ما هي خصائص الحديد؟ الفلزات هي مجموعة من العناصر الكيميائية الموجودة بكثرة في الطبيعة، وتشكل نسبة 75% من إجمالي العناصر الكيميائية الموجودة على سطح الأرض. تتميز القشرة الأرضية بوجود نسبة عالية من الفلزات بين طبقاتها، وتعتبر الفلزات منها الحديد.
يمكنك معرفة خصائص الحديد من خلال موقع المقال.
نبذة عن الحديد
إنه عنصر كيميائي ينتمي إلى المجموعة الثامنة والدورة الرابعة في الجدول الدوري، ويرمز له بالرمز الكيميائي Fe، ويصنف كمعدن، وعدده الذري هو 26، وحالته الفيزيائية صلبة عند درجة حرارة الغرفة.
يعود اسم الحديد إلى قبيلة الأنجلو ساكسون الألمانية التي عاشت في بريطانيا، وفيما يتعلق برمز الحديد، فإنه يعود إلى الكلمة اللاتينية للحديد وهي “Ferrum”، والحديد هو معدن لامع ولونه رمادي أو فضي، ويتأكسد في الهواء الرطب.
اكتشاف الحديد يرجع إلى ما لا يقل عن 5000 سنة من الآن، وهو يعتبر من أوفر المعادن وأرخصها في الطبيعة.
يمثل حوالي 5.6٪ من سطح القشرة الأرضية، بالإضافة إلى أن النواة الداخلية للأرض تتكون بالكامل من الحديد.
وفيما يتعلق بوفرة المعادن، يحتل الحديد المرتبة الثانية بعد الألمنيوم، وبالنسبة لوفرة العناصر، يحتل الحديد المرتبة الرابعة بعد الأكسجين والسيليكون والألمنيوم.
تم اكتشاف الحديد في النيازك والنجوم والشمس، ويعتبر الماغنيتيت والهيماتيت من أكثر خامات الحديد الطبيعية وفرادة.
تعد أستراليا والصين من بين أكبر دول العالم في إنتاج وتصدير الحديد، وتعد أوكرانيا وروسيا من بين الدول التي تحتوي على أكبر عدد من المناجم.
شاهد أيضًا: الطعام الذي يحتوي على الحديد
استخدامات الحديد
يستخدم الحديد في العديد من القطاعات والمجالات المختلفة مثل البناء والتصنيع والتشييد والإلكترونيات والسيارات، ومن استخداماته ما يلي:
يستخدم بصناعة الفولاذ المقاوم للصدأ
- يحتوي على نسبة 10.5% من الكروم ومعادن أخرى مثل الموليبدينوم والنيكل والتيتانيوم، ويتم إضافة النحاس لزيادة قوته.
- يستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ في المجوهرات، وأدوات الجراحة، والمحامل، والعمارة، وأدوات المائدة.
يستخدم بصناعة الفولاذ الكربوني
- هو نوع من السبائك المكونة من الكربون والحديد بنسب مختلفة، واستخدم الفولاذ الكربوني في الهندسة المدنية لصنع قضبان التسليح.
استخدام محفزات الحديد
تستخدم محفزات الحديد في عملية هابر وعملية فيشر تروبش لإنتاج الأمونيا، وتحويل الغاز الخام إلى وقود سائل.
يستخدم بصناعة الفولاذ الكربوني المدمج
يستخدم في صناعة الفولاذ المدمج الكربوني، بالإضافة إلى عناصر أخرى مثل الكروم والمنغنيز والنيكل والتنغستن والفاناديوم، ويتميز الفولاذ المدمج الكربوني بصلابته وقوته على الفولاذ الكربوني العادي.
ويتم used بواسطة industry of أعمدة الكهرباء، براميل البندقية، industry الجسور، cutting tools، دراجات chains.
يستخدم بصناعة الحديد الصب
- ويحتوي على نسبة 3-5% من الكربون، ويستخدم في صناعة الصمامات والأنابيب والمضخات، وليس بمثابة فولاذ صلب، بل هو أرخص بكثير.
استخدامات أخرى الحديد
- يستخدم بصناعة وسائل النقل.
- كما يستخدم بصناعة الآلات الصناعية.
- كما يستخدم في صناعة المغناطيسات من الحديد ومركباته وسبائكه.
- يستخدم بصناعة المعدات الرياضية والألعاب.
تابع أيضًا: علاقة نقص الحديد والدورة الشهرية
ما هي خواص الحديد
تنقسم خواص الحديد إلى ثلاثة أقسام وهي الخواص الكيميائية والخواص الفيزيائية والخواص الميكانيكية، وسيتم ذكر هذه الخواص بالتفصيل كما يلي:
خواص كيميائية
هي الخصائص التي يتم رصدها فقط عند حدوث تغير كيميائي، حيث يتغير التركيب الداخلي للمادة.
تستخدم أيضا لوصف سلوك المادة عند تعرضها للحموض، الهواء، القواعد، الماء، وغيرها من المواد.
ومن أمثلة الخصائص الكيميائية ما يلي:
- يتفاعل الحديد مع الحموض المخففة.
- يتفاعل الحديد أيضا مع الهالوجينات مثل البروم، الفلور، اليود، الكلور، ومع البورون، الكبريت، الكربون، السيليكون، الفسفور.
- يتأكسد الحديد أيضا عند تعرضه للهواء الرطب بوجود الأكسجين وثاني أكسيد الكربون، مما يؤدي إلى تكون الصدأ، أو ما يعرف بأكسيد الحديد الهيدراتي.
خواص فيزيائية
هذه هي الخصائص التي يمكن قياسها دون تغيير في التركيب الداخلي للمادة، وتستخدم هذه الخصائص لوصف ومراقبة المادة.
ومن أمثلة الخواص الفيزيائية ما يلي:
- الكتلة الذرية للحديد هي 55.845 غرام لكل مول.
- درجة انصهار الحديد 1535 درجة مئوية.
- كثافة الحديد 7.874 غرام لكل سم3.
- درجة غليان الحديد 2750 درجة مئوية.
خواص ميكانيكية
تلك الخصائص هي التي توضح كيفية استجابة المادة عند تعرضها لضغط أحادي.
وهذا يشير إلى الضغط الأحادي الاتجاه أو التعرض للإجهاد، ومن أمثلة الخواص الميكانيكية التالية:
الصلابة
- تعرف بقوتها وصلابتها، وهي القوة والقدرة على مقاومة الضغوط الخارجية.
المرونة
- قدرة الحديد على تغيير شكله عند تعرضه للإجهاد الخارجي، بالإضافة إلى قدرته على العودة إلى حالته الطبيعية بعد انتهاء الإجهاد الخارجي.
المقاومة
- الحديد قادر على مقاومة جميع الضغوط الخارجية التي تتعرض لها دون تغير أو كسر في شكله الخارجي مثل القص والضغط والشد.
الليونة
- وهي الإمكانية من سحب الحديد.
معالجة حرارية
- قدرة الحديد على التفاعل مع معظم عمليات التبريد والتسخين التي تجرى عليه، وذلك لمنح الحديد مجموعة من الخواص والصفات الجديدة.
اللدونة
- هي الإمكانية من طرق الحديد.
الصلابة
- تمتلك الحديد القدرة على مقاومة التأثيرات الخارجية مثل التآكل والخدش.
اخترنا لك: كيف ترفع نسبة الحديد في الدم
تم تقديم نبذة عن خصائص الحديد، ويمكنك أيضا معرفة نبذة عن استخدامات الحديد وأهم الخواص الفيزيائية والكيميائية له.
