La natura ci riserva incredibili sorprese, e tra queste ci sono i materiali con il peso specifico più alto, noti anche come i più densi sulla Terra. In questo articolo, scopriremo alcuni materiali della tavola periodica che si distinguono per la loro eccezionale densità e le incredibili applicazioni scientifiche e industriali che ne derivano.
L’Osmio è un metallo del gruppo del Platino con il peso specifico più alto, pari a circa 22,661 grammi per centimetro cubo. Appartiene alla tavola periodica con il simbolo “Os” e il suo numero atomico è pari a 76. Prende il nome dal termine greco osmè, che significa “odore”, in riferimento all’odore pungente di uno dei suoi composti ossidati. La fragilità dell’Osmio lo rende difficile da lavorare, ma si utilizza spesso in lega con altri metalli per migliorarne la durezza e la resistenza all’usura. Il settore della gioielleria apprezza l’Osmio per la sua capacità di produrre rivestimenti resistenti. Il campo dell’elettronica sfrutta invece la sua elevata densità per componenti di precisione.
L’osmio era uno degli elementi utilizzati per creare il cilindro di platino-iridio con cui era originariamente definito il chilogrammo campione. Nel 2019, il cilindro è stato sostituito da una definizione basata sulla costante di Planck. Questo ha reso il chilogrammo un’unità di misura definita in modo più preciso in termini di costanti fisiche fondamentali.
L’Iridio è un elemento chimico appartenente al gruppo dei metalli di transizione e alla famiglia del Platino nella tavola periodica degli elementi. Ha il simbolo “Ir” e il numero atomico 77. Il nome deriva dalla parola greca iris, che significa “arcobaleno,” a causa della varietà di colori che assume quando si ossida. L’iridio è noto per essere uno dei metalli più pesanti sulla Terra. Ha un peso specifico di circa 22,650 grammi per centimetro cubo, di poco inferiore a quello dell’Osmio. È un metallo duro, fragile e di colore bianco-argenteo.
È utilizzato in diverse applicazioni industriali, principalmente in combinazione con altri metalli per migliorarne le prestazioni. Una delle sue applicazioni più comuni è nel settore della gioielleria, dove si utilizza in lega con il Platino per creare gioielli pregiati grazie alla sua lucentezza e alla sua resistenza all’usura. L’Iridio è utilizzato anche in campo aerospaziale e per la produzione di contatti elettrici e parti di orologi che richiedono materiali resistenti e durevoli.
Con un peso specifico di circa 21,45 grammi per centimetro cubo, il platino è tra i metalli più densi presenti sulla Terra. È uno degli elementi chimici più noti e preziosi del gruppo dei metalli di transizione. Ha il simbolo “Pt” e il numero atomico 78 nella tavola periodica. Oltre alla sua densità, è noto per la sua resistenza alla corrosione e all’ossidazione, che lo rendono prezioso in numerose applicazioni. Tra queste, spicca quella della produzione di catalizzatori per l’industria chimica e automobilistica. Inoltre, il Platino ha un ruolo essenziale nell’industria gioielliera, dove si utilizza nella creazione di gioielli pregiati grazie al suo luccichio e alla sua resistenza. Uno dei dati più interessanti è la sua rarità nella crosta terrestre. Infatti, è estremamente difficile da trovare in quantità significative. Si stima che la quantità di platino estratto sia molto inferiore rispetto ad altri metalli preziosi come oro e argento.
Oltre ai materiali con il peso specifico più alto, vale la pena esplorare il mondo degli elementi atomici per capire quale sia il singolo atomo con il maggior peso atomico. Da questo punto di vista, l’elemento naturale con il peso atomico più elevato è l’uranio, con un numero di massa pari a 238. Tuttavia, se prendiamo in considerazione anche gli elementi artificiali, emergono due contendenti al primo posto. Si tratta del laurenzio e dell’hahnio, che hanno entrambi un numero di massa di 260. Questo valore rappresenta il numero totale di particelle contenute nel nucleo dell’atomo, ovvero la somma di protoni e neutroni.
Esistono nuclei instabili sia in natura sia come risultato di esperimenti negli acceleratori nucleari, che possono raggiungere pesi atomici stimati fino a 280-285 UMA (unità di massa atomica). Tuttavia, gran parte di questi nuclei instabili non hanno ancora un nome ufficiale e sono soggetti a ricerche scientifiche. È curioso notare che il materiale con la maggior massa per unità di volume, quindi il più “pesante”, non coincide con il materiale con il peso atomico più alto. Infatti l’Osmio ha un peso atomico di 190 UMA ma una densità di 22,661 grammi per centimetro cubo, che gli dà il titolo di metallo con il peso specifico più alto sulla Terra. Questa caratteristica è dovuta al diverso modo in cui gli atomi si compattano nel formare la materia.