Jern - en velkendt grundstof.Det tilhører mellemstore reaktive metaller.Egenskaber og anvendelse af jern vil blive drøftet i denne artikel.
prævalens i naturen
Der er ganske stor mængde af mineraler, som omfatter Ferrum.Først og fremmest, det er magnetit.Han er tooghalvfjerds procent består af jern.Dens kemiske formel - Fe3O4.Dette mineral kaldes også lodestone.Det har en lys grå farve, undertiden med en mørkegrå til sort, med en metallisk glans.Hans største felt i CIS er i Ural.
efter mineral med højt jernindhold - hæmatit - han er halvfjerds procent af elementet.Dens kemiske formel - Fe2O3.Det kaldes også hæmatit.Det har en farve fra rød-brun til rødlig-grå.Den største mine i SNG er i Krivoy Rog.
tredje Ferrum mineralindhold - en citron.Her jern shestdesyat procent af den samlede vægt.Dette krystallinske, dvs. i krystalgitter vævet vandmolekyle, dets kemiske formel - Fe2O3 • H2O.Som navnet antyder, dette mineral har en gul-brunlig farve, undertiden brun.Han er en af de vigtigste komponenter i naturlig okker og anvendes som et pigment.Det kaldes også limonit.Den største sted for forekomst - Krim, Uralbjergene.
i siderit, den såkaldte siderit, otteogfyrre procent af Ferrum.Dens kemiske formel - FeCO3.Dens struktur er heterogen og består af krystaller bundet sammen i forskellige farver: grå, bleg grøn, grå-gul, brun-gul, og andre
Sidstnævnte er ofte et naturligt forekommende mineral med højt indhold af Ferrum - pyrit..Det har en kemisk formel FeS2.Jern er seksogfyrre procent af den samlede vægt.På grund af de svovlatomer af mineralet har en gylden-gul farve.
Mange af de undersøgte mineraler, der anvendes til at producere rent jern.Desuden er hæmatit anvendes til fremstilling af smykker fra naturlige sten.Pyrit indeslutninger kan være i smykker fra lapis lazuli.Desuden fandt arten af jern i sammensætningen af levende organismer - det er en af de vigtigste komponenter i cellen.Dette sporstof skal indtages i tilstrækkelige mængder.Medicinske egenskaber af jern skyldes i høj grad, at dette grundstof er grundlaget for hæmoglobin.Derfor er brugen af Ferrum er godt for staten af blodet og dermed hele kroppen.
Hardware: fysiske og kemiske egenskaber
Overvej rækkefølgen af disse to store sektioner.Fysiske egenskaber af jern - er dens udseende, densitet, smeltepunkt og så videre D. Det vil sige, alle de særlige kendetegn ved de stoffer, der er forbundet med fysik..Kemiske egenskaber af jern - er dens evne til at reagere med andre forbindelser.Lad os starte med det første.
fysiske egenskaber af jern
i sin rene form, under normale forhold er det fast.Det har en sølvgrå farve og en udtalt metallisk skær.Mekaniske egenskaber indbefatter jern hårdhedsgrad på Mohs-skalaen.Det er lig med fire (gennemsnit).Jern har god elektrisk og termisk ledningsevne.Den sidstnævnte træk kan mærkes ved at berøre jern objekt i et koldt rum.Da dette materiale leder varme hurtigt, det i en kort periode tager en stor del af din hud, og så du føler dig kold.Rørende, for eksempel til træet, kan det bemærkes, at dens varmeledningsevne er meget lavere.Fysiske egenskaber af jern - at dens smeltepunkt og kogepunkt.Den første er 1539 grader celsius, den anden - 2860 grader Celsius.Det kan konkluderes, at de karakteristiske egenskaber af jern - god duktilitet og flydeevne.Men det er ikke alt.
omfatter også de fysiske egenskaber af jern og ferromagnetiske.Hvad er det?Strygejern, magnetiske egenskaber, som vi kan se de praktiske eksempler hver dag - det eneste metal, som har en unik særkende.Dette skyldes det aktive materiale er i stand til at blive magnetiseret af magnetfeltet.Og afslutning af de sidste jern magnetiske egenskaber, der netop har dannet, i lang tid i sig selv er en magnet.Dette fænomen kan forklares ved, at strukturen af metallet har en masse af frie elektroner, der kan bevæge sig.
form af kemi
Dette punkt refererer til den gennemsnitlige aktivitet af metaller.Men kemiske egenskaber af jern er typiske for alle andre metaller (undtagen dem, der er til højre for hydrogen i elektrokemiske serier).Det er i stand til at reagere på mange klasser af stoffer.
starte med en simpel
Ferrum interagerer med kilorodom, nitrogen, halogener (jod, brom, chlor, fluor), phosphor, kulstof.Den første ting at overveje - reaktionen med oxy-.Forbrændingen af Ferrum dannede sine oxider.Afhængigt af reaktionsbetingelserne og proportionerne mellem de to elementer kan varieres.Som et eksempel på denne type af interaktion kan forårsage følgende reaktionsligninger: 2Fe + O2 = 2FeO;4Fe + 3O2 = 2Fe2O3;3fe + 2O2 = Fe3O4.Og egenskaber jernoxid (både fysisk og kemisk) kan varieres, afhængigt af dens sort.Sådanne reaktioner forekommer ved høje temperaturer.
Næste - samspil med kvælstof.Det kan også ske, hvis opvarmningen.Hvis du tager seks mol jern per mol kvælstof, får vi to mol jern nitrid.Ligningen af reaktionen er som følger: 6Fe + N2 = 2Fe3N.
I forbindelse med fosfor dannes phosphid.Til reaktionsblandingen nødvendige komponenter er: Ferrum tre mol - per mol phosphor, dannes som et resultat af et mol phosphide.Ligningen kan skrives som følger: 3fe + P = Fe3P.
Endvidere blandt reaktionerne fra simple stoffer kan også fremhæve interaktion med svovl.Det er således muligt at opnå et sulfid.Det princip, som processen med dannelse af stoffet ligner de ovenfor beskrevne.Nemlig at der er en reaktion optagelse.For alle kemiske interaktioner af denne type, vi har brug for særlige forhold, hovedsagelig i de høje temperaturer, mindst - katalysatorer.
også almindelig i kemisk reaktion mellem jern og halogener.Denne chlorering, bromering, iodering, fluorering.Som navnet selv reaktioner, at processen med tiltrædelse af atomer af chloratomer Ferrum / brom / iod / fluorid danner chlorid / bromid / iodid / fluor, hhv.Disse materialer er meget udbredt i forskellige industrier.Endvidere Ferrum stand til at kommunikere med silicium ved høje temperaturer.På grund af den kendsgerning, at de kemiske egenskaber af jern er varierede, er det ofte anvendes i den kemiske industri.
Ferrum og komplekse stoffer
Fra enkel sag at flytte hvis molekyler, som består af to eller flere forskellige kemiske elementer.Den første ting at nævne - Ferrum reaktion med vand.Der er vist de grundlæggende egenskaber af jern.Når vandet opvarmes med jern udgør den grundlæggende oxid (det kaldes det, fordi interaktion med den samme vand former hydroxid, med andre ord - base).Så hvis vi tager et mol begge komponenter danner stoffer som Ferrum dioxid og hydrogengas med en gennemtrængende lugt - som i det molære forhold på 00:59.Ligningen for denne type reaktion kan skrives som følger: Fe + H2O = FeO + H2.Afhængigt af det forhold, hvori de to komponenter er blandet kan opnås di- eller jern trioxid.Begge disse stoffer er meget almindelige i den kemiske industri, og også brugt i mange andre brancher.
med syrer og salte
Da Ferrum er tilbage af hydrogen i en elektrokemisk aktivitet af en række metaller, spososoben han forskyde elementet af forbindelserne.Et eksempel på dette er substitutionsreaktion, som kan observeres, når tilsætning af jern i syre.For eksempel, hvis de blandes i lige store molære forhold af jern og sulfat syre (aka svovlsyre) betyder koncentration, hvorved der blev fremstillet jernsulfat (II) og hydrogen i lige molære forhold.Ligningen af denne reaktion vil se ud som følger: Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2.
Når interagere med salte forekommer regenererende egenskaber af jern.Det vil sige, det kan isoleres ved anvendelse mindre af det aktive metal salt.For eksempel, hvis vi tager et mol kobbersulfat og samme Ferrum, kan vi opnå jernsulfat (II) og rent kobber i lige molære forhold.
værdi for kroppen
En af de mest almindelige i skorpen af de kemiske elementer - jern.Egenskaberne af stof har vi allerede diskuteret, og nu kommer vi til det fra et biologisk synspunkt.Ferrum har en meget vigtig funktion på det cellulære niveau og på niveauet for hele organismen.Primært jernet er grundlaget for et sådant protein er hæmoglobin.Det er nødvendigt for oxygen transport med blod fra lungerne til alle væv, organer, hver celle i kroppen, primært i cerebrale neuroner.Derfor kan de nyttige egenskaber af jern ikke overvurderes.
Desuden påvirker kroveobrazovanie, Ferrum er også vigtigt for den normale funktion af skjoldbruskkirtlen (dette kræver ikke blot jod, som nogle tror).Desuden er jern involveret i intracellulær metabolisme, regulerer immunsystemet.Mere specifikt Ferrum i store mængder i levercellerne, da det hjælper til at neutralisere de skadelige stoffer.Han er også en af de vigtigste komponenter i mange typer af enzymer i vores krop.Den daglige menneskelige kost bør indeholde ti til tyve mg mikromineral.
jern-rige fødevarer såsom
Lot.De er begge vegetabilsk og animalsk oprindelse.Først - dette er korn, bælgfrugter, korn (især boghvede), æbler, svampe (hvid), tørrede frugter, hyben, pærer, ferskner, avocado, græskar, mandler, figner, tomater, broccoli, kål, blåbær, brombær, selleri mv. For det andet - lever, kød.Spise fødevarer med et højt indhold af jern er især vigtigt under graviditet, fordi kroppen dannet fosteret kræver store mængder af dette sporstof for korrekt vækst og udvikling.
Tegn på manglende kroppens jern
Symptomer på for lidt Ferrum ind i kroppen er træthed, konstant frysning hænder og fødder, depression, skørt hår og negle, nedsat intellektuel aktivitet, fordøjelsesproblemer, dårlige præstationer, at funktionsfejl i skjoldbruskkirtlen.Hvis du bemærker nogle af disse symptomer, bør du øge antallet af produkter, der indeholder jern i din kost eller købe vitaminer eller kosttilskud indeholdende Ferrum.Sørg også for at konsultere din læge, hvis nogen af disse symptomer, du føler for dårligt.
Brug Ferrum industri
Ansøgning og egenskaber af jern er nært beslægtede.På grund af sin ferromagnetisk, bruges det til fremstilling af magneter - den svageste til husholdningsbrug (souvenir magneter på køleskabet og m D..), Og mere alvorlig - til industrielle formål.På grund af det faktum, at metaller har høj styrke og hårdhed, med sin oldtiden anvendes til våben, rustning og andre militære og indenlandske instrumenter.Af den måde, er det i det gamle Egypten var kendt meteoritter jern, hvis egenskaber er bedre end dem af konventionel metal.Desuden blev en særlig jern brugt i det gamle Rom.Fra det producerede elite våben.Skjoldet eller et sværd lavet af rivende metal, kun kunne have en meget rig og hæderlig mand.
Generelt metallet, som vi betragter i dette papir er det mest alsidige af alle anvendte stoffer af gruppen.Først og fremmest en fremstillet af stål og jern, som anvendes til fremstilling af forskellige produkter, der er nødvendige både i industrien og i hverdagen.
kaldet støbejern legering af jern og carbon, hvor den anden er til stede fra 1,7 til 4,5 procent.Hvis den anden er mindre end 1,7 procent, såsom legeret stål kaldes.Hvis carbon er til stede i sammensætningen på ca. 0,02 procent, så er det en almindelig kommerciel jern.Tilstedeværelsen af kulstof i legeringen er nødvendig for at bibringe større styrke, termisk stabilitet, modstandsdygtighed over for rust.
Endvidere kan stål indeholder mange andre elementer som urenheder.Denne mangan og fosfor og silicium.Også i denne form for legering til at bibringe visse egenskaber kan tilsættes chrom, nikkel, molybdæn, wolfram og mange andre kemikalier.Ståltyper, hvor der er en stor mængde af silicium (ca. fire procent), der anvendes som en transformer.Dem i sammensætningen af som en masse mangan (op til tolv eller fjorten procent) finder deres anvendelse i fremstilling dele af jernbaner, møller, kværne og andre værktøjer, hvoraf dele er genstand for hurtig sletning.
molybdæn indføres i legeringssammensætning, at gøre det mere termisk stabil - såsom det anvendte stål i værktøjet.Endvidere for alle de kendte og almindeligt anvendt i husholdninger i form af knive og andre husholdningsartikler redskaber rustfrit stål skal føjes til legering af krom, nikkel og titanium.Og med henblik på at opnå slagfast, høj styrke, sejhed, er det nok at tilføje vanadium.Når du kommer ind i niobium kan opnå høj modstandsdygtighed over for korrosion og aggressive kemikalier.
mineral magnetit, som tidligere i denne artikel blev nævnt, er du nødt til at fremstille harddiske, hukommelseskort og andre enheder af denne type.På grund af de magnetiske egenskaber af jern kan findes i enheden transformere, motorer og andre elektroniske produkter. Desuden kan Ferrum hvormed de legeringer af andre metaller for at gøre dem mere styrke og mekanisk stabilitet.Sulfat dette element anvendes i havebrug til bekæmpelse af skadedyr (sammen med kobbersulfat).Ferrichlorid er afgørende i rensning af vand.Endvidere er magnetit pulver, der anvendes i sort-hvid printere.Den vigtigste metode til at bruge svovlkis - at komme ud af en svovlsyre.Denne proces finder sted i laboratoriet i tre faser.I det første trin pyrit Ferrum forbrændes til opnåelse af jernoxid og svovldioxid.Det andet trin er omdannelsen af Svovldioxid i sin trioxid, med deltagelse af ilt.Og ved endelig det resulterende materiale føres gennem vanddamp i nærvær af katalysatorer, og derved at give svovlsyre.
Kom jern
hovedsageligt udvinde metallet fra to af sine vigtigste mineraler: magnetit og hæmatit.Dette gøres ved hjælp af jern reduktion af sine kulstofforbindelser i form af koks.Dette gøres i en højovn, hvor temperaturen når op på to tusinde grader.Derudover er der en måde at genskabe Ferrum hydrogen.Til denne valgfrie tilstedeværelse af en højovn.For at gennemføre denne fremgangsmåde kræver en særlig ler, blandes det med knuste malm og behandlet med hydrogen i skaktovnen.
Konklusion
Egenskaber og anvendelse af jern varieres.Dette er måske det vigtigste i vores liv metal.At blive kendt til mand, tog han i stedet for bronze, som på det tidspunkt var det vigtigste materiale til fremstilling af redskaber og våben.Stål og jern på mange måder overlegen i forhold til legering af kobber og tin i form af deres fysiske egenskaber, modstandsdygtighed over for mekanisk belastning.
Desuden jern på vores planet er mere udbredt end mange andre metaller.Masse fraktion i jordskorpen er omkring fem procent.Det er den fjerde mest udbredte grundstof i naturen.Også denne grundstof er meget vigtigt for den normale funktion af kroppen af dyr og planter, især fordi den er baseret på en indbygget hæmoglobin.Jern er et essentielt sporstof, hvis anvendelse er vigtigt for sundheden og normale drift organer.Udover ovenstående, er det eneste metal, som har unikke magnetiske egenskaber.Uden Ferrum er umuligt at forestille sig vores liv.
