تماس با همیار فلز : 021-56542509

علاقه مندی ها مقایسه قیمت

قیمت روز لوله درز مستقیم

آهن چیست؟
تعریف آهن یک عنصر شیمیایی را توصیف می کند که با نماد Fe در جدول تناوبی عناصر نشان داده می شود. Fe چیست؟ نماد آهن، Fe، از نام لاتین عنصر، Ferrum گرفته شده است.

آهن را می توان در دوره 4 از گروه 8 جدول تناوبی یافت و متعلق به بلوک D عناصر است. عناصر بلوک D را فلزات واسطه نیز می‌نامند و برخی از نمونه‌های دیگر از فلزات واسطه عبارتند از: طلا (عدد اتمی-79)، نقره (عدد اتمی-47) و پلاتین (شماره اتمی-78).

معنای آهن گاهی اوقات به عنوان عنصر جدول تناوبی با عدد اتمی 26 نیز توصیف می شود. عدد اتمی تعداد پروتون های موجود در هسته یک اتم یک عنصر است. آهن دارای عدد اتمی 26 است، به این معنی که هر اتم آهن دارای 26 پروتون در هسته خود است.

سنگ آهن
سنگ آهن چیست و سنگ آهن چگونه است؟

سنگ معدن یک عنصر به عنوان شکل طبیعی و معدنی یک عنصر تعریف می شود که می توان شکل خالص آن عنصر را از آن استخراج کرد. در طبیعت، آهن به ندرت به صورت خالص یافت می شود و در عوض، بیشتر به صورت دو سنگ معدنی به نام های هماتیت و مگنتیت یافت می شود.

هماتیت یک سنگ معدنی قرمز رنگ از آهن با فرمول شیمیایی Fe2O3 است و دارای 69.9 درصد وزنی آهن است. مگنتیت یک سنگ معدنی فلزی و سیاه قهوه ای از آهن با فرمول شیمیایی Fe3O4 است و دارای 74.2 درصد وزنی آهن است.

آهن از کجا می آید؟

بزرگترین تولیدکنندگان سنگ آهن در جهان شامل برزیل، روسیه، چین، استرالیا، اوکراین و هند است. در سال 2011، چین بزرگترین تولید کننده سنگ آهن در جهان بود و بیش از 60 درصد از کل واردات سنگ آهن جهان را به خود اختصاص داد.

سایر سنگ معدن های آهن موجود در طبیعت عبارتند از:

پیریت (FeS)
گوتیت (HFeO2)
سیدریت (FeCO3)
لیمونیت (HFeO2)
 

هماتیت یک سنگ معدنی قرمز رنگ از آهن است


سنگ آهن چگونه استخراج می شود؟
چگونه آهن برای به دست آوردن سنگ معدن آن استخراج می شود؟ از نظر ترکیب، تقریباً 35 درصد از جرم کل زمین از آهن تشکیل شده است. با این حال، بیشتر آهن موجود در زمین در اعماق لایه سطحی در هسته زمین قرار دارد. صرف نظر از این، آهن هنوز در سطح بسیار فراوان است و تقریباً 8.1 درصد وزن پوسته از آهن تشکیل شده است. در واقع آهن بعد از آلومینیوم دومین فلز فراوان در سطح زمین است.

یافتن آهن خالص بر روی سطح بسیار سخت است زیرا بیشتر آن با اکسیژن و آب اتمسفر واکنش داده و سنگ معدنی مانند هماتیت (Fe2O3) و مگنتیت (Fe3O4) را تشکیل داده است. با این حال، این سنگ معدن ها را می توان استخراج کرد و سپس می توان آهن خالص را از آنها استخراج کرد.

سنگ آهن را می توان در نهشته های سنگ های رسوبی، آذرین و دگرگونی یافت. ارزان ترین و در نتیجه رایج ترین روش استخراج سنگ آهن از طریق نوعی استخراج سطحی به نام استخراج روباز است. همانطور که از نام آن پیداست، در این نوع معدن، گودال بزرگی (گاهی به قطر چند کیلومتر) حفر می شود که سنگ معدن از آن استخراج می شود. سپس این سنگ آهن استخراج شده برای فرآوری به آهن خالص و عنصری منتقل می شود.

راه دیگر استخراج آهن از طریق استخراج زیرزمینی است، اما این روش گرانتر و دشوارتر از استخراج سطحی است، به همین دلیل است که کمتر برای به دست آوردن سنگ آهن استفاده می شود.

سنگ آهن عمدتاً در انواع معادن سطحی به نام معادن روباز استخراج می شود

آهن چگونه استخراج می شود؟
تولید آهن از سنگ آهن
بشر سابقه طولانی در استفاده از آهن داشته است. در واقع، دوره زمانی که انسان ها به طور گسترده از آهن استفاده کردند، به درستی عصر آهن نامیده شده است و بین سال های 1200 تا 550 قبل از میلاد اتفاق افتاده است. سطح زمین ممکن است ذخایر فراوانی از سنگ آهن داشته باشد، که شکل ناخالص و اکسید شده آهن است، اما آهن از کجا می آید و انسان ها در گذشته و حال چگونه آن را استخراج کرده اند؟

سنگ آهن عمدتاً اکسیدهای آهن هستند و برای به دست آوردن آهن خالص، پیوندهای شیمیایی بین آهن و اکسیژن باید شکسته شود. ساده ترین راه برای رسیدن به این هدف، حرارت دادن سنگ آهن تا دمای بالا است. انسان‌های باستان در دوران آهن از فرآیندی به نام ذوب استفاده می‌کردند که طی آن آهن بارها در کوره‌های زغال‌سنگ گرم می‌شد تا اکسیژن آزاد شود و ناخالصی‌های موجود در سنگ آهن جدا شود. تکنیک‌های مشابه هنوز با تغییرات و پیشرفت‌های جزئی تا به امروز مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کوره‌های بلند در حال حاضر محبوب‌ترین ابزار استخراج آهن از سنگ آهن هستند. سنگ آهن با کک (منبع کربن که اکسید آهن را به آهن کاهش می دهد) و شار (مواد افزایش سیالیت و حذف ناخالصی ها) مخلوط می شود و در یک شفت بلند به نام کوره بلند که در آن هوای گرم شده از پایین تامین می شود تا دمای بسیار بالا گرم می شود. هوا و کک در دمای بالا واکنش نشان می دهند و مونوکسید کربن تولید می کنند که کاهش می یابد

آهن برای زندگی گیاهان و جانوران حیاتی است. آهن بخش فعال مولکول هموگلوبین است که بدن ما از آن برای انتقال اکسیژن از ریه ها به بقیه بدن استفاده می کند.

فلز آهن به طور گسترده ای با سایر فلزات و کربن برای چندین کاربرد تجاری آلیاژ می شود. آهن خام آلیاژی است حاوی حدود 3 تا 5 درصد کربن، با مقادیر مختلف Si، S، P و منگنز. چدن شکننده، سخت و نسبتاً قابل ذوب است و برای تولید سایر آلیاژهای آهن از جمله فولاد استفاده می شود.

آهن فرفورژه حاوی تنها چند دهم درصد کربن است و چکش خوار، سخت و کمتر از آهن خام قابل ذوب است.

آهن فرفورژه معمولاً ساختاری فیبری دارد. فولاد کربنی یک آلیاژ آهن با کربن و مقادیر کمی S، Si، منگنز و فسفر است. فولادهای آلیاژی فولادهای کربنی هستند که حاوی مواد افزودنی مانند کروم، نیکل، وانادیم و غیره هستند. آهن کم‌هزینه‌ترین، فراوان‌ترین و بیشترین استفاده از تمام فلزات

حقایق متفرقه آهن
آهن چهارمین عنصر فراوان در پوسته زمین است. اعتقاد بر این است که هسته زمین عمدتاً از آهن تشکیل شده است.
آهن خالص از نظر شیمیایی واکنش پذیر است و به سرعت خورده می شود، به ویژه در هوای مرطوب یا در دماهای بالا.
چهار آلوتروپ آهن وجود دارد که به نام "فریت" شناخته می شوند. اینها α-، β-، γ- و δ- با نقاط انتقال در 770، 928 و 1530 درجه سانتیگراد تعیین می شوند.

فریت های α- و β- ساختار بلوری یکسانی دارند، اما وقتی شکل α- به شکل β- تبدیل می شود، مغناطیس ناپدید می شود.
رایج ترین سنگ آهن هماتیت (بیشتر Fe2O3) است. آهن همچنین در مگنتیت (Fe3O4) و تاکونیت (سنگ رسوبی حاوی بیش از 15 درصد آهن مخلوط با کوارتز) یافت می شود.


سه کشور اول استخراج آهن عبارتند از اوکراین، روسیه و چین. چین، استرالیا و برزیل در تولید آهن پیشتاز جهان هستند.
بسیاری از شهاب سنگ ها حاوی سطوح بالایی از آهن هستند.آهن در خورشید و سایر ستارگان یافت می شود.


آهن یک ماده معدنی ضروری برای سلامتی است، اما آهن بیش از حد بسیار سمی است. آهن آزاد در خون با پراکسیدها واکنش نشان می دهد و رادیکال های آزاد را تشکیل می دهد که به DNA، پروتئین، لیپیدها و سایر اجزای سلولی آسیب می رساند و منجر به بیماری و گاهی اوقات مرگ می شود.

20 میلی گرم آهن به ازای هر کیلوگرم وزن بدن سمی است، در حالی که 60 میلی گرم در کیلوگرم کشنده است.
آهن برای رشد مغز ضروری است. کودکان مبتلا به کمبود آهن توانایی یادگیری کمتری از خود نشان می دهند.آهن در آزمایش شعله با رنگ طلایی می سوزد.از آهن در آتش بازی برای ایجاد جرقه استفاده می شود. رنگ جرقه ها به دمای اتو بستگی دارد.

نظرات ثبت شده

نظری درباره این مطلب ثبت نشده است ، شما نفر اول باشید

نظر خود را به اشتراک بگزارید ایمیل شما در سایت نمایش داده نخواهد شد

جهت مشاوره و استعلام قیمت تماس بگیرید
02156542509   - 02156540771