Ни один привычный нам металл не может полностью избежать образования оксидов. Ещё раз прочитайте это - ни один. Это значит, что все ваши разговоры про существование нержавеек приведут к обсуждению скорости коррозии, но ни к полному её несуществованию.
Идеи про использование цветных металлов тоже бесполезны. Железо ржавеет, а алюминий покрывается защитной оксидной плёнкой. Медь же со временем зеленеет. Титан тоже вступает в реакции.
Причина проста. Металлы охотно взаимодействуют с кислородом. В общем смысле, если опустить специфические условия (которые нужны, например, для окисления золота) для каждого металла в учебнике химии найдётся оксид. Это специфика природы.
Вопрос о существовании металла, который вообще не способен окисляться при таком раскладе, на первый взгляд кажется бессмысленным.
Но здесь возникает любопытный парадокс. Если рассматривать ржавление как соединение вещества с кислородом, то существует один весьма необычный кандидат на роль абсолютно нержавеющего металла. Это сам кислород.
Звучит странно, ведь кислород известен нам как газ, который необходим для дыхания и поддерживает горение. В школьной химии его относят к неметаллам. Однако свойства вещества могут радикально меняться при экстремальных условиях. Под действием огромного давления атомы и молекулы начинают вести себя совсем иначе, чем на поверхности Земли.
Учёные обнаружили, что при давлениях порядка 96 гигапаскалей, что соответствует примерно миллиону атмосфер, кислород переходит в необычное состояние. Он становится твёрдым веществом и приобретает металлические свойства. Такой материал называют металлическим кислородом. По сути мы давлением формируем металлическую решётку и перераспределяем атомы в структуре так, что выходит металлическое строение.
При обычных условиях электроны в молекулах кислорода прочно связаны и не могут свободно перемещаться. Именно поэтому кислород не проводит электрический ток как металл. Но при колоссальном сжатии расстояния между молекулами уменьшаются настолько сильно, что электроны получают возможность двигаться через весь кристалл. В этот момент вещество начинает вести себя как настоящий металл.
Самое интересное заключается в том, что металлический кислород фактически невозможно окислить кислородом. Для окисления нужен внешний кислород, который присоединяется к другому веществу. Но здесь само вещество уже состоит только из кислорода.
Если два куска металлического кислорода соприкоснутся и объединятся в один больший кусок, это нельзя назвать ржавлением или окислением. Они просто сливаются друг с другом.
Конечно, такой пример скорее физический курьёз, чем практический материал. Металлический кислород существует лишь при чудовищных давлениях, которые можно создать только в специальных лабораторных установках. На поверхности Земли он мгновенно вернулся бы к привычному состоянию.
Тем не менее этот пример хорошо показывает, насколько условными могут быть наши представления о веществах.
Элемент, который обычно считается неметаллом и главным участником процессов окисления, при экстремальном давлении сам превращается в металл. И более того, становится единственным известным металлом, который в принципе не может заржаветь от воздействия кислорода, поскольку целиком состоит из него самого.
С точки зрения физики это напоминает важную мысль. Свойства вещества определяются не только тем, из каких атомов оно состоит, но и тем, в каких условиях эти атомы существуют. Подходящее давление способно превратить газ в металл, изменить электрические свойства вещества и даже заставить привычные химические правила выглядеть совсем иначе.
Не забывайте ставить лайки статье и подписываться! Это очень важно для развития проекта, а вы будете видеть ещё больше интересных статей в ленте! На канале есть премиум, где много интересного.