„Strigătul cositorului” şi alte 7 lucruri fascinante despre metale

Încă din Evul Mediu, alchimiştii au observat cu mirare că o bară de cositor, îndoită, scoate un sunet ciudat. Acest „strigăt al cositorului”, cum a fost numit, i-a convins că au de-a face cu un metal straniu, iar pe atunci, tot ceea ce era straniu era diabolic. De aceea, cositorul apare în unele scrieri alchimice drept un „metal al diavolului”, pe care practicanţii alchimiei îl mânuiau cu teamă şi precauţie.

1. Sunteţi curioşi să auziţi "strigătul cositorului"? Îl puteţi asculta aici, dar e de datoria mea să vă previn că, dacă vă aşteptaţi să auziţi un ţipăt plin de dramatism, o să fiţi dezamăgiţi (şi eu am fost...). Sunetul cu pricina e mai curând un scrâşnet dar, în fine, e "glasul" unui metal, fenomen destul de ciudat pentru a aprinde închipuirea. Imaginaţi-vă uimirea superstiţioasă şi, în acelaşi timp, fascinaţia alchimiştilor medievali la auzul acestei voci a unui corp neînsufleţit!




2. Cositorul (staniul) mai are o proprietate ciudată: la temperaturi sub -18°C, o bucată de cositor îşi pierde înfăţişarea obişnuită - aspectul solid şi culoarea gri-argintie, cu luciul metalic caracteristic - transformându-se într-o pulbere cenuşie. Se spune că fenomenul ar fi fost constatat în Rusia, în 1867, în timpul unei ierni geroase: la Sankt Petersburg se găsea, într-un depozit subteran, păzit de încuietori zdravene, un bloc mare de cositor, (proprietatea guvernului), ce făcea parte din tezaurul statului. Spre marea surpriză a paznicilor tezaurului, în primăvara următoare, în locul bucăţii de cositor n-a mai fost găsită decît o grămăjoară de pulbere cenuşie.



Se manifestase un fenomen natural numit alotropie: unul şi acelaşi element chimic se poate prezenta sub forme diferite, datorită unor moduri diferite de dispunere a legăturilor chimice dintre atomi (exemplu clasic: grafitul şi diamantul - forme alotropice ale aceluiaşi element, carbonul). Cositorul manifestă şi el un asemenea comportament: la temperaturi sub -18°C, trece într-o altă stare alotropică (diferită de cea pe care o are la temperatura camerei) în care se prezintă sub formă pulverulentă, de culoare gri.

3. Molibdomanţie: aşa se numeşte, mai "ştiinţific", ghicirea în metal topit, o veche practică divinatorie întâlnită în diverse ţări ale Europei, inclusiv în România, deşi tot mai puţin practicată. În Germania, de exemplu, e o activitate tradiţională în noaptea de Anul Nou, iar în România, e folosită de ghicitoare pentru a afla viitorul "clientului".



Metalele utilizate sunt în general, plumbul şi cositorul, metale cu punct de topire scăzut; acestea sunt topite şi apoi turnate în apă rece, unde se solidifică în forme aparent neregulate, dar care, pentru cel care ghiceşte, au nişte semnificaţii anume: în ele se pot vedea - după imaginaţia fiecăruia - chipuri, drumuri, animale şi alte imagini care sunt interpretate după fantezia şi experienţa ghicitoarei (de obicei, în aşa fel încât clientul să fie mulţumit :) )

4. Mercurul - hydrargyrum, adică argint lichid, cum îl numeau alchimiştii - este, aşa cum am învăţat cu toţii, singurul metal lichid la temperatura obişnuită, iar mobil şi fugar cum este, rostogolindu-se în picături rotunde, mercurul creează impresia că nici n-ar putea fi vreodată altfel decât lichid.



Şi totuşi, mercurul poate trece şi el în stare de vapori (la 356,73 °C) ba chiar poate să "îngheţe", întărindu-se. Mercur solid?! Da! Mercurul se solidifică la temperatura de -38,83°C.



Există o istorisire interesantă, cum că faptul ar fi fost observat în condiţii naturale, tot în Rusia şi tot în timpul unei ierni foarte reci, a anului 1759, când în laboratorul savantului Mihail Lomonosov temperatura a scăzut până la vreo - 40°C (închipuiţi-vă cum era afară, dacă înăuntru erau minus 40!). Mare mirare pe cei intraţi în laborator, când au constatat că "argintul" lor lichid devenise solid!

5. Există metale care se topesc la temperaturi mari, peste 2000° C, şi altele care se topesc foarte uşor, chiar la temperaturi sub 200° C. Încă şi mai remarcabil, amestecând, în anumite proporţii, cîteva metale cu puncte de topire joase, se pot obţine aliaje care au puncte de topire mai mici decât ale oricăruia dintre metalele componente şi chiar mai joase decât temperatura de fierbere a apei, adică sub 100° C! Ce ziceţi de asta?

De pildă, iată temperaturile de topire ale cîtorva metale care intră în componenţa unor astfel de aliaje (numite aliaje uşor fuzibile):
Bismut: 271,3° C
Cositor: 231,8° C
Plumb: 327,5° C
Indiu: 156,6° C



Şi iată şi nişte combinaţii savante de metale, prin care se obţin aliaje cu un punct de topire surprinzător de scăzut: • Aşa-numitul metal Wood este o combinaţie de bismut (50%) plumb (25%), cositor (12,5%) şi cadmiu (12,5%), care se topeşte la 70° C.
• Aliajul Field, compus din 32,5% bismut, 51% indiu, 16,5% cositor, se topeşte la 62° C.
• Metalul Rose - 50% bismut, 25-28% plumb and 22-25% cositor, se topeşte la 100° C.

Asemenea aliaje se folosesc pentru turnarea unor piese metalice, pentru lipirea unor componente metalice între ele (cu "letconul"), dar s-au găsit şi glumeţi inventivi care să le utilizeze pentru farse: se vorbea, într-o vreme, despre nişte linguriţe de păcăleală, făcute dintr-un astfel de aliaj uşor fuzibil, care se topesc şi dispar când sunt introduse în ceai fierbinte, de pildă (Nici să nu vă treacă prin cap să beţi un asemenea ceai! Unele dintre metalele folosite pentru aliajele uşor fuzibile, precum plumbul şi cadmiul, sunt foarte toxice!)

6. Dar, dacă tot am vorbit despre metale lichide şi aliaje care se lichefiază cu uşurinţă la încălzire, să mergem un pas mai departe, cum a mers şi tehnologia: mercurul o fi singurul metal (în sens de element chimic) lichid la temperatura camerei, însă există şi aliaje lichide la această temperatură, ştiaţi? Spre deosebire de mercur (element chimic natural), acestea sunt creaţii umane. Aliajul numit Galinstan (care este marcă înregistrată a companiei germane Geratherm Medical AG), compus din 68,5% galiu, 21,5% indiu şi 10% cositor, cu urme de cupru, este lichid la temperatura camerei şi se solidifică la -19° C. E folosit în diverse aplicaţii ca înlocuitor al mercurului, fiind mult mai puţin reactiv şi toxic decît acesta din urmă.



7. Expresia familiară "greu ca plumbul" a creat, cumva, impresia că plumbul e, ca material, tot ce poate fi mai greu pe lumea asta. Impresie greşită: există elemente chimice - şi anume câteva metale - mai grele decât plumbul. Dacă vă interesează superlativele, cel mai greu element chimic natural (şi metal, totodată) este osmiul: la temperatura camerei, are densitatea de 22,59 g/cm³, adică este de două ori mai greu decît plumbul. E drept, e mult mai puţin cunoscut şi folosit decât plumbul, care e prezent de multă vreme în viaţa omenirii - cel puţin din Antichitate -, pe când osmiul a fost descoperit abia în anul 1803 şi este mult mai rar întâlnit.



(Fiindcă veni vorba, chiar şi mercurul este - în ciuda tuturor aparenţelor - mai greu decît plumbul: în starea sa obişnuită, lichidă, la temperatura camerei, are densitatea 13,534 g/cm³, iar plumbul are doar 11,34 g/cm³).

Al doilea cel mai greu element chimic natural (şi metal) este iridiul (densitate 22,56 g/cm³). Atât osmiul, cât şi iridiul fac parte dintre aşa-numitele metale platinice (6 la număr) şi, datorită marii lor rezistenţe mecanice şi la coroziune, sunt folosite în aliaje, pentru a mări durabilitatea obiectelor realizate din aliajele respective.



Uneori, cele două metale înrudite formează în mod natural aliaje - numite iridosmiu sau osmiridiu - care se găsesc în zăcăminte, adesea împreună cu celelalte metale platinice (ruteniu, rodiu, paladiu, platină).

(Precizare: am tot spus element chimic natural pentru a arăta că e vorba despre elemente chimice existente în natură, ce pot fi extrase din zăcăminte; distincţia e necesară pentru că, în ultimii ani, au mai fost descoperite câteva elemente chimice, obţinute însă pe cale artificială, în acceleratoare de particule - prin bombardarea cu diverse particule a unor elemente chimice naturale. Aceste elemente sintetice au fost obţinute în cantităţi foarte mici - câţiva atomi, acolo, şi aceia detectaţi cu greu; sunt instabile, proprietăţile lor sunt încă prea puţin cunoscute şi importanţa lor e, deocamdată, pur teoretică.)

8. Iar dacă aţi crezut că metalul cel mai uşor ar fi aluminiul, iar v-aţi înşelat (tot din cauză că avem des de-a face cu el şi ni se pare că îl cunoaştem relativ bine). Cel mai uşor metal este litiul, care are densitatea de numai 0,534 g/cm³, de 5 ori (!) mai uşor decât aluminiul (care are densitatea de 2,70 g/cm³).