Dəmir təmiz formada asanlıqla emal oluna bilən çevik boz metaldır. Bununla belə, insanlar üçün Fe elementi metal ərintilərinin - polad və çuqun əmələ gəlməsinə imkan verən karbon və digər çirklərlə birlikdə daha praktikdir. 95% - bu, planetdə istehsal olunan bütün metal məmulatlarının əsas elementi kimi dəmirin nə qədər olduğunu göstərir.

Dəmir: tarix

İnsan tərəfindən hazırlanmış ilk dəmir məmulatları alimlər tərəfindən eramızdan əvvəl 4-cü minilliyə aid edilir. e. və tədqiqatlar göstərdi ki, onların istehsalı üçün 5-30 faiz nikel tərkibi ilə xarakterizə olunan meteorik dəmir istifadə edilmişdir. Maraqlıdır, lakin bəşəriyyət Fe-nin əridilməsi yolu ilə çıxarılmasını mənimsəyənə qədər dəmir qızıldan daha çox qiymətləndirilmişdi. Bu, mis və tuncdan daha möhkəm və daha etibarlı poladın alət və silah istehsalı üçün daha uyğun olması ilə izah edildi.

Qədim Romalılar ilk çuqunu necə istehsal etməyi öyrəndilər: onların sobaları filizin temperaturunu 1400 o C-ə qaldıra bilirdi, çuqun üçün isə 1100-1200 o C kifayət idi.Sonradan onlar həm də saf polad, ərimə nöqtəsi əldə etdilər. ki, məlum olduğu kimi, 1535 dərəcə Selsi.

Fe-nin kimyəvi xassələri

Dəmir nə ilə qarşılıqlı təsir göstərir? Dəmir oksidlərin əmələ gəlməsi ilə müşayiət olunan oksigenlə qarşılıqlı əlaqə qurur; oksigenin iştirakı ilə su ilə; kükürd və xlorid turşuları ilə:

• 3Fe+2O2 = Fe3O4
• 4Fe+3O 2 +6H 2 O = 4Fe(OH) 3
• Fe+H 2 SO 4 = FeSO 4 +H 2
• Fe+2HCl = FeCl 2 +H 2

Həmçinin, dəmir qələvilərə yalnız güclü oksidləşdirici maddələrin ərimələri olduqda reaksiya verir. Dəmir normal temperaturda oksidləşdirici maddələrlə reaksiya vermir, lakin artan zaman həmişə reaksiya verməyə başlayır.

Tikintidə dəmirdən istifadə

Bu gün tikinti sənayesində dəmirin istifadəsi çox qiymətləndirilə bilməz, çünki metal konstruksiyalar tamamilə hər hansı bir müasir binanın əsasını təşkil edir. Bu sahədə Fe adi poladlarda, çuqun və işlənmiş dəmirlərdə istifadə olunur. Bu element kritik strukturlardan tutmuş anker boltlar və dırnaqlara qədər hər yerdə tapılır.

Poladdan tikilmiş konstruksiyaların tikintisi daha ucuz başa gəlir və daha yüksək tikinti sürətlərindən də danışmaq olar. Bu, tikintidə dəmirdən istifadəni nəzərəçarpacaq dərəcədə artırır, sənayenin özü isə yeni, daha səmərəli və etibarlı Fe əsaslı ərintilərin istifadəsini əhatə edir.

Sənayedə dəmirdən istifadə

Dəmir və onun ərintilərindən - çuqun və poladdan istifadə müasir dəzgah, təyyarə, alətqayırma və digər avadanlıqların istehsalının əsasını təşkil edir. Fe siyanidləri və oksidləri sayəsində boya və lak sənayesi fəaliyyət göstərir, dəmir sulfatlar suyun təmizlənməsində istifadə olunur. Fe+C əsaslı ərintilərdən istifadə etmədən ağır sənayeni tamamilə təsəvvür etmək mümkün deyil. Bir sözlə, Dəmir əvəzolunmaz, lakin eyni zamanda əlçatan və nisbətən ucuz metaldır, ərintilərinin bir hissəsi olaraq demək olar ki, qeyri-məhdud tətbiq sahəsinə malikdir.

Dəmirin tibbdə istifadəsi

Məlumdur ki, hər bir yetkin insanda 4 qrama qədər dəmir var. Bu element bədənin işləməsi, xüsusən də qan dövranı sisteminin (qırmızı qan hüceyrələrində hemoglobin) sağlamlığı üçün son dərəcə vacibdir. Dəmir çatışmazlığı anemiyasının inkişafının qarşısını almaq üçün Fe səviyyəsini artıra bilən çoxlu dəmir əsaslı dərmanlar var.

Dəmir- sənayedə və gündəlik həyatda istifadəsi praktiki olaraq heç bir sərhədi olmayan metal. Dünya metal istehsalında dəmirin payı təxminən 95% təşkil edir. İstifadəsi, hər hansı digər material kimi, müəyyən xüsusiyyətlərlə müəyyən edilir.

Dəmir bəşər sivilizasiyasının inkişafında böyük rol oynamışdır. İbtidai insan eramızdan əvvəl bir neçə minilliklərdə dəmir alətlərdən istifadə etməyə başladı. O dövrdə bu metalın yeganə mənbəyi Yerə düşən, tərkibində kifayət qədər saf dəmir olan meteoritlər idi. Bu, bir çox xalqlar arasında dəmirin səmavi mənşəyi haqqında əfsanələrin yaranmasına səbəb oldu.

Eramızdan əvvəl II minilliyin ortalarında. Misirdə dəmir filizlərindən dəmirin çıxarılması mənimsənilirdi. Bunun bəşər tarixində daş və tunc dövrlərini əvəz edən Dəmir dövrünün başlanğıcı olduğu güman edilir. Halbuki, artıq 3-4 min il əvvəl Şimali Qara dəniz bölgəsinin sakinləri - kimmerlər bataqlıq filizindən dəmir əridirdilər.

Dəmir bu günə qədər əhəmiyyətini itirməmişdir. Bu, müasir texnologiyanın ən vacib metalıdır. Gücü az olduğuna görə dəmir praktiki olaraq təmiz formada istifadə edilmir. Bununla belə, gündəlik həyatda polad və ya çuqun məhsulları çox vaxt "dəmir" adlanır. Axı, mühüm struktur materialları - poladlar və çuqunlar - dəmir və karbon ərintiləridir. Onlardan geniş çeşiddə əşyalar hazırlanır.

Knyaz Vladimirin abidəsinin səkkizguşəli postamenti kərpicdən tikilib və çuqunla üzlənib.

Brüsseldəki Atomiumun nəhəng strukturunun prototipi dəmir kristal qəfəs modeli idi. Yenidənqurmadan sonra Atomium yenidən ictimaiyyət üçün açıqdır. Hər 240 m2 topun orijinal örtüyü 720 üçbucaqlı alüminium lövhələrdən hazırlanmışdır. İndi onlar 48 paslanmayan polad lövhə ilə əvəz edilmişdir.

Bundan əlavə, dəmir nikel kimi digər metallara əsaslanan ərintilərin tərkib hissəsi ola bilər. Maqnit ərintiləri də dəmir ehtiva edir.

Dəmir əsaslı materiallar yüksək və aşağı temperaturlara, vakuuma və yüksək təzyiqlərə davam edə bilən materiallar hazırlanır. Onlar aqressiv mühitlərə, alternativ gərginliyə, radioaktiv şüalanmaya və s.

Dəmir və onun ərintilərinin istehsalı durmadan artır. Bu materiallar universal, texnoloji cəhətdən inkişaf etmiş, əlçatan və böyük miqdarda ucuzdur. Dəmirin xammal bazası kifayət qədər böyükdür. Artıq kəşf edilmiş dəmir filizi ehtiyatları ən azı iki əsr davam edəcək. Buna görə də dəmir uzun müddət sivilizasiyanın "təməl" olaraq qalacaqdır.

Dəmir uzun müddət Misir, Mesopotamiya və Hindistanda bədii material kimi istifadə edilmişdir. Orta əsrlərdən bəri dəmir ərintilərindən hazırlanmış çoxsaylı yüksək bədii məmulatlar qorunub saxlanılmışdır. Müasir rəssamlar da dəmir ərintilərindən geniş istifadə edirlər. Saytdan material

Çoxsaylı bədii məhsullar arasında Ukrayna ustalarının sənət əsəri olan “Mersalovun xurması”nı da gözdən qaçırmaq olmaz. 1886-cı ildə Yuzovski Metallurgiya Zavodunda Aleksey Mertsalov tərəfindən hazırlanmışdır. O, Nijni Novqorodda keçirilən Ümumrusiya Sənaye və İncəsənət Sərgisinin Qran Prisinə layiq görülüb. 1900-cü ildə "Palma Mertsalova" Yuzovski zavodunun ekspozisiyasının bir hissəsi olaraq Parisdəki Ümumdünya Sərgisində ən yüksək mükafatı aldı.

Və 21-ci əsrdə. Dəmirdən istifadə etməyən sənaye tapmaq çətindir. Bir çox metal funksiyalarının kimya sənayesi tərəfindən yaradılmış sintetik materiallara keçməsi ilə də onun əhəmiyyəti azalmamışdır.

Dərsin məqsədləri:

• nümayiş etdirdiyi oksidləşmə dərəcəsindən və oksidləşdirici maddənin təbiətindən asılı olaraq dəmirin fiziki və kimyəvi xassələri haqqında təsəvvür formalaşdırmaq;
• tələbələrin nəzəri təfəkkürünü və quruluşu haqqında biliklərə əsaslanaraq maddənin xassələrini proqnozlaşdırmaq bacarığını inkişaf etdirmək;
• təhlil, müqayisə, ümumiləşdirmə, sistemləşdirmə kimi əməliyyatların konseptual təfəkkürünü inkişaf etdirmək;
• obyektivlik, yığcamlıq və aydınlıq, özünə nəzarət və fəallıq kimi təfəkkür keyfiyyətlərini inkişaf etdirmək.

Dərsin məqsədləri:

• "Atomun quruluşu" mövzusunda tələbələrin biliklərini yeniləmək;
• öyrənmə tapşırığının qoyulmasından yekun nəticəyə qədər tələbələrin kollektiv işini təşkil etmək (dərs üçün istinad diaqramını tərtib etmək);
• “Metallar” mövzusunda materialı ümumiləşdirin və dəmirin xassələrini və tətbiqini nəzərdən keçirin;
• dəmirin kimyəvi xassələrini öyrənmək üçün cütlükdə müstəqil tədqiqat işlərini təşkil etmək;
• dərsdə şagirdlərin qarşılıqlı nəzarətini təşkil etmək.

Dərsin növü: yeni material öyrənmək.

Reagentlər və avadanlıqlar:

• dəmir (toz, boşqab, kağız klipi),
• kükürd,
• xlorid turşusu,
• mis (II) sulfat
• dəmir kristal qəfəs,
• oyun afişaları,
• maqnit,
• mövzu ilə bağlı illüstrasiyalar seçimi,
• sınaq boruları,
• spirt lampası,
• matçlar,
• yanan maddələrin yandırılması üçün qaşıq,
• coğrafi xəritələr.

Dərsin strukturu

1. Giriş hissəsi.
2. Yeni materialın öyrənilməsi.
3. Ev tapşırığı mesajı.
4. Öyrənilən materialın konsolidasiyası.

Dərslər zamanı

1. Giriş hissəsi

Təşkilat vaxtı.

Tələbələrin mövcudluğunun yoxlanılması.

Dərs mövzusu mesajı. Mövzunu lövhəyə və şagirdlərin dəftərlərinə qeyd edin.

2. Yeni materialın öyrənilməsi

- Sizcə bugünkü dərsimizin mövzusu nə olacaq?

1. Dəmirin görünüşü bəşər sivilizasiyasında Dəmir dövrünün başlanğıcını qoydu.

Qədim insanlar hələ filizdən necə çıxarılacağını bilmədiklərində dəmiri haradan almışdılar? Şumer dilindən tərcümə edilən dəmir “göydən enmiş, səmavi” metaldır. Bəşəriyyətin qarşılaşdığı ilk dəmir meteoritlərdən alınan dəmir idi. “Dəmir daşların göydən düşməsi” ilk dəfə 1775-ci ildə rus alimi P.S. Sankt-Peterburqa 600 kq ağırlığında yerli dəmir meteorit blokunu gətirən saray. Ən böyük dəmir meteorit 1920-ci ildə Cənubi-Qərbi Afrikada tapılmış, çəkisi təxminən 60 ton olan “Qoba” meteoritidir.Gəlin Tutanxamonun məzarını xatırlayaq: qızıl, qızıl. Möhtəşəm iş ləzzət verir, parlaqlıq gözləri qamaşdırır. Amma K.Kerramın “Tanrılar, məzarlar, alimlər” kitabında Tutanxamonun kiçik dəmir gözmuncuğu haqqında yazdıqları budur: “Amulet Misirin ən qədim məhsullarından biridir və ... demək olar ki, tutumu ilə dolu bir məzarda. qızıl, mədəniyyət tarixi baxımından ən böyük dəyərə malik olan bu təvazökar tapıntı idi”. Fironun məqbərəsində yalnız bir neçə dəmir əşya tapıldı, onların arasında tanrı Horusun dəmir gözmuncuğu, dəmir bıçaqlı və qızıl saplı kiçik bir xəncər və kiçik bir dəmir taburet "Urs" var.

Alimlərin fikrincə, dəmir-polad sənayesinin mənşəyi məhz Het tayfalarının yaşadığı Kiçik Asiya ölkələri olmuşdur. Dəmir Avropaya Kiçik Asiyadan artıq eramızdan əvvəl 1-ci minillikdə gəlib; Avropada dəmir dövrü belə başladı.

Məşhur damask poladı (və ya damask poladı) Şərqdə Aristotelin dövründə (e.ə. IV əsr) hazırlanmışdır. Lakin onun istehsal texnologiyası əsrlər boyu gizli saxlanılırdı.

Fərqli bir kədər xəyal etdim
Boz Şam poladı haqqında.
Mən poladın necə sərtləşdiyini gördüm
Gənc qullardan biri kimi
Onu seçdilər, yedizdirdilər,
Beləliklə, onun əti güc qazansın.
Son tarixini gözlədi
Və sonra qırmızı-isti bıçaq
Əzələ ətinə qərq oldular,
Hazır bıçaq çıxarıldı.
Poladdan güclü, Şərq görmədi,
Poladdan güclü və kədərdən acı.

Şam poladı çox yüksək sərtliyə və elastikliyə malik bir polad olduğundan, ondan hazırlanan məmulatlar itiləndikdə kütləşməmək qabiliyyətinə malikdir. Rus metallurq P.P. damask poladının sirrini açıb. Anosov. O, müəyyən temperatura qədər qızdırılan texniki yağın xüsusi məhlulunda isti poladı çox yavaş-yavaş soyudu; Soyutma prosesi zamanı polad döyülmüşdür.

(Şəkillərin nümayişi.)

Dəmir gümüşü-boz metaldır	Dəmir gümüşü-boz metaldır
Bu dırnaqlar dəmirdən hazırlanır	Polad avtomobil sənayesində istifadə olunur
Polad tibbi alətlərin hazırlanmasında istifadə olunur	Polad lokomotivlərin istehsalı üçün istifadə olunur
	Bütün metallar korroziyaya məruz qalır
Bütün metallar korroziyaya məruz qalır

2. PSHEM-də dəmirin yeri.

PSCEM-də dəmirin mövqeyini, nüvənin yükünü və atomda elektronların paylanmasını öyrənirik.

3. Dəmirin fiziki xassələri.

– Dəmirin hansı fiziki xüsusiyyətlərini bilirsiniz?

Dəmir, ərimə nöqtəsi 1539 o C olan gümüşü-ağ metaldır. Çox çevikdir, ona görə də asanlıqla işlənir, döyülür, yuvarlanır, ştamplanır. Dəmir maqnitləşmə və maqnitsizləşmə qabiliyyətinə malikdir, buna görə də müxtəlif elektrik maşınlarında və cihazlarında elektromaqnit nüvələri kimi istifadə olunur. İstilik və mexaniki üsullarla, məsələn, sərtləşmə və yuvarlanma ilə daha çox güc və sərtlik verilə bilər.

Kimyəvi cəhətdən təmiz və ticari cəhətdən təmiz dəmir var. Texniki cəhətdən təmiz dəmir mahiyyətcə aşağı karbonlu poladdır, tərkibində 0,02-0,04% karbon, hətta daha az oksigen, kükürd, azot və fosfor var. Kimyəvi cəhətdən təmiz dəmir 0,01%-dən az çirkləri ehtiva edir. Kimyəvi cəhətdən təmiz dəmir - gümüşü-boz, parlaq metal, görünüşünə görə platinə çox bənzəyir. Kimyəvi cəhətdən təmiz dəmir korroziyaya davamlıdır (korroziyanın nə olduğunu xatırlayın? Aşındırıcı dırnağın nümayişi) və turşulara yaxşı müqavimət göstərir. Lakin cüzi miqdarda çirklər onu bu qiymətli xüsusiyyətlərdən məhrum edir.

4. Dəmirin kimyəvi xassələri.

Metalların kimyəvi xassələri haqqında biliklərinizə əsaslanaraq, dəmirin hansı kimyəvi xassələrə malik olacağını düşünürsünüz?

Təcrübələrin nümayişi.

• Dəmirin kükürdlə qarşılıqlı təsiri.

Praktik iş.

• Dəmirin xlorid turşusu ilə qarşılıqlı təsiri.
• Dəmirin mis (II) sulfatla qarşılıqlı təsiri.

5. Dəmirdən istifadə.

Suallar üzrə söhbət:

– Sizcə, dəmirin təbiətdə paylanması necədir?

Dəmir təbiətdə ən çox yayılmış elementlərdən biridir. Yer qabığında onun kütlə payı 5,1% təşkil edir, bu göstəriciyə görə o, oksigen, silikon və alüminiumdan sonra ikinci yerdədir. Spektr analizi ilə müəyyən edildiyi kimi, göy cisimlərində də çoxlu dəmir var. Luna avtomatik stansiyası tərəfindən çatdırılan Ay torpağından nümunələrdə dəmir oksidləşməmiş vəziyyətdə tapıldı.

Dəmir filizləri Yer üzündə kifayət qədər geniş yayılmışdır. Uralsdakı dağların adları özləri üçün danışır: Vysokaya, Magnitnaya, Zheleznaya. Aqrokimyaçılar torpaqlarda dəmir birləşmələrini tapırlar.

– Dəmir təbiətdə hansı formada olur?

Dəmir əksər süxurların tərkib hissəsidir. Dəmir əldə etmək üçün tərkibində 30-70% və ya daha çox olan dəmir filizlərindən istifadə olunur. Əsas dəmir filizləri bunlardır: maqnetit - Fe 3 O 4 tərkibində 72% dəmir var, yataqlar Cənubi Uralda, Kursk maqnit anomaliyasında tapılır; hematit - Fe 2 O 3 65% -ə qədər dəmir ehtiva edir, belə yataqlar Krivoy Roq bölgəsində olur; limonit – Fe 2 O 3 * nH 2 O 60%-ə qədər dəmir ehtiva edir, yataqlar Krımda tapılır; pirit - FeS 2 təxminən 47% dəmir ehtiva edir, Uralda yataqlar tapılır. (Kontur xəritələri ilə işləmək).

– İnsan və bitkilərin həyatında dəmirin rolu nədir?

Biokimyaçılar dəmirin bitkilərin, heyvanların və insanların həyatında mühüm rolunu kəşf ediblər. Hemoqlobin adlı son dərəcə mürəkkəb üzvi birləşmənin bir hissəsi olan dəmir bu maddənin qırmızı rəngini təyin edir, bu da insan və heyvan qanının rəngini təyin edir. Yetkin bir insanın bədənində 3 q saf dəmir var, bunun 75% -i hemoglobinin bir hissəsidir. Hemoqlobinin əsas rolu oksigeni ağciyərlərdən toxumalara, əks istiqamətdə isə CO 2 daşımaqdır.

Bitkilərin də dəmirə ehtiyacı var. Sitoplazmanın bir hissəsidir və fotosintez prosesində iştirak edir. Dəmir olmayan bir substratda yetişdirilən bitkilərin ağ yarpaqları var. Substrata kiçik bir dəmir əlavə edilir və yaşıl olurlar. Üstəlik, ağ təbəqəni dəmir olan duz məhlulu ilə sürtməyə dəyər və tezliklə ləkələnmiş sahə yaşıl olur.

Beləliklə, eyni səbəbdən - şirələrdə və toxumalarda dəmirin olması - bitkilərin yarpaqları şən yaşıl olur və insanın yanaqları parlaq şəkildə qızarır.

Bəşəriyyət tərəfindən istifadə edilən metalların təxminən 90%-i dəmir əsaslı ərintilərdir. Dünyada çoxlu dəmir əridilir, digər metalları demirəm, alüminiumdan təxminən 50 dəfə çoxdur. Dəmir əsaslı ərintilər universal, texnoloji cəhətdən inkişaf etmiş, əlçatan və ucuzdur. Dəmir hələ uzun müddət sivilizasiyanın təməli olacaq.

3. Ev materialını göndərin

14, məs. № 6, 8, 9 (O.S.Qabrielyanın “Kimya 9”, 2003-cü il dərsliyi üçün iş dəftəri əsasında).

4. Öyrənilən materialın konsolidasiyası

1. Lövhədə yazılmış istinad diaqramından istifadə edərək bir nəticə çıxarın: dəmir nədir və onun xüsusiyyətləri nədir?
2. Qrafik diktə (əvvəlcədən düz xətt çəkilmiş, 8 seqmentə bölünmüş və imla suallarına uyğun nömrələnmiş kağız vərəqləri hazırlayın. Düzgün hesab edilən mövqenin nömrəsini seqmentdə “^” işarəsi ilə qeyd edin).

Seçim 1.

1. Dəmir reaktiv qələvi metaldır.
2. Dəmir döymək asandır.
3. Dəmir bürünc ərintinin bir hissəsidir.
4. Dəmir atomunun xarici enerji səviyyəsində 2 elektron var.
5. Dəmir seyreltilmiş turşularla reaksiya verir.
6. Halojenlərlə +2 oksidləşmə vəziyyəti ilə halidlər əmələ gətirir.
7. Dəmir oksigenlə qarşılıqlı təsir göstərmir.
8. Dəmir ərimiş dəmir duzunun elektrolizi ilə əldə edilə bilər.

1	2	3	4	5	6	7	8

Seçim 2.

1. Dəmir gümüşü-ağ metaldır.
2. Dəmir maqnitlənmə qabiliyyətinə malik deyil.
3. Dəmir atomları oksidləşdirici xüsusiyyətlərə malikdir.
4. Dəmir atomunun xarici enerji səviyyəsində 1 elektron var.
5. Dəmir misi duzlarının məhlullarından sıxışdırır.
6. Halojenlərlə +3 oksidləşmə dərəcəsi olan birləşmələr əmələ gətirir.
7. Sülfürik turşunun məhlulu ilə dəmir (III) sulfat əmələ gətirir.
8. Dəmir korroziyaya uğramır.

1	2	3	4	5	6	7	8

Tapşırığı yerinə yetirdikdən sonra tələbələr işlərini mübadilə edir və yoxlayırlar (işlərin cavabları lövhədə asılır, yaxud proyektor vasitəsilə göstərilir).

İşarələmə meyarları:

• “5” – 0 səhv,
• “4” – 1-2 səhv,
• “3” – 3-4 səhv,
• "2" - 5 və ya daha çox səhv.

İstifadə olunmuş Kitablar

1. Qabrielyan O.S. Kimya 9 sinif. – M.: Bustard, 2001.
2. Qabrielyan O.S. Müəllimlər üçün kitab. – M.: Bustard, 2002.
3. Qabrielyan O.S. Kimya 9 sinif. İş dəftəri. – M.: Bustard, 2003.
4. Təhsil sənayesi. Məqalələr toplusu. Məsələ 3. – M.: MGIU, 2002.
5. Malışkina V. Əyləncəli kimya. – Sankt-Peterburq, “Triqon”, 2001.
6. Proqram təminatı və metodik materiallar. Kimya 8-11 sinif. – M.: Bustard, 2001.
7. Stepin B.D., Alikberova L.Yu. Evdə oxumaq üçün kimya üzrə kitab. – M.: Kimya, 1995.
8. Kimya dərsinə gedirəm. Müəllimlər üçün kitab. – M.: “Birinci sentyabr”, 2000.

Proqramlar

Siz bunu bilirsiz?

Dəmir - həyatın ən vacib elementlərindən biridir. Qanın tərkibində dəmir var və məhz bu qanın rəngini, həmçinin onun əsas xüsusiyyətini - oksigeni bağlamaq və buraxmaq qabiliyyətini müəyyən edir. Bu qabiliyyət, hemoglobin molekulunun tərkib hissəsi olan kompleks bir birləşmə - heme tərəfindən malikdir. Vücudumuzda hemoglobindən əlavə, əzələlərdə oksigeni saxlayan bir protein olan miyoqlobində dəmir də var. Dəmir tərkibli fermentlər də var.

Hindistanda Dehli yaxınlığında, yaşı təxminən 2800 il olsa da, ən kiçik pas zərrəsi olmayan bir dəmir sütun var. Bu, təxminən yeddi metr hündürlüyündə və 6,5 ton ağırlığında olan məşhur Kutub Sütunudur.Sütunun üzərindəki kitabə onun 9-cu əsrdə ucaldıldığını göstərir. e.ə e. Dəmirin paslanması - dəmir metahidroksidin əmələ gəlməsi onun havadakı rütubət və oksigenlə qarşılıqlı əlaqəsi ilə bağlıdır.

Lakin bu reaksiya dəmirdə müxtəlif çirklər, ilk növbədə karbon, silisium və kükürd olmadıqda baş vermir. Sütun çox təmiz metaldan hazırlanmışdı: sütundakı dəmir 99,72% olduğu ortaya çıxdı. Bu, onun davamlılığını və korroziyaya davamlılığını izah edir.

1934-cü ildə Mining Journal-da “Torpaqda paslanma yolu ilə dəmir və poladın təkmilləşdirilməsi” məqaləsi çıxdı. Dəmirin torpaqda paslanaraq polada çevrilməsi üsulu qədim zamanlardan insanlara məlumdur. Məsələn, Qafqazdakı çərkəzlər dəmir zolaqları torpağa basdırırdılar və 10-15 ildən sonra onu qazaraq ondan qılınc düzəldirlər ki, hətta silah lüləsini, qalxanını və ya düşmən sümüklərini kəsə bilirdilər.

Hematit

Hematit və ya qırmızı dəmir filizi – dövrümüzün əsas metalının əsas filizi – dəmir. Tərkibindəki dəmirin miqdarı 70%-ə çatır. Hematit çoxdan məlumdur. Babildə və Qədim Misirdə zərgərlikdə, möhürlərin hazırlanmasında istifadə olunurdu və xalsedonla birlikdə oyma daş kimi sevimli material kimi xidmət edirdi. Makedoniyalı İsgəndərin hematitlə bəzədilmiş bir üzük var idi və onun fikrincə, onu döyüşdə toxunulmaz edir. Qədim dövrlərdə və orta əsrlərdə hematit qanı dayandıran dərman kimi tanınırdı. Bu mineralın tozu qədim zamanlardan qızıl və gümüş əşyalar üçün istifadə edilmişdir.

Mineralın adı yunan dilindən gəlir təfərrüatlar- bu mineralın tozunun albalı və ya mum-qırmızı rəngi ilə əlaqəli qan.

Mineralın vacib bir xüsusiyyəti, rəngi davamlı olaraq saxlamaq və onu ən azı kiçik bir hematit qarışığı olan digər minerallara köçürmək qabiliyyətidir. Müqəddəs İsaak Katedralinin qranit sütunlarının çəhrayı rəngi feldispatların rəngidir ki, bu da öz növbəsində incə dispers hematitlə rənglənir. Paytaxtın metro stansiyalarının bəzədilməsində istifadə olunan yəşəm ağacının mənzərəli naxışları, Krımın narıncı və çəhrayı karneliləri, duz təbəqələrindəki mərcan-qırmızı silvit və karnallit təbəqələri - hamısı rəngini hematitlə borcludur.

Qırmızı boya çoxdan hematitdən hazırlanmışdır. 15-20 min il əvvəl hazırlanmış bütün məşhur freskalar - Altamira mağarasının ecazkar bizonu və məşhur Cape mağarasının mamontları qəhvəyi dəmir oksidləri və hidroksidlərindən hazırlanmışdır.

Maqnetit

Maqnetit və ya maqnit dəmir filizi – 72% dəmir olan mineral. Bu, ən zəngin dəmir filizidir. Bu mineralın diqqətəlayiq cəhəti onun təbii maqnitliyidir - onun kəşf edildiyi xüsusiyyət.

Romalı alim Plininin bildirdiyinə görə, maqnetit yunan çobanı Maqnesin adını daşıyır. Maqnes sürüsünü çayın üstündəki təpənin yaxınlığında otardı. Thessaly'de hindu. Birdən ucluğu dəmirdən olan, mismarlı sandallı əsa bərk boz daşdan düzəldilmiş dağ tərəfindən özünə tərəf dartıldı. Mineral maqnetit öz növbəsində maqnit, maqnit sahəsi və Aristotelin dövründən bu günə qədər yaxından öyrənilən maqnitizmin bütün sirli fenomeninə adını verdi.

Bu mineralın maqnit xüsusiyyətləri bu gün də, ilk növbədə yataqların axtarışı üçün istifadə olunur. Kursk Maqnit Anomaliyasının (KMA) ərazisində unikal dəmir yataqları belə aşkar edilmişdir. Mineral ağırdır: alma ölçüsündə olan maqnetit nümunəsinin çəkisi 1,5 kq-dır.

Qədim dövrlərdə maqnetit hər cür müalicəvi xüsusiyyətlərə və möcüzələr yaratmaq qabiliyyətinə sahib idi. Yaralardan metal çıxarmaq üçün istifadə olunurdu və İvan Dəhşətli digər daşlarla birlikdə xəzinələri arasında onun qeyri-adi kristallarını saxlayırdı.

Pirit atəşə bənzər bir mineraldır

Pirit - o minerallardan biri ki, onu gördükdə: "Həqiqətən belə olub?" Əl istehsalı məhsullarda, pirit kristallarında bizi heyrətləndirən ən yüksək kəsmə və cilalama sinfinin təbiətin səxavətli hədiyyəsi olduğuna inanmaq çətindir.

Pirit adını yunanca "pyros" - yanğın sözündən götürür, bu da polad əşyalarla toqquşduqda qığılcım çıxarma xüsusiyyəti ilə əlaqələndirilir. Bu gözəl mineral qızılı rəngi və demək olar ki, həmişə aydın kənarlarında parlaq parıltısı ilə heyran edir. Xüsusiyyətlərinə görə, pirit qədim dövrlərdən bəri tanınır və qızıl epidemiyaları zamanı kvars damarında pirit parıldamaları birdən çox isti baş çevirdi. İndi də daş həvəskarları tez-tez piriti qızılla səhv salırlar.

Pirit hər yerdə yayılmış mineraldır: o, maqmadan, buxarlardan və məhlullardan, hətta çöküntülərdən hər dəfə xüsusi forma və birləşmələrdə əmələ gəlir. Bir neçə onilliklər ərzində şaxtaya düşən şaxtaçının cəsədinin piritə çevrildiyi məlum bir hadisə var. Piritdə çoxlu dəmir var - 46,5%, lakin onun çıxarılması bahalı və sərfəli deyil.

Dəmir tanınmış kimyəvi elementdir. Orta kimyəvi aktivliyə malik metallara aiddir. Bu yazıda dəmirin xüsusiyyətlərinə və istifadəsinə baxacağıq.

Təbiətdə yayılma

Dəmir ehtiva edən kifayət qədər çox sayda mineral var. Hər şeydən əvvəl maqnitdir. Yetmiş iki faiz dəmirdən ibarətdir. Onun kimyəvi formulu Fe 3 O 4-dür. Bu minerala maqnit dəmir filizi də deyilir. Açıq boz rəngə malikdir, bəzən tünd boz, hətta qara, metal parıltı ilə. MDB ölkələri arasında onun ən böyük yatağı Uralsda yerləşir.

Yüksək dəmir tərkibli növbəti mineral hematitdir - bu elementin yetmiş faizindən ibarətdir. Onun kimyəvi formulu Fe 2 O 3-dir. Buna qırmızı dəmir filizi də deyilir. Qırmızı-qəhvəyidən qırmızı-boz rəngə qədər bir rəngə malikdir. MDB ölkələrində ən böyük yataq Krivoy Roqda yerləşir.

Tərkibində dəmir olan üçüncü mineral limonitdir. Burada dəmir ümumi kütlənin altmış faizini təşkil edir. Bu kristal hidratdır, yəni su molekulları onun kristal qəfəsinə toxunur, kimyəvi formulu Fe 2 O 3 .H 2 O. Adından da göründüyü kimi, bu mineral sarı-qəhvəyi, bəzən qəhvəyi rəngə malikdir. Təbii oxranın əsas komponentlərindən biridir və piqment kimi istifadə olunur. Buna qəhvəyi dəmir filizi də deyilir. Ən böyük yerlər Krım və Uraldır.

Spar dəmir filizi adlanan Sideritin tərkibində qırx səkkiz faiz dəmir var. Onun kimyəvi formulu FeCO3-dür. Onun strukturu heterojendir və bir-birinə bağlı müxtəlif rəngli kristallardan ibarətdir: boz, solğun yaşıl, boz-sarı, qəhvəyi-sarı və s.

Təbiətdə yüksək dəmir tərkibinə malik olan sonuncu tez-tez rast gəlinən mineral piritdir. Aşağıdakı kimyəvi formulaya malikdir: FeS 2. Tərkibində ümumi kütlənin qırx altı faizi dəmir var. Kükürd atomları sayəsində bu mineral qızılı-sarı rəngə malikdir.

Müzakirə olunan mineralların çoxu təmiz dəmir əldə etmək üçün istifadə olunur. Bundan əlavə, hematit təbii daşlardan zərgərlik istehsalında istifadə olunur. Pirit daxilolmaları lapis lazuli zərgərliklərində ola bilər. Bundan əlavə, dəmir canlı orqanizmlərdə təbiətdə olur - bu, hüceyrələrin ən vacib komponentlərindən biridir. Bu mikroelement insan orqanizminə kifayət qədər miqdarda verilməlidir. Dəmirin müalicəvi xüsusiyyətləri əsasən bu kimyəvi elementin hemoglobinin əsasını təşkil etməsi ilə bağlıdır. Buna görə də, ferrumun istifadəsi qanın vəziyyətinə və buna görə də bütün bədənə yaxşı təsir göstərir.

Dəmir: fiziki və kimyəvi xassələri

Gəlin bu iki böyük hissəyə ardıcıllıqla baxaq. dəmir onun görünüşü, sıxlığı, ərimə nöqtəsi və s.. Yəni fizika ilə əlaqəli olan bir maddənin bütün fərqli xüsusiyyətləri. Dəmirin kimyəvi xüsusiyyətləri onun digər birləşmələrlə reaksiya vermə qabiliyyətidir. Birincilərdən başlayaq.

Dəmirin fiziki xüsusiyyətləri

Normal şəraitdə təmiz formada bərkdir. Gümüş-boz rəngə və açıq metal parıltıya malikdir. Dəmirin mexaniki xüsusiyyətlərinə dörd (orta) bir sərtlik səviyyəsi daxildir. Dəmir yaxşı elektrik və istilik keçiriciliyinə malikdir. Son xüsusiyyəti soyuq otaqda dəmir əşyaya toxunmaqla hiss etmək olar. Bu material istiliyi tez ötürdüyü üçün qısa müddət ərzində onun çox hissəsini dərinizdən çıxarır, buna görə də soyuqluq hiss edirsiniz.

Məsələn, ağaca toxunsanız, onun istilik keçiriciliyinin daha aşağı olduğunu görəcəksiniz. Dəmirin fiziki xüsusiyyətlərinə ərimə və qaynama nöqtələri daxildir. Birincisi 1539 dərəcə Selsi, ikincisi 2860 dərəcədir. Dəmirin xarakterik xüsusiyyətlərinin yaxşı çeviklik və ərimə qabiliyyəti olduğu qənaətinə gələ bilərik. Ancaq bu, hamısı deyil.

Həmçinin, dəmirin fiziki xüsusiyyətlərinə onun ferromaqnetizmi daxildir. Bu nədir? Maqnit xüsusiyyətlərini hər gün praktiki nümunələrdə müşahidə edə bildiyimiz dəmir, belə unikal fərqli xüsusiyyətə malik olan yeganə metaldır. Bu, bu materialın bir maqnit sahəsinin təsiri altında maqnitləşmə qabiliyyətinə malik olması ilə izah olunur. Və sonuncunun fəaliyyəti bitdikdən sonra maqnit xassələri yenicə formalaşmış dəmir uzun müddət maqnit olaraq qalır. Bu hadisəni onunla izah etmək olar ki, bu metalın strukturunda hərəkət edə bilən çoxlu sərbəst elektronlar var.

Kimyəvi baxımdan

Bu element orta aktivliyə malik metallara aiddir. Lakin dəmirin kimyəvi xassələri bütün digər metallar üçün xarakterikdir (elektrokimyəvi sıralarda hidrogenin sağında olanlar istisna olmaqla). Bir çox sinif maddələrlə reaksiya verə bilir.

Sadə olanlardan başlayaq

Ferrum oksigen, azot, halogenlər (yod, brom, xlor, flüor), fosfor və karbonla qarşılıqlı təsir göstərir. Nəzərə alınacaq ilk şey oksigenlə reaksiyalardır. Dəmir yandırıldıqda onun oksidləri əmələ gəlir. Reaksiya şərtlərindən və iki iştirakçı arasındakı nisbətlərdən asılı olaraq, onlar dəyişə bilər. Bu növ qarşılıqlı təsirə misal olaraq aşağıdakı reaksiya tənliklərini vermək olar: 2Fe + O 2 = 2FeO; 4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3; 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4. Və dəmir oksidinin xüsusiyyətləri (həm fiziki, həm də kimyəvi) növündən asılı olaraq müxtəlif ola bilər. Bu cür reaksiyalar yüksək temperaturda baş verir.

Növbəti şey azotla qarşılıqlı əlaqədir. Həm də yalnız istilik şəraitində baş verə bilər. Əgər altı mol dəmir və bir mol azot götürsək, iki mol dəmir nitridi alırıq. Reaksiya tənliyi belə görünəcək: 6Fe + N 2 = 2Fe 3 N.

Fosforla qarşılıqlı əlaqədə olduqda fosfid əmələ gəlir. Reaksiyanı həyata keçirmək üçün aşağıdakı komponentlər lazımdır: üç mol ferrum üçün - bir mol fosfor, nəticədə bir mol fosfid əmələ gəlir. Tənliyi aşağıdakı kimi yazmaq olar: 3Fe + P = Fe 3 P.

Bundan əlavə, sadə maddələrlə reaksiyalar arasında kükürdlə qarşılıqlı əlaqəni də ayırd etmək olar. Bu halda sulfid əldə etmək olar. Bu maddənin formalaşması prosesinin baş vermə prinsipi yuxarıda təsvir edilənlərə bənzəyir. Yəni əlavə reaksiya meydana gəlir. Bu cür bütün kimyəvi qarşılıqlı təsirlər xüsusi şərtlər, əsasən yüksək temperatur, daha az tez-tez katalizatorlar tələb edir.

Dəmir və halogenlər arasındakı reaksiyalar kimya sənayesində də yaygındır. Bunlar xlorlaşdırma, bromlaşdırma, yodlaşdırma, flüorlaşdırmadır. Reaksiyaların adlarından aydın olduğu kimi, bu, müvafiq olaraq xlorid/bromid/iyodid/ftorid yaratmaq üçün dəmir atomlarına xlor/brom/yod/ftor atomlarının əlavə edilməsi prosesidir. Bu maddələr müxtəlif sənaye sahələrində geniş istifadə olunur. Bundan əlavə, ferrum yüksək temperaturda silikonla birləşməyə qadirdir. Dəmirin müxtəlif kimyəvi xüsusiyyətlərinə görə, kimya sənayesində tez-tez istifadə olunur.

Dəmir və mürəkkəb maddələr

Sadə maddələrdən molekulları iki və ya daha çox müxtəlif kimyəvi elementdən ibarət olanlara keçirik. Qeyd etmək lazım olan ilk şey ferrumun su ilə reaksiyasıdır. Dəmirin əsas xüsusiyyətləri burada ortaya çıxır. Su qızdırıldıqda dəmirlə birlikdə əmələ gəlir (eyni su ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda hidroksid, başqa sözlə əsas əmələ gəldiyi üçün belə adlanır). Beləliklə, hər iki komponentdən bir mol götürsəniz, dəmir dioksid və hidrogen kimi maddələr kəskin qoxu olan bir qaz şəklində - həm də birdən bir molar nisbətdə əmələ gəlir. Bu tip reaksiya üçün tənliyi aşağıdakı kimi yazmaq olar: Fe + H 2 O = FeO + H 2. Bu iki komponentin qarışdırıldığı nisbətlərdən asılı olaraq dəmir di- və ya trioksid əldə edilə bilər. Bu maddələrin hər ikisi kimya sənayesində çox yayılmışdır və bir çox digər sənaye sahələrində də istifadə olunur.

Turşular və duzlarla

Dəmir metalların elektrokimyəvi aktivlik seriyasında hidrogenin solunda yerləşdiyi üçün bu elementi birləşmələrdən sıxışdırmağa qadirdir. Buna misal olaraq turşuya dəmir əlavə edildikdə müşahidə oluna bilən yerdəyişmə reaksiyasını göstərmək olar. Məsələn, orta konsentrasiyalı dəmir və sulfat turşusunu (həmçinin sulfat turşusu kimi tanınır) bərabər molyar nisbətdə qarışdırsanız, nəticə bərabər molar nisbətdə dəmir (II) sulfat və hidrogen olur. Belə reaksiyanın tənliyi belə olacaq: Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2.

Duzlarla qarşılıqlı əlaqədə olduqda, dəmirin azaldıcı xüsusiyyətləri görünür. Yəni daha az aktiv metalı duzdan təcrid etmək üçün istifadə oluna bilər. Məsələn, bir mol və eyni miqdarda dəmir götürsəniz, eyni molar nisbətdə dəmir (II) sulfat və saf mis əldə edə bilərsiniz.

Orqanizm üçün əhəmiyyəti

Yer qabığında ən çox yayılmış kimyəvi elementlərdən biri dəmirdir. Biz artıq buna baxmışıq, indi bioloji baxımdan yanaşaq. Ferrum həm hüceyrə səviyyəsində, həm də bütün orqanizm səviyyəsində çox vacib funksiyaları yerinə yetirir. Əvvəla, dəmir hemoglobin kimi zülalın əsasını təşkil edir. Qan vasitəsilə oksigenin ağciyərlərdən bütün toxumalara, orqanlara, bədənin hər bir hüceyrəsinə, ilk növbədə beynin neyronlarına daşınması üçün lazımdır. Buna görə də, dəmirin faydalı xüsusiyyətləri çox qiymətləndirilə bilməz.

Qan əmələ gəlməsinə təsir etməklə yanaşı, dəmir tiroid bezinin tam işləməsi üçün də vacibdir (bunun üçün bəzilərinin inandığı kimi təkcə yod tələb olunmur). Dəmir həmçinin hüceyrədaxili maddələr mübadiləsində iştirak edir və immuniteti tənzimləyir. Ferrum həmçinin qaraciyər hüceyrələrində xüsusilə böyük miqdarda olur, çünki zərərli maddələri zərərsizləşdirməyə kömək edir. Həm də bədənimizdəki bir çox növ fermentin əsas komponentlərindən biridir. Bir insanın gündəlik pəhrizində bu mikroelementin on ilə iyirmi milliqram arasında olması lazımdır.

Dəmirlə zəngin qidalar

Onların çoxu var. Onlar həm bitki, həm də heyvan mənşəlidir. Bunlardan birincisi dənli bitkilər, paxlalılar, dənli bitkilər (xüsusilə qarabaşaq yarması), alma, göbələk (ağ), quru meyvələr, itburnu, armud, şaftalı, avokado, balqabaq, badam, xurma, pomidor, brokoli, kələm, qaragilə, böyürtkən, kərəviz, s. ikincilər qaraciyər və ətdir. Dəmirlə zəngin qidaların istehlakı hamiləlik dövründə xüsusilə vacibdir, çünki inkişaf edən dölün cəsədi tam böyümə və inkişaf üçün bu mikroelementdən çox miqdarda tələb edir.

Bədəndə dəmir çatışmazlığının əlamətləri

Bədənə çox az ferrumun daxil olmasının simptomları yorğunluq, əllərin və ayaqların daimi donması, depressiya, saç və dırnaqların kövrəkliyi, zehni fəaliyyətin azalması, həzm pozğunluqları, aşağı performans və tiroid funksiyasının pozulmasıdır. Bu simptomlardan bir neçəsini görsəniz, pəhrizinizdə dəmir olan qidaların miqdarını artırmağa və ya dəmir ehtiva edən vitaminlər və ya pəhriz əlavələri almağa dəyər ola bilər. Bu simptomlardan hər hansı birini çox kəskin hiss edirsinizsə, həkimə də müraciət etməlisiniz.

Sənayedə dəmirdən istifadə

Dəmirin istifadəsi və xüsusiyyətləri bir-biri ilə sıx bağlıdır. Ferromaqnit təbiətinə görə ondan maqnitlər hazırlanır - həm məişət məqsədləri üçün daha zəif olanlar (suvenir soyuducu maqnitləri və s.), həm də sənaye məqsədləri üçün daha güclülər. Sözügedən metal yüksək möhkəmliyə və sərtliyə malik olduğuna görə qədim zamanlardan silah, zireh və digər hərbi və məişət alətlərinin hazırlanmasında istifadə edilmişdir. Yeri gəlmişkən, hətta Qədim Misirdə də xassələri adi metaldan daha üstün olan meteorit dəmiri məlum idi. Bu xüsusi dəmir Qədim Romada da istifadə olunurdu. Ondan elit silahlar hazırlanırdı. Meteorit metaldan hazırlanmış qalxan və ya qılınc yalnız çox zəngin və nəcib bir adama məxsus ola bilərdi.

Ümumiyyətlə, bu məqalədə nəzərdən keçirdiyimiz metal bu qrupdakı bütün maddələr arasında ən çox yönlüdür. İlk növbədə ondan həm sənayedə, həm də məişətdə lazım olan hər cür məhsulların istehsalında istifadə olunan polad və çuqun hazırlanır.

Çuqun dəmir və karbonun bir ərintisidir, sonuncunun tərkibində 1,7 ilə 4,5 faiz arasındadır. İkincisi 1,7 faizdən azdırsa, bu cür ərintiyə polad deyilir. Tərkibində təxminən 0,02 faiz karbon varsa, bu, artıq adi texniki dəmirdir. Alaşımda karbonun olması ona daha çox güc, istilik müqaviməti və pas müqaviməti vermək üçün lazımdır.

Bundan əlavə, polad çirkləri kimi bir çox digər kimyəvi elementləri ehtiva edə bilər. Buraya manqan, fosfor və silikon daxildir. Həmçinin, xrom, nikel, molibden, volfram və bir çox başqa kimyəvi elementlər bu cür ərintilərə müəyyən keyfiyyətlər vermək üçün əlavə edilə bilər. Transformator poladları kimi çox miqdarda silikon (təxminən dörd faiz) olan polad növləri istifadə olunur. Tərkibində çoxlu manqan olanlar (on iki-on dörd faizə qədər) dəmir yolları, dəyirmanlar, qırıcılar və hissələri tez aşınmaya məruz qalan digər alətlər üçün hissələrin istehsalında istifadə olunur.

Molibden ərintinin istiliyədavamlı olması üçün əlavə edilir, belə poladlar alət poladları kimi istifadə olunur. Bundan əlavə, gündəlik həyatda bıçaq və digər məişət alətləri şəklində məşhur olan və tez-tez istifadə olunan paslanmayan poladları əldə etmək üçün ərintiyə xrom, nikel və titan əlavə etmək lazımdır. Zərbəyə davamlı, yüksək dayanıqlı, çevik polad əldə etmək üçün ona vanadium əlavə etmək kifayətdir. Tərkibinə niobium əlavə etməklə korroziyaya və kimyəvi cəhətdən aqressiv maddələrə qarşı yüksək müqavimət əldə etmək olar.

Məqalənin əvvəlində qeyd olunan mineral maqnetit sərt disklər, yaddaş kartları və bu tip digər cihazların istehsalı üçün lazımdır. Maqnit xüsusiyyətlərinə görə dəmir transformatorlarda, mühərriklərdə, elektron məhsullarda və s.-də tapıla bilər. Bundan əlavə, dəmir digər metalların ərintilərinə əlavə edilə bilər ki, onlara daha çox güc və mexaniki sabitlik verilir. Bu elementin sulfatı bağçılıqda zərərvericilərə qarşı mübarizə aparmaq üçün istifadə olunur (mis sulfatla birlikdə).

Onlar suyun təmizlənməsi üçün əvəzolunmazdır. Bundan əlavə, maqnit tozu qara və ağ printerlərdə istifadə olunur. Piritin əsas istifadəsi ondan sulfat turşusu əldə etməkdir. Bu proses laboratoriya şəraitində üç mərhələdə baş verir. Birinci mərhələdə dəmir oksidi və kükürd dioksidi istehsal etmək üçün ferrum pirit yandırılır. İkinci mərhələdə kükürd dioksidin onun trioksidinə çevrilməsi oksigenin iştirakı ilə baş verir. Və son mərhələdə meydana gələn maddə katalizatorların iştirakı ilə keçir və bununla da sulfat turşusu əmələ gəlir.

Dəmir almaq

Bu metal əsasən iki əsas mineraldan hasil edilir: maqnetit və hematit. Bu, dəmirin koks şəklində karbonla birləşmələrindən azaldılması ilə həyata keçirilir. Bu, temperaturu iki min dərəcə Selsiyə çatan yüksək sobalarda edilir. Bundan əlavə, dəmirin hidrogenlə azaldılması üçün bir üsul var. Bunun üçün domna sobasının olması lazım deyil. Bu üsulu həyata keçirmək üçün xüsusi gil götürür, onu əzilmiş filizlə qarışdırır və val sobasında hidrogenlə müalicə edirlər.

Nəticə

Dəmirin xüsusiyyətləri və istifadəsi müxtəlifdir. Bu, bəlkə də həyatımızda ən vacib metaldır. Bəşəriyyətə məlum olan o, o dövrdə bütün alətlərin, eləcə də silahların istehsalı üçün əsas material olan bürüncün yerini tutdu. Polad və çuqun fiziki xassələrinə və mexaniki gərginliyə davamlılığına görə bir çox cəhətdən mis və qalay ərintisindən üstündür.

Bundan əlavə, dəmir planetimizdə bir çox digər metallardan daha çoxdur. yer qabığında demək olar ki, beş faiz təşkil edir. Təbiətdə ən çox yayılmış dördüncü kimyəvi elementdir. Həmçinin, bu kimyəvi element heyvanların və bitkilərin bədəninin normal fəaliyyəti üçün çox vacibdir, ilk növbədə, hemoglobin onun əsasında qurulur. Dəmir vacib iz elementidir, onun istehlakı sağlamlığın qorunması və orqanların normal fəaliyyəti üçün vacibdir. Yuxarıda göstərilənlərə əlavə olaraq, bu, unikal maqnit xüsusiyyətlərinə malik olan yeganə metaldır. Ferrum olmadan həyatımızı təsəvvür etmək mümkün deyil.

Dəmir əsas struktur materialdır. Metal hərfi mənada hər yerdə istifadə olunur - raketlərdən və sualtı qayıqlardan tutmuş bıçaq və işlənmiş dəmir qril bəzəklərinə qədər. Böyük dərəcədə buna təbiətdəki bir element kömək edir. Ancaq əsl səbəb onun gücü və davamlılığıdır.

Bu yazıda biz dəmiri bir metal kimi xarakterizə edəcəyik və onun faydalı fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərini göstərəcəyik. Dəmirin niyə qara metal adlandırıldığını və digər metallardan nə ilə fərqləndiyini ayrıca izah edirik.

Qəribədir ki, dəmirin metal və ya qeyri-metal olması sualı hələ də bəzən yaranır. Dəmir D.I.Mendeleyev cədvəlinin 8-ci qrupunun 4-cü dövrünün elementidir. Molekulyar çəkisi 55,8-dir ki, bu da kifayət qədər yüksəkdir.

Bu gümüşü-boz metaldır, kifayət qədər yumşaq, çevikdir və maqnit xüsusiyyətlərinə malikdir. Əslində, təmiz dəmir çox nadir hallarda tapılır və istifadə olunur, çünki metal kimyəvi cəhətdən aktivdir və müxtəlif reaksiyalara məruz qalır.

Bu video sizə dəmirin nə olduğunu izah edəcək:

Konsepsiya və xüsusiyyətlər

Dəmir adətən az miqdarda çirkləri olan bir ərinti adlanır - 0,8% -ə qədər, metalın demək olar ki, bütün xüsusiyyətlərini saxlayır. Geniş istifadə olunan hətta bu seçim deyil, polad və çuqun. Onlar öz adlarını aldılar - qara metal, dəmir, daha doğrusu, eyni çuqun və polad - filizin rəngi - qara sayəsində.

Bu gün dəmir ərintiləri qara metallar adlanır: polad, çuqun, ferrit, həmçinin manqan və bəzən xrom.

Dəmir çox yayılmış elementdir. Yer qabığındakı tərkibinə görə 4-cü yerdədir, oksigendən aşağıdır və. Yerin nüvəsində dəmirin 86%-i var və yalnız 14%-i mantiyadadır. Dəniz suyunda çox az maddə var - 0,02 mq/l-ə qədər, çay suyunda bir qədər çox - 2 mq/l-ə qədər.

Dəmir tipik bir metaldır və eyni zamanda olduqca aktivdir. Seyreltilmiş və konsentratlaşdırılmış turşularla reaksiya verir, lakin çox güclü oksidləşdirici maddələrin təsiri altında dəmir turşusunun duzlarını yarada bilər. Havada dəmir tez bir zamanda oksid filmi ilə örtülür və sonrakı reaksiyaların qarşısını alır.

Bununla birlikdə, nəm olduqda, boş quruluşa görə daha da oksidləşməyə mane olmayan bir oksid filmi əvəzinə pas görünür. Bu xüsusiyyət, rütubətin mövcudluğunda korroziya, dəmir ərintilərinin əsas çatışmazlığıdır. Qeyd etmək lazımdır ki, çirklər korroziyaya səbəb olur, kimyəvi cəhətdən təmiz metal isə suya davamlıdır.

Vacib parametrlər

Saf metal dəmir olduqca çevikdir, asanlıqla döyülür və tökmək çətindir. Bununla belə, karbonun kiçik çirkləri onun sərtliyini və kövrəkliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Bu keyfiyyət tunc alətlərin dəmir alətlərlə yerdəyişməsinin səbəblərindən biri oldu.

• Dəmir ərintilərini və qədim dünyada məlum olanlardan müqayisə etsək, həm korroziyaya davamlılıq baxımından, həm də davamlılıq baxımından açıqdır. Bununla belə, kütləvi miqyas qalay mədənlərinin tükənməsinə səbəb oldu. -dən əhəmiyyətli dərəcədə az olduğundan, keçmişin metallurqları dəyişdirmə məsələsi ilə qarşılaşdılar. Və dəmir bürüncün yerini aldı. Sonuncu, polad görünəndə tamamilə dəyişdirildi: bürünc sərtlik və elastikliyin belə birləşməsini təmin etmir.
• Dəmir kobaltla dəmir üçlüyü əmələ gətirir. Elementlərin xassələri çox yaxındır, xarici təbəqənin eyni quruluşuna malik analoqlarından daha yaxındır. Bütün metallar əla mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir: onlar asanlıqla emal edilə, yuvarlana, çəkilə, döyülə və möhürlənə bilər. Kobalt dəmirdən daha az reaktiv və korroziyaya daha davamlıdır. Lakin bu elementlərin az bolluğu onların dəmir kimi geniş istifadəsinə imkan vermir.
• İstifadə sahəsinə görə aparatın əsas "rəqibi" dir. Ancaq əslində hər iki material tamamilə fərqli keyfiyyətlərə malikdir. Demək olar ki, dəmir qədər möhkəm deyil, daha az asanlıqla çıxarılır və döyülə bilməz. Digər tərəfdən, metalın çəkisi daha yüngüldür, bu da strukturu daha yüngül edir.

Dəmirin elektrik keçiriciliyi çox orta səviyyədədir, bu göstəricidə alüminium yalnız gümüş və qızıldan sonra ikinci yerdədir. Dəmir ferromaqnitdir, yəni maqnit sahəsi olmadıqda maqnitləşməni saxlayır və maqnit sahəsinə çəkilir.

Bu cür fərqli xüsusiyyətlər tamamilə fərqli tətbiq sahələrinə gətirib çıxarır, buna görə də tikinti materialları çox nadir hallarda, məsələn, alüminium profilin yüngülliyi poladın gücü ilə ziddiyyət təşkil edən mebel istehsalında "döyüşür".

Dəmirin üstünlükləri və mənfi cəhətləri aşağıda müzakirə olunur.

Yaxşı və pis tərəfləri

Dəmirin digər struktur metallarla müqayisədə əsas üstünlüyü onun bolluğu və nisbi əritmə asanlığıdır. Ancaq istifadə olunan dəmir miqdarını nəzərə alsaq, bu çox vacib bir amildir.

Üstünlüklər

Metalın üstünlüklərinə digər keyfiyyətlər də daxildir.

• Elastikliyi qoruyarkən möhkəmlik və sərtlik - kimyəvi cəhətdən təmiz dəmirdən deyil, ərintilərdən danışırıq. Üstəlik, bu keyfiyyətlər polad növündən, istilik müalicəsi üsulundan, istehsal üsulundan və s. asılı olaraq olduqca geniş şəkildə dəyişir.
• Çelik və ferritlərin müxtəlifliyi sözün əsl mənasında hər hansı bir iş üçün material yaratmağa və seçməyə imkan verir - körpü çərçivəsindən kəsici alətə qədər. Çox kiçik çirkləri əlavə etməklə müəyyən xassələri əldə etmək imkanı qeyri-adi böyük üstünlükdür.
• Emal asanlığı müxtəlif növ məhsullar əldə etməyə imkan verir: çubuqlar, borular, formalı məhsullar, şüalar, təbəqə dəmir və s.
• Dəmirin maqnit xüsusiyyətləri elədir ki, metal maqnit ötürücülərinin istehsalında əsas materialdır.
• Ərintilərin dəyəri, əlbəttə ki, tərkibdən asılıdır, lakin daha yüksək güc xüsusiyyətlərinə baxmayaraq, hələ də əksər əlvan ərintilərdən əhəmiyyətli dərəcədə aşağıdır.
• Dəmirin elastikliyi materialı çox yüksək dekorativ imkanlarla təmin edir.

Qüsurlar

Dəmir ərintilərinin mənfi cəhətləri əhəmiyyətlidir.

• Əvvəla, bu, kifayət qədər korroziya müqavimətidir. Xüsusi polad növləri - paslanmayan polad - bu faydalı keyfiyyətə malikdir, həm də daha bahalıdır. Daha tez-tez metal bir örtük istifadə edərək qorunur - metal və ya polimer.
• Dəmir elektrik enerjisini saxlamağa qadirdir, ona görə də onun ərintilərindən hazırlanan məhsullar elektrokimyəvi korroziyaya məruz qalır. Alətlərin və maşınların korpusları, boru kəmərləri müəyyən bir şəkildə qorunmalıdır - katod mühafizəsi, qurban mühafizəsi və s.
• Metal ağırdır, buna görə də dəmir konstruksiyalar tikinti obyektini - binanı, dəmir yolu vaqonunu, dəniz gəmisini əhəmiyyətli dərəcədə ağırlaşdırır.

Tərkibi və quruluşu

Dəmir şəbəkə parametrləri və quruluşu ilə bir-birindən fərqlənən 4 müxtəlif modifikasiyada mövcuddur. Fazaların olması ərimə üçün həqiqətən çox vacibdir, çünki bu dünyada metallurgiya proseslərinin çox axını təmin edən faza keçidləri və onların ərinti elementlərindən asılılığıdır. Beləliklə, biz aşağıdakı mərhələlərdən danışırıq:

• α fazası +769 C-yə qədər sabitdir və bədən mərkəzli kub qəfəsə malikdir. α fazası ferromaqnitdir, yəni maqnit sahəsi olmadıqda maqnitləşməni saxlayır. 769 C temperatur metal üçün Küri nöqtəsidir.
• β-faza +769 C-dən +917 C-ə qədər mövcuddur. Modifikasiyanın strukturu eynidir, lakin qəfəs parametrləri bir qədər fərqlidir. Bu vəziyyətdə, maqnit olanlar istisna olmaqla, demək olar ki, bütün fiziki xüsusiyyətlər qorunur: dəmir paramaqnit olur.
• γ fazası +917 ilə +1394 C diapazonunda görünür. O, üz mərkəzli kub qəfəsə malikdir.
• δ fazası +1394 C-dən yuxarı temperaturda mövcuddur və bədən mərkəzli kub qəfəsə malikdir.

Yüksək təzyiqdə, eləcə də müəyyən elementlərlə dopinq nəticəsində görünən ε-modifikasiyası da var. ε fazası sıx yığılmış altıbucaqlı qəfəsə malikdir.

Bu video sizə dəmirin fiziki və kimyəvi xüsusiyyətləri haqqında məlumat verəcəkdir:

Xüsusiyyətlər və xüsusiyyətlər

Onun təmizliyindən çox şey asılıdır. Kimyəvi cəhətdən təmiz dəmirin xassələri ilə adi texniki, hətta daha çox alaşımlı polad arasındakı fərq çox əhəmiyyətlidir. Bir qayda olaraq, 0,8% çirklilik hissəsi olan texniki dəmir üçün fiziki xüsusiyyətlər verilir.

Zərərli çirkləri alaşımlı əlavələrdən ayırmaq lazımdır. Birincisi - kükürd və fosfor, məsələn, sərtliyi və ya mexaniki müqaviməti artırmadan ərintiyə kövrəklik verir. Poladdakı karbon bu parametrləri artırır, yəni faydalı komponentdir.

• Dəmirin sıxlığı (q/sm3) müəyyən dərəcədə fazadan asılıdır. Beləliklə, α-Fe 7,87 q/m3 sıxlığa malikdir. sm normal temperaturda və 7,67 q/cc. sm +600 C. γ-fazasının sıxlığı daha aşağıdır - 7,59 q/kub. sm, δ-faza isə daha da azdır - 7,409 q/cc.
• Maddənin ərimə nöqtəsi +1539 C. Dəmir orta dərəcədə odadavamlı metaldır.
• Qaynama nöqtəsi - +2862 C.
• Güc, yəni müxtəlif növ yüklərə qarşı müqavimət - təzyiq, gərginlik, əyilmə polad, çuqun və ferritin hər bir markası üçün tənzimlənir, buna görə də ümumiyyətlə bu göstəricilər haqqında danışmaq çətindir. Beləliklə, yüksək sürətli polad 2,5-2,8 GPa əyilmə gücünə malikdir. Və adi texniki dəmirin eyni parametri 300 MPa-dır.
• Mohs şkalası üzrə sərtlik 4-5-dir. Xüsusi poladlar və kimyəvi cəhətdən təmiz dəmir daha yüksək performansa nail olur.
• Xüsusi elektrik müqaviməti 9,7·10-8 ohm·m-dir. Dəmir cərəyanı mis və ya alüminiumdan daha pis keçir.
• İstilik keçiriciliyi də bu metallardan aşağıdır və faza tərkibindən asılıdır. 25 C-də 74,04 Vt/(m K), 1500 C-də 31,8 [Vt/(m K)] təşkil edir.
• Dəmir həm normal, həm də yüksək temperaturda mükəmməl döyülür. Çuqun və polad tökmək olar.
• Maddəni bioloji cəhətdən inert adlandırmaq olmaz. Bununla belə, onun toksikliyi çox aşağıdır. Bununla belə, bu, elementin fəaliyyəti ilə deyil, insan orqanizminin onu yaxşı mənimsəyə bilməməsi ilə bağlıdır: maksimum qəbul edilən dozanın 20% -ni təşkil edir.

Dəmir ekoloji maddə kimi təsnif edilə bilməz. Bununla belə, ətraf mühitə əsas zərər onun tullantıları ilə deyil, dəmir olduqca tez paslanır, lakin istehsal tullantıları - şlaklar və qazlar tərəfindən ayrılır.

İstehsal

Dəmir çox yayılmış bir elementdir, buna görə də böyük xərc tələb etmir. Yataqlar həm açıq, həm də mədən üsulları ilə işlənilir. Əslində, bütün mədən filizlərində dəmir var, ancaq metalın nisbəti kifayət qədər böyük olanlar işlənir. Bunlar zəngin filizlərdir - dəmir payı 74% -ə qədər olan qırmızı, maqnit və qəhvəyi dəmir filizi, orta tərkibli filizlər - məsələn, markazit və ən azı 26% dəmir payı olan aşağı dərəcəli filizlər - siderit.

Zəngin filiz dərhal zavoda göndərilir. Orta və aşağı tərkibli süxurlar zənginləşdirilmişdir.

Dəmir ərintilərinin istehsalı üçün bir neçə üsul var. Bir qayda olaraq, hər hansı bir poladın əriməsi çuqun istehsalını nəzərdə tutur. O, domna sobasında 1600 C temperaturda əridilir. Şlam - aqlomerat, qranullar, fluxla birlikdə sobaya yüklənir və isti hava ilə üfürülür. Bu halda, metal əriyir və koks yanır, bu da arzuolunmaz çirkləri yandırmağa və şlakları ayırmağa imkan verir.

Polad istehsal etmək üçün adətən ağ çuqun istifadə olunur - orada karbon dəmir ilə kimyəvi birləşməyə bağlanır. Ən çox yayılmış 3 üsul:

• açıq ocaq - karbon tərkibini azaltmaq üçün filiz və qırıntılar əlavə edilməklə ərinmiş çuqun 2000 C-də əridilir. Əlavə maddələr, əgər varsa, ərimənin sonunda əlavə olunur. Bu yolla ən yüksək keyfiyyətli polad əldə edilir.
• oksigen çeviricisi daha məhsuldar üsuldur. Ocaqda çuqun qalınlığı 26 kq/kv təzyiq altında hava ilə üfürülür. bax.Poladın xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün oksigen və hava qarışığı və ya təmiz oksigen istifadə edilə bilər;
• elektrik əriməsi - daha çox xüsusi alaşımlı poladların istehsalı üçün istifadə olunur. Çuqun 2200 C temperaturda elektrik sobasında yandırılır.

Polad birbaşa üsulla da əldə edilə bilər. Bunun üçün tərkibində yüksək dəmir olan qranullar şaft sobasına yüklənir və 1000 C temperaturda hidrogenlə təmizlənir. Sonuncu oksiddən dəmiri aralıq mərhələlər olmadan azaldır.

Qara metallurgiyanın xüsusiyyətlərinə görə ya müəyyən dəmir tərkibli filiz, ya da hazır məhsul - çuqun, polad, ferrit satılır. Onların qiymətləri çox dəyişir. 2016-cı ildə zəngin, element tərkibi 60%-dən çox olan dəmir filizinin orta qiyməti bir ton üçün 50 dollar təşkil edir.

Poladın dəyəri bir çox amillərdən asılıdır, bu da bəzən qiymət artımını və düşməsini tamamilə gözlənilməz edir. 2016-cı ilin payızında əritmənin əvəzsiz iştirakçısı olan kokslaşan kömürün qiymətlərinin eyni dərəcədə kəskin artması səbəbindən fitinqlərin və isti və soyuq haddelenmiş poladın qiyməti kəskin şəkildə artdı. Noyabr ayında Avropa şirkətləri ton başına 500 Avrodan isti haddelenmiş polad rulonları təklif edirlər.

Tətbiq sahəsi

Dəmir və dəmir ərintilərinin istifadə dairəsi çox böyükdür. Metalın istifadə edilmədiyi yerləri göstərmək daha asandır.

• Tikinti - bir körpünün daşıyıcı çərçivəsindən bir mənzildə dekorativ şömine çərçivəsinə qədər bütün növ çərçivələrin tikintisi müxtəlif dərəcəli polad olmadan edilə bilməz. Fitinqlər, çubuqlar, I-şüaları, kanallar, açılar, borular: tikintidə tamamilə bütün formalı və kəsikli məhsullar istifadə olunur. Eyni şey metal təbəqələrə də aiddir: dam örtüyü ondan hazırlanır və s.
• Maşınqayırma - gücü və aşınma müqaviməti baxımından poladla müqayisə edilə bilən çox az şey var, buna görə də maşınların böyük əksəriyyətinin bədən hissələri poladdan hazırlanır. Xüsusilə avadanlıq yüksək temperatur və təzyiq şəraitində işləməli olduğu hallarda.
• Alətlər – alaşımlı elementlərin və bərkidilmənin köməyi ilə metala almaza yaxın sərtlik və möhkəmlik verilə bilər. Yüksək sürətli poladlar istənilən emal alətlərinin əsasını təşkil edir.
• Elektrik mühəndisliyində dəmirin istifadəsi daha məhduddur, çünki çirklər onsuz da aşağı olan elektrik xüsusiyyətlərini nəzərəçarpacaq dərəcədə pisləşdirir. Ancaq elektrik avadanlıqlarının maqnit hissələrinin istehsalında metal əvəzolunmazdır.
• Boru kəməri - istənilən növ və tipli kommunikasiyalar polad və çuqundan hazırlanır: istilik, su təchizatı sistemləri, qaz kəmərləri, o cümlədən magistral xətlər, elektrik kabelləri üçün örtüklər, neft kəmərləri və s. Yalnız polad belə böyük yüklərə və daxili təzyiqə tab gətirə bilər.
• Məişət istifadəsi - polad hər yerdə istifadə olunur: armatur və bıçaqdan dəmir qapı və qıfıllara qədər. Metalın gücü və aşınma müqaviməti onu əvəzolunmaz edir.

Dəmir və onun ərintiləri gücü, davamlılığı və aşınma müqavimətini birləşdirir. Bundan əlavə, metalın istehsalı nisbətən ucuzdur, bu da onu müasir milli iqtisadiyyat üçün əvəzsiz material edir.

Bu video sizə əlvan və ağır qara metallarla dəmir ərintiləri haqqında məlumat verəcəkdir:

Dəmir tarixdən əvvəlki dövrlərdə tanınırdı, lakin çox sonralar geniş istifadəni tapdı, çünki təbiətdə sərbəst vəziyyətdə olduqca nadirdir və filizlərdən istehsalı yalnız müəyyən bir texnoloji inkişaf səviyyəsində mümkün olmuşdur. Yəqin ki, insan ilk dəfə meteorit Dəmirlə tanış oldu, bunu qədim xalqların dillərindəki adları sübut edir: qədim Misir "beni-pet" "səmavi dəmir" deməkdir; Qədim yunan sideros latın sidus (cins sideris) - ulduz, göy cismi ilə əlaqələndirilir. XIV əsrə aid het mətnlərində. e. Dəmir göydən düşən metal kimi qeyd olunur. Roman dillərində romalıların verdiyi adın kökü qorunub saxlanılmışdır (məsələn, fransız fer, italyan ferro).

Filizlərdən dəmir əldə etmək üsulu eramızdan əvvəl II minillikdə Qərbi Asiyada icad edilmişdir. e.; bundan sonra Dəmirdən istifadə Babil, Misir və Yunanıstana yayıldı; Tunc dövrü Dəmir dövrü ilə əvəz olundu. Homer (İliadanın 23-cü mahnısında) deyir ki, Axilles disk atma yarışmasında qalibə dəmirdən hazırlanmış diski mükafatlandırıb. Avropada və Qədim Rusiyada bir çox əsrlər boyu dəmir pendir istehsalı yolu ilə əldə edilmişdir. Dəmir filizi bir çuxurda tikilmiş bir odun kömürü ilə azaldılmışdır; Dəmirxanaya körüklərlə hava vuruldu, reduksiya məhsulu olan kritsa çəkic zərbələri ilə şlakdan ayrıldı və ondan müxtəlif məmulatlar düzəldildi. Üfürmə üsulları təkmilləşdikcə və ocağın hündürlüyü artdıqca prosesin temperaturu yüksəldi və dəmirin bir hissəsi karbürləşdi, yəni çuqun alındı; bu nisbətən kövrək məhsul istehsal tullantıları hesab olunurdu. Beləliklə, çuqun adı "çuqun", "çuqun" - İngilis. çuqun. Sonralar məlum oldu ki, dəmir filizi deyil, çuqun yüklənərkən az karbonlu dəmir qabığı da alınır və belə iki mərhələli proses pendir üfürmə prosesindən daha sərfəli olur. 12-13-cü əsrlərdə qışqırma üsulu artıq geniş yayılmışdı.

14-cü əsrdə çuqun təkcə sonrakı emal üçün ara məhsul kimi deyil, həm də müxtəlif məmulatların tökülməsi üçün material kimi əridilməyə başlandı. Ocağın yenidən mil sobasına (“domnitsa”), sonra isə domna sobasına çevrilməsi də eyni dövrə təsadüf edir. 18-ci əsrin ortalarında, erkən orta əsrlərdə Suriyada tanınan, lakin sonradan unudulmuş polad istehsalı üçün polad prosesi Avropada istifadə olunmağa başladı. Bu üsulla yüksək odadavamlı bir kütlədən kiçik qablarda (potalarda) bir metal yükü əritməklə polad istehsal edilmişdir. 18-ci əsrin son rübündə odlu yanğılı sobanın ocağında çuqunun dəmirə çevrilməsi prosesi inkişaf etməyə başladı. 18-ci və 19-cu əsrin əvvəllərindəki sənaye inqilabı, buxar maşınının ixtirası, dəmir yollarının, böyük körpülərin və buxar donanmasının tikintisi dəmirə və onun ərintilərinə böyük ehtiyac yaratdı. Bununla belə, dəmir istehsalının bütün mövcud üsulları bazarın tələbatını ödəyə bilmədi. Poladın kütləvi istehsalı yalnız 19-cu əsrin ortalarında Bessemer, Tomas və açıq ocaq prosesləri inkişaf etdirildiyi zaman başladı. 20-ci əsrdə yüksək keyfiyyətli polad istehsal edən elektrik poladqayırma prosesi yarandı və geniş yayıldı.

Dəmirin təbiətdə paylanması. Litosferdəki tərkibinə görə (kütləvi olaraq 4,65%) Dəmir metallar arasında ikinci yeri tutur (alüminium birinci yerdədir). O, yer qabığında güclü miqrasiya edərək 300-ə yaxın mineral (oksidlər, sulfidlər, silikatlar, karbonatlar, titanatlar, fosfatlar və s.) əmələ gətirir. Dəmir müxtəlif növ dəmir yataqlarının əmələ gəlməsi ilə bağlı olan maqmatik, hidrotermal və supergen proseslərində fəal iştirak edir. Dəmir yerin dərinliklərində olan metaldır, maqmanın kristallaşmasının ilkin mərhələlərində, ultraəsaslı (9,85%) və əsas (8,56%) süxurlarda (qranitlərdə cəmi 2,7%) toplanır. Biosferdə dəmir bir çox dəniz və kontinental çöküntülərdə toplanır və çöküntü filizləri əmələ gətirir.

Dəmirin geokimyasında mühüm rolu redoks reaksiyaları oynayır - 2 valentli Dəmirin 3 valentli Dəmirə və əksinə keçidi. Biosferdə üzvi maddələrin iştirakı ilə Fe 3+ Fe 2+-a qədər azalır və asanlıqla miqrasiya edir və atmosfer oksigeni ilə qarşılaşdıqda Fe 2+ oksidləşərək qara dəmirin hidroksidlərinin yığılmasını əmələ gətirir. Qara dəmirin geniş yayılmış birləşmələri qırmızı, sarı və qəhvəyi olur. Bu, bir çox çöküntü süxurlarının rəngini və onların adını - "qırmızı formalaşma" (qırmızı və qəhvəyi gillər və gillər, sarı qumlar və s.)

Dəmirin fiziki xüsusiyyətləri. Müasir texnologiyada Dəmirin əhəmiyyəti təkcə təbiətdə geniş yayılması ilə deyil, həm də çox qiymətli xüsusiyyətlərin birləşməsi ilə müəyyən edilir. Plastikdir, həm soyuq, həm də qızdırılan vəziyyətdə asanlıqla döyülür və yuvarlana, möhürlənə və çəkilə bilər. Karbon və digər elementləri həll etmək qabiliyyəti müxtəlif dəmir ərintilərinin istehsalı üçün əsas kimi xidmət edir.

Dəmir iki kristal qəfəs şəklində mövcud ola bilər: α- və γ-bədən mərkəzli kub (bcc) və üz mərkəzli kub (fcc). 910°C-dən aşağı, bcc qəfəsli α-Fe sabitdir (20°C-də a = 2,86645Å). 910 °C ilə 1400 °C arasında fcc qəfəsi ilə γ modifikasiyası sabitdir (a = 3.64 Å). 1400°C-dən yuxarı, bcc qəfəsi δ-Fe (a = 2.94Å) yenidən əmələ gəlir, ərimə temperaturuna (1539°C) qədər sabitdir. α-Fe 769 °C-ə qədər ferromaqnitdir (Küri nöqtəsi). γ-Fe və δ-Fe modifikasiyaları paramaqnitdir.

Dəmir və poladın qızdırma və soyutma zamanı polimorfik çevrilmələri 1868-ci ildə D.K.Çernov tərəfindən kəşf edilmişdir. Karbon Dəmirlə interstisial bərk məhlullar əmələ gətirir, burada kiçik atom radiusuna (0,77 Å) malik olan C atomları daha böyük atomlardan (Fe atom radiusu 1,26 Å) ibarət olan metalın kristal qəfəsinin aralıqlarında yerləşir. γ-Fe-də karbonun bərk məhlulu austenit, α-Fe-də isə ferrit adlanır. γ-Fe-də karbonun doymuş bərk məhlulu 1130 °C-də kütləcə 2,0% C ehtiva edir; α-Fe 723 °C-də yalnız 0,02-0,04% C, otaq temperaturunda isə 0,01% -dən az həll edir. Buna görə də, austenit sərtləşdikdə martensit əmələ gəlir - α-Fe-də karbonun həddindən artıq doymuş bərk məhlulu, çox sərt və kövrək. Sərtləşmə və istiləşmənin birləşməsi (daxili gərginlikləri azaltmaq üçün nisbətən aşağı temperaturlara qədər qızdırmaq) poladın lazımi sərtlik və çeviklik birləşməsini verməyə imkan verir.

Dəmirin fiziki xüsusiyyətləri onun saflığından asılıdır. Sənaye dəmir materiallarında dəmir adətən karbon, azot, oksigen, hidrogen, kükürd və fosforun çirkləri ilə müşayiət olunur. Çox aşağı konsentrasiyalarda belə bu çirklər metalın xassələrini çox dəyişir. Beləliklə, kükürd qırmızı brittleness, fosfor (hətta 10 -2% P) deyilən səbəb - soyuq brittleness; karbon və azot çevikliyi azaldır, hidrogen isə Dəmirin kövrəkliyini artırır (hidrogen kövrəkliyi adlanır). Tərkibindəki çirklərin 10 -7 - 10 -9% -ə qədər azaldılması metalın xassələrində əhəmiyyətli dəyişikliklərə, xüsusən də çevikliyin artmasına səbəb olur.

Aşağıdakılar Dəmirin fiziki xassələridir, ilk növbədə ümumi çirklilik miqdarı çəki ilə 0,01%-dən az olan metala aiddir:

Atom radiusu 1.26Å

İon radiusu Fe 2+ 0.80Å, Fe 3+ 0.67Å

Sıxlıq (20°C) 7,874 q/sm 3

qaynama nöqtəsi təxminən 3200 ° C

Xətti genişlənmənin temperatur əmsalı (20°C) 11,7·10 -6

İstilik keçiriciliyi (25°C) 74,04 Vt/(m K)

Dəmirin istilik tutumu onun quruluşundan asılıdır və temperaturla kompleks şəkildə dəyişir; orta xüsusi istilik tutumu (0-1000°C) 640,57 J/(kq K).

Elektrik müqaviməti (20°C) 9,7 10 -8 ohm m

Elektrik müqavimətinin temperatur əmsalı (0-100°C) 6,51·10 -3

Young modulu 190-210 10 3 MN/m 2 (19-21 10 3 kqf/mm 2)

Yanq modulunun temperatur əmsalı 4·10 -6

Kəsmə modulu 84,0 10 3 MN/m 2

Qısamüddətli dartılma gücü 170-210 MN/m2

Uzatma 45-55%

Brinell sərtliyi 350-450 Mn/m2

Məhsuldarlıq gücü 100 Mn/m2

Zərbə gücü 300 MN/m2

Dəmirin kimyəvi xassələri. Atomun xarici elektron qabığının konfiqurasiyası 3d 6 4s 2-dir. Dəmir dəyişkən valentlik nümayiş etdirir (2 və 3 valentli dəmirin birləşmələri ən sabitdir). Oksigenlə Dəmir oksid (II) FeO, oksid (III) Fe 2 O 3 və oksid (II, III) Fe 3 O 4 (şpinel quruluşuna malik Fe 2 O 3 ilə FeO birləşməsi) əmələ gətirir. Adi temperaturda rütubətli havada dəmir boş pasla örtülür (Fe 2 O 3 nH 2 O). Gözenekliliyinə görə pas metala oksigen və nəmin daxil olmasına mane olmur və buna görə də onu daha da oksidləşmədən qorumur. Müxtəlif növ korroziya nəticəsində hər il milyonlarla ton dəmir itir. Dəmir quru havada 200 °C-dən yuxarı qızdırıldıqda, normal temperaturda metalı korroziyadan qoruyan nazik oksid filmi ilə örtülür; bu, Dəmiri qorumaq üçün texniki metodun əsasını təşkil edir - mavi. Su buxarında qızdırıldıqda Dəmir oksidləşərək Fe 3 O 4 (570 ° C-dən aşağı) və ya FeO (570 ° C-dən yuxarı) əmələ gətirir və hidrogeni buraxır.

Fe(OH)2 hidroksid hidrogen və ya azot atmosferində Fe2+ duzlarının sulu məhlulları üzərində kaustik qələvilərin və ya ammonyakın təsiri altında ağ çöküntü şəklində əmələ gəlir. Hava ilə təmasda olanda Fe(OH) 2 əvvəlcə yaşıl, sonra qara olur və nəhayət tez qırmızı-qəhvəyi hidroksid Fe(OH) 3-ə çevrilir. FeO oksidi əsas xüsusiyyətlərə malikdir. Fe 2 O 3 oksid amfoterdir və zəif turşu funksiyasına malikdir; daha əsas oksidlərlə reaksiyaya girərək (məsələn, MgO ilə ferritləri - Fe 2 O 3 nMeO kimi birləşmələri əmələ gətirir, ferromaqnit xassələrə malikdir və radioelektronikada geniş istifadə olunur. Turşu xassələri, həmçinin, tərkibində mövcud olan altıvalentli dəmirdə ifadə edilir. ferratların forması, məsələn, K 2 FeO 4, sərbəst vəziyyətdə buraxılmayan dəmir turşusunun duzları.

Dəmir halogenlər və hidrogen halidləri ilə asanlıqla reaksiya verir, FeCl 2 və FeCl 3 xloridləri kimi duzlar verir. Dəmiri kükürdlə qızdırdıqda sulfidlər FeS və FeS 2 əmələ gəlir. Dəmir karbidləri - Fe 3 C (sementit) və Fe 2 C (e-karbid) - soyuduqda Dəmirdə karbonun bərk məhlullarından çökür. Fe 3 C, həmçinin C-nin yüksək konsentrasiyalarında maye Dəmirdə karbonun məhlullarından ayrılır. Azot, karbon kimi, Dəmirlə interstisial bərk məhlullar verir; Onlardan Fe 4 N və Fe 2 N nitridləri ayrılır.Hidrogenlə Dəmir yalnız tərkibi dəqiq müəyyən edilməmiş qeyri-sabit hidridlər əmələ gətirir. Qızdırıldıqda, dəmir silisium və fosforla güclü reaksiya verir, silisidlər əmələ gətirir (məsələn, Fe 3 Si və fosfidlər (məsələn, Fe 3 P).

Kristal quruluşu əmələ gətirən çoxlu elementləri olan (O, S və başqaları) dəmir birləşmələri dəyişkən tərkibə malikdirlər (məsələn, monosulfidin tərkibində kükürdün miqdarı 50 ilə 53,3 at arasında dəyişə bilər). Bu, kristal quruluşundakı qüsurlarla əlaqədardır. Məsələn, Dəmir (II) oksidində qəfəs yerlərində Fe 2+ ionlarının bir hissəsi Fe 3+ ionları ilə əvəz olunur; elektrik neytrallığını qorumaq üçün Fe 2+ ionlarına aid bəzi qəfəs yerləri boş qalır.

Fe = Fe 2+ + 2e reaksiyası üçün Dəmirin duzlarının sulu məhlullarında normal elektrod potensialı -0,44 V, Fe = Fe 3+ + 3e reaksiyası üçün isə -0,036 V-dir. Beləliklə, fəaliyyətlər silsiləsində Dəmir hidrogenin solundadır. H 2-nin ayrılması və Fe 2+ ionlarının əmələ gəlməsi ilə seyreltilmiş turşularda asanlıqla həll olunur. Dəmirin azot turşusu ilə qarşılıqlı təsiri özünəməxsusdur. Konsentratlaşdırılmış HNO 3 (sıxlıq 1,45 q/sm 3) səthində qoruyucu oksid filminin görünməsi səbəbindən dəmiri passivləşdirir; daha çox seyreltilmiş HNO 3 Dəmiri həll edərək Fe 2+ və ya Fe 3+ ionlarını əmələ gətirir, NH 3 və ya N 2 və N 2 O-a qədər azalır. İkivalentli dəmir duzlarının havadakı məhlulları qeyri-sabitdir - Fe 2+ tədricən Fe 3+ oksidləşir. Dəmir duzlarının sulu məhlulları hidroliz nəticəsində turşu reaksiyasına malikdir. Fe 3+ duzlarının məhlullarına tiosiyanat ionlarının SCN- əlavə edilməsi Fe(SCN) 3 əmələ gəlməsi səbəbindən parlaq qan-qırmızı rəng verir ki, bu da təqribən 106-da Fe 3+ 1 hissəsinin mövcudluğunu aşkar etməyə imkan verir. suyun hissələri. Dəmir kompleks birləşmələrin əmələ gəlməsi ilə xarakterizə olunur.

Dəmir əldə etmək. Saf Dəmir nisbətən az miqdarda duzlarının sulu məhlullarının elektrolizi və ya oksidlərinin hidrogenlə reduksiya edilməsi yolu ilə əldə edilir. Kifayət qədər təmiz dəmirin istehsalı, filiz konsentratlarından hidrogen, təbii qaz və ya kömür ilə nisbətən aşağı temperaturda birbaşa reduksiya yolu ilə tədricən artır.

Dəmir tətbiqi. Dəmir müasir texnologiyanın ən vacib metalıdır. Gündəlik həyatda polad və ya çuqun məhsulları tez-tez "dəmir" adlanırsa da, təmiz formada dəmir aşağı gücünə görə praktiki olaraq istifadə edilmir. Dəmirin əsas hissəsi tərkibində və xassələrində çox fərqli olan ərintilər şəklində istifadə olunur. Dəmir ərintiləri bütün metal məhsulların təxminən 95% -ni təşkil edir. Karbonla zəngin ərintilər (çəki 2%-dən çox) - çuqunlar - dəmirlə zənginləşdirilmiş filizlərdən yüksək sobalarda əridilir. Müxtəlif növ poladlar (karbonun çəkisi 2%-dən az) ocaq və elektrik sobalarında və konvertorlarda artıq karbonu oksidləşdirərək (yandırmaqla), zərərli çirkləri (əsasən S, P, O) çıxarmaqla və əlavə etməklə çuqundan əridilir. ərinti elementləri. Yüksək alaşımlı poladlar (nikel, xrom, volfram və digər elementlərin yüksək tərkibi ilə) elektrik qövs və induksiya sobalarında əridilir. Xüsusilə kritik məqsədlər üçün polad və dəmir ərintilərinin istehsalı üçün yeni proseslər - vakuum, elektroşlakların yenidən əriməsi, plazma və elektron şüa əriməsi və s. Fasiləsiz işləyən aqreqatlarda yüksək keyfiyyətli metal və prosesin avtomatlaşdırılmasını təmin edən polad əritmə üsulları hazırlanır.

Dəmir əsasında yüksək və aşağı temperaturlara, vakuum və yüksək təzyiqlərə, aqressiv mühitlərə, yüksək alternativ gərginliyə, nüvə radiasiyasına və s. dözə bilən materiallar yaradılır. Dəmir və onun ərintilərinin istehsalı durmadan artır.

Bədii material kimi dəmir qədim zamanlardan Misir, Mesopotamiya və Hindistanda istifadə edilmişdir. Orta əsrlərdən başlayaraq Avropa ölkələrində (İngiltərə, Fransa, İtaliya, Rusiya və s.) Dəmirdən hazırlanmış çoxsaylı yüksək bədii məmulatlar – saxta hasarlar, qapı menteşələri, divar mötərizələri, qanadlar, sandıq fitinqləri, işıqlar qorunub saxlanılmışdır. Çubuqlardan hazırlanmış məmulatlar və perforasiya edilmiş dəmir təbəqələrdən hazırlanmış məmulatlar (çox vaxt mika astarlı) düz formaları, aydın xətti-qrafik silueti ilə seçilir və yüngül hava fonunda effektiv şəkildə görünür. 20-ci əsrdə dəmir barmaqlıqlar, hasarlar, açıq işlənmiş daxili arakəsmələr, şamdanlar və abidələr hazırlamaq üçün istifadə edilmişdir.

Bədəndə dəmir. Dəmir bütün heyvanların orqanizmində və bitkilərdə mövcuddur (orta hesabla təxminən 0,02%); əsasən oksigen mübadiləsi və oksidləşdirici proseslər üçün lazımdır. Onu böyük miqdarda (məsələn, dəmir bakteriyaları - 17-20% -ə qədər dəmir) toplamaq qabiliyyətinə malik orqanizmlər (konsentratorlar deyilən) var. Heyvanlarda və bitkilərdəki dəmirin demək olar ki, hamısı zülallara bağlıdır. Dəmir çatışmazlığı xlorofilin əmələ gəlməsinin azalması ilə əlaqədar bitkilərdə böyümənin geriləməsi və xloroza səbəb olur. Həddindən artıq dəmir də bitki inkişafına zərərli təsir göstərir, məsələn, düyü çiçəklərinin sterilliyinə və xloroza səbəb olur. Qələvi torpaqlarda bitki kökləri tərəfindən udulmaq üçün əlçatmaz olan dəmir birləşmələri əmələ gəlir və bitkilər onu kifayət qədər miqdarda qəbul etmirlər; turşu torpaqlarda dəmir artıq miqdarda həll olunan birləşmələrə çevrilir. Torpaqda mənimsənilən dəmir birləşmələrinin çatışmazlığı və ya artıqlığı olduqda, geniş ərazilərdə bitki xəstəlikləri müşahidə edilə bilər.

Dəmir heyvanların və insanların orqanizminə qida ilə daxil olur (ondakı ən zəngin mənbələr qaraciyər, ət, yumurta, paxlalı bitkilər, çörək, dənli bitkilər, ispanaq və çuğundurdur). Normalda insan öz pəhrizində 60-110 mq dəmir qəbul edir ki, bu da onun gündəlik tələbatını xeyli üstələyir. Qidadan alınan dəmirin sorulması nazik bağırsağın yuxarı hissəsində baş verir, oradan zülalla birləşmiş formada qana daxil olur və qanla birlikdə müxtəlif orqan və toxumalara daşınır və burada dəmir şəklində yığılır. protein kompleksi - ferritin. Bədəndə dəmirin əsas anbarı qaraciyər və dalaqdır. Ferritin hesabına orqanizmin bütün dəmir tərkibli birləşmələrinin sintezi baş verir: tənəffüs piqmenti hemoglobin sümük iliyində, mioqlobin əzələlərdə, sitoxromlar və digər dəmir tərkibli fermentlər müxtəlif toxumalarda sintez olunur. Dəmir bədəndən əsasən yoğun bağırsağın divarı (insanlarda gündə təxminən 6-10 mq) və az miqdarda böyrəklər vasitəsilə xaric olur. Bədənin dəmirə ehtiyacı yaş və fiziki vəziyyətlə dəyişir. 1 kq çəki üçün uşaqlara gündə 0,6, böyüklər üçün 0,1 və hamilə qadınlara 0,3 mq dəmir lazımdır. Heyvanlarda Dəmirə olan tələbat təqribəndir (pəhrizin 1 kq quru maddəsinə): südlük inəklər üçün - ən azı 50 mq, gənc heyvanlar üçün - 30-50 mq; donuzlar üçün - 200 mq-a qədər, hamilə donuzlar üçün - 60 mq.

İnsan bədənində təxminən 5 q dəmir var, onun böyük hissəsi (70%) qan hemoglobinin bir hissəsidir.

Fiziki xassələri

Sərbəst vəziyyətdə dəmir boz rəngli bir gümüşü-ağ metaldır. Saf dəmir çevikdir və ferromaqnit xüsusiyyətlərə malikdir. Praktikada adətən dəmir ərintiləri - çuqun və polad istifadə olunur.

Fe, VIII qrup alt qrupunun doqquz d-metalının ən vacib və ən zəngin elementidir. Kobalt və nikellə birlikdə “dəmir ailəsini” təşkil edir.

Digər elementlərlə birləşmələr əmələ gətirərkən çox vaxt 2 və ya 3 elektrondan istifadə edir (B = II, III).

Dəmir, VIII qrupun demək olar ki, bütün d elementləri kimi, qrup nömrəsinə bərabər daha yüksək valentlik nümayiş etdirmir. Onun maksimum valentliyi VI-ya çatır və çox nadir hallarda görünür.

Ən tipik birləşmələr Fe atomlarının +2 və +3 oksidləşmə vəziyyətində olduğu birləşmələrdir.

Dəmir əldə etmək üsulları

1. Texniki dəmir (karbon və digər çirkləri ilə ərintiləri) aşağıdakı sxem üzrə onun təbii birləşmələrinin karbotermik reduksiyası yolu ilə alınır:

Bərpa tədricən, 3 mərhələdə baş verir:

1) 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2

2) Fe 3 O 4 + CO = 3FeO + CO 2

3) FeO + CO = Fe + CO 2

Bu proses nəticəsində yaranan çuqun tərkibində 2%-dən çox karbon var. Sonradan, çuqun polad istehsalı üçün istifadə olunur - tərkibində 1,5% -dən az karbon olan dəmir ərintiləri.

2. Çox təmiz dəmir aşağıdakı üsullardan biri ilə alınır:

a) Fe pentakarbonilinin parçalanması

Fe(CO) 5 = Fe + 5СО

b) təmiz FeO-nun hidrogenlə reduksiyası

FeO + H 2 = Fe + H 2 O

c) Fe +2 duzlarının sulu məhlullarının elektrolizi

FeC 2 O 4 = Fe + 2CO 2

dəmir (II) oksalat

Kimyəvi xassələri

Fe orta aktivliyə malik bir metaldır və metallara xas olan ümumi xassələri nümayiş etdirir.

Unikal xüsusiyyət nəmli havada "paslanma" qabiliyyətidir:

Quru hava ilə nəm olmadıqda, dəmir yalnız T> 150 ° C-də nəzərəçarpacaq dərəcədə reaksiya verməyə başlayır; kalsinasiya zamanı "dəmir şkalası" Fe 3 O 4 əmələ gəlir:

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

Dəmir oksigen olmadıqda suda həll olunmur. Çox yüksək temperaturda Fe su buxarı ilə reaksiya verir, hidrogeni su molekullarından sıxışdırır:

3 Fe + 4H 2 O(g) = 4H 2

Paslanma mexanizmi elektrokimyəvi korroziyadır. Pas məhsulu sadələşdirilmiş formada təqdim olunur. Əslində, dəyişkən tərkibli oksidlər və hidroksidlər qarışığının boş bir təbəqəsi meydana gəlir. Al 2 O 3 filmindən fərqli olaraq, bu təbəqə dəmiri daha da məhv olmaqdan qorumur.

Korroziya növləri

Dəmirin korroziyadan qorunması

1. Yüksək temperaturda halogenlər və kükürdlə qarşılıqlı əlaqə.

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3

2Fe + 3F 2 = 2FeF 3

Fe + I 2 = FeI 2

İon tipli bağın üstünlük təşkil etdiyi birləşmələr əmələ gəlir.

2. Fosfor, karbon, silisiumla qarşılıqlı əlaqə (dəmir birbaşa N2 və H2 ilə birləşməz, lakin onları həll edir).

Fe + P = Fe x P y

Fe + C = Fe x C y

Fe + Si = Fe x Si y

Dəyişən tərkibli maddələr, məsələn, bertollidlər əmələ gəlir (birləşmələrdə rabitənin kovalent təbiəti üstünlük təşkil edir)

3. “Qeyri-oksidləşdirici” turşularla qarşılıqlı təsir (HCl, H 2 SO 4 dil.)

Fe 0 + 2H + → Fe 2+ + H 2

Fe hidrogenin solunda fəaliyyət seriyasında yerləşdiyindən (E° Fe/Fe 2+ = -0,44 V), H 2-ni adi turşulardan sıxışdırmağa qadirdir.

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2

Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2

4. “Oksidləşdirici” turşularla qarşılıqlı təsir (HNO 3, H 2 SO 4 kons.)

Fe 0 - 3e - → Fe 3+

Konsentrasiya edilmiş HNO 3 və H 2 SO 4 dəmiri "pasifləşdirir", buna görə adi temperaturda metal onlarda həll olunmur. Güclü istiləşmə ilə yavaş həll olur (H 2-ni buraxmadan).

Bölmədə HNO 3 dəmir həll olunur, Fe 3+ kationları şəklində məhlula daxil olur və turşu anionu NO*-a qədər azalır:

Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NO + 2H 2 O

HCl və HNO 3 qarışığında çox həll olunur

5. Qələvilərlə əlaqəsi

Fe qələvilərin sulu məhlullarında həll olunmur. Yalnız çox yüksək temperaturda ərimiş qələvilərlə reaksiya verir.

6. Az aktiv metalların duzları ilə qarşılıqlı əlaqə

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0

7. Qaz halında olan karbon monoksit ilə reaksiya (t = 200°C, P)

Fe (toz) + 5CO (g) = Fe 0 (CO) 5 dəmir pentakarbonil

Fe(III) birləşmələri

Fe 2 O 3 - dəmir (III) oksidi.

Qırmızı-qəhvəyi toz, n. R. in H 2 O. Təbiətdə - “qırmızı dəmir filizi”.

Alma üsulları:

1) dəmir (III) hidroksidinin parçalanması

2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O

2) pirit atəşi

4FeS 2 + 11O 2 = 8SO 2 + 2Fe 2 O 3

3) nitratın parçalanması

Kimyəvi xassələri

Fe 2 O 3 amfoterlik əlamətləri olan əsas oksiddir.

I. Əsas xassələri turşularla reaksiya vermək qabiliyyətində özünü göstərir:

Fe 2 O 3 + 6H + = 2Fe 3+ + ZN 2 O

Fe 2 O 3 + 6HCI = 2FeCI 3 + 3H 2 O

Fe 2 O 3 + 6HNO 3 = 2Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O

II. Zəif turşu xüsusiyyətləri. Fe 2 O 3 qələvilərin sulu məhlullarında həll olunmur, lakin bərk oksidlər, qələvilər və karbonatlar ilə əridildikdə ferritlər əmələ gəlir:

Fe 2 O 3 + CaO = Ca(FeO 2) 2

Fe 2 O 3 + 2NaOH = 2NaFeO 2 + H 2 O

Fe 2 O 3 + MgCO 3 = Mg(FeO 2) 2 + CO 2

III. Fe 2 O 3 - metallurgiyada dəmir istehsalı üçün xammal:

Fe 2 O 3 + ZS = 2Fe + ZSO və ya Fe 2 O 3 + ZSO = 2Fe + ZSO 2

Fe(OH) 3 - dəmir (III) hidroksid

Alma üsulları:

Qələvilərin həll olunan Fe 3+ duzlarına təsiri nəticəsində əldə edilir:

FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 + 3NaCl

Hazırlanma zamanı Fe(OH) 3 qırmızı-qəhvəyi selikli-amorf çöküntüdür.

Fe(III) hidroksid də nəmli havada Fe və Fe(OH) 2 oksidləşməsi zamanı əmələ gəlir:

4Fe + 6H 2 O + 3O 2 = 4Fe(OH) 3

4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 = 4Fe(OH) 3

Fe(III) hidroksid Fe 3+ duzlarının hidrolizinin son məhsuludur.

Kimyəvi xassələri

Fe(OH) 3 çox zəif əsasdır (Fe(OH) 2-dən çox zəifdir). Gözə çarpan asidik xüsusiyyətlər göstərir. Beləliklə, Fe(OH) 3 amfoter xarakterə malikdir:

1) turşularla reaksiyalar asanlıqla baş verir:

2) Fe(OH) 3-ün təzə çöküntüsü isti konsentrasiyada həll olunur. hidrokso komplekslərinin əmələ gəlməsi ilə KOH və ya NaOH məhlulları:

Fe(OH) 3 + 3KOH = K 3

Qələvi məhlulda Fe(OH) 3 ferratlara oksidləşə bilər (serbest vəziyyətdə buraxılmayan dəmir turşusu H 2 FeO 4 duzları):

2Fe(OH) 3 + 10KOH + 3Br 2 = 2K 2 FeO 4 + 6KBr + 8H 2 O

Fe 3+ duzları

Ən praktiki əhəmiyyət kəsb edənlər bunlardır: Fe 2 (SO 4) 3, FeCl 3, Fe(NO 3) 3, Fe(SCN) 3, K 3 4 - sarı qan duzu = Fe 4 3 Prussiya mavisi (tünd mavi çöküntü)

b) Fe 3+ + 3SCN - = Fe(SCN) 3 tiosiyanat Fe(III) (qan qırmızı məhlulu)