Železo: čo to je, vlastnosti, použitie a získavanie kovu

protection click fraud

O železo je prechodný kov nachádzajúci sa v skupine 8 periodickej tabuľky so symbolom Fe, atómovým číslom 26 a atómovou hmotnosťou 55,847 u.

Jeho hlavné charakteristiky sú: lesklý kov so striebristo bielym vzhľadom, s magnetickými vlastnosťami a ľahko hrdzavejúci pri kontakte s vlhkým prostredím.

Je to najpoužívanejší kov na svete a najviac exportovaný z Brazílie. Hlavné využitie železa je na výrobu ocele, využívanej napríklad v občianskej výstavbe, výrobe automobilov a domácich spotrebičov.

Železo sa v rudách nachádza najmä vo forme oxidov a hydroxidov. Preto sa komerčne používané železo vyrába extrakciou a čistením týchto materiálov. Krajiny s najväčšími ložiskami železnej rudy sú: Austrália, Rusko, Brazília, Čína a India.

Vlastnosti železa

Teplota topenia: 1538 °C
Teplota varu: 2 861 °C
Fyzikálny stav pri 20 °C: tuhá látka
Hustota: 7,874 g/cm³
Oxidačné stavy: +2, +3, +4, +6
Elektronická distribúcia: [Ar]3d⁶4s²
Prírodné izotopy: ⁵⁶Fe (stabilnejšie), ⁵⁴viera, ⁵⁷Viera a ⁵⁸Viera

Použitie a aplikácie železa

instagram story viewer

Hlavné využitie železa je ako surovina na výrobu ocele, hlavnej kovovej zliatiny tohto prvku a kam smeruje 98 % kovu vyťaženého z prírody.

Oceľ je kovová zliatina železa, množstvo uhlíka sa pohybuje od 0,5 do 1,7%, okrem pridania malého množstva iných chemických prvkov.

Rôzne druhy vyrábanej ocele majú rôzne vlastnosti, pretože percento uhlíka je regulované, sú zahrnuté ďalšie prvky a vykonávajú sa špecifické tepelné úpravy.

Príklady zliatin so železom:

Uhlíková oceľ: zliatina železa, uhlíka, mangánu, kremíka a stopy iných prvkov;
Nehrdzavejúca oceľ: zliatina železa, chrómu, uhlíka a stôp iných prvkov;
Liatina: Zliatina železa, uhlíka a kremíka a môže obsahovať stopy iných prvkov.

Prvým použitím železa bolo vytvorenie nástrojov pre poľnohospodárstvo a zbraní na lov a vojnu. Dnes je železo prítomné v rôznych materiáloch každodennej potreby, ako sú kuchynské náčinie, železobetón a trámy v stavebníctve, dopravné prostriedky a mnohé ďalšie.

Železo sa stále používa ako katalyzátor reakcií železa. Jednou z najviac vyrábaných chemických látok je čpavok, dôležitá surovina na výrobu hnojív.

Kombinácia vodíkových a dusíkových plynov pri vysokej teplote a tlaku pri syntéze Haber-Bosch na výrobu amoniaku sa stáva efektívnou pridaním železa ako katalyzátora na urýchlenie reakciu.

Výskyt železa

Železo (Fe) je po kyslíku, kremíku a hliníku štvrtým najrozšírenejším prvkom v prírode. Tvorí 5 % zemskej kôry a v prírode sa vyskytuje len zriedkavo.

Najvyužívanejšie a ekonomicky najdôležitejšie kovové rudy sú:

Hematit (Fe₂O₃)
Magnetit (Fe₃O₄)
Taconit (Fe₃O₃)
Goethite (Fe₂O3.H₂O)
Limonit (2 Fe₂O₃0,3H₂O)

Hoci sa odhaduje, že v zložení je viac ako 300 rúd s týmto prvkom, tie s dostatkom železa na spracovanie sú vo forme oxidov (O_X). Ostatné železné rudy sú tvorené síranmi, kremičitanmi a uhličitanmi.

Brazília je po Austrálii druhým najväčším svetovým producentom železa na svete a ruda tohto kovu sa najviac vyváža z Brazílie s približne 68 % exportu krajiny.

Regióny s najväčšou ťažbou rudy na území Brazílie sa nachádzajú v:

Železný štvoruholník (Minas Gerais)
Porteirinha (Minas Gerais)
Minerálna provincia Carajás (Pará)
Región Corumbá (Mato Grosso do Sul)

Zatiaľ čo vo vonkajšej vrstve Zeme je železo druhým najrozšírenejším kovom, v jadre planéty je toto prvok má najvyššie percento vo svojom zložení, pretože štruktúra je tvorená zliatinou železa a nikel.

Ak teda vezmeme do úvahy planétu ako celok, železo predstavuje približne 30 % chemického zloženia Zeme.

Význam železa

Železo je všestranný a dôležitý chemický prvok pre chemické, fyzikálne a biologické procesy.

Pretože ide o hojný kov, ľahko sa získava, je tvárne a odolné, železo sa široko používa na výrobu zariadení.

Železo je kov, ktorý sa nachádza aj v ľudskom tele. Dospelý človek má asi 2 až 4 g železa.

Je hlavnou zložkou hemoglobínu v krvi, proteínu zodpovedného za transport kyslíka z pľúc do iných častí tela. Je to možné len preto, že atóm železa sa ľahko viaže na kyslík a tak jeho transport zabezpečujú červené krvinky.

Keďže železo je dôležité pre tvorbu organických molekúl, rast a vývoj jedinca, je nevyhnutné, aby bolo prítomné v strave.

Odporúčaný príjem železa pre dospelých sa pohybuje medzi 10 a 15 mg a možno ho získať prostredníctvom potraviny bohaté na minerály ako fazuľa, červené mäso, mäkkýše, kakaový prášok, tekvicové semienka a špenát.

Nedostatok železa v tele spôsobuje najbežnejší typ anémie a niektoré z hlavných príznakov sú bledosť, únava, tachykardia, bolesti hlavy, vypadávanie vlasov a podráždenosť.

Pôvod a história železa

Vek kovov je poslednou fázou praveku a predstavuje železo ako posledný kov obdobia, ktorý používali homidi, najmä na výrobu nástrojov a zbraní.

Doba železná sa odohrala medzi rokom 1500 pred Kristom. C-300 a. C., ale už sa našli kovové predmety z roku 3500 pred Kristom. Ç. v Egypte.

Kvalita železa sa merala podľa obsahu uhlíka, keďže zlúčeniny tohto prvku sa používali na tavenie železa. Preto čím nižšie množstvo uhlíka, tým vyššia kvalita železa.

Železo bolo tiež najdôležitejším kovom pre prvú fázu priemyselnej revolúcie.

Získajte viac vedomostí s obsahom: