Քիմիական եւ ֆիզիկական հատկությունները երկաթի

Iron - հայտնի քիմիական տարր. Այն վերաբերում է միջինը ռեակտիվ մետաղի. Հատկությունները եւ կիրառումը երկաթ կքննարկվեն այս հոդվածում.

Տարածվածությունը բնության մեջ

Կա բավական մեծ քանակությամբ օգտակար հանածոների, որոնք ներառում են երկաթի. Առաջին հերթին, դա magnetite. Նա Եօթանասուն աշակերտները տոկոսն է, կազմել է երկաթի. Նրա քիմիական բանաձեւը - Ֆե ₃ O _4: Այս հանքային հայտնի է նաեւ որպես մագնետիտով: Այն ունի մի թեթեւ գորշ գույնի, երբեմն մի մուգ մոխրագույն եւ սեւ մի մետաղական փայլ. Նրա մեծագույն ավանդը գտնվում է Ուրալում, որ ԱՊՀ-ում:

Հաջորդ հանքային բարձր երկաթե բովանդակության - Հեմատիտի - դա կազմում յոթանասուն տոկոսը այս տարր. Նրա քիմիական բանաձեւը - Fe ₂ O _3: Այն կոչվում է նաեւ Հեմատիտի: Այն ունի մի գույն կարմիր-շագանակագույն է կարմիր, մոխրագույն: Ամենամեծ հանքը ԱՊՀ-ում է Kryvyi rih.

Որ երրորդ հանքային բովանդակության FERRUM - limonite. Այստեղ երկաթ shestdesyat տոկոսը ընդհանուր քաշով: Այս բյուրեղային, այսինքն իր բյուրեղյա վանդակավոր հյուսված ջրի մոլեկուլ, նրա քիմիական բանաձեւը - Fe ₂ O ₃ • H ₂ Օ. Քանի որ ենթադրում է անվանումը, սա հանքային ունի դեղին-դարչնագույն գույն, երբեմն շագանակագույն: Նա մեկն է այն հիմնական բաղադրիչներից բնական օխրա եւ օգտագործվում է որպես ԳՈՒՆԱՆՅՈՒԹԵՐԻ: Այն կոչվում է նաեւ limonite: Ամենամեծ վայր առաջացման Ղրիմը, Ուրալում:

The siderite, այսպես կոչված, siderite, քառասունութ տոկոսը պողպատից. Նրա քիմիական բանաձեւը - FeCO _3. Նրա կառուցվածքը միատարր չէ, եւ բաղկացած է տարբեր գույնի, որոնք կապված են իրար հետ բյուրեղների: grey, գունատ կանաչ, մոխրագույն, դեղին, դեղին, շագանակագույն, եւ այլն:

Վերջինս հաճախ, բնականաբար, տեղի հանքային բարձր պարունակության FERRUM - պիրիտ. Այն ունի քիմիական բանաձեւ FES _2: Երկաթ, այն է քառասունվեց տոկոսը ընդհանուր քաշով: Պայմանավորված է ծծմբի ատոմների հանքային ունի ոսկե դեղին գույն:

Շատերը ուսումնասիրված հանքանյութերի օգտագործվում է արտադրել մաքուր երկաթ. Ի լրումն, Հեմատիտի օգտագործվում է արտադրության զարդեր բնական քարերով: Ծծմբաքարի inclusions կարող ներկա ոսկյա զարդերի լաջվարդ: Բացի այդ, բնույթը երկաթի հայտնաբերվել է կազմի կենդանի օրգանիզմների, դա մեկն է առավել կարեւոր բաղադրիչներից է խցում: Այս հետք տարր պետք է մուտքագրեք մարդու մարմինը բավարար քանակով. Բուժիչ հատկությունները երկաթի հիմնականում պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ այդ քիմիական տարր հիմքն է հեմոգլոբին: Հետեւաբար, օգտագործումը պողպատ լավ է արյան վիճակում, եւ, հետեւաբար ամբողջ օրգանիզմի:

Hardware: ֆիզիկական եւ քիմիական հատկությունները

Հաշվի առնել կարգը այս երկու խոշոր հատվածների. Ֆիզիկական երկաթի - ը նրա տեսքը, խտությունը, հալեցման կետ, եւ այլն: Այսինքն, բոլոր տարբերանշաններ առանձնահատկությունները նյութերի, որոնք կապված են ֆիզիկայի ... Քիմիական հատկությունները երկաթի - նրա ունակությունն է արձագանքել այլ միացությունների. Սկսենք առաջին.

Ֆիզիկական հատկությունները երկաթի

Անխառն ձեւով նորմալ պայմաններում է ամուր. Այն ունի արծաթե-մոխրագույն գույն եւ ընդգծված մետալիկ փայլ. Մեխանիկական հատկությունները ներառում են երկաթի մակարդակը կարծրություն վրա Mohs սանդղակի: Այն հավասար է չորս (միջինը): Երկաթ ունի լավ էլեկտրական եւ ջերմային ջերմահաղորդություն. Վերջինս հատկությունը կարող է զգացվում է հուզիչ երկաթե օբյեկտը մի ցուրտ սենյակում: Քանի որ այս նյութը անցկացնում շոգին արագ, նա է կարճ ժամանակահատվածում տեւում է մի մեծ մասը ձեր մաշկի վրա, այնպես որ դուք զգում ցուրտ: Հուզիչ, օրինակ, պետք է ծառի, ապա պետք է նշել, որ դրա ջերմային ջերմահաղորդություն շատ ավելի ցածր է. Ֆիզիկական երկաթի - որ իր հալման եւ եռման ջերմաստիճանի. Առաջինն այն է, 1539 աստիճանով Celsius, իսկ երկրորդը `2860 աստիճան Celsius. Կարելի է եզրակացնել, որ բնորոշ հատկությունների երկաթ - լավ ճկունություն եւ fluidity. Բայց դա դեռ ամենը չէ:

Նաեւ ֆիզիկական հատկությունների եւ երկաթի մասն է ferromagnetic: Ինչ է դա: Երկաթ, մագնիսական հատկությունները, որը մենք կարող ենք տեսնել, թե գործնական օրինակներով ամեն օր միակ մետաղ, որը ունի եզակի տարբերակիչ առանձնահատկությունը: Սա պայմանավորված է նրանով, որ ակտիվ նյութը ընդունակ են սլաքի կողմից մագնիսական դաշտի. Եւ դադարեցումը վերջին երկաթի, մագնիսական հատկությունները, որոնք նոր էին ձեւավորվում, որովհետեւ երկար ժամանակ մնաց մի մագնիս ինքն. Այս երեւույթը կարելի է բացատրել նրանով, որ կառուցվածքը մետաղի ներկա բազմազանության ազատ էլեկտրոնների, որոնք ի վիճակի է տեղափոխել:

Առումով քիմիայի

Այս տարրը կիրառվում է մետաղների միջին ակտիվության: Սակայն, քիմիական երկաթյա հատկությունների բնորոշ են բոլոր մյուս մետաղների (բացի այլ նրանք, որոնք են աջ ջրածնի է Էլեկտրաքիմիական շարքի): Այն կարող է արձագանքել բազմաթիվ դասերի նյութերի.

Սկսենք հետ, պարզ

Երկաթ արձագանքել kilorodom, ազոտի, halogen (յոդի, բրոմ, քլորի, Ֆտոր), ֆոսֆորի, ածխածնի. Առաջին բանը, որ պետք է հաշվի առնել, որ ռեակցիա oxygenic: Երբ այրվում պողպատից նրա օքսիդների են ձեւավորվում: Կախված նրանից, թե ռեակցիայի պայմանների եւ համամասնությունների երկու կողմերի միջեւ, նրանք կարող են բազմազան: Որպես օրինակ է նման փոխազդեցությունների կարող է հանգեցնել հետեւյալ ռեակցիայի հավասարման: 2Fe + O ₂ = 2FeO; 4Fe + 3ö ₂ = 2Fe ₂ O _3; 3Fe + 2 բ ₂ = Ֆե ₃ O _4: Եւ հատկությունները երկաթի օքսիդ (երկուսն էլ ֆիզիկական եւ քիմիական) կարող է լինել բազմազան, կախված իր բազմազանությամբ: Նման առաջանում է բարձր ջերմաստիճանների.

Հաջորդ - փոխազդեցության հետ, ազոտի. Այն կարող է նաեւ առաջանալ միայն այն պայմանով, ջեռուցման. Եթե մենք վերցնենք վեց moles երկաթի մեկ խլուրդ ազոտի ձեռք բերել երկու moles երկաթի նիտրիդով: Արձագանքը հավասարումը հետեւյալն է. 6Fe + N = ₂ 2Fe ₃ N.

Ըստ ռեակցիայի հետ ֆոսֆոր ձեւավորվում կալիումը: Արձագանքին, նման բաղադրիչները անհրաժեշտ են: երեք Երկաթ mole - մեկ խլուրդ Ֆոսֆորի, ձեւավորվում է որպես հետեւանք մեկ խլուրդ phosphide: Հավասարումը կարելի է գրել նաեւ հետեւյալ կերպ. 3Fe + P = Ֆե ₃ P.

Ավելին, փոխազդեցություն կարող է նաեւ լինել մեկուսացված մէջէն տարրական ծծմբի նյութերի ռեակցիաների. Այսպիսով, դա հնարավոր է ձեռք բերել սուլֆիդ. Այն սկզբունքը, որի վրա ձեւավորման գործընթացը տվյալ նյութի, որը նման է նրանց, ովքեր նկարագրված է վերը: Մասնավորապես, կա լրացում արձագանքը. Համար բոլոր քիմիական փոխազդեցության այս տեսակի պահանջում է հատուկ պայմաններ, հիմնականում բարձր ջերմաստիճանի, առնվազն կատալիզատորների.

Այն տարածված է նաեւ քիմիական արդյունաբերության ռեակցիայի միջեւ երկաթի եւ հալոգեններից: Այս քլորացում, bromination, iodination, fluorination. Քանի որ անունը ինքնին ռեակցիաների մի անդամակցելու գործընթացում պողպատ ատոմների քլորի ատոմների / բրոմ / յոդի / (MIXED ISOMERS) ձեւավորել քլորիդի / բրոմիդ / iodide / fluoride համապատասխանաբար: Այդ նյութերը լայնորեն օգտագործվում է մի շարք ոլորտներում: Ավելին, պողպատ ընդունակ կապող հետ սիլիկոնի բարձր ջերմաստիճանների. Պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ քիմիական հատկությունները երկաթի են բազմազան, այն հաճախ օգտագործվում է քիմիական արդյունաբերության.

Երկաթ եւ բարդ նյութերի

From պարզ նյութերի անցնել մոլեկուլների որը բաղկացած է երկու կամ ավելի տարբեր քիմիական տարրերի. Առաջին բանը, որ նշել, - պողպատից արձագանքը ջրով: Կան ցուցադրվում են հիմնական հատկությունները երկաթի. Երբ ջեռուցվում ջրի հետ միասին երկաթի ձեւավորվել հիմնական օքսիդ (դա այդպես է կոչվում, քանի որ այն կազմում է հիդրօքսիդ, այլ կերպ ասած, երբ շփվել են նույն ջրի բազային): Այնպես որ, եթե մենք վերցնում մեկը խլուրդ երկու բաղադրիչների ձեւավորվում են այնպիսի նյութեր, ինչպիսիք են երկաթը երկօքսիդի եւ ջրածնի գազի, ինչպես նաեւ կծու հոտ, ինչպես նաեւ մոլյար համամասնություններով մեկը մեկի: Հավասարությունը նման ռեակցիաների կարելի է գրել նաեւ հետեւյալ կերպ. Ֆե + H ₂ O = Feo + H _2: Կախված նրանից, թե այն համամասնությամբ, որը պետք է խառնել երկու բաղադրիչ, կարելի է ձեռք բերել մի դի- կամ երկաթե trioxide. Այդ երկու գործակալների շատ տարածված է քիմիական արդյունաբերության, ինչպես նաեւ օգտագործվում է շատ այլ ոլորտներում:

Հետ թթուներ եւ աղեր

Քանի որ երկաթ է մնացել ջրածնի է Էլեկտրաքիմիական շարք մետաղների գործունեության, այն spososoben տեղահանում ակտիվ տարր միացությունների. Որպես օրինակ է այն փոխարինում ռեակցիան, որը կարող է դիտարկել, երբ ավելացնելով երկաթ թթու. Օրինակ, եթե խառնվում է հավասար մոլյար համամասնություններով երկաթի եւ սուլֆատի թթու (aka ծծմբային) միջին համակենտրոնացման, քանի որ արդյունքում մենք ձեռք բերելու երկաթի sulfate (II) եւ ջրածին է հավասար Սեղանատամ համամասնությամբ. Հավասարությունը այդպիսի արձագանքի կլինի նման, այս: Fe + H ₂ SO ₄ = FESO ₄ + H _2:

Ժամանակ փոխգործակցության հետ աղերի երկաթի դրսեւորվում նվազեցման հատկությունները: Այսինքն, օգտագործելով այն կարելի է տարբերել պակաս ակտիվ մետաղական աղեր: Օրինակ, եթե մենք վերցնենք մեկ խալ է պղնձի sulfate եւ նույն պողպատ, մենք կարող ենք ձեռք բերել երկաթ sulfate (II) եւ մաքուր պղնձի հավասար Սեղանատամ համամասնությամբ.

The արժեքը օրգանիզմի համար

Մեկը առավել տարածված է ընդերքը քիմիական տարրերի - երկաթ. Հատկությունների հարցում մենք արդեն համարվում է, եւ հիմա մենք եկել ենք դրան կենսաբանական տեսանկյունից: Երկաթ ունի մի շատ կարեւոր գործառույթ է բջջային մակարդակում եւ մակարդակով ամբողջ օրգանիզմի: Առաջին հերթին երկաթը հիմքն է նման սպիտակուցային հեմոգլոբին. Անհրաժեշտ է, որ թթվածնի տրանսպորտի կողմից արյան, թոքերի բոլոր հյուսվածքներում, օրգանների, յուրաքանչյուր խցում մարմնի, հատկապես ուղեղի neurons. Հետեւաբար, փաստացի հատկությունները երկաթի չեն կարող overemphasized:

Բացի այդ, այն ազդում է kroveobrazovanie, Երկաթ համար կարեւոր է նաեւ բնականոն գործունեության վահանաձեւ գեղձի (դա պահանջում է ոչ միայն յոդ, ինչպես ոմանք կարծում են,). Բացի այդ, երկաթ, որը զբաղվում է ներբջջային նյութափոխանակության, կարգավորում է իմունային համակարգը: Ավելի մասնավորապես երկաթ է մեծ քանակությամբ հայտնաբերվել է լյարդի բջիջներում, քանի որ այն օգնում է չեզոքացնել վնասակար նյութեր: Նա հանդիսանում է նաեւ հիմնական բաղադրիչներից բազմաթիվ տեսակների enzymes մեր մարմնում. Որ օրական մարդկային դիետա պետք է պարունակի տասից քսան միլիգրամ հետքի տարր.

Վավերացում հարուստ է երկաթի

Այդպիսի շատ. Նրանք ուտում, այնպես էլ բուսական եւ կենդանական ծագման: Առաջին, սա շիլաներ, legumes, շիլաներ (հատկապես Հնդկացորեն), խնձոր, սունկ (սպիտակ), չրեր, մասուր, տանձ, դեղձ, ավոկադոն, դդում, նուշ, թուզ, լոլիկ, բրոկկոլի, կաղամբ, հապալաս, blackberries, նեխուր եւ այլն Երկրորդ - լյարդի, միս: Օգտագործումը բարձր երկաթե բովանդակության արտադրանքի հատկապես կարեւոր է հղիության ընթացքում, քանի որ մարմինը պտղի ձեւավորված պահանջում է մեծ քանակությամբ micronutrient համար պատշաճ աճի եւ զարգացման համար:

Նշանները բացակայության երկաթի մարմնի

Ախտանիշեր շատ քիչ չափով Երկաթ մտնելու մարմնի հոգնածության, մշտական սառեցման ձեռքերը եւ ոտքերը, դեպրեսիա, փխրուն մազերը եւ եղունգները, մտավոր գործունեության կրճատում, մարսողական խանգարումների, ցածր կատարողականը, անսարքությունը վահանաձեւ գեղձի: Եթե դուք նկատել որոշ ախտանիշներից, դա անհրաժեշտ է մեծացնել շարք ապրանքների պարունակող երկաթ Ձեր դիետայի կամ գնել վիտամիններ կամ լրացումներ, որոնք պարունակում պողպատից. Բացի այդ, պետք է համոզվեք, որ խորհրդակցեք ձեր բժշկին, եթե որեւէ մեկը այս ախտանիշներից եք զգում, շատ վատ:

Օգտագործելով պողպատից արդյունաբերության

Դիմումը եւ հատկությունները երկաթ են սերտորեն կապված. Շնորհիվ իր ferromagnetic, այն օգտագործվում է արտադրության մագնիսներից - այնպես էլ թույլ ներքին օգտագործման համար (հուշանվերների մագնիսներից սառնարան, եւ այլն ...), եւ ավելի հզոր - արտադրական նպատակներով: Պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ համարվում է մետաղյա ունի բարձր ուժ ու կարծրություն, իր antiquity օգտագործվում է զենք, զենք ու զրահ, եւ այլ ռազմական ու կենցաղային գործիքների. Ի դեպ, Հին Եգիպտոսում, այն արդեն հայտնի մթնոլորտային երկաթ հետ հատկություններով վերադաս նրանց պայմանական մետաղի. Նաեւ հատուկ երկաթ էր օգտագործվել է հին Հռոմում. - Ից այն արտադրվում է էլիտար զենք. Վահան կամ սուրը պատրաստված մթնոլորտային մետաղի, կարող է միայն շատ հարուստ է եւ հարգելի մարդուն:

Ընդհանրապես, մետաղական, որը մենք քննարկելու այս հոդվածում, առավել բազմակողմանի բոլոր նյութերի օգտագործվող խմբի կողմից: Առաջին հերթին, նա կատարել պողպատի եւ չուգունի, որոնք օգտագործվում են արտադրության տարբեր ապրանքների պահանջվող արդյունաբերության եւ առօրյա կյանքում:

Չուգուն, որը կոչվում է երկաթ եւ ածխածնի խառնուրդ, որի երկրորդ ներկա ից մինչեւ 1.7 4.5 տոկոսով: Եթե երկրորդ պակաս է 1.7% -ը, ապա այս տեսակ խառնուրդ հայտնի է որպես պողպատ. Եթե ածխածնի ներկա է կազմի մոտ 0.02 տոկոսը, ապա դա սովորական առեւտրային երկաթ. Ներկայությունը ածխածնի խառնուրդ, որն անհրաժեշտ է տարածելու ավելի մեծ ուժ, ջերմային կայունության, դիմադրություն rusting.

Բացի այդ, ի պողպատի կարող է պարունակել բազմաթիվ այլ տարրեր, ինչպես impurities. Այս մանգան, եւ ֆոսֆոր, եւ սիլիկոնային. Նաեւ այս տեսակի համաձուլվածքի տարածելու որոշակի որակներ կարող է ավելացվել քրոմ, նիկել, մոլիբդեն, վոլֆրամ, եւ բազմաթիվ այլ քիմիական տարրեր: Տեսակները պողպատից, որի մի մեծ գումարը silica ներկա (մոտ չորս տոկոս), որոնք օգտագործվում են որպես տրանսֆորմատոր: Նրանք, ովքեր կազմում, որը շատ մանգանի (մինչեւ տասներկու կամ տասնչորս տոկոս) դիմում է արտադրության մասերի երկաթգծերի, ջրաղացներ, Grinders եւ այլ գործիքներ, մասեր, որոնք ենթակա են արագ քայքայում:

Մոլիբդենային, որը ներկայացրել է Ալյումինե կազմի, այն դարձնել ավելի ջերմակայուն, ինչպիսիք են `պողպատի օգտագործվող գործիք. Բացի այդ, ձեռք բերել բոլոր հայտնի եւ սովորաբար օգտագործվում է տնային տնտեսությունների ձեւով դանակներով եւ այլ կենցաղային գործիքներ չժանգոտող steels պետք է ավելացվել է քրոմի համաձուլվածքից, նիկելի եւ տիտանի. Եւ որպեսզի ձեռք բերի ազդեցությունը - դիմացկուն, բարձր ուժ, առաձգականություն, դա բավարար է ավելացնել վանադիում. Երբ մտնում niobium կարող է հասնել բարձր դիմադրություն կոռոզիայից եւ քիմիապես ագրեսիվ նյութերի.

Հանքային magnetite, որը նշվել է ավելի վաղ այս հոդվածում, դուք պետք է արտադրել կոշտ սկավառակների, հիշողության քարտեր եւ այլ սարքեր: Այս տեսակի. Պայմանավորված է մագնիսական հատկությունների երկաթի կարելի է ապարատի տրանսֆորմատորների, շարժիչներ, եւ այլ էլեկտրոնային արտադրանքները. Բացի այդ, պողպատ կարող են ավելացնել այլ մետաղական համաձուլվածքների տարածելու ավելի մեծ ուժ եւ մեխանիկական կայունություն. Sulfate այս տարրը, որն օգտագործվում է այգեգործության համար վնասատուներին հսկելու (հետ միասին պղնձի sulfate): Երկաթյա Քլորիդներ անփոխարինելի են ջրի մաքրման. Բացի այդ, magnetite փոշի, որն օգտագործվում է սեւ-սպիտակ printers. Հիմնական մեթոդը կիրառման հրաքարի - բխող դրանից ծծմբական թթու: Այս գործընթացը տեղի է ունենում լաբորատորիայում երեք փուլով: Ի առաջին քայլ հրաքարի Երկաթ այրել տալ երկաթի օքսիդ եւ ծծմբի երկօքսիդի. Երկրորդ քայլը վերափոխումը Ծծմբի երկօքսիդի իր trioxide, որին մասնակցում են նաեւ թթվածնի. Եւ վերջնական փուլը դրա արդյունքում նյութը անցել միջոցով ջրային գոլորշիների ներկայությամբ կատալիզատորների, եւ դրանով է տալ ծծմբական թթու:

Getting երկաթ

Հիմնականում ակտիվ մետաղ արդյունահանվող իր երկու խոշոր հանքային նյութեր: Magnetite եւ Hematite. Անել մի կրճատմանը երկաթի ից իր ածխածնի միացությունների ձեւով գետնածուխ. Սա արվում է Blast վառարան, որի ջերմաստիճանը հասնում է երկու հազար աստիճանով: Ի լրումն, կա մի միջոց է վերականգնել պողպատից ջրածնի. Այդ նպատակի համար ներկայությունը ընտրովի է Blast վառարան: Իրականացնել այս մեթոդը տեւում է հատուկ կավի, այն խառնվում է մանրացված հանքաքարի եւ բուժվում ջրածին է լիսեռ հնոցի.

եզրափակում

Հատկությունների ու դիմումները երկաթի բազմազան. Սա, թերեւս, առավել կարեւոր է մեր կյանքում մետաղի. Դառնալով հայտնի է մարդուն, նա վերցրեց տեղը բրոնզի, որն այդ ժամանակ էր, որ հիմնական նյութ արտադրության գործիքների եւ զենքի. Պողպատի եւ թուջի շատ եղանակներ վերադաս Ալյումինե պղնձի եւ անագ առումով իր ֆիզիկական հատկությունների, դիմադրություն մեխանիկական սթրեսի.

Բացի այդ, երկաթ է մեր մոլորակի շատ ավելի տարածված է, քան շատ այլ մետաղների. Զանգվածային մասն է երկրի ընդերքը գրեթե հինգ տոկոս: Այն հանդիսանում է չորրորդ առավել առատ քիմիական տարր բնույթ. Բացի այդ, այս քիմիական տարրը շատ կարեւոր է բնականոն գործունեության մարմնի կենդանիների եւ բույսերի, հատկապես այն պատճառով, որ այն հիմնված է կառուցված հեմոգլոբին. Երկաթի էական հետք տարր, որոնց օգտագործումը կարեւոր է առողջության համար եւ նորմալ գործող օրգանների. Բացի վերը նշված, դա միակ մետաղյա է, որ ունի յուրահատուկ մագնիսական հատկությունները: Առանց պողպատից անհնար է պատկերացնել մեր կյանքը: