O geležies yra pereinamasis metalas, esantis periodinės lentelės 8 grupėje, kurio simbolis Fe, atominis skaičius 26 ir atominė masė 55,847 u.
Pagrindinės jo charakteristikos yra: blizgus metalas, sidabriškai baltos spalvos, pasižymintis magnetinėmis savybėmis ir lengvai rūdijantis susilietus su drėgna aplinka.
Tai dažniausiai naudojamas metalas pasaulyje ir daugiausiai eksportuojamas iš Brazilijos. Pagrindinis geležies panaudojimas yra plieno gamybai, naudojamas, pavyzdžiui, civilinėje statyboje, automobilių gamyboje ir buitinėje technikoje.
Geležis rūdose randama daugiausia oksidų ir hidroksidų pavidalu. Todėl komerciškai naudojama geležis gaminama iš šių medžiagų išgavimo ir gryninimo. Didžiausius geležies rūdos telkinius turinčios šalys: Australija, Rusija, Brazilija, Kinija ir Indija.
Geležies savybės
- Lydymosi temperatūra: 1538 °C
- Virimo temperatūra: 2 861 °C
- Fizikinė būsena 20°C temperatūroje: kieta
- Tankis: 7,874 g/cm³
- Oksidacijos būsenos: +2, +3, +4, +6
- Elektroninis platinimas: [Ar]3d64s2
- Natūralūs izotopai: 56Fe (stabilesnis), 54Tikėjimas, 57Tikėjimas ir 58Tikėjimas
Geležies panaudojimas ir pritaikymas
Pagrindinis geležies panaudojimas yra plieno, pagrindinio šio elemento metalo lydinio, gamyboje naudojama žaliava, kur yra skirta 98% iš gamtos išgaunamo metalo.
Plienas yra metalinis geležies lydinys, kurio anglies kiekiai svyruoja nuo 0,5 iki 1,7 %, be to, pridedami nedideli kiekiai kitų cheminių elementų.
Skirtingi gaminami plieno tipai pasižymi skirtingomis savybėmis, nes reguliuojamas anglies procentas, įtraukiami kiti elementai ir atliekamas specifinis terminis apdorojimas.
Lydinių su geležimi pavyzdžiai:
- Anglinis plienas: geležies, anglies, mangano, silicio ir kitų elementų pėdsakų lydinys;
- Nerūdijantis plienas: geležies, chromo, anglies ir kitų elementų pėdsakų lydinys;
- Ketus: geležies, anglies ir silicio lydinys, kuriame gali būti kitų elementų pėdsakų.
Pirmieji geležies panaudojimo būdai buvo žemės ūkio įrankių ir medžioklės bei karo ginklų kūrimas. Šiandien geležies yra įvairiose kasdienėse medžiagose, pavyzdžiui, virtuvės reikmenyse, gelžbetonyje ir sijose statybose, transporto priemonėse ir kt.
Geležis vis dar naudojama kaip geležies reakcijų katalizatorius. Viena iš daugiausiai gaminamų cheminių medžiagų yra amoniakas, svarbi trąšų gamybos žaliava.
Vandenilio ir azoto dujų derinys aukštos temperatūros ir slėgio sąlygomis sintezuojant „Haber-Bosch“ amoniako gamyba tampa efektyvi, kai pridedama geležies kaip katalizatoriaus, kuris pagreitina amoniaką. reakcija.
Geležies atsiradimas
Geležis (Fe) yra ketvirtas labiausiai paplitęs elementas gamtoje po deguonies, silicio ir aliuminio. Jis sudaro 5% žemės plutos ir retai randamas laisvas gamtoje.
Labiausiai eksploatuojamos ir ekonomiškai svarbiausios metalų rūdos yra:
- Hematitas (Fe2O3)
- Magnetitas (Fe3O4)
- Takonitas (Fe3O3)
- Goetitas (Fe2O3.H2O)
- Limonitas (2 Fe2O3.3H2O)
Nors manoma, kad kompozicijoje yra daugiau nei 300 rūdų su šiuo elementu, tos, kuriose yra pakankamai geležies perdirbimui, yra oksidų pavidalo (Ox). Kitas geležies rūdas sudaro sulfatai, silikatai ir karbonatai.
Brazilija yra antra pagal dydį geležies gamintoja pasaulyje po Australijos, o šio metalo rūda daugiausiai eksportuojama iš Brazilijos – apie 68% šalies eksporto.
Regionai, kuriuose daugiausiai išnaudojama rūda Brazilijos teritorijoje, yra:
- Geležinis keturkampis (Minas Gerais)
- Porteirinha (Minas Gerais)
- Mineralinė Karajaso provincija (Pará)
- Korumbos regionas (Mato Grosso do Sul)
Nors atokiausiame Žemės sluoksnyje geležis yra antras pagal gausumą metalas, planetos šerdyje ši elementas turi didžiausią procentinę dalį savo sudėtyje, nes struktūra sudaryta iš geležies lydinio ir nikelio.
Taigi, jei vertintume planetą kaip visumą, geležis sudaro apie 30% Žemės cheminės sudėties.
Geležies svarba
Geležis yra universalus ir svarbus cheminis elementas cheminiams, fiziniams ir biologiniams procesams.
Kadangi tai gausus metalas, lengvai gaunamas, kalus ir atsparus, geležis plačiai naudojama įrangai gaminti.
Geležis yra metalas, kurio yra ir žmogaus organizme. Suaugęs žmogus turi apie 2–4 g geležies.
Tai yra pagrindinis hemoglobino komponentas kraujyje – baltymas, atsakingas už deguonies transportavimą iš plaučių į kitas kūno dalis. Tai įmanoma tik todėl, kad geležies atomas lengvai jungiasi su deguonimi, todėl jį transportuoja raudonieji kraujo kūneliai.
Kadangi geležis yra svarbi organinių molekulių gamybai, individo augimui ir vystymuisi, būtina, kad jos būtų maiste.
Rekomenduojamas geležies suvartojimas suaugusiesiems svyruoja nuo 10 iki 15 mg ir gali būti gaunamas per daug mineralų turinčių maisto produktų, tokių kaip pupelės, raudona mėsa, vėžiagyviai, kakavos milteliai, moliūgų sėklos ir špinatų.
Geležies trūkumas organizme sukelia labiausiai paplitusią anemiją, o kai kurie pagrindiniai simptomai yra blyškumas, nuovargis, tachikardija, galvos skausmas, plaukų slinkimas ir dirglumas.
Geležies kilmė ir istorija
Metalų amžius yra paskutinė priešistorės fazė ir pristato geležį kaip paskutinį šio laikotarpio metalą, kurį naudojo homidai, daugiausia įrankiams ir ginklams gaminti.
Geležies amžius vyko tarp 1500 m. pr. Kr. C-300 a. C., tačiau jau buvo rasta metalinių objektų, datuojamų 3500 m. Ç. Egipte.
Geležies kokybė buvo matuojama pagal anglies kiekį, nes šio elemento junginiai buvo naudojami geležies lydymui. Todėl kuo mažesnis anglies kiekis, tuo geresnė geležies kokybė.
Geležis taip pat buvo svarbiausias metalas pirmajame pramonės revoliucijos etape.
Gaukite daugiau žinių apie turinį:
- Cheminiai elementai
- metalo lydiniai
- Kas yra metalai, pavyzdžiai ir savybės
Bibliografinės nuorodos
ATKINS, P.W.; JONES, Loreta. Chemijos principai: šiuolaikinio gyvenimo ir aplinkos suabejojimas. 3.red. Porto Alegrė: „Bookman“, 2006 m.
FELTRE, Ricardo. Chemijos pagrindai: t. viengungis. 4-asis leidimas San Paulas: Moderna, 2005 m.
Lee, J. D. Ne tokia glausta neorganinė chemija. 5-ojo leidimo vertimas. Anglų. Leidėjas Edgard Blucher Ltd. 1999.
