La sostanza più pesante dell'universo. I metalli più pesanti del mondo La sostanza più densa sulla terra

Tra le meraviglie nascoste nelle profondità dell'universo, una piccola stella vicino a Sirio conserverà probabilmente per sempre uno dei suoi luoghi significativi. Questa stella è fatta di materia 60.000 volte più pesante dell'acqua! Quando prendiamo in mano un bicchiere di mercurio, restiamo sorpresi da quanto sia pesante: pesa circa 3 kg. Ma cosa diremmo di un bicchiere di una sostanza che pesa 12 tonnellate e richiede una piattaforma ferroviaria per essere trasportata? Sembra assurdo, eppure questa è una delle scoperte dell'astronomia moderna.

Questa scoperta ha una storia lunga e altamente istruttiva. È stato a lungo notato che la brillante Sirio fa il proprio movimento tra le stelle non in linea retta, come la maggior parte delle altre stelle, ma lungo uno strano percorso tortuoso. Per spiegare queste caratteristiche del suo movimento, il famoso astronomo Bessel ha suggerito che Sirio sia accompagnato da un satellite, che “disturba” il suo movimento con la sua attrazione. Ciò accadde nel 1844, due anni prima che Nettuno fosse scoperto "sulla punta di una penna". E nel 1862, dopo la morte di Bessel, la sua ipotesi fu pienamente confermata, poiché il sospetto satellite di Sirio fu visto attraverso un telescopio.

Il satellite di Sirio - il cosiddetto "Sirio B" - orbita attorno alla stella principale a 49 anni a una distanza 20 volte maggiore di quella della Terra attorno al Sole (cioè approssimativamente alla distanza di Urano). Questa è una stella debole di ottava o nona magnitudine, ma la sua massa è davvero impressionante, quasi 0,8 volte la massa del nostro Sole. Alla distanza di Sirio, il nostro Sole risplenderebbe come una stella di magnitudine 1,8; quindi, se il satellite di Sirio avesse una superficie ridotta rispetto a quella solare secondo il rapporto tra le masse di questi luminari, allora alla stessa temperatura dovrebbe brillare come una stella di circa seconda grandezza, e non l'ottavo o il nono. Inizialmente gli astronomi attribuirono una luminosità così debole alla bassa temperatura sulla superficie di questa stella; era visto come un sole rinfrescante, che si ricopriva di una crosta dura.

Ma questa ipotesi si è rivelata sbagliata. È stato possibile stabilire che il modesto satellite di Sirio non è affatto una stella in via di estinzione, ma, al contrario, appartiene a stelle con un'elevata temperatura superficiale, molto più alta di quella del nostro Sole. Questo cambia completamente le cose. La debole luminosità è quindi da attribuire solo alle piccole dimensioni della superficie di questa stella. Si calcola che emetta 360 volte meno luce del Sole; Ciò significa che la sua superficie deve essere almeno 360 volte più piccola di quella solare, e il suo raggio deve essere j/360, cioè 19 volte più piccolo di quello solare. Da ciò concludiamo che il volume del satellite Sirio dovrebbe essere inferiore al 6800esimo del volume del Sole, mentre la sua massa è quasi 0,8 della massa della stella diurna. Già questo indica l'elevata densità della materia di questa stella. Un calcolo più accurato dà per il diametro del pianeta solo 40.000 km, e quindi per la densità, il numero mostruoso che abbiamo dato all'inizio della sezione: 60.000 volte la densità dell'acqua.

«Tenete le orecchie, fisici: si sta progettando un'invasione del vostro campo», vengono in mente le parole di Keplero, pronunciate però da lui in un'occasione diversa. In effetti, nessun fisico avrebbe potuto immaginare una cosa del genere fino ad ora. In condizioni normali, una compattazione così significativa è del tutto impensabile, poiché gli spazi tra gli atomi normali nei solidi sono troppo piccoli per consentire una compressione evidente della loro sostanza. Diversa è la situazione nel caso degli atomi “mutilati”, che hanno perso gli elettroni che giravano attorno ai nuclei. La perdita di elettroni riduce il diametro dell'atomo di diverse migliaia di volte, quasi senza ridurne il peso; il nucleo esposto è più piccolo di un atomo normale all'incirca quanto una mosca è più piccola di un grande edificio. Spostati dalla mostruosa pressione prevalente nelle profondità del globo stellare, questi nuclei atomici ridotti possono riunirsi migliaia di volte più vicini degli atomi normali e creare una sostanza dalla densità inaudita che si trova sul satellite di Sirio.

Dopo quanto detto, non sembrerà incredibile scoprire una stella la cui densità media di materia è ancora 500 volte maggiore di quella della già citata stella Sirio B. Stiamo parlando di una piccola stella di magnitudine 13 nella costellazione di Cassiopea. , scoperto alla fine del 1935. Essendo non più grande di Marte in volume e otto volte più piccola della Terra, questa stella ha una massa quasi tre volte la massa del nostro Sole (più precisamente, 2,8 volte). In unità ordinarie, la densità media della sua sostanza è espressa come 36.000.000 g/cm3. Ciò significa che 1 cm3 di tale sostanza peserebbe 36 tonnellate sulla Terra. Questa sostanza, quindi, è quasi 2 milioni di volte più densa dell'oro.

Alcuni anni fa, gli scienziati, ovviamente, avrebbero considerato impensabile l'esistenza di una sostanza milioni di volte più densa del platino. Gli abissi dell'universo nascondono probabilmente molte altre meraviglie della natura simili.

Si dice che per ogni tipo di sostanza esista un'opzione "più estrema". Certo, abbiamo tutti sentito storie di magneti abbastanza forti da ferire i bambini dall'interno e di acidi che ti passano attraverso le mani in pochi secondi, ma ne esistono versioni ancora più "estreme".

La materia più nera conosciuta dall'uomo
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%.

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 come 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.

La sostanza più velenosa
Dimmi, cosa ti piacerebbe meno avere in faccia? Questo potrebbe essere il veleno più mortale, che occuperebbe di diritto 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.

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.

L'acido più corrosivo
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.

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.

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 surriscaldarsi. 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.

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.

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 replicata, potrebbe preannunciare una nuova era di elettronica efficiente e motori magnetici, forse potenziati da un ordine di grandezza in termini di potenza.

La superfluidità più forte
La superfluidità è uno stato della materia (solido o gassoso) che si verifica a temperature estremamente basse, ha un'elevata conduttività termica (ogni oncia di quella sostanza deve 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.

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 a 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. Finora non si conosce un solo 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, anche se esistono 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 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 degli elementi chimici più brevi 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. Recentemente è apparso nell'industria alimentare il neotame, 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 viene 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.

Categorie

Tra le sostanze, cercano sempre di individuare quelle che hanno il grado più estremo di una certa proprietà. Da sempre l'uomo è attratto dai materiali più duri, leggeri o pesanti, facili e refrattari. Abbiamo inventato il concetto di gas ideale e di corpo nero ideale, quindi abbiamo cercato di trovare analoghi naturali il più vicino possibile a questi modelli. Di conseguenza, l'uomo è riuscito a trovare o creare sostanze sorprendenti.

1. La sostanza più nera

Questa sostanza è in grado di assorbire fino al 99,9% della luce, un corpo nero quasi perfetto. È stato ottenuto da strati appositamente collegati di nanotubi di carbonio. La superficie del materiale risultante è ruvida e praticamente non riflette la luce. I campi di applicazione di tale sostanza sono vasti: dai sistemi superconduttori al miglioramento delle proprietà dei sistemi ottici. Ad esempio, attraverso l'utilizzo di tale materiale sarebbe possibile migliorare la qualità dei telescopi e aumentare notevolmente l'efficienza dei pannelli solari.

2. La sostanza più infiammabile

Poche persone non hanno sentito parlare del napalm. Ma questo è solo uno dei rappresentanti della classe delle sostanze fortemente infiammabili. Questi includono il polistirolo e in particolare il trifluoruro di cloro. Questo potente agente ossidante può incendiare anche il vetro e reagisce violentemente con quasi tutti i composti organici e inorganici. Sono noti casi in cui una tonnellata di trifluoruro di cloro versata a seguito di un incendio è bruciata a 30 centimetri di profondità nella superficie di cemento del sito e un altro metro di cuscino di ghiaia e sabbia. Ci sono stati tentativi di utilizzare la sostanza come agente di guerra chimica o carburante per missili, ma sono stati abbandonati a causa del pericolo troppo grande.

3. Sostanza velenosa

Il veleno più potente sulla terra è anche uno dei cosmetici più apprezzati. Stiamo parlando delle tossine botuliniche, utilizzate in cosmetologia con il nome di Botox. Questa sostanza è un prodotto di scarto del batterio Clostridium botulinum e ha il peso molecolare più alto tra le proteine. Questo è ciò che determina le sue proprietà come la sostanza tossica più potente. Sono sufficienti 0,00002 mg/min/l di sostanza secca per rendere mortale per l'uomo la zona colpita per 12 ore. Inoltre, questa sostanza viene perfettamente assorbita dalle mucose e provoca gravi sintomi neurologici.

4. La sostanza più calda

I falò nucleari bruciano nelle profondità delle stelle, raggiungendo temperature inimmaginabili. Ma l’uomo è riuscito ad avvicinarsi a queste cifre, ottenendo una “zuppa” di quark e gluoni. Questa sostanza ha una temperatura di 4 trilioni di gradi Celsius, ovvero 250mila volte più calda del Sole. È stato ottenuto facendo collidere atomi d'oro quasi alla velocità della luce, a seguito della quale neutroni e protoni si sono fusi. È vero, questa sostanza esisteva solo per un trilionesimo di un trilionesimo di secondo e occupava un trilionesimo di centimetro.

In questa nomination, il detentore del record è l'acido fluoruro-antimonio. È 21019 volte più caustico dell'acido solforico, capace di sciogliere il vetro ed esplodere quando viene aggiunta acqua. Inoltre, emette fumi tossici mortali.

6. La sostanza più esplosiva

L'HMX è l'esplosivo più potente ed è resistente anche alle alte temperature. Questo è ciò che lo rende indispensabile negli affari militari: per creare cariche sagomate, plastica, potenti esplosivi e riempitivi per micce di cariche nucleari. L'HMX viene utilizzato anche per scopi pacifici, ad esempio durante la perforazione di pozzi di gas e petrolio ad alta temperatura, nonché come componente del combustibile solido per missili. L'HMX ha anche un analogo, l'eptanitrocubano, che ha un potere esplosivo ancora maggiore, ma è anche più costoso e quindi utilizzato maggiormente in condizioni di laboratorio.

7. La sostanza più radioattiva

Questa sostanza non ha isotopi stabili in natura, ma genera un'enorme quantità di radiazioni radioattive. Uno degli isotopi, il polonio-210, viene utilizzato per creare sorgenti di neutroni molto leggere, compatte e allo stesso tempo potenti. Inoltre, nelle leghe con alcuni metalli, il polonio viene utilizzato per creare fonti di calore per gli impianti nucleari, in particolare tali dispositivi vengono utilizzati nello spazio; Inoltre, a causa della breve emivita di questo isotopo, è una sostanza altamente tossica che può causare gravi malattie da radiazioni.

8. La sostanza più pesante

Nel 2005, gli scienziati tedeschi hanno costruito una sostanza sotto forma di nanorod di diamante. È una collezione di diamanti su scala nanometrica. Tale sostanza ha il grado di compressione più basso e la densità specifica più alta conosciuta dall'umanità. Inoltre, un rivestimento realizzato con tale materiale avrà un'enorme resistenza all'usura.

9. La sostanza magnetica più forte

Un'altra creazione di specialisti dei laboratori. È stato ottenuto sulla base di ferro e azoto nel 2010. Per ora i dettagli sono tenuti segreti, poiché la sostanza precedente del 1996 non poteva essere riprodotta nuovamente. Ma è già noto che il detentore del record ha proprietà magnetiche più forti del 18% rispetto all'analogo più vicino. Se questa sostanza diventa disponibile su scala industriale, allora possiamo aspettarci l'emergere di potenti motori elettromagnetici.

10. La superfluidità più forte

L'elio II ha un'elevata conduttività termica e una completa assenza di viscosità a temperature estremamente basse, cioè presenta la proprietà della superfluidità. È in grado di filtrare attraverso materiali solidi e fuoriuscire spontaneamente da qualsiasi contenitore. Questa sostanza può diventare un conduttore termico ideale, in cui il calore si muove più come un'onda e non si dissipa.

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1. La materia più nera conosciuta dall'uomo
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 come 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 di diritto 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 surriscaldarsi. 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 replicata, potrebbe preannunciare una nuova era di elettronica efficiente e motori magnetici, forse potenziati da un ordine di grandezza in termini di potenza.
10. La superfluidità più forte
La superfluidità è uno stato della materia (solido o gassoso) che si verifica a temperature estremamente basse, ha un'elevata conduttività termica (ogni oncia di quella sostanza deve 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.