Chemie Welches ist das härteste Metall?

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Osmium – jedenfalls, wenn wir von Metallen sprechen, also nicht von Legierungen, von Stahl oder von Metalloxiden. Osmium  hat ungefähr eine Härte wie Quarz, ist aber noch weit entfernt von Edelsteinen wie Diamanten; die sind nochmal viel härter.

Früher galt als härter, was den anderen ritzte

Umgangssprachlich wissen wir ja ganz gut, was wir mit „hart“ meinen: Je härter etwas ist, desto mehr tut’s weh, wenn man sich den Kopf daran stößt. Früher hat man Härte vor allem relativ definiert: Man hat mit einem Material ein anderes gekratzt. Und das Material, das das jeweils andere geritzt hat – also Kratzer hinterlassen hat – war das härtere Material.

Demnach ist Gips härter als Kreide oder Talk, Glas ist härter als Gips, Quarz ist härter als Gold, Rubin ist härter als Quarz und am allerhärtesten sind Diamanten. Und so entstand eine Skala von 1 bis 10. Talk hat demnach Härte 1, Diamant Härte 10 und Osmium hat eine Härte von über 7.

Genaue Verfahren zur Eindringtiefe in ein Material

Heute wird Härte meist etwas anders definiert. Härte bezeichnet den Widerstand, den ein Material einem eindringenden Körper entgegenzusetzen hat. Wenn ich einen Stein auf ein Autoblech werfe, dringt er zum Ärger des Besitzers recht tief ein und verursacht eine bleibende Delle. Ein Autoblech ist somit nicht so hart wie beispielsweise eine Stahlplatte. Und so gibt es genau definierte Verfahren, um die Eindringtiefe in ein Material zu messen.

Osmium gehört zu den Platinmetallen

Es gibt eine Reihe von ziemlich harten Metallen, die chemisch in die Gruppe der Platin-Metalle gehören. Die haben die Eigenschaft, dass sie ziemlich dicht sind; ein Kubikzentimeter Platin wiegt ungefähr 20 Gramm – also das Zwanzigfache von Wasser. Man kann sich vorstellen, dass die Dichte eines Metalls auch damit zu tun hat, wie hart es ist. Platin ist ja ein recht hartes Metall, aber es gibt ein paar Elemente, die sich im Periodensystem der Elemente nicht weit weg vom Platin bewegen und ähnlich dicht sind, aber viel härter.

Dazu gehören Wolfram oder Iridium. Die sind nicht viel weniger hart als Osmium. Und weil diese Metalle so dicht sind – was ja nichts anderes heißt, als dass die einzelnen Atome sehr dicht und kompakt beieinander liegen – haben sie auch eine hohe Schmelztemperatur: Osmium schmilzt erst bei ungefähr 2.800°C.

Diese hohe Schmelztemperatur war ein Grund dafür, dass Osmium, aber auch Wolfram, vor allem als Leit-Metall in Glühlampen zum Einsatz kam. Wir kennen die bekannte Glühlampen-Firma Osram – der Name leitet sich aus dieser Verbindung ab: Osmium und Wolfram.