تعريف عنصر الحديد iron
الحديد هو معدن عنصر من عناصر المجموعة الثامنة من الجدول الدوري. إنه لامع ، مطيل ، مرن ، فضي رمادي اللون. إنه العنصر العاشر الأكثر وفرة في الكون. يوجد بكمية كبيرة في قلب الأرض في شكل منصهر.
عنصر الحديد (Fe) ، على سبيل المثال ، يمكن تحويله إلى مسمار. إذا قمت بقص المسمار الحديدي إلى النصف ، فإنه يظل عنصر الحديد. إذا واصلت قص الظفر حتى يصبح صغيرًا جدًا بحيث لا يمكنك رؤيته بالكاد ، فستظل ممسكًا بعنصر الحديد.
درجة انصهار الحديد (Fe)
تم اقتراح نقطة انصهار الحديد (Fe) عند الضغط الخارجي (السائل) الداخلي (الصلب) (330 جيجا باسكال) على عمق 5150 كم في الأرض لتوفير حد درجة حرارة مطلقة. أشارت الأبحاث الأولية حول روابط الانصهار في نظام Fe-Ni-O-S أقل من 20 جيجا بايت إلى أن سبائك الحديد المعقولة جيوكيميائياً قللت بشكل كبير من الحديد الصلب من 2200 إلى 1150 كلفن.
تعمل المكونات الإضافية المصنوعة من السبائك أيضًا على منع نطاق الانصهار (أقل). الحديد النقي iron (Fe) له نقطة انصهار ثابتة 1535 درجة مئوية ، الكروم chromium (Cr) 1890 درجة مئوية والنيكل nickel (Ni) 1453 درجة مئوية مقارنة بـ 1400-1450 درجة مئوية للفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 304.
حديد - معادن ثقيلة
الحديد عنصر كيميائي في الجدول الدوري يرمز له بالرمز Fe والرقم الذري 26. الحديد هو مجموعة 6 و 4 فلز. يُعرف الحديد بكونه العنصر الأخير الناتج عن التركيب النووي النجمي ، وبالتالي فهو العنصر الأثقل الذي لا يتطلب مستعرًا أعظم أو حدثًا كارثيًا مماثلًا لتكوينه. لذلك فهو أكثر المعادن الثقيلة وفرة في الكون.
الحديد هو أكثر المعادن وفرة على وجه الأرض ويعتقد أنه العنصر العاشر الأكثر وفرة في الكون. الحديد هو أيضا العنصر الأكثر وفرة في الأرض. يتراوح تركيز الحديد في طبقات الأرض المختلفة من مرتفع في اللب الداخلي إلى حوالي 5٪ في القشرة الخارجية ، ومن الممكن أن يتكون اللب الداخلي للأرض من بلورة حديدية واحدة على الرغم من أنه من المرجح أن يكون خليطًا من الحديد والنيكل. يُعتقد أن كمية كبيرة من الحديد في الأرض تساهم في مجالها المغناطيسي. الحديد معدن يُستخرج إلى مجاله المغناطيسي. الحديد هو معدن مستخرج من خام الحديد ونادرًا ما يوجد في الحالة الحرة.
يستخدم الحديد في إنتاج الصلب الذي ليس عنصراً بل سبيكة ، وهو محلول من معادن مختلفة وبعض غير المعادن وخاصة الكربون.
ما هي استخدامات الحديد
يتم استخدامه لتصنيع الصلب ويستخدم أيضًا في الهندسة المدنية مثل الخرسانة المسلحة والعوارض وما إلى ذلك.
يستخدم الحديد في صناعة سبائك الصلب مثل الفولاذ الكربوني مع إضافات مثل النيكل nickel والكروم chromium والفاناديوم والتنغستن tungsten والمنغنيز.
تستخدم هذه لإنشاء الجسور وأبراج الكهرباء وسلاسل الدراجات وأدوات القطع وبراميل البندقية.
يحتوي الحديد الزهر على 3-5٪ كربون carbon. يتم استخدامه للأنابيب والصمامات والمضخات.
تستخدم محفزات الحديد في عملية هابر لإنتاج الأمونيا ammonia.
يمكن صنع المغناطيسات من هذا المعدن وسبائكه ومركباته.
الخصائص الفيزيائية للحديد
- يصدأ في الهواء الرطب ، ولكن ليس في الهواء الجاف.
- يذوب بسهولة في الأحماض المخففة.
- في درجة حرارة الغرفة ، يكون هذا المعدن على شكل حديدي أو شكل ألفا.
- عند 910 درجة مئوية ، يتغير إلى γ-iron ، وهو أكثر ليونة في الطبيعة.
- يذوب عند 1536 درجة مئوية ويغلي عند 2861 درجة مئوية.
- كونه معدنًا مغناطيسيًا بطبيعته.
لماذا يختلف الحديد عن العناصر الأخرى؟
الفرق هو عدد البروتونات الموجودة في نواة الذرات. يجعل عدد البروتونات كل عنصر فريدًا ، لذلك يتم تنظيمها حسب هذه الأرقام في الجدول الدوري. يسمى عدد البروتونات الموجودة في ذرة عنصر العدد الذري.
في الجدول الدوري ، يوجد هذا الرقم أعلى رمز العنصر. يحتوي الحديد على ستة وعشرين بروتونًا ، لذا فإن عددها الذري هو 26. حقيقة أن الحديد يحتوي على ستة وعشرين بروتونًا في نواته هو ما يجعله حديدًا. إذا تمت إضافة بروتون واحد إلى نواة الحديد مما يمنحه سبعة وعشرين بروتونًا ، فسيكون عنصرًا مختلفًا تمامًا. ستؤدي إضافة بروتون آخر إلى تكوين ذرة عنصر الكوبالت.
ينتج عن سحب أحد بروتونات الحديد منجنيز الإنسان (Mn) ، الذي يحتوي على 25 بروتونًا في نواته. يؤدي تغيير عدد البروتونات إلى إنشاء عنصر مختلف تمامًا.
حقائق معينة عن الحديد
يحتوي جسم الإنسان المتوسط على حوالي 4 جرامات من هذا الحديد في شكل هيموجلوبين في الدم.
إنه العنصر السادس الأكثر شيوعًا في الكون.
هناك أربعة أشكال متآصلة معروفة من الحديد.
الأسئلة الشائعة حول الحديد
ما هي أهمية عنصر الحديد؟
إنه لبنة من الفولاذ
يساعد في نقل الأكسجين في الدم و
كما أنه يساعد في تغذية النباتات.
ما هو العدد الذري للحديد؟
الحديد عنصر كيميائي برقم ذري 26 ورمزه Fe. إنه معدن ينتمي إلى السلسلة الانتقالية الأولى للجدول الدوري والمجموعة 8. وهو العنصر الأكثر شيوعًا على الأرض من حيث الكتلة ، ويشكل جزءًا كبيرًا من اللب الخارجي والداخلي للأرض.
ما هي درجة غليان الحديد؟
درجة غليان الحديد 2861 درجة مئوية. الصلب هو مجرد مكون الحديد المكرر لتنظيم كمية الكربون. يذوب الحديد من السطح عند حوالي 1510 درجة مئوية. ينخفض الفولاذ أيضًا عند 1370 درجة مئوية.
لماذا الحديد لديه درجة انصهار عالية؟
من الضروري التغلب على التجاذب بين أيونات المعادن والإلكترونات المنفصلة لإذابة أو غلي معدن. هذه القوى الجاذبة صلبة ، لذلك توجد نقاط انصهار وغليان عالية في المعادن.
ما هي خواص الحديد؟
الحديد معدن لامع ، مطيل ، مرن ، فضي رمادي (مجموعة الجدول الدوري الثامنة). في أربعة أشكال بلورية مميزة ، من المعروف أنه يحدث. في الطقس الرطب ، يصدأ الحديد ، ولكن ليس في الهواء الجاف. يذوب بسهولة في الأحماض المخففة.
ما هي أنواع الحديد؟
أنا الحديد العادي ، (2) الحديد المطاوع ، (3) الحديد الزهر ، (4) الحديد الخام ، و (5) الحديد المختزل المباشر تصنف على أنها مواد. هذه الأنواع من الحديد مذكورة في الشكل 1. والحديد النقي هو مصطلح يستخدم للدلالة على الحديد الطازج المصنوع في فرن القوس الكهربائي حيث يمكن الوصول إلى درجات حرارة مناسبة لإذابة الحديد.
ما هي خصائص واستخدامات الحديد؟
وهو معدن أملس مائل للرمادي ويصدأ في الجو الرطب. الحديد لغز - يصدأ بسرعة لكنه يبقى أهم المعادن. من بين جميع المعادن المعالجة اليوم ، 90 في المائة من الحديد. يستخدم الجزء الأكبر في الإنشاءات الفولاذية ، ويستخدم في هندسة البناء (الخرسانة المسلحة ، والعوارض ، وما إلى ذلك) والتصنيع.