सबसे कठोर ज्ञात धातु कौन सी है?

धातु और गैर-धातु दोनों सामग्रियों का जिक्र करते समय कठोरता एक सापेक्ष शब्द है। सामान्य तौर पर, कठोरता में एक उच्च गलनांक, खरोंच प्रतिरोध और दबाव में विकृत होने के लिए उच्च प्रतिरोध शामिल होता है। तांबा और लोहा जैसे संक्रमण धातुओं, सोडियम सहित क्षार धातुओं और सीसा जैसे संक्रमण के बाद की धातुओं की तुलना में क्रोमियम सबसे कठोर धातु तत्वों में से एक है। हालांकि, धातुओं और अन्य तत्वों के यौगिक और मिश्र धातु अपनी शुद्ध अवस्था की तुलना में कठिन हो सकते हैं।

कठोरता एक ऐसी संपत्ति है जो पहली बार में सरल लगती है लेकिन इसके जटिल पहलू हैं जो सावधानीपूर्वक अध्ययन के अंतर्गत आते हैं। सामग्री की कठोरता को रेट करने और तुलना करने के लिए, वैज्ञानिकों ने कई परीक्षण और माप पैमाने तैयार किए हैं। उदाहरण के लिए, मोह स्केल एक सापेक्ष रेटिंग प्रणाली है जो सामग्री के खरोंच प्रतिरोध की तुलना करती है। तो अगर सामग्री ए पदार्थ बी को खरोंच कर सकती है, तो ए को बी से कठिन होना चाहिए, और ए को एक उच्च मोह संख्या मिलती है। सबसे कठोर मोहस-रेटेड पदार्थ हीरा है जिसका स्कोर 10 है, और सबसे नरम टैल्क है जिसकी रेटिंग 1 है। विकर्स स्केल सही पिरामिड के आकार में डायमंड इंडेंटर का उपयोग करता है, जिसे बाद में 10 से 15 सेकंड के लिए परीक्षण सामग्री में दबाया जाता है और वीएचएन या विकर्स हार्डनेस नंबर के रूप में रिपोर्ट किया जाता है।

स्टील लोहा, कार्बन और अन्य सामग्रियों का मिश्र धातु है; स्टील्स की एक श्रृंखला कठोरता सहित विभिन्न गुणों की एक किस्म प्रदान करती है। क्रोमियम को जंग और रासायनिक प्रतिरोध के साथ-साथ सख्त और उच्च तापमान की ताकत बढ़ाने के लिए जोड़ा जाता है। बोरॉन, निकल, मोलिब्डेनम, नाइओबियम और टाइटेनियम सभी मजबूत और सख्त गुण जोड़ सकते हैं। इन विभिन्न पदार्थों के संयोजन से कुछ कठोर-ज्ञात धातुएँ उत्पन्न हो सकती हैं।

टंगस्टन कार्बाइड 857 85.7 प्रतिशत टंगस्टन कार्बाइड, 9.5 प्रतिशत निकल, 1.8 प्रतिशत टैंटलम, 1.5 प्रतिशत टाइटेनियम, 1 प्रतिशत नाइओबियम और 0.3 प्रतिशत क्रोमियम से बना है। टंगस्टन कार्बाइड का यह रूप मोह पैमाने पर 8 और 9 के बीच मापता है। यह टाइटेनियम से चार गुना कठिन है।

Mohs रेटिंग ८.५ के साथ, क्रोमियम सबसे कठोर शुद्ध मौलिक धातु है; हालांकि, क्रोमियम का उपयोग करने वाले स्टील्स अपने आप में मौजूद तत्व की तुलना में सख्त होते हैं। स्टील्स में महत्वपूर्ण कठोरता जोड़ने के लिए केवल क्रोमियम की थोड़ी मात्रा की आवश्यकता होती है। मिश्र धातुओं में इसके उपयोग के अलावा, क्रोम चढ़ाना अन्य सामग्रियों में धातु की एक पतली कोटिंग जोड़ता है, एक चमकदार, कठोर बाहरी "खोल" प्रदान करता है जो जंग का भी प्रतिरोध करता है।

रासायनिक रूप से अन्य तत्वों के साथ संयुक्त होने पर, कुछ धातुएँ अत्यंत कठोर पदार्थ उत्पन्न कर सकती हैं। उदाहरण के लिए, रेनियम और ऑस्मियम दुर्लभ धातुएं बोरॉन के साथ मिलकर ऐसे यौगिक बनाती हैं जो स्टील की तुलना में बहुत कठिन होते हैं; वास्तव में, ऑस्मियम डाइबोराइड हीरे को खरोंचने के लिए जाना जाता है, जो प्राकृतिक रूप से पाया जाने वाला सबसे कठोर पदार्थ है।