усталости, повышения физической и умственной работоспособности.

11 — Рог Носорога — $ 110/ грамм

Носороги находятся под угрозой исчезновения и, в первую очередь, это объясняется огромным спросом на их рога. Большую ценность рог представляет для резчиков по кости. А также он используется как лекарственное средство и входит в традиционные китайские рецепты, включая эликсиры долголетия.

10 — Героин — $ 130/ грамм

Героин — это полусинтетический наркотик, в конце XIX века - начале XX применявшийся как лекарственное средство. С 1971 года героин в мире легально используется только в небольшом количестве, в строго контролируемых научных исследованиях. Практически весь остальной производимый в мире героин используется в качестве наркотика.

09 — Кокаин — $ 215/ грамм

Основным источником кокаина являются листья куста коки. Изначально он широко применялся в медицинских целях, но к началу XX века был почти полностью вытеснен из медицинской практики более совершенными препаратами.

08 — * Диэтиламид лизергиновой кислоты ЛСД * — $ 3000 / грамм

ЛСД - полусинтетическое психоактивное вещество. ЛСД может считаться самым известным психоделиком, используемым в качестве рекреационного препарата, а также в качестве инструмента в различных трансцендентальных практиках, таких как медитация, психонавтика, или в запрещённой законом (но легальной в прошлом) психоделической психотерапии.

07 — Плутоний — $ 4000 / грамм

Первый искусственный химический элемент, производство которого началось в промышленных масштабах. Для получения плутония применяется как обогащённый, так и природный уран. Общее количество плутония, хранящегося в мире во всевозможных формах, в 2010 году составляло около 2000 т. Широко используется в производстве ядерного оружия, ядерного топлива для атомных реакторов гражданского и исследовательского назначения и в качестве источника энергии для космических аппаратов.

06 — Паинит — $ 9000 / грамм

Паинит занесли в книгу рекордов Гиннесса как самый редкий минерал. До 2005 года было найдено во всем мире всего около 25 минералов . Cейчас во всем мире известно всего 330 подлинных паинитов. Несколько паинитов находится в частных коллекциях, остальные кристаллы распределены между музеями.

05 — Тааффеит — $ 20000 / грамм

Считается, что этот драгоценный камень сиреневого цвета в миллион раз более редок чем алмаз, вследствие чего тааффеит используется исключительно в качестве драгоценного камня. Если собрать вместе весь найденный на сегодняшний день тааффеит - он едва ли заполнит половину чашки.

04 — Тритий — $ 30,000 / грамм

Три́тий — радиоактивный изотоп водорода. В природе тритий образуется в верхних слоях атмосферы при соударении частиц космического излучения с ядрами атомов. Всемирные запасы трития на 2003 год составляли всего 18 кг.

03 — Алмазы — $ 55,000 / грамм

Алмаз - редкий, но вместе с тем довольно широко распространённый минерал. Огранённый алмаз (бриллиант) уже многие десятилетия является популярнейшим и дорогим драгоценным камнем. Исключительная твёрдость алмаза находит своё применение в промышленности: его используют для изготовления ножей, свёрл, резцов и тому подобных изделий.

02 — Калифорний 252 — $ 27 млн ​​/ грамм

Калифорний извлекают из продуктов длительного облучения плутония нейтронами в ядерном реакторе. Он используется как мощный источник нейтронов в нейтронно-активационном анализе, в лучевой терапии опухолей. Кроме того, изотоп 252 Cf используется в экспериментах по изучению спонтанного деления ядер.

01 — Антивещество — 6,25 трлн долларов / грамм

Антивещество известно как самая дорогая субстанция на Земле. Проблема в том, что для его производства требуются невероятно дорогие технологии, и чтобы создать всего 1 грамм, всему миру пришлось бы работать целый год (общемировой ВВП составляет 65 трлн. долларов).

В связи с тем, что при столкновении атомов вещества и антивещества образуется огромное количество энергии, изобретение эффективного способа получения и удерживания антивещества станет настоящим прорывом в энергетической и военной отраслях так же, как и ядерная энергия в XX веке. Согласно предположениям, можно создать достаточно компактную бомбу на антивеществе, способную уничтожить целую планету, или один реактор, способный удовлетворить энергетические потребности целых континентов.

Все знают, что бриллианты - дорогие создания природы, и их любят женщины. Многим известно, что платина дороже золота. А как же пейнит, тааффеит, которые в миллион раз реже алмаза, как быть с тритием?
Предлагаем вам список самых дорогих веществ, как природных, так и синтетических.

Родий

45 долларов за грамм

Родий - один из редчайших металлов Земли, платиновой группы. В минералах в природе не встречается, только в виде простого соединения в никелевых и платиновых рудах. В России есть уникальная руда, обнаруженная у Невьянска, — невьянскит - в ней самое большое содержание родия - до 11 процентов и более. Цена родия сильно зависит от состояния автомобильной промышленности - именно там он больше всего используется в каталитических фильтрах - нейтрализаторах выхлопа, поэтому сейчас она сравнительно низкая. Пиковые значения достигали 200 долларов за грамм. Родий также используется для изготовления зеркал для мощных лазеров, решеток для спектрометров и в других уникальных и редких процессах и производствах.

Платина

48 долларов за грамм

Этот металл в Европу завезли конкистадоры, и в названии его есть корень слова «серебро» (plata). Инкам он был известен сотни лет до того. Металл очень редкий, и даже в самом чистом виде он всегда добывается с 20-30% примесей. Интересно, что в начале платина была много дешевле золота, и использовалась для ювелирных подделок в качестве сплава с золотом. А сейчас она, благодаря высокой плотности и уникальным химическим свойствам очень востребована в высокотехнологическом производстве как катализатор, как соединение в препаратах от рака, как лабораторный металл и т.п., поэтому его цена неизменно высока. Кстати, 90% платины добывают пять стран мира: Россия, США, Китай, ЮАР и Зимбабве.

Плутоний

4 000 долларов за грамм

Плутоний - главный радиоактивный металл, использующийся в ядерной промышленности: военной, космической, энергетике. При помощи плутония синтезируют уже последующие более активные радионуклиды. Большая часть промышленного плутония синтезируется. Этот металл назван в 1940 году в честь планеты Плутон, которая была открыта за 10 лет до того. Логика Гленна Сиборга - одного из открывателей плутония, была такой, что 92-ым элементом химической таблицы является уран, 93-ий был назван нептунием, так что 94-ый пусть будет назван в честь третьей от Урана планеты - Плутона.

Тааффеит

От 2500 до 20 000 за грамм, в зависимости от качества камня

Геммолог с австрийско-ирландскими корнями, граф Ричард Тааффе в ноябре 1945 года обнаружил необычный камень в обследуемой партии ограненных камней. Он отправил его в лабораторию в Лондон, и так был открыт новый минерал - промежуточный между шпинелью и хризобериллом. Первые находки все были огненными, а в природе камень нашли позже в Шри-Ланке и Китае. Этот камень в миллион раз реже алмаза и используется только как драгоценность.

Тритий

30 000 долларов за грамм

Это сверхтяжелый радиоактивный изотоп водорода. В природе он появляется в верхних слоях атмосферы, когда ядра атомов попадают под воздействие космического излучения. В России тритий производится на заводе ПО «Маяк». Тритий используют в целях атомной энергетики и военного атома, но не только. Особенно востребован он в США. Там делают с использованием трития самосветящиеся знаки «Выход» в кинотеатрах и других общественных зданиях. Таких штук там более двух миллионов.

Алмаз

Чистой воды алмаз размером в карат может стоить, если считать за грамм, 65 000 долларов

Эта кубическая аллотропная форма углерода, название которой переводится с греческого как «несокрушимый», имеет высочайшую среди минералов плотность, и поэтому используется в огромном количестве промышленных процессов. Об использовании алмаза в качестве украшения говорить излишне.

Пейнит

300 000 долларов за грамм

Редчайший в мире минерал, занесенный за это в книгу рекордов Гиннеса и нигде по той же причине не использующийся. Все известные найденные кристаллы, а их не более 30, находятся в частных коллекциях, а также в Британском музее естествознания, Калифорнийском институте технологии и Научно-исследовательской лаборатории драгоценного камня в Люцерне. Недавно в Мяьнме нашли еще пейнит, но уже не чистый. Есть надежды, что в том месторождении окажутся и другие кристаллы.

Калифорний

252 27 000 000 долларов за грамм

Этот радиоактивный летучий химический элемент получили в Калифорнийском университете, поэтому так и назвали. Его используют при лучевой терапии опухолей. А еще для разных сложных химических задач, вроде нейтронно-активационного анализа, при помощи которого определяют концентрацию элементов в образце.

Антивещество

100 триллионов долларов за грамм

Оно еще толком и не получено, но специалисты уже посчитали его цену. Физики открыли существование антивещества, но не поймут, почему его нигде нет. Отсутствие антивещества в природе - одна из философских проблем физики. Ученые говорят, что при взаимодействии килограмма вещества и килограмма антивещества высвободится примерно столько же энергии, сколько при взрыве 26,5-тонной, самой большой из испытанных на планете, ядерной бомбы, и тогда могут быть решены сверхзадачи физики, которые сейчас исследуются лишь в теории из-за недостатка энергии. Сейчас антивещество производят лишь в первичных опытах. Производство миллиграмма позитронов в НАСА в 2006 году стоило 25 млн долларов США.

Редкий элемент европий (Europium ), относящийся к группе лантаноидов, можно обнаружить… в евро. Его крайне малое количество содержит металлическая метка на купюре, препятствующая подделке.
Элемент (атомный номер 63) был открыт в начале ХХ века и назван так в честь Европы. В мире есть несколько рудников, где добывается европий: в Китае, России, а также небольшая шахта в США. Но запасы его считаются дефицитом.
По некоторым данным, стоимость одного грамма Eu доходит до 2 тыс. долларов. Еще одним интересным применением европия стала цветопередача экранов телевизоров и компьютерных мониторов. Именно он, благодаря химическим свойствам, обеспечивает присутствие на экране насыщенного красного цвета.

Элемент аргон (Argon ) известен более своего собрата европия благодаря той же сварке, лампам и распространенности в земной атмосфере. Однако мало кто знает, что инертный газ аргон (атомный номер 18) используется также при монтаже энергосберегающих окон. Из-за низкой проводимости тепла его помещают между стеклами. Сам по себе аргон безопасен, но у него есть свойство «выдавливать» из атмосферы кислород. Отсюда еще одно применение элемента – его используют на бойнях фабрик для умерщвления, к примеру, птиц.

Скандий (Scandium ) был открыт в 1879 году и назван так химиком Ларсом Фредериком Нильсоном в честь Скандинавии. Этот элемент достаточно распространен в земной коре (его извлекают из минерала тортвейтита), однако даже спустя 100 лет после его открытия люди так и не придумали, как использовать скандий (атомный номер 21). В 1970-х годах эксперты обнаружили, что этот серебристый металл в соединении с алюминием дает удивительно прочный и легкий сплав, который может успешно использоваться в аэрокосмической промышленности.

У Айзека Азимова есть небольшая научно-фантастическая повесть «Ловушка для простаков». Ее герои – ученые – пытаются установить причины гибели колонии поселенцев на планете сразу после ее высадки. Выяснилось, что причиной стал бериллиоз, вызванный вышедшим на поверхность бериллием (Beryllium ). На самом деле вред бериллия (атомный номер 4) не является полностью фантастикой, хотя и преувеличен Азимовым. По данным Международного агентства по исследованию рака (International Agency for Research on Cancer), бериллий является канцерогеном. С другой стороны, ценность бериллия несомненна: в сочетании с хромом он приобретает красивый зеленоватый оттенок и становится драгоценным камнем, известным как изумруд.

Самым мистическим элементом можно назвать галлий (Gallium ) из-за необычной области его применения. Днем серьезные люди используют галлий (атомный номер 31) для производства полупроводников или в фармакологической промышленности. А вечером галлий выходит на сцену вместе с иллюзионистами. Дело в том, что у этого мягкого и блестящего металла есть интересное свойство. При температуре чуть выше комнатной он начинает «таять». То есть если ложку из галлия положить на стол, она останется ложкой. Но в стакане с горячим чаем она «растворится». То же произойдет, если долго нагревать ложку из галлия теплом руки. Отсюда и знаменитый фокус с ложкой, «согнутой силой мысли».

Металлы - это группа простых элементов, которые обладают характерными свойствами. Среди основных их свойств - ковкость, пластичность, блеск, тепло- и электропроводность. Название восходит к латинскому «metallum», что означает «рудник», «минерал», «металл».

Редкие и дорогостоящие

Все металлы твердые, но их прочность разнится. Некоторые можно разрезать кухонным ножом, а другие (хром, например) царапают даже сталь или стекло.

Большая их часть присутствует в природе в виде руд и соединений. Их извлекают из земли во время добычи полезных ископаемых.

Многие металлы имеют собственные уникальные свойства. К примеру, иридий способен уничтожать раковые клетки. Он наполняет их огромной дозой кислорода, которая убивая патогенные элементы, оставляет здоровые нетронутыми.

Интересный факт. Оказывается, что в составе обыкновенного смартфона присутствуют золото, серебро и палладий - дорогостоящие и достаточно редкие металлы. Особенно ценными эти мобильные телефоны кажутся на фоне того, что однажды человечество исчерпает запасы драгоценных элементов на приемлемой для добычи глубине.

В природе встречается множество металлов, но все в разном количестве. Каких-то очень много, других - практически нет. Есть металлы-изотопы, которые получают искусственным путем. Многие из них являются не только редкими, но и безумно дорогими. Итак, какой самый редкий металл на Земле?

Калифорний из Калифорнии

Калифорний (Cf) на сегодняшний день имеет статус самого редкого и дорогого металла на Земле. Находится под номером 98 в таблице Менделеева. Его называют «камнем надежды». Он имеет серебристо-серый цвет и производится путем длительного облучения плутония. Сам плутоний был получен при бомбардировке урана ядрами тяжелого водорода.

Калифорний был выведен группой ученых во главе с Гленном Сиборгом в 1950 г. В природе его, естественно, не существует. Его созданием занималась команда Калифорнийского университета (откуда и получил свое название металл) города Беркли. Сегодня с ним работают лишь 2 лаборатории. Одна находится в России, другая - в США.

Калифорний является изотопом (изотопы получают искусственным путем). При этом стоимость его просто баснословна - до 10 млн. долларов за грамм. Это неудивительно, ведь мировой запас металла составляет всего 8 граммов. Ежегодно удается получить лишь 20-40 грамм калифорния.

Этот металл является радиоактивным и состоит из 17 изотопов. Самым изученным из них считается калифорний-252. Длительность его полураспада составляет целых 900 лет.

Свойства калифорния ошеломляющие. Применяется преимущественно в медицине и в области ядерной физики. Он является мощным источников нейтронов, поэтому его используют для обработки злокачественных опухолей, которых «не берет» лучевая терапия.

Он также используется для изучения космического пространства - как Луны, так и самых дальних звезд и планет. Он применим и для исследования деления ядер. Кроме этого, калифорний является незаменимым помощником во время добычи полезных ископаемых - он позволяет обнаруживать серебро и золото.

Бомбы, изготовленные с добавлением самого редкого в мире металла, считаются очень мощными. 1 грамм калифорния способен обеспечить часовую деятельность небольшого ядерного реактора.

Осмий и осмий-187

Осмий - природный металл. Формально его причисляют к благородным. Осмий имеет красивый серебристо-голубой оттенок. Отличается самой высокой температурой плавления. Ученые долгое время не могли выяснить, при какой температуре плавится этот металл - 3000 или 5000 градусов. Результаты сообщили, что плавить его лучше на поверхности Солнца.

Добыча осмия в природе - длительной процесс, занимающий почти год. Его стоимость на рынке составляет 10 000 долларов за 1 грамм. Однако намного дороже стоит изотоп осмия-187. Его стоимость достигает 200 000 долларов за грамм. Производство изотопа занимает около 9 месяцев. Примечательно, что применения осмию-187 пока не нашли. Но уже покупают.

А есть ли другие?

Калифорний - самый редкий металл на Земле, но есть и другие, природные. Содержание их в земной коре также невелико. Сегодня известно около 40 металлов, очень редко встречающихся в природе. При этом они не формируют месторождений, а соседствуют с другими минералами. Их называют рассеянными. Так, висмут встречается в месторождениях меди, а германий - в углях.

Астат

Астат - самый редкий металл на планете, встречающийся в природных условиях. В земной коре присутствует всего 70 мг астата. Долгое время его считали галогеном (образующим соли в результате реакции с металлами). Но в 2013 году было проведено исследование. Ученые смоделировали свойства астата. Формально, он должен быть металлом, но при этом не выстраивает присущую им кристаллическую решетку. Структура астата должна быть схожа со структурой ртути, но при этом он, вероятно, в нормальных условиях будет не твердым, а жидким.

В лабораториях за все время изучения его свойств удалось получить лишь 0,05 микрограмма самого редкого металла на земле, поэтому его основные характеристики (цвет, плотность) остаются для химиков загадкой.

Астат получают путем облучения висмута с последующим отделением их друг от друга. Все изотопы этого вещества являются активными. Примечательно, что период распада астата составляет чуть больше 8 часов. Это свойство позволяет использовать его в ядерной медицине.

Рений - один из самых редких металлов

Рений - один из самых редких металлов на Земле. При составлении своей таблицы Менделеев предсказал, что вскоре будет обнаружено соединение с весом атома 180. Долгие годы ученые пытались найти таинственный металл. Но лишь в 1925 году этот редкий устойчивый металл обнаружили Ида и Вальтер Ноддак.

До недавнего времени он считался рассеянным. Минералы рения настолько редки, что представляют не промышленную, а научную ценность. Этот металл уникален, его свойства не имеют аналогов. Он используется в процессе создания космической и авиационной техники. Всего 4% рения позволяют добиться невероятной прочности. Такая техника выдерживает высочайшую температуру (до 2 000 градусов), не теряя прочности. Около 70% рения, добываемого в мире, эксплуатирует Япония.

Сегодня спрос на рений, как и другие редкие элементы таблицы Менделеева, растет с каждым днем. Особенно в нем нуждается США. Это объясняет стоимость металла - 800 долларов за 1 грамм неочищенного сырья.

Рений на Южно-Курильских островах

В 90-х годах прошлого столетия в России было обнаружено крупное месторождение рения. Теперь главное - построить завод и наладить его добычу. Месторождение находится прямо в кратере действующего вулкана Кудрявого, что на острове Итурупе (принадлежит к группе Южно-Курильских островов).

Газы вулкана ежегодно выбрасывают на поверхность около 15 тонн рения. Это подтверждает теорию геологов о том, что большинство редких и тяжелых металлов, недоступные нам, находятся в недрах планеты.