Медь (Cu от лат. Cuprum) — элемент одиннадцатой группы четвёртого периода (побочной подгруппы первой группы) периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 29.

Простое вещество медь — это пластичный переходный металл золотисто-розового цвета (розового цвета при отсутствии оксидной плёнки). C давних пор широко используется человеком.

Медь — один из первых металлов, хорошо освоенных человеком из-за доступности для получения из руды и малой температуры плавления. Этот металл встречается в природе в самородном виде чаще, чем золото, серебро и железо. Одни из самых древних изделий из меди, а также шлак — свидетельство выплавки её из руд — найдены на территории Турции, при раскопках поселения Чатал-Гююк. Медный век, когда значительное распространение получили медные предметы, следует во всемирной истории за каменным веком.

Латинское название меди Cuprum (древнелат. aes cuprium, aes cyprium) произошло от названия острова Кипр, где было богатое месторождение.

Медь обозначалась алхимическим символом «♀» — «зеркало Венеры», и иногда сама медь именовалась алхимиками тоже как «венера». Это связано с тем, что богиня красоты Венера (Афродита), являлась богиней Кипра, и из меди делались зеркала. На Среднем Урале, — связан известный персонаж сказов П. П. Бажова — Хозяйка медной горы, покровительница добычи малахита и меди. По одной из гипотез, она является преломлённым народным сознанием образом богини Венеры.

Медь встречается в природе как в соединениях, так и в самородном виде.

Промышленное значение имеют халькопирит CuFeS₂, также известный как медный колчедан, халькозин Cu₂S и борнит Cu₅FeS₄. Вместе с ними встречаются и другие минералы меди: ковеллин CuS, куприт Cu₂O, азурит Cu₃(CO₃)₂(OH)₂, малахит Cu₂CO₃(OH)₂.

Медь — особый
Металл.
Ток проводит
На ура.
Красный цвет,
Металла блеск.
Соединение —
Голубое.
Розово-он-золотой.
Найдешь его ты у себя.
Он в проводах,
Монетках,
А в организме
Помогает
Пищу переварить.
Довольно слабый
Сим металл.
В кислотах
Он пассивен.
И только серная
Азотная
Способны
Принять его.
Он не элита.
Он обычен.
Но он полезен
Для всех нас.
И только серебро
Проводит
Электроток
Лучше его.
И металлический водород.

Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Тонкие плёнки меди на просвет имеют зеленовато-голубой цвет.

Медь получают из медных руд и минералов. Основные методы получения меди — пирометаллургия, гидрометаллургия и электролиз.

В соединениях медь проявляет две степени окисления: +1 и +2. Первая из них склонна к диспропорционированию и устойчива только в нерастворимых соединениях (Cu₂O, CuCl, CuI и т. п.) или комплексах (например, [Cu(NH₃)₂]⁺). Её соединения бесцветны. Более устойчива степень окисления +2, которая даёт соли синего и сине-зелёного цвета. В необычных условиях и комплексах можно получить соединения со степенью окисления +3, +4 и даже +5. Последняя встречается в солях купраборанового аниона Cu(B₁₁H₁₁)₂³⁻, полученных в 1994 году.

Если б мы смогли кататься
На машине времени,
То смогли бы оказаться
В первобытном племени
И узнали б, как из Меди
Украшения для леди,
Даже кубики для детки
Получали раньше предки.
Медный молоток и ножик,
Медный меч нашли бы тоже.
Все из Меди человек
Делал в древний медный век!

Медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых и других кабелей, проводов или других проводников, например, при печатном монтаже.

Другое полезное качество меди — высокая теплопроводность. Это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известные радиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления, компьютерных кулерах, тепловых трубках.

В связи с высокой механической прочностью и пригодностью для механической обработки медные бесшовные трубы круглого сечения получили широкое применение для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах.

В разнообразных областях техники широко используются сплавы с использованием меди, самыми широко распространёнными из которых являются упоминавшиеся выше бронза и латунь.

Медь освоил человек
В стародавний «медный век».
Позже стали делать сплавы.
И пошла по миру слава.

Сплавы — бронза, мельхиор
Всем известны с давних пор.
Украшения, посуду
Мы из них встречаем всюду.

Был у меди шаг победный!
Нынче провод — чаще медный,
Медь во многих есть предметах —
Трубах, кровле и монетах.

Медь — устойчивый металл,
Потому и нужным стал.

ВераНиКа

Медь является необходимым элементом для всех высших растений и животных. В токе крови медь переносится главным образом белком церулоплазмином. После усваивания меди кишечником она транспортируется к печени с помощью альбумина.

Заставили меня вы покраснеть,
Но я не золото, я — медь.
По цвету я на золото похожа,
Тягучая и вязкая. И что же?
Хороший тепло- и электропроводник
Об этом знает каждый ученик.
Не замечаю я разбавленных кислот,
Зато предпочитаю кислород.
При нагревании я с ним даю оксид,
Который окисляет альдегид.
Прошу вас всех учесть момент:
Я важный биоэлемент.
К моллюскам я храню любовь
И синей делаю их кровь.
Со мною их пигмент несет
По клеткам тела кислород.

 

Ни́кель — химический элемент десятой (по устаревшей короткопериодной форме — побочной подгруппы восьмой) группы, четвёртого периода периодической системы, с атомным номером 28. Обозначается символом Ni (лат. Niccolum). Простое вещество никель — это пластичный, ковкий, переходный металл серебристо-белого цвета, при обычных температурах на воздухе покрывается тонкой плёнкой оксида. Химически малоактивен.

Никель — загадочный
Белый металл.
Но в руде
Найден тот был,
Красным он был.
Медью назвали,
Но только другой
«Дьявола медь»,
Ибо на медь был похож.

В ферментах
Органики
Он в состав
Входит.
У птиц
В перьях
Место находит.
Нам аллергию
Он вызывает,
Среди всех металлов
Он больше всех несладок.

Никель довольно распространён в природе — его содержание в земной коре составляет ок. 0,01 %(масс.). В земной коре встречается только в связанном виде, в железных метеоритах содержится самородный никель (от 5 до 25 %). Содержание его в ультраосновных породах примерно в 200 раз выше, чем в кислых (1,2 кг/т и 8г/т). В ультраосновных породах преобладающее количество никеля связано с оливинами, содержащими 0,13—0,41 % Ni. Он изоморфно замещает железо и магний. Небольшая часть никеля присутствует в виде сульфидов. Никель проявляет сидерофильные и халькофильные свойства. При повышенном содержании в магме серы возникают сульфиды никеля вместе с медью, кобальтом, железом и платиноидами. В гидротермальном процессе совместно с кобальтом, мышьяком и серой и иногда с висмутом, ураном и серебром, никель образует повышенные концентрации в виде арсенидов и сульфидов никеля. Никель обычно содержится в сульфидных и мышьяк-содержащих медно-никелевых рудах.

В XVIII веке никель оставался настолько экзотическим металлом, что ценился на вес золота. Антикоррозийные и антибактерицидные свойства никеля оказались замечены, люди зажиточные стали заказывать изделия из него для домашних нужд. В частности, для монархов, занимавших трон Австро-Венгерской империи, пищу готовили исключительно в никелированной посуде, на зависть многим другим королевским дворам Европы. Лишь к концу столетия удалось наладить достаточно широкое производство никеля, и он перестал считаться предметом роскоши. Однако когда император Франц-Иосиф неожиданно заболел, а придворные врачи не смогли установить, от чего именно, всю вину свалили на никель. Его буквально объявили вне закона: специальным указом официально запретили использовать этот металл для изготовления посуды. И лишь через двадцать лет после специальных исследований запрет оказался снят.

Зловредный замысел придворной медицинской камарильи, пытавшейся оправдать свою профессиональную несостоятельность «кознями» никеля, ярче всего опровергла судьба самого Франца-Иосифа, ставшего старейшим правящим монархом Европы. Он занимал трон Австро-Венгрии 68 лет и скончался в 1916 году, в 86 лет, пережив всех горе-лекарей, заклеймивших никель. Итак, в качестве кухонного благодетеля никель полностью реабилитировали. В наших домах медно-никелевый сплав, дополнительно одеваемый в никелированную «рубашку», полновесно заменил столовое серебро. При этом никель не просто ярко блестит, похваливая добросовестность домохозяйки. Никелированная посуда отличается высокой стойкостью к коррозии и отличными бактерицидными свойствами, щадит витамины и другие полезные вещества.

Известна характеристика популярной посуды немецкой фирмы Zepter: «Наборы кухонной посуды “Цептер” сделаны из высококачественной нержавеющей стали с использованием новейших технологий. Кастрюли и скороварки этого бренда имеют термоаккумулирующее дно, позволяющее равномерно распределять тепло, а также встроенный термоэлемент, контролирующий температурный режим при приготовлении пищи. “Цептер”-посуда позволяет готовить еду без дополнительного использования воды, соли и жиров. В итоге питательная ценность еды возрастает, а продукты сохраняют витамины, минеральные вещества, природный вкус и аромат». Возразить тут нечего. А вот добавить нужно: формула цептеровской нержавейки – 18 частей хрома на 10 частей никеля.

Никель также используют в производстве никелевых электродов для аккумуляторов (никель-кадмиевые, никель-цинковые и т.д.). Пористые электроды используют в аккумуляторных батареях для космических аппаратов, сложной электроники. Такие АКБ отличаются надежностью, высокой производительностью, большой мощностью, малым весом и высокой стоимостью.

Из никеля производят специальные пластинки, которые применяют для прерывания нейтронного пучка, что впоследствии позволяет получить большой энергетический нейтронный импульс.

В медицине никель используется для изготовления следующих видов изделий:

• протезы;
• брекет-системы;
• косметика (губная помада насыщенных оттенков, красители).

Пластинки из никеля также используют для изготовления пластин для ультразвуковых установок и современных телефонных аппаратов.

В химической промышленности из никеля получают различные виды катализаторов. Из никеля производят монеты во многих странах мира (Канада, США, Европейский Союз).

Никель применяется в качестве материала изготовления обмотки для струн музыкальных инструментов.

Никель – важный микроэлемент, без которого не обходится нормальное развитие любого живого организма. Но металл является аллергенным. Во многих странах запрещено производство ювелирных украшений, часов с его добавлением.

Никель Кобальту твердит:
«Брат! У нас похожий вид!
Мы блестящие металлы,
Ты и я — одна семейка.
Нас берут чуть-чуть, помалу,
И вплавляют в нержавейку!
В век космический, ракетный,
Мы нужны для обороны.
Мы в растворах разноцветны
(Только чаще я зелёный).
А ещё сказать я рад:
Нам Железо — третий брат!
Мы втроем всегда дружны!
Людям очень мы нужны!»

Никель относится к числу микроэлементов, необходимых для нормального развития живых организмов. Однако о его роли в живых организмах известно немного. Известно, что никель принимает участие в ферментативных реакциях у животных и растений. Никель найден в организме наземных и морских животных, а также в организме насекомых. В организме животных он накапливается в ороговевших тканях, особенно в перьях.

Никель содержится в высших и низших растениях. Первые указания на нахождение никеля в растениях были сделаны В.И. Вернадским.

Относительно биологической роли никеля сведений очень мало. Предполагается , что биологическая роль никеля заключается в участии в структурной организации и функционировании основных клеточных компонентов – ДНК, РНК и белка. Наряду с этим он присутствует и в гормональной регуляции организма.

По своему влиянию на кроветворение никель близок к кобальту (кобальт является мощным стимулятором эритропоэза, стимулирует синтез гемоглобина, повышает усвоение доступного железа). Никель в сочетании с кобальтом, железом, медью также участвует в процессах кроветворения, а самостоятельно — в обмене жиров, обеспечении клеток кислородом.

Поскольку никель эссенциален для некоторых животных, предполагается, что никель также необходим человеку. Связь дивалентного никеля с различными лигандами, включая аминокислоты и белки, вероятно, важна при внеклеточном транспорте, внутриклеточной связи и мочевой и желчной экскреции никеля. Предполагается, что никель участвует как структурный компонент в некоторых ферментах.

В начале XX в. было установлено, что поджелудочная железа богата никелем. При введении вслед за инсулином никеля, продлевается действие инсулина, и тем самым повышается гипогликемическая активность.

Никель оказывает влияние на ферментативные процессы, окисление аскорбиновой кислоты, ускоряет переход сульфгидрильных групп в дисульфидные. Никель может угнетать действие адреналина и снижать артериальное давление. Под влиянием никеля в организме вдвое возрастает выведение кортикостероидов с мочой, усиливается антидиуретическое действие экстракта гипофиза.

Избыточное поступление в организм никеля может вызывать депигментацию кожи (витилиго).

Ко́бальт — химический элемент с атомным номером 27^[2]. Принадлежит к 9-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе VIII группы, или к группе VIIIB), находится в четвёртом периоде таблицы. Атомная масса элемента 58,933194(4) а. е. м.^[3]. Обозначается символом Co (от лат. Cobaltum). Простое вещество кобальт — серебристо-белый, слегка желтоватый металл с розоватым или синеватым отливом. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Co с гексагональной плотноупакованной решёткой, β-Co с кубической гранецентрированной решёткой, температура перехода α↔β 427 °C^[1].

Кобальт —
Блестящий
Серебристый
Металл.
Твердый он,
Прочный,
Магнитный он
Сам.

В земной коре
Много,
Иль мало,
Но есть.
Из руд никеля
Добывают его,
Друг.

Устойчив он к окисленью
На воздухе.
Оксиды его
Легко восстанавливаются
Водородом.

Кобальт в ферментах
Найден был.
Для чистого сердца,
Для печени,
Мозга.

Для изготовки
Магнитов не обойтись
Без кобальта. Сила
Заложена в нем.

Растворы солей
Окраску имеют.
Розовый цвет, вот так вот.

А также он,
Как катализатор,
Используется в опытах
В химии, да.

Словом «Кобальт» в обиходе так и называют фарфоровые изделия с синими и голубыми узорами.

Никель Кобальту твердит:
«Брат! У нас похожий вид!
Мы блестящие металлы,
Ты и я — одна семейка.
Нас берут чуть-чуть, помалу,
И вплавляют в нержавейку!
В век космический, ракетный,
Мы нужны для обороны.
Мы в растворах разноцветны
(Только чаще я зелёный).
А ещё сказать я рад:
Нам Железо — третий брат!
Мы втроем всегда дружны!
Людям очень мы нужны!»

Желе́зо (Fe от лат. Ferrum) — элемент восьмой группы (по старой классификации — побочной подгруппы восьмой группы) четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 26. Один из самых распространённых в земной коре металлов: второе место после алюминия.

Простое вещество железо — ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе.

Собственно железом обычно называют его сплавы с малым содержанием примесей (до 0,8 %), которые сохраняют мягкость и пластичность чистого металла. Но на практике чаще применяются сплавы железа с углеродом: сталь (до 2,14 вес. % углерода) и чугун (более 2,14 вес. % углерода), а также нержавеющая (легированная) сталь с добавками легирующих металлов (хром, марганец, никель и др.). Совокупность специфических свойств железа и его сплавов делают его «металлом № 1» по важности для человека.

В природе железо редко встречается в чистом виде, чаще всего — в составе железо-никелевых метеоритов. Распространённость железа в земной коре — 4,65 % (4-е место после O, Si, Al^[3]). Считается также, что железо составляет бо́льшую часть земного ядра.

Железо все знают,
Но только в виде сплавов,
Ибо в стали, чугуне
С углеродом смешан.

Само железо —
Ковкий, серебристо-белый,
Вязкий
Типичный металл.

По виду я на платину похоже,
Без примесей устойчивое тоже
К коррозии и действию кислот.
Но с примесью совсем на оборот!
Ничтожна примесь, но коварна, зла,
И сразу ржавчина по телу поползла,
Коррозии зловещей рыжий след
Меня преследует повсюду много лет.
А также даже маленький магнит
Меня к себе и тянет и манит!

Узнали люди, что в ядре земном.
В ядре Земли — железо, в основном.*
Но и в земной коре его немало.
И в рудах есть оно, и в минералах.

Добавив углерод, когда-то стали
Из чистого железа делать стали.
Железо применяться стало шире,
Теперь оно повсюду в нашем мире!

Шурупы, гвозди,
цепи, крючья, пилы,
Напильники, ножи,
болты, зубила,
Мосты и трубы,
рельсы и стропила,
Железо крыш
и балки, и перила,
Станки, подковы,
двигатель железный… —
Какой металл еще
такой полезный?

Всё новые предметы в этом длинном списке:
Оксид железа применяют в жестком диске!

А знаешь, как оно открыто?
Его нашли… в куске метеорита!

ВераНиКа

Обойдите всю планету — без железа жизни нет!
Есть в крови у нас железо — потому и красный цвет.
Окисляется железо, забирает кислород,
И затем, с потоком крови, к каждой клеточке несет.
Кислород, отдав, железо углекислый газ берет
И, в движении по кругу, снова в легкие идет.
В основном железо с пищей получает человек
Малокровным врач пропишет ФЕРРОНАЛ и ФЕРРУМ ЛЕК.
Есть в растениях железо — если им его не дать
Станет лист бесцветно-бледным или просто увядать.
Дашь — опять зазеленеют, урожаем наградят,
Наиболее богаты им фасоль, редис, шпинат.
В наших реках и болотах странный вид бактерий есть:
Растворенное железо словно пряник, могут съесть.
Мириады тех бактерий, как итог своей еды,
За столетья образуют на болотах слой руды.
В ювелирном магазине по витрине скачет взор —
АМЕТИСТ, САПФИР, ЦИТРИНЫ, ГЕМАТИТ, ГЕЛИОДОР!
Если в камнях драгоценных все железо отобрать
То они лишатся цвета, их никто не станет брать.
В магазинах красок ОХРУ, СИНЬКУ, СУРИК продают
Их хозяйки покупают и художники берут.
Одолела ФИТОФТОРА? — Без проблем решит вопрос
Распыленный на участке из железа купорос.
Прокалив СУЛЬФИД ЖЕЛЕЗА, создадим сернистый газ,
Раскаленное железо прожигает и алмаз.
Реактив, катализатор, с алюминием — ТЕРМИТ,
Щелочной аккумулятор, что в приемнике стоит.
Смесь, спеченная оксидов, под названием ФЕРРИТ,
И надежный диэлектрик, и прекраснейший магнит.
Как антенна принимает, запись нужную хранит…
Ваш приемник и компьютер ими доверху набит.
На магнитной ленте пишем про любовь и про печаль,
Стрелки компасов, магниты, электрод — сварить деталь.
Посмотри вокруг — железо пропитало быт и дом
Крыши, гвозди, ручки, петли, ложка, нож, лопата, лом.
Трубы, рельсы, мост над речкой, танк, половник (борщ разлить)…
Тут без спора согласишься: БЕЗ ЖЕЛЕЗА НЕ ПРОЖИТЬ!

Прасолов Ю.

Один из основных минералов марганца — пиролюзит — был известен в древности как чёрная магнезия и использовался при варке стекла для его осветления. Его считали разновидностью магнитного железняка, а тот факт, что он не притягивается магнитом, Плиний Старший объяснил женским полом чёрной магнезии, к которому магнит «равнодушен». В 1774 году шведский химик К. Шееле показал, что в руде содержится неизвестный металл. Он послал образцы руды своему другу химику Ю. Гану, который, нагревая в печке пиролюзит с углем, получил металлический марганец. В начале XIX века для него было принято название «манганум» (от нем. Manganerz — марганцевая руда).

Марганец страшный,
Для нас ты опасный.
Твоя передозировка —
Иллюзии для нас!

Металл серебристый
Ты твердый,
Но хрупкий.
Загадка сплошная ты!

Марганец (символ Mn) в тесной связи с железом участвует в образовании хлорофилла. Об этом говорит хлороз растений, испытывающих недостаток марганца. Избыточные концентрации марганца понижают растворимость железа и могут обусловить недостаток последнего для растений. Марганец играет важную роль при выращивании помидоров, так как он улучшает качество (особенно вкус) плодов. Поэтому питательная смесь для помидоров обычно содержит высокие дозы марганца. Этот элемент вводят в питательный раствор в форме сернокислой соли.

 Знают все про марганцовку –
Это розовый раствор,
И микробов очень ловко
Убивает он в упор.
Калия перманганата
Нужно капельку, ребята!
Соли мы возьмем кристалл —
И микробов многих нет.
Сам же Марганец – металл,
Важных сплавов компонент. 

Хром — элемент побочной подгруппы 6-й группы 4-го периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 24. Обозначается символом Cr (лат.Chromium). Простое вещество хром — твёрдый металл голубовато-белого цвета. Хром иногда относят к чёрным металлам.

Название элемент получил от греч. χρῶμα — цвет, краска — из-за разнообразия окраски своих соединений. Открыт на Среднем Урале, в Березовском золоторудном месторождении. Впервые упоминается в труде М. В. Ломоносова «Первые основания металлургии» (1763 год), как красная свинцовая руда, PbCrO₄.

Войдите в замок, в пёстрый дом
Из ярких разноцветных башен!
Царит в нем принц, блестящий Хром,
Ведь «хром» по-гречески — «окрашен»!
Соединения у Хрома
Имеют множество цветов:
Есть цвета вишни и соломы,
Есть цвета зелени лугов,
Есть синие и голубые.
Растворы в колбах, как живые,
Способны радугой сиять
И цвет со временем менять!
А сам-то Хром блестит, сверкает,
Как и положено металлу.
Хром в сталь простую добавляют,
Чтоб нержавеющею стала.

Хром является довольно распространённым элементом в земной коре (0,03 % по массе)^[3]. Основные соединения хрома — хромистый железняк (хромит) FeO·Cr₂O₃. Вторым по значимости минералом является крокоит PbCrO₄.

Самые большие месторождения хрома находятся в ЮАР (1-е место в мире), Казахстане, России, Зимбабве, Мадагаскаре. Также есть месторождения на территории Турции, Индии, Армении^[4], Бразилии, на Филиппинах^[5].

Хром — важный компонент во многих легированных сталях (в частности, нержавеющих), а также и в ряде других сплавов. Добавка хрома существенно повышает твердость и коррозийную стойкость сплавов.

Используется в качестве износоустойчивых и красивых гальванических покрытий (хромирование).

Хром применяется для производства сплавов: хром-30 и хром-90, незаменимых для производства сопел мощных плазмотронов и в авиакосмической промышленности.

Хром — он важная персона.
Он металл такого цвета,
Что назвать сим трудновато:
Голубо-серебряный.

Хром, да в пище,
Очень важен. Для животных только, да.
Для липидов и белков.
Даже для всех углеводов.
Убыстряет их обмен.
А снижение его
Прибавляет холестерин
И снижает рост.

Ванадий — химический элемент с атомным номером 23. Принадлежит к 5-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе V группы, или к группе VB), находится в четвёртом периоде таблицы. Атомная масса элемента 50,9415 а. е. м. Обозначается символом V (от лат. Vanadium). Простое вещество ванадий — пластичный металл серебристо-серого цвета.

Ванадий был открыт в 1801 году профессором минералогии из Мехико Андресом Мануэлем Дель Рио в свинцовых рудах.

Этот элемент образует соединения с красивой окраской, отсюда и название элемента, связанное с именем скандинавской богини любви и красоты Фрейи (др.-сканд.Vanadís — дочь Ванов; Ванадис).

Ванадий — пластичный металл серебристо-серого цвета, по внешнему виду похож на сталь. Кристаллическая решётка кубическая объёмноцентрированная, a=3,024 Å, z=2, пространственная группаIm3m. Температура плавления 1920 °C, температура кипения 3400 °C, плотность 6,11 г/см³. При нагревании на воздухе выше 300 °C ванадий становится хрупким. Примеси кислорода, водорода и азотарезко снижают пластичность ванадия и повышают его твёрдость и хрупкость^[2].

 В металлурги я пойду —
Стану важным дядей.
Я возьму тогда руду,
Получу Ванадий.

Тот, кто выплавляет стали,
Знает о таком металле.
Он не только на планете,
Есть он в спутниках, в ракете,
И в межзвёздных аппаратах
Далеко летит куда-то! 

Ванадий используется в деталях, требующих очень высокой прочности, таких как поршни автомобильных двигателей. Американский промышленник Генри Форд отмечал важную роль ванадия в автомобильной промышленности.

«Если бы не было ванадия — не было бы автомобиля». — Говорил Форд^[7].

Ванадий ты наш!
Ты стоек!
Инертен!
Не для щелочи ты!

Не для соляной,
Серной,
Азотной
Разбавленной кислот!

Оксидов имеешь
Целых пять штук!
Ванадаты образуешь,
Но это маловероятно..

 А сам ты
Пластичный,
Серебристый
Металл.

Ты тугоплавок,
Но плотностью мал…
Ты нам синтез
Жирных кислот
Тормозишь.
Благодарю тебя за это!
Но ты шизофренник,
Вот так!

Но много тебя
Нам есть нельзя.
Иначе смерть,
Идиотство,
Кретинизм.

Оксид ванадия (||) — ты черненький наш!
Оксид ванадия (|||) — ты тоже чернен.
Оксид ванадия (|V) — а теперь ты темно-голубой.
Оксид ванадия (V) — а ты красно-желтый.

Восстановитель ты,
Ты окислитель.
Ты нержавейка,
Ты наш металл!  

Ванадий и все его соединения токсичны. Токсичность ванадия снижается при его взаимодействии с хромом и белками. Обратный эффект дают соединения железа и алюминия, а также витамин С.

Суточная потребность в ванадии

Суточная потребность 6-63 мкг/сутки (ВОЗ, 2000). Всего 1% поступающего извне ванадия всасывается в организме, остальное выводится с мочой.

Продукты питания богатые ванадием

Дополнительный приём препаратов, содержащих ванадий, обычно не назначается, суточная потребность в микроэлементе покрывается за счёт продуктов питания. Ванадий содержат злаки (рожь и овёс, пшеница и ячмень), крупы (неочищенный рис и гречка), бобовые (горох, фасоль), а также некоторые овощи, фрукты и ягоды (салат, редис, свекла, морковь и картофель, груши, вишня и земляника).

Полезные свойства ванадия и его влияние на организм

Ванадий играет заметную роль в регулировании липидного и углеводного обмена, принимает участие в активной выработке энергии. Медики отмечают, что уменьшение уровня холестерина связано с количеством поступающего в организм ванадия. Является стимулирующим фактором для движения кровяных клеток, которые поглощают болезнетворные микробы (фаоцитов).

Об элементе

Титан — химический элемент с атомным номером 22. Принадлежит к 4-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе IV группы, или к группе IVB), находится в четвёртом периоде таблицы. Атомная масса элемента 47,867(1) а. е. м. Обозначается символом Ti. Простое вещество титан — лёгкий прочный металл серебристо-белого цвета. Обладает высокой коррозионной стойкостью.

Первый образец металлического титана получил в 1825 году швед Й. Я. Берцелиус. Из-за высокой химической активности титана и сложности его очистки чистый образец Ti получили голландцы А. ван Аркел и И. де Бур в 1925 году термическим разложением паров иодида титанаTiI₄.

Металл получил своё название в честь титанов, персонажей древнегреческой мифологии, детей Геи. Название элементу дал Мартин Клапрот в соответствии со своими взглядами на химическую номенклатуру в противовес французской химической школе, где элемент старались называть по его химическим свойствам. Поскольку немецкий исследователь сам отметил невозможность определения свойств нового элемента только по его оксиду, он подобрал для него имя из мифологии, по аналогии с открытым им ранее ураном.

Титаны 

 Обида! Обида! 
Мы - первые боги, 
Мы - древние дети 
Праматери-Геи,- 
Великой Земли! 
Изменою братьев, 
Богов Олимпийцев, 
Низринуты в Тартар, 
Отвыкли от солнца, 
Оглохли, ослепли 
Во мраке подземном, 
Но все еще помним 
И любим лазурь. 
Обуглены крылья, 
И ног змеевидных 
Раздавлены кольца, 
Тройными цепями 
Обвиты тела,- 
Но все еще дышим, 
И наше дыханье 
Колеблет громаду 
Дымящейся Этны, 
И землю, и небо, 
И храмы богов. 
А боги смеются, 
Высоко над нами, 
И люди страдают, 
И время летит. 
Но здесь мы не дремлем: 
Мы мщенье готовим, 
И землю копаем, 
И гложем, и роем 
Когтями, зубами, 
И нет нам покоя, 
И смерти нам нет. 
Источим, пророем 
Глубокие корни 
Хребтов неподвижных 
И вырвемся к солнцу,- 
И боги воскликнут, 
Бледнея, как воры: 
"Титаны! Титаны!" 
И выронят кубки, 
И будет ужасней 
Громов Олимпийских, 
И землю разрушит 
И небо - наш смех. 

 Стихотворение Дмитрия Мережковского 

Физико-химические свойства

Выделение чистого титана в конце 20 века позволило провести ряд детальных исследований этого необычного металла, что привело к настоящей сенсации. Титан обладал наивысшими показателями прочности среди всех известных тогда элементов, при этом охотно взаимодействовал с большинством реагентов. В настоящий момент физические свойства титана изучены практически досконально:

• Температура плавления — 1670 ⁰С;
• Средняя плотность — 4,5 г/см³;
• Высокие показатели гибкости и вязкости;

Чистый титан считается довольно хрупким металлом — в нормальных условиях его прочность почти в два раза ниже, чем таковая у никеля или железа. Однако в промышленности в основном используются жаропрочные сплавы на титановой основе, которые в определенных температурных пределах превосходят по прочности и упругости все известные современные металлические соединения.

По своим химическим показателям титан относится к активным переходным металлом. Охотно вступает в реакцию с кислородом с образованием поверхностного слоя из оксида титана. Этим объясняется его коррозионная стойкость, которая характерна для всех неорганических сред. Будучи измельченным в мелкую пыль является огнеопасным веществом, легко воспламеняется с выделением большого количества энергии.

Распространение в природе

Титан находится на 10-м месте по распространённости в природе.  Крупные коренные месторождения титана находятся на территории ЮАР, России, Украины, Канады, США, Китая, Норвегии, Швеции, Египта, Австралии, Индии, Южной Кореи, Казахстана; россыпные месторождения имеются в Бразилии, Индии, США, Сьерра-Леоне, Австралии.

Титан является весьма активным элементом, охотно вступает в спонтанные реакции с кислородом и солями. По этой причине, в земной коре химически чистый титан никогда не встречается. Кроме того, природная аллотропная модификация этого элемента четырехвалентна, из-за чего основная форма титана — оксиды, а также соли железа, кальция и алюминия. Добыча ведется совместно с добычей других металлов, основной метод выделения титана — химическая очистка по методу кислотного травления с дальнейшей обработкой и осаждением.

По примерным оценкам, в состав земного грунта входит около 0,6% титана в чистом эквиваленте, что ставит его на десятое место по распространенности. Современные методы добычи титана позволяют использовать его в промышленных масштабах, ежегодные объемы производства оценивается в 5 миллионов тонн.

Сфера промышленного и прикладного применения

Большая часть всего получаемого титана используется для нужд машиностроения, авиационной и судостроительной промышленности. В этом качестве, титан используется наравне с алюминием и железом, что объясняется его чрезвычайно высокими прочностными характеристиками в сочетании с низким весом и плотностью.

Наибольшую известность титан получил в авиационной промышленности, где применяется для изготовления реактивных двигателей, несущих конструкций и деталей обшивки. Кроме того, титан используется во всех сферах, где необходим материал с высокой коррозионной стойкостью и жаропрочностью: химическая промышленность (изготовление емкостей и приборов), производство высокопрочных инструментов.

Космонавты сильны и бесстрашны!
Покорителям космоса смелым
Монумент у Останкинской башни
Из Титана надежного сделан!
Он стоит под дождями и снегом
Под открытым останкинским небом,
В космос он не однажды летал,
Этот славный красивый металл.
Сам он лёгкий, довольно активный,
Но оксидною пленкою он,
Очень тонкою, прочной, пассивной,
От дождей и снегов защищён.

Ска́ндий (химический символ — Sc; лат.Scandium) — элемент третьей группы (по старой классификации — побочной подгруппы третьей группы), четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 21. Простое вещество скандий — лёгкий металл серебристого цвета с характерным жёлтым отливом. Существует в двух кристаллических модификациях: α-Sc с гексагональной решёткой типа магния, β-Sc с кубической объёмноцентрированной решёткой, температура перехода α↔β 1336 °C. Относится к редкоземельным элементам.

Применение

Скандий — моноизотопный элемент, в природе встречается только один стабильный изотоп скандий-45.

Применение скандия в виде микролегирующей примеси оказывает значительное влияние на ряд практически важных сплавов, так, например, прибавление 0,4 % скандия к сплавам алюминий-магний повышает временное сопротивление разрыву на 35 %, а предел текучести на 65—84 %, и при этом относительное удлинение остаётся на уровне 20—27 %. 

Главным по объёму применением скандия является его применение в алюминиево-скандиевых сплавах, применяемых в спортивной экипировке (мотоциклы, велосипеды, бейсбольные биты и т. п.) — везде, где требуются высокопрочные материалы. В сплаве с алюминием скандий обеспечивает дополнительную прочность и ковкость.

Скандий используется для получения сверхтвёрдых материалов. Так, например, легирование карбида титана карбидом скандия весьма резко поднимает микротвёрдость (в 2 раза), что делает этот новый материал четвёртым по твёрдости после алмаза (около 98,7—120 ГПа), нитрида бора (боразона), (около 77—87 ГПа), сплава бор-углерод-кремний (около 68—77 ГПа), и существенно больше, чем у карбида бора (43,2—52 ГПа), карбида кремния (37 ГПа). 

Оксид скандия (температура плавления 2450 °C) имел важнейшую роль в производстве супер-ЭВМ: ферриты с малой индукцией при использовании в устройствах хранения информации позволяют увеличить скорость обмена данными в несколько раз из-за снижения остаточной индукции с 2—3 кГаусс до 0,8—1 кГаусс.

Порядка 80 кг скандия (в составе Sc₂O₃) в год используется для производства осветительных элементов высокой интенсивности. Иодид скандия добавляется в ртутно-газовые лампы, производящие очень правдоподобные источники искусственного света, близкого к солнечному, которые обеспечивают хорошую цветопередачу при съёмке на телекамеру.

В атомной промышленности с успехом применяется гидрид и дейтерид скандия — прекрасные замедлители нейтронов и мишень (бустер) в мощных и компактных нейтронных генераторах.

Важную роль оксид скандия может сыграть в медицине (высококачественные зубные протезы).

Скандий используется в устройствах высокотемпературной сверхпроводимости, производстве лазерных материалов (ГСГГ)

Хромит скандия используется как один из лучших и наиболее долговечных материалов для изготовления электродов МГД-генераторов, к основной керамической массе добавляют предварительно окисленный хром и спекают, что придаёт материалу повышенную прочность и электропроводность. 

Скандий широко применяется для производства многослойных рентгеновских зеркал (композиции: скандий-вольфрам, скандий-хром, скандий-молибден). 

Важную роль в качестве огнеупорного материала специального назначения оксид скандия (температура плавления 2450 °C) играет в производстве сталеразливочных стаканов для разливки высоколегированных сталей, по стойкости в потоке жидкого металла оксид скандия превосходит все известные и применяемые материалы (так, например, наиболее устойчивый оксид иттрия уступает в 8,5 раза оксиду скандия) и в этой области, можно сказать, незаменим.

Важную роль играет оксид скандия для производства фианитов, где он является самым лучшим стабилизатором.

Борат скандия, равно как и борат иттрия, применяется в радиоэлектронной промышленности в качестве матрицы для люминофоров.

 Скандий – как герой из сказок,
Нильсон, швед его открыл,
А до этого предсказан
Менделеевым он был.
В очень редкостной команде
На Земле приятель Скандий.
Сей металл чуть желтоват,
Он магнитен, мягковат,
Растворяется с охотой
Он в разбавленных кислотах. 

Скандий, о, великолепный!
Ты великий! Ты желанный!
Редкий! Новый! Безмятежный!
У тебя другой состав!
Электрона два непарных,
Но он третий, что ты скажешь?
У него период третий
Не закончен до конца.
И поэтому имеет
Он в себе d-орбиталь,
Что период такой славный
До конца закончить должно.

В биологии неверен.
Нету роли никакой.
А встречается в природе
Лишь стабильным изотопом.
В минералах его много.
На планете тоже много.
Сам металл полезный очень.
Он используется везде.
А металл сам серебристый,
Легкий очень и пластичный.

Скандий, ведь твое название
Говорит о многом нам.
Скандинавия — Норвегия,
Где запасов мировых,
Очень много на Земле.
Но в России, Украине,
Странам, где металл не назван,
Его больше, да в разы!

Вот такой для нас он, Скандий.
Вроде очень он простой.
Приглядись к нему получше.
Лучше ты его поймешь.