โลหะใดที่หนักที่สุด?

เมื่อคุณพูดถึงว่าโลหะหนักแค่ไหน คุณกำลังพูดถึงความหนาแน่นของมันจริงๆ ความหนาแน่นคือการวัดความแน่นของสสารที่บรรจุเข้าด้วยกัน เมื่อคุณพิจารณาความหนาแน่นของโลหะต่างๆ คุณอาจจะแปลกใจ คุณอาจคิดว่าตะกั่วมีความหนาแน่นสูงมาก แต่โลหะอื่นๆ ก็มีความหนาแน่นมากกว่ามาก

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ออสเมียมและอิริเดียมเป็นโลหะที่มีความหนาแน่นมากที่สุดในโลก แต่มวลอะตอมสัมพัทธ์เป็นอีกวิธีหนึ่งในการวัด "น้ำหนัก" โลหะที่หนักที่สุดในแง่ของมวลอะตอมสัมพัทธ์คือพลูโทเนียมและยูเรเนียม

เมื่อพูดถึงโลหะหนัก คุณต้องแยกความแตกต่างระหว่างความหนาแน่นและน้ำหนักอะตอม ความหนาแน่นของวัสดุคือมวลต่อหน่วยปริมาตร ความหนาแน่นมีหน่วยเป็นกิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (kg/m³) หรือกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร (g/cm³). ความหนาแน่นมีผลต่อการโต้ตอบของวัสดุต่างๆ ตัวอย่างเช่น โลหะหลายชนิดจมอยู่ในน้ำเนื่องจากโลหะมีความหนาแน่นสูงกว่า (กล่าวคือ มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ)

ในทางกลับกัน น้ำหนักอะตอมคือมวลเฉลี่ยของอะตอมของธาตุ หน่วยของน้ำหนักอะตอมซึ่งไม่มีมิติ อิงตามน้ำหนักหนึ่งในสิบสอง (0.0833) ของอะตอมคาร์บอน-12 ในสถานะพื้น กล่าวอีกนัยหนึ่งอะตอมของคาร์บอน -12 ได้รับมอบหมาย 12 หน่วยมวลอะตอม น้ำหนักอะตอมเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นมวลอะตอมสัมพัทธ์เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนเนื่องจากมวลอะตอมไม่เหมือนกันทุกประการ สิ่งที่เป็นน้ำหนักอะตอมและ "น้ำหนัก" หมายถึงแรงที่กระทำในสนามโน้มถ่วงซึ่งวัดเป็นหน่วยของแรงเช่น นิวตัน

ออสเมียมและอิริเดียมเป็นโลหะที่มีความหนาแน่นมากที่สุด กล่าวอีกนัยหนึ่ง อะตอมของพวกมันถูกอัดแน่นในรูปของแข็งมากกว่าโลหะอื่นๆ มีความหนาแน่น 22.6 ก./ซม.³ และ 22.4 ก./ซม.³ ตามลำดับ ออสเมียมและอิริเดียมมีความหนาแน่นเป็นสองเท่าของตะกั่วซึ่งมีความหนาแน่น 11.3 ก./ซม. ตามลำดับ³. ออสเมียมและอิริเดียมถูกค้นพบโดย Smithson Tennant นักเคมีชาวอังกฤษในปี 1803 ออสเมียมไม่ค่อยได้ใช้ในรูปแบบบริสุทธิ์ และส่วนใหญ่ผสมกับโลหะหนาแน่นอื่นๆ เช่น แพลตตินัม เพื่อสร้างอุปกรณ์ผ่าตัดที่แข็งแรงและแข็งแกร่งมาก อิริเดียมส่วนใหญ่จะใช้เป็นสารชุบแข็งสำหรับโลหะผสมแพลตตินัมสำหรับอุปกรณ์ที่ต้องทนต่ออุณหภูมิสูง แพลทินัมมีความหนาแน่น 21.45 g/cm³. ไม่สามารถผสมกับองค์ประกอบอื่น ๆ ได้ง่ายและใช้ในเครื่องฟอกไอเสียเชิงเร่งปฏิกิริยา อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ อุปกรณ์ทันตกรรม และเครื่องประดับ

ธาตุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่หนักที่สุดคือพลูโทเนียม (เลขอะตอม 94, มวลอะตอมสัมพัทธ์ 244.0) โลหะหนักอื่นๆ ในแง่ของมวลอะตอมสัมพัทธ์ ได้แก่ ยูเรเนียม (เลขอะตอม 92, มวลอะตอมสัมพัทธ์ 238.0289) เรเดียม (เลขอะตอม 88 มวลอะตอมสัมพัทธ์ 226.0254) และเรดอน (เลขอะตอม 86 อะตอมสัมพัทธ์ มวล 222.0) โอกาเนสสัน (เลขอะตอม 118) เป็นธาตุที่หนักที่สุดในตารางธาตุ แต่เป็นธาตุสังเคราะห์ที่ไม่สามารถสังเกตได้ในธรรมชาติ ลิเธียม (เลขอะตอม 3 มวลอะตอมสัมพัทธ์ 6.941) เป็นโลหะที่เบาที่สุดในแง่ของมวลอะตอมสัมพัทธ์

คำจำกัดความที่ถูกต้องของโลหะหนักไม่เกี่ยวข้องกับมวลอะตอมหรือความหนาแน่นสัมพัทธ์ โลหะที่เป็นพิษใด ๆ อาจเรียกว่าโลหะหนัก ได้แก่ ตะกั่ว ปรอท สารหนู แคดเมียม ซีเซียม โครเมียม ซีลีเนียม เงิน นิกเกิล ทองแดง อลูมิเนียม โมลิบดีนัม สตรอนเทียม ยูเรเนียม โคบอลต์ สังกะสี และแมงกานีส ซึ่งทั้งหมดนี้มีอยู่ตามธรรมชาติบนโลก