Żelazo i jego właściwości
Żelazo jest pierwiastkiem chemicznym, który w układzie okresowym znajduje się pod numerem 26. Jest to jeden z najbardziej powszechnych elementów w całym układzie słonecznym. Według materiałów badawczych około 79–85% tej substancji znajduje się w składzie jądra Ziemi . Jest też duża jej ilość w skorupie ziemskiej, ale jest gorsza od aluminium.
W czystej postaci metal ma biały kolor z lekko srebrzystym odcieniem. Jest plastikowy, ale obecne w nim zanieczyszczenia mogą określić jego właściwości fizyczne. Reaguje na magnes.
Żelazo jest obecne w wodzie. W wodach rzecznych jego stężenie wynosi około 2 mg / l metalu. W wodzie morskiej jej zawartość może być sto, a nawet tysiąc razy niższa.
Główną formą jest tlenek żelaza, którego wydobycie ma charakter naturalny. Żelazo tlenkowe może znajdować się w najwyższej części skorupy ziemskiej i być składnikiem formacji osadowych.
Element znajdujący się w dwudziestym szóstym miejscu układu okresowego może mieć kilka stopni utlenienia. Określają jego geochemiczną cechę bycia w określonym środowisku. W rdzeniu Ziemi metal jest obecny w neutralnej formie.
Górnictwo
Ruda, w której jest żelazo, jest kilka. Jednak jako surowiec do produkcji żelaza w przemyśle stosuje się głównie:
- ruda magnezytu;
- ruda goetytu;
- rudy hematytu.
I często są takie typy rudy:
lellingite;- syderyt;
- markazyt;
- ilmenit;
- jarozyt
Istnieje również minerał zwany melanterytem . Jest stosowany głównie w przemyśle farmaceutycznym. Reprezentuje zielone kruche kryształy, w których obecny jest połysk szkła. Z niego produkuje się leki, które zawierają ferum.
Głównym depozytem tego metalu jest Ameryka Południowa, a mianowicie Brazylia.
Topienie żelaza i wymagana temperatura
Temperatura topnienia metalu jest minimalną temperaturą, w której zmienia się ze stanu stałego w stan ciekły. Jednocześnie, pod względem objętości, praktycznie pozostaje bez zmian.
Metal można wytwarzać z rudy na różne sposoby, ale najbardziej podstawowym z nich jest wielki piec . Oprócz wielkiego pieca, wytapianie żelaza stosuje się również przez wypalanie kruszonej rudy zmieszanej z gliną. Z otrzymanej mieszaniny formuje się peletki, które przetwarza się w piecu, a następnie redukuje się wodorem. Ponadto topienie żelaza przeprowadza się w piecu elektrycznym.
Temperatura topnienia żelaza jest bardzo wysoka. Dla czystego technicznie elementu wynosi +1539 ° C W tej substancji występuje zanieczyszczenie - siarka, którą można ekstrahować tylko w postaci płynnej. Bez zanieczyszczeń czysty materiał otrzymuje się przez elektrolizę soli metali.
Klasyfikacja metalu według temperatury topnienia
Różne metale mogą stać się płynne w różnych temperaturach. W rezultacie istnieje pewna klasyfikacja. Są one podzielone w następujący sposób:
- Topliwy - te elementy, które mogą stać się płynne już w temperaturach poniżej 600 stopni. Należą do nich cynk, cyna, ołów itp. Można je stopić nawet w domu - wystarczy podgrzać za pomocą pieca lub lutownicy. Te typy znalazły zastosowanie w inżynierii i elektronice. Służą do łączenia elementów metalowych i ruchu prądu elektrycznego. Cyna topi się w 232 stopniach, a cynk w 419 stopniach.
- Środek topiący - elementy, które zaczynają topić się w temperaturze od sześciu do sześciu tysięcy stopni. Elementy te są używane głównie do elementów budowlanych i konstrukcji metalowych, to znaczy podczas tworzenia urządzeń, płyt i bloków konstrukcyjnych. Ta grupa obejmuje: żelazo, miedź, aluminium. Temperatura topnienia aluminium jest stosunkowo niska i wynosi 660 stopni. Ale żelazo zaczyna zamieniać się w stan ciekły tylko w temperaturze 1539 stopni. Jest to jeden z najczęstszych metali stosowanych w przemyśle, zwłaszcza w motoryzacji. Jednakże żelazo jest podatne na korozję, tj. Rdzę, i dlatego wymaga specjalnej obróbki powierzchni. Konieczne jest pokrycie farbą lub olejem lnianym i zapobieganie wnikaniu wilgoci.
- Ogniotrwałe - są to materiały, które topią się i stają się płynne w temperaturach powyżej 1600 stopni. Ta grupa obejmuje wolfram, tytan, platynę, chrom itp. Są one stosowane w przemyśle jądrowym i niektórych częściach maszyn. Mogą być używane do topienia innych metali, wytwarzania przewodów lub przewodów wysokiego napięcia. Platyna może być topiona w temperaturze 1769 stopni, a wolfram w temperaturze 3420 ° C.
Jedynym elementem normalnie znajdującym się w stanie ciekłym jest rtęć. Jego temperatura topnienia wynosi minus 39 stopni, a jego opary są trujące, dlatego stosuje się go tylko w laboratoriach i zamkniętych pojemnikach.