ما هي خواص الحديد، المعادن عبارة عن مجموعة من العناصر الكيميائية، وهي وفيرة بطبيعتها، تشكل نسبة إجمالي العناصر الكيميائية الموجودة على سطح الأرض 75٪، وقشرة الأرض مختلفة عن غيرها. طبقات التربة التي تحتوي على نسبة عالية من المعادن.
يمكنك معرفة خصائص الحديد من خلال موقع محمود حسونةة.
حول الحديد
هو عنصر كيميائي يقع في المجموعة الثامنة، والفترة الرابعة من الجدول الدوري، ورمزه الكيميائي Fe، ويصنف على أنه معدن، ورقمه الذري 26، حالته الفيزيائية، وهو صلب عند درجة حرارة الغرفة.
يعود اسم الحديد إلى الشعب الألماني الأنجلو سكسوني الذي يعيش في بريطانيا، وبالنسبة لرمز الحديد فهو يعود إلى الكلمة اللاتينية للحديد وهي Ferrum، والحديد معدن لامع أو رمادي أو فضي، و يصدأ في الهواء الرطب.
يعود تاريخ اكتشاف الحديد إلى ما لا يقل عن 5000 عام، ويعتبر من أكثر المعادن وفرة وأرخص المعادن في الطبيعة.
حيث أنه يغطي ما يقرب من 5.6٪ من سطح القشرة الأرضية، بالإضافة إلى حقيقة أن اللب الداخلي للأرض يتكون بالكامل من عنصر الحديد.
من اتجاه وفرة المعادن، يأتي الحديد إلى المستوى الثاني بعد الألمنيوم، ومن اتجاه وفرة العناصر يأتي الحديد إلى المستوى الرابع بعد الأكسجين، والسيليكون والألمنيوم.
يوجد الحديد في النيازك والنجوم والشمس والمغنتيت والهيماتيت من بين أكثر خامات الحديد الطبيعية وفرة.
أستراليا والصين من بين دول العالم التي تنتج الحديد وتصدره، وأوكرانيا وروسيا من بين الدول التي لديها مناجم حديد كبيرة.
انظر أيضًا: الطعام بالحديد
استخدام الحديد
يستخدم الحديد في العديد من القطاعات المختلفة ومجالات البناء والتصنيع والبناء والإلكترونيات والسيارات، وتشمل استخداماته ما يلي:
يتم استخدامه لصنع الفولاذ المقاوم للصدأ
- يحتوي على 10.5٪ من الكروم ومعادن أخرى مثل الموليبدينوم والنيكل والتيتانيوم والنحاس مضاف اليها لزيادة قوتها.
- يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ في المجوهرات والأدوات الجراحية والمحامل والهندسة المعمارية وأدوات المائدة.
يتم استخدامه لصنع الفولاذ الكربوني
- هو أحد أنواع السبائك التي تحتوي على الكربون والحديد بنسب مختلفة، ويستخدم الفولاذ الكربوني في الهندسة المدنية، لصنع قضبان التسليح.
استخدام محفزات الحديد
تُستخدم محفزات الحديد في عملية هابر لإنتاج الأمونيا، وعملية فيشر تروبش لتحويل الغاز الخام إلى وقود سائل.
يتم استخدامه لصنع الفولاذ الكربوني
يتم استخدامه في صناعة الفولاذ الكربوني، بالإضافة إلى عناصر أخرى مثل الكروم، والمنغنيز، والنيكل، والتنغستن، والفاناديوم، والفولاذ الكربوني، وهو أقوى من الفولاذ الكربوني.
يتم استخدامه لصنع أعمدة كهربائية، براميل البندقية، الجسور، أدوات القطع، سلاسل الدراجات.
يتم استخدامه في صناعة الحديد الزهر
- يحتوي على 3-5٪ كربون ويستخدم في صناعة الصمامات والأنابيب والمضخات، وهي ليست صلبة مثل الفولاذ ولكنها أرخص.
أعمال حديدية أخرى
- يتم استخدامه في صناعة النقل.
- كما أنها تستخدم في صنع الآلات الصناعية.
- وكذلك لصنع المغناطيس من الحديد ومركباته وسبائكه.
- يتم استخدامه لصنع المعدات والألعاب الرياضية.
اقرأ أيضًا: العلاقة بين نقص الحديد والدورة الشهرية
ما هي خواص الحديد؟
تنقسم خواص الفولاذ إلى ثلاثة أقسام: الخواص الكيميائية، الخواص الفيزيائية، والخواص الميكانيكية.
الخواص الكيميائية
تلك الخصائص التي يتم ملاحظتها فقط عندما يكون هناك تغيير كيميائي، مما يغير التركيب الداخلي للمادة.
كما أنها تستخدم لوصف سلوك مادة ما عند تعرضها لمواد معينة: الأحماض والهواء والقواعد والماء ومواد أخرى.
تتضمن أمثلة الخصائص الكيميائية ما يلي:
- يتفاعل الحديد مع الأحماض المخففة.
- يتفاعل الحديد أيضًا مع الهالوجينات مثل البروم والفلور واليود والكلور ويتفاعل مع البورون والكبريت والكربون والسيليكون والفوسفور.
- يتآكل الحديد أيضًا عند تعرضه للهواء الرطب الذي يحتوي على الأكسجين وثاني أكسيد الكربون، وهو مكون من صدأ الحديد، أو ما يسمى بأكسيد الحديديك المائي.
الخصائص الفيزيائية
تلك الخصائص التي يمكن قياسها دون تغيير التركيب الداخلي للمادة، وتستخدم هذه الخصائص لوصف المادة والتحكم فيها.
تشمل أمثلة الخصائص الفيزيائية ما يلي:
- الكتلة الذرية للحديد 55845 جرام لكل مول.
- درجة انصهار الحديد هي 1535 درجة مئوية.
- كثافة الحديد 7.874 جرام لكل سم 3.
- درجة غليان الحديد 2750 درجة مئوية.
الخواص الميكانيكية
هذه هي الخصائص التي تشرح كيفية استجابة المادة عند تعرضها لضغط أحادي الجانب.
إنه ضغط في اتجاه واحد أو التعرض للإجهاد. تتضمن أمثلة الخواص الميكانيكية ما يلي:
صلابة
- يُعرف هذا بالصلابة، وهي قوة الفولاذ وقدرته على تحمل الإجهاد الخارجي.
المرونة
- هي قدرة الحديد على تغيير شكله عند تعرضه لضغط خارجي، إضافة إلى قدرته على العودة إلى وضعه الطبيعي عند إزالة الضغط الخارجي.
تمرد
- هي قدرة الفولاذ على تحمل جميع الضغوط الخارجية التي تقع عليه دون أن يتعرض لأي تغير خارجي أو كسر مثل القص والضغط والشد.
رقة
- هذا هو احتمال انسحاب الحديد.
المعالجة الحرارية
- قدرة الحديد على الاستجابة لمعظم عمليات التبريد والتدفئة التي يستخدمها، وذلك لإعطاء الحديد مجموعة من الخصائص والصفات الجديدة.
الليونة
- هي إمكانية طرق الحديد.
صلابة
- قدرة الحديد على مقاومة التأثيرات الخارجية، ومقاومة التآكل والتنقر.
اخترنا لك: كيفية زيادة مستوى الحديد في الدم
هذه لمحة عامة عن خصائص الحديد، ويمكنك أيضًا التعرف على الحديد واستخداماته وأهم خواصه الفيزيائية والكيميائية.