Iron - en velkjent grunnstoff.Den tilhører mellom reaktive metaller.Egenskaper og anvendelse av jern vil bli diskutert i denne artikkelen.
utbredelse i naturen
Det er en ganske stor mengde mineraler, som inkluderer Ferrum.Først av alt, er den magnetitt.Han er to og sytti prosent består av jern.Den kjemiske formelen - Fe3O4.Dette mineralet er også kalt lodestone.Den har en lys grå farge, noen ganger med en mørk grå til sort, med en metallisk glans.Hans største felt i CIS er i Ural.
følgende mineral med høyt jerninnhold - hematitt - han er sytti prosent av elementet.Den kjemiske formelen - Fe2O3.Det er også kalt hematitt.Den har en farge fra rød-brun til rød-grå.Den største gruven i CIS er i Krivoy Rog.
tredje Ferrum mineralinnhold - en sitron.Her jern shestdesyat prosent av den totale vekt.Denne krystallinske, dvs. i sitt krystallgitter vevet vannmolekyl, dets kjemiske formel - Fe2O3 • H2O.Som navnet antyder, har denne mineral en gul-brun farge, og til brun.Han er en av de viktigste komponentene i naturlig oker og brukes som et pigment.Det kalles også limonitt.Den største sted for forekomst - Crimea, Ural.
i siderite, den såkalte siderite, førtiåtte prosent av Ferrum.Den kjemiske formelen - FeCO3.Dens struktur er heterogen og består av krystaller limt sammen i forskjellige farger: grå, blek grønn, grå-gul, brun-gule, og andre
sistnevnte er ofte et naturlig forekommende mineral med høyt innhold av Ferrum - svovelkis..Den har en kjemisk formel FeS2.Iron det er førtiseks prosent av den totale vekten.På grunn av de svovelatomer av mineralet har en gyllen-gul farge.
Mange av de undersøkte mineraler som brukes til å produsere rent jern.I tillegg er hematitt benyttes ved fremstilling av smykker fra naturlige steiner.Svovelkis slutninger kan være i smykker fra lapis lazuli.I tillegg er innholdet av jern som finnes i sammensetningen av levende organismer - det er en av de viktigste komponentene i cellen.Dette sporstoffet må inntas i tilstrekkelige mengder.Medisinske egenskaper av jern er i stor grad på grunn av det faktum at dette grunnstoff som er grunnlaget for hemoglobin.Derfor er bruken av Ferrum godt for tilstanden til blod, og dermed i hele kroppen.
Hardware: fysiske og kjemiske egenskaper
Tenk rekkefølgen på disse to store seksjoner.Fysiske egenskapene til jern - er dens utseende, tetthet, smeltepunkt og så videre D. Det vil si, alle de karakteristiske trekk ved de stoffene som er forbundet med fysikk..Kjemiske egenskaper av jern - er dens evne til å reagere med andre forbindelser.La oss starte med det første.
fysiske egenskapene til jern
i sin rene form, under normale forhold er det solid.Den har en sølv-grå farge og en uttalt metallisk glans.Mekaniske egenskaper omfatter jern hardhetsnivå på Mohs skala.Den er lik fire (gjennomsnitt).Jern har god elektrisk og termisk ledningsevne.Sistnevnte funksjon kan føles ved å berøre jern objekt i et kaldt rom.Siden dette materialet leder varme raskt, er det i løpet av kort tid tar en stor del av huden din, og slik at du føler deg kald.Rørende, for eksempel, til tre, kan det legges merke til at dens varmeledningsevne er mye lavere.Fysiske egenskaper av jern - at dens smeltepunkt og kokepunkt.Den første er 1539 grader Celsius, den andre - 2860 grader Celsius.Det kan konkluderes med at de karakteristiske egenskapene til jern - god duktilitet og flyt.Men det er ikke alt.
inkluderer også de fysiske egenskapene til jern og ferromagnetisk.Hva er det?Jern, magnetiske egenskaper som vi kan se de praktiske eksempler hver dag - den eneste metall som har et unikt kjennetegn.Dette er fordi det aktive materialet er i stand til å bli magnetisert ved det magnetiske feltet.Og opphør av de siste jern magnetiske egenskaper som nettopp har dannet, for en lang tid i seg selv er en magnet.Dette fenomen kan forklares ved det faktum at strukturen av metall har en rekke av frie elektroner som kan bevege seg.
gjelder kjemi
Dette elementet refererer til gjennomsnittlig aktivitets av metaller.Men kjemiske egenskapene til jern er typisk for alle andre metaller (unntatt de som er til høyre for hydrogen i den elektrokjemiske serie).Det er i stand til å reagere på mange klasser av substanser.
starte med en enkel
Ferrum samvirker med kilorodom, nitrogen, halogener (jod, brom, klor, fluor), fosfor, karbon.Det første du må vurdere - reaksjonen med oxygenic.Forbrenning av Ferrum dannet sine oksider.Avhengig av reaksjonsbetingelsene og mengdeforholdene mellom de to elementer kan varieres.Som et eksempel på denne type interaksjon kan føre til følgende reaksjonsligninger: 2FE + O2 = 2FeO;4Fe + 3O2 = 2Fe2O3;3fe + 2O2 = Fe3O4.Og egenskapene til jernoksyd (både fysisk og kjemisk) kan varieres, avhengig av dens variasjon.Slike reaksjoner forekommer ved høye temperaturer.
Neste - samspill med nitrogen.Det kan også skje bare hvis oppvarming.Hvis du tar seks mol jern pr mol nitrogen, får vi to mol jern nitrid.Ligningen for reaksjonen er som følger: 6Fe + N2 = 2Fe3N.
I forbindelse med fosfor dannes fosfid.Til reaksjonskomponentene som kreves er: Ferrum tre mol - per mol av fosfor, er dannet som et resultat av ett mol fosfid.Den ligning kan skrives som følger: 3fe + P = Fe3P.
Videre blant reaksjonene til enkle stoffer kan også fremheve samspillet med svovel.Dermed er det mulig å oppnå et sulfid.Prinsippet som prosessen med dannelsen av stoffet er lik de som er beskrevet ovenfor.Det er nemlig en reaksjon tiltredelse.For alle kjemiske interaksjoner av denne typen vi trenger spesielle forhold, hovedsakelig i de høye temperaturene, minst - katalysatorer.
også vanlig i kjemisk reaksjon mellom jern og halogener.Dette klorering, bromering, jodering, Fluore.Som navnet selv reaksjoner, til prosessen med tiltredelse til atomer av kloratomer Ferrum / brom / jod / fluor danne klorid / bromide / jodid / fluor, henholdsvis.Disse materialene er mye brukt i ulike bransjer.Videre Ferrum stand til å kommunisere med silisium ved høye temperaturer.På grunn av det faktum at de kjemiske egenskapene til jern er variert, er det ofte brukt i den kjemiske industri.
Ferrum og komplekse stoffer
Fra enkel sak å bevege hvis molekyler som består av to eller flere forskjellige kjemiske elementer.Den første tingen å nevne - Ferrum reaksjon med vann.Det er vist de grunnleggende egenskaper av jern.Når vannet er oppvarmet med jern danner den grunnleggende oksyd (det kalles slik fordi interaksjonen med det samme vann danner hydroksyd, med andre ord - base).Så hvis vi tar ett mol av begge komponenter danner stoffer som Ferrum dioksyd og hydrogengass med en skarp lukt - som i det molare forhold på en til en.Ligningen for denne type reaksjon kan skrives som følger: Fe + H2O = FeO + H2.Avhengig av mengdeforhold i hvilke de to komponenter er blandet kan oppnås di- eller jern trioksyd.Begge disse stoffene er svært vanlig i den kjemiske industrien, og brukes også i mange andre bransjer.
med syrer og salter
Siden Ferrum som er igjen av hydrogen i en elektrokjemisk aktivitet av en rekke metaller, spososoben han forskyve elementet av forbindelsene.Et eksempel på dette er substitusjonsreaksjonen som kan observeres ved å tilsette jern i syre.For eksempel, hvis det blandes i like molare andeler av jern og sulfatsyre (aka svovelsyre) Middelkonsentrasjonen for oppnåelse av jernsulfat (II) og hydrogen i like molare forhold.Ligningen for denne reaksjonen vil se slik ut: Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2.
Når vi samhandler med salter vises regenererende egenskapene til jern.Det vil si, det kan isoleres ved å bruke mindre av det aktive metallsalt.For eksempel, hvis vi tar ett mol av kobbersulfat og samme Ferrum, kan vi få jernsulfat (II) og rent kobber i like molare forhold.
verdi for kroppen
En av de vanligste i skorpen av de kjemiske elementene - jern.Egenskapene til saken har vi allerede diskutert, og nå kommer vi til det fra et biologisk synspunkt.Ferrum har en meget viktig funksjon på cellenivå, og ved nivået for hele organismen.Primært jernet er grunnlaget for et slikt protein er hemoglobin.Det er nødvendig for oksygentransport av blod fra lungene til alle vev, organer, hver celle i kroppen, først og fremst i cerebrale nerveceller.Derfor kan de nyttige egenskapene til jern ikke overdrives.
tillegg det påvirker kroveobrazovanie, er Ferrum også viktig for normal funksjon av skjoldbruskkjertelen (dette krever ikke bare jod, som noen tror).Dessuten er jern involvert i intracellulær metabolisme, regulerer immunsystemet.Mer spesielt Ferrum i store mengder i levercellene, som det bidrar til å nøytralisere de skadelige stoffene.Han er også en av de viktigste komponentene i mange typer enzymer i kroppen vår.Den daglige menneskets kosthold bør inneholde ti til tjue milligram av mikronæringsstoffer.
jernrike matvarer
mye.De er både vegetabilsk og animalsk opprinnelse.Først - dette er korn, belgfrukter, korn (spesielt bokhvete), epler, sopp (hvit), tørket frukt, nyper, pærer, fersken, avokado, gresskar, mandler, fiken, tomater, brokkoli, kål, blåbær, bjørnebær, selleri etc.. Second - lever, kjøtt.Spise mat med høyt innhold av jern er spesielt viktig under graviditet fordi kroppen dannet fosteret krever store mengder av dette sporstoffet for riktig vekst og utvikling.
Tegn på mangel av kroppens jern
Symptomer på for lite Ferrum inn i kroppen er tretthet, konstant frysing hender og føtter, depresjon, sprøtt hår og negler, redusert intellektuell aktivitet, fordøyelsesproblemer, lav ytelse, funksjonsfeil i skjoldbruskkjertelen.Hvis du merker noen av disse symptomene, bør du øke antall produkter som inneholder jern i kosten eller kjøpe vitaminer eller kosttilskudd som inneholder Ferrum.Sørg også for å konsultere legen din dersom noen av disse symptomene du føler altfor dårlig.
Bruke Ferrum industrien
Søknad og egenskapene til jern er nært beslektet.På grunn av sin ferromagnetisk, er det brukt for produksjon av magneter - svakere for husholdningsbruk (souvenir magneter på kjøleskapet og m D..), Og mer alvorlig - for industrielle formål.På grunn av det faktum at de metaller som har høy styrke og hardhet, med sin antikken anvendes for våpen, rustninger og andre militære og innenlandske instrumenter.Forresten, i det gamle Egypt ble det kjent meteoritic jern, hvis egenskaper er bedre enn de konvensjonelle metall.Også en spesiell jern ble brukt i antikkens Roma.Fra det produsert elite våpen.Skjoldet eller et sverd laget av meteor metall, kunne bare ha en veldig rik og hederlig mann.
Generelt er det metall, som vi anser i dette papiret den mest allsidige av alle de stoffene som benyttes av konsernet.Først av alt, en produsert stål og jern, som brukes til produksjon av ulike produkter som kreves både i industrien og i hverdagen.
kalt støpejern legering av jern og karbon, karakterisert ved at den andre er til stede fra 1,7 4,5 prosent.Hvis den andre er mindre enn 1,7 prosent, for eksempel stållegering kalt.Dersom karbon er til stede i blandingen på omtrent 0,02 prosent, da det er en vanlig kommersiell jern.Tilstedeværelsen av karbon i legeringen er nødvendig for å gi større styrke, varmestabilitet, motstand mot rustdannelse.
Videre kan stål inneholde mange andre elementer som urenheter.Dette mangan og fosfor og silisium.Også i denne type legering for å gi visse egenskaper, kan tilsettes krom, nikkel, molybden, wolfram og mange andre kjemikalier.Typer av stål, der det er en stor mengde silisium (ca. fire prosent), som brukes som en transformator.De i sammensetningen av som mange av mangan (opptil tolv-fjorten prosent) finner sin søknad i produksjon av deler av jernbaner, møller, kverner og andre verktøy, deler som er gjenstand for rask sletting.
molybden innføres i sammensetningen av legeringen, for å gjøre den mer termisk stabil - slik som stålet brukt i verktøyet.Videre, for alle de kjente og vanlig brukt i husholdninger i form av kniver og andre husholdnings verktøy rustfritt stål legges til den legering av krom, nikkel og titan.Og for å oppnå slagfast, høy styrke, duktilitet, er det nok å legge til vanadium.Ved inngåelse av niob kan oppnå høy motstand mot korrosjon og aggressive kjemikalier.
mineral magnetitt, som ble nevnt tidligere i denne artikkelen, må du produsere harddisker, minnekort og andre enheter av denne typen.På grunn av de magnetiske egenskaper av jern kan bli funnet i enheten transformatorer, motorer og andre elektroniske produkter. I tillegg kan Ferrum tilsettes til legeringer av andre metaller for å gjøre dem mer styrke og mekanisk stabilitet.Sulfate dette element brukes i hagebruk for å kontrollere skadedyr (sammen med kobbersulfat).Jernklorid er viktig ved rensing av vann.Videre er magnetitt pulver som brukes i svart-hvitt-skrivere.Den viktigste fremgangsmåte for anvendelse av svovelkis - å komme ut av en svovelsyre.Denne prosessen finner sted i laboratoriet i tre trinn.I det første trinn pyritt forbrennes Ferrum å oppnå jernoksyd og svoveldioksyd.Det andre trinnet er transformasjonen av svoveldioksid i sin trioksyd, med deltakelse av oksygen.Og det siste stadiet av den resulterende materialet føres gjennom vanndamp i nærvær av katalysatorer, og derved for å gi svovelsyre.
Komme jern
hovedsakelig utvinne metallet fra to av sine viktigste mineralene magnetitt og hematitt.Dette gjøres ved hjelp av jern reduksjon av sine karbonforbindelser i form av koks.Dette gjøres i en masovn, hvor temperaturen når to tusen grader Celsius.I tillegg er det en måte å gjenopprette Ferrum hydrogen.For denne, eventuelt i nærvær av en masovn.For å implementere denne fremgangsmåten tar en spesiell leire, blir den blandet med den knuste malm og behandles med hydrogen i sjaktovn.
Konklusjon
Egenskaper og anvendelse av jern varieres.Dette er kanskje det viktigste i vårt liv metall.Å bli kjent mann, tok han plassen til bronse, som på den tiden var det viktigste materialet for produksjon av redskaper og våpen.Stål og jern på mange måter overlegne i forhold til legeringen av kobber og tinn i form av deres fysiske egenskaper, motstand mot mekaniske påkjenninger.
I tillegg er jern på planeten vår mer vanlig enn mange andre metaller.Massefraksjonen i jordskorpen er om lag fem prosent.Det er den fjerde mest tallrike kjemiske element i naturen.Dessuten er dette grunnstoff svært viktig for normal funksjon av kroppen av dyr og planter, hovedsakelig fordi det er basert på en inne hemoglobin.Jern er et essensielt sporstoff, bruk av noe som er viktig for helsen og normal funksjon organer.I tillegg til de ovennevnte, er det eneste metall som har spesielle magnetiske egenskaper.Uten Ferrum er umulig å forestille seg livet vårt.
