ما هي كثافة الحديد

الحديد هو عنصر كيميائي برمز fe ، والرقم الذري 26، وهو معدن في السلسلة الانتقالية الأولى، وهو عن طريق الكتلة، ويعتبر العنصر الأكثر شيوعا على الأرض ، ويشكل الكثير من القلب الخارجي والداخلي للأرض، وترجع وفرة الكواكب الصخرية مثل الأرض إلى وفرة الإنتاج عن طريق الانصهار في النجوم ذات الكتلة العالية ، حيث يكون العنصر الأخير الذي يتم إنتاجه مع إطلاق الطاقة قبل انهيار مستعر أعظم ، والذي يشع الحديد في الفضاء .

عنصر الحديد

مثل العناصر الأخرى في المجموعة 8 ، الروثينيوم والأوزميوم ، يوجد الحديد في نطاق واسع من حالات الأكسدة ، من −2 إلى +7 ، وعلى الرغم من أن +2 و +3 هي الأكثر شيوعًا، يحدث الحديد العنصري في النيازك والبيئات الأكسجين الأخرى منخفضة ، ولكنه يتفاعل مع الأكسجين والماء، وتظهر أسطح الحديد الطازجة بلون رمادي فضي لامع، ولكنها تتأكسد في الهواء العادي لإعطاء أكاسيد الحديد الرطبة، والمعروفة باسم الصدأ، وبخلاف المعادن التي تشكل طبقات أكسيد مؤازرة ، تحتل أكاسيد الحديد مساحة أكبر من المعدن وبالتالي تقشر، مما يكشف الأسطح الطازجة للتآكل.

كثافة الحديد

1- كثافة الحديد : 7.874 جرام / سم 3
2- الرمز الذري : Fe .
3- لعدد الذري : 26
4- فئة العنصر : المعادن الانتقالية .
5- نقطة الانصهار : 2800 درجة فهرنهايت (1538 درجة مئوية) .
6- نقطة الغليان : 5182 درجة فهرنهايت (2862 درجة مئوية)
7- الصلابة : 4

استخدامات الحديد

يستخدم معدن الحديد منذ العصور القديمة ، عولى الرغم من استخدام سبائك النحاس ، التي لديها درجات حرارة انصهار منخفضة ، يعتبر الحديد نقي ، ولكن لا يمكن الحصول عليه عن طريق الصهر نظرًا لأنه يتم تقويته بشكل ملحوظ بواسطة الشوائب ، خاصة الكربون ، ومن عملية الصهر، تنتج نسبة معينة من الكربون بين 0.002 ٪ و 2.1 ٪، الصلب ، والتي قد تصل إلى 1000 مرة، وأكثر صعوبة من الحديد النقي، يتم إنتاج معدن الحديد الخام في أفران صخرية ، حيث يتم تخفيض الخام بواسطة فحم الكوك إلى حديد الخنزير ، والذي يحتوي على نسبة عالية من الكربون، ومزيج من التنقية مع الأكسجين يقلل من نسبة الكربون إلى النسبة الصحيحة لجعله صلب .

ويعتبر الفولاذ وسبائك الحديد المكونة من معادن أخرى ، من أكثر المعادن الصناعية شيوعًا إلى حدٍ كبير ، نظرًا لوجود مجموعة كبيرة من الخصائص المرغوبة والصخور الحاملة للكثير، كما تستخدم مركبات الحديد الكيميائية في العديد من الاستخدامات، ويمكن إشعال أكسيد الحديد الممزوج بمسحوق الألومنيوم لإنشاء تفاعل الثرمايت، المستخدم في لحام وخامات التنقية، والحديد يشكل مركبات ثنائية مع الهالوجينات، ومن بين مركباته الفلزية العضوية هو الفيروزين .

خصائص الحديد

يلعب الحديد دورًا مهمًا في علم الأحياء ، ويكوّن مركبات مع أكسجين جزيئي في الهيموجلوبين والميوغلوبين، هذان المركبان هما بروتينات نقل الأكسجين الشائعة في الفقاريات، والحديد هو أيضا المعدن في الموقع النشط للعديد من إنزيمات الأكسدة والاختزال الهامة، التي تتعامل مع التنفس الخلوي والأكسدة والحد من النباتات والحيوانات، وفي الذكور البالغين الذكور حوالي 3.8 غرام من الحديد ، و 2.3 غرام في الإناث ، والذي يتم توزيع الحديد له في الهيموغلوبين وجميع أنحاء الجسم، ويعتبر الحديد عنصرا حاسما في عملية التمثيل الغذائي لمئات من البروتينات والإنزيمات، المشاركة في وظائف الجسم المختلفة ، مثل نقل الأكسجين ، وتخليق الحمض النووي ، وتقييم الخواص الميكانيكية للحديد وسبائكه باستخدام مجموعة متنوعة من الاختبارات ، بما في ذلك اختبار برينل واختبار روكويل واختبار صلابة فيكرز .

وتكون البيانات على الحديد متناسقة بحيث يتم استخدامها لمعايرة القياسات أو لمقارنة الاختبارات، ومع ذلك ، فإن الخواص الميكانيكية للحديد تتأثر بشكل كبير بنقاوة العينة، وبلورات واحدة من الحديد هي في الواقع أكثر ليونة من الألومنيوم ، وأنقى أنواع الحديد الصناعي بنسبة 99.99٪، ولديه صلابة من 20-30 برينل، وستؤدي الزيادة في محتوى الكربون إلى زيادة معنوية في صلابة ومقاومة الحديد، ويتم تحقيق أقصى صلابة لمحتوى كربوني بنسبة 0.6٪ ، وعلى الرغم من أن سبيكة مقاومة الشد منخفضة،  بسبب نعومة الحديد ، فإنه من الأسهل العمل مع من روثينيوم الأوزان الثقيلة والأوزميوم .

الوسوم :

شارك المقال في صفحاتك

معلومات الكاتب

ريهام عبد الناصر

ريهام عبد الناصر

يوماً ما ستكون لي بصمة يكتب عنها التاريخ وتتناقلها الاجيال

أكتب تعليق

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *