Demir nedir, nereden gelir ve nasıl çıkarılır? Bu kullanışlı metalin birçok uygulaması vardır. Kimyasal element dünya endüstrisinde önemli bir rol oynar ve doğadaki demir döngüsü gezegenin yaşamında önemlidir.
Demir nedir?
Demir, özellikle oksijen ile etkileşime girdiğinde kimyasal olarak oldukça reaktif olan metalik bir elementtir. Dünyada ve uzayda en yaygın elementlerden biridir. Demir atomlarının çekirdeğinde 26 proton bulunur. Kimyasal sembol - Fe (ferum), Latince ferum adından gelir. Saf haliyle, safsızlıklarla güçlendirilmiş yumuşak ve kırılgan bir metaldir. Karbon ile birleştirildiğinde, bugün çıkarılan demir cevherinin %98'inden fazlasını kullanan çelik üretilir.
Evrendeki tüm demir atomları, füzyonun son aşamalarında yıldızların çekirdeklerinde oluştu ve daha sonra yıldız patlamalarıyla uzaya salındı. Bu dördüncü en büyükyerkabuğunda silisyum, oksijen ve alüminyumdan sonra gelen element. demir nedir? Gezegenimizi oluşturan en yaygın elementtir, ancak kütlece çoğu yüzeyin çok altında, Dünya'nın çekirdeğinde bulunur. Yüzlerce farklı mineralin kimyasal bir bileşeni olarak kabuk ve mantodaki hemen hemen tüm kayalarda bulunur.
Demir cevheri
Bu metal saf haliyle nadirdir. Bazı meteoritler elementer demir içerir. Bu element, demir içeren mineraller üretmek için oksijen ve su ile kimyasal olarak reaksiyona girer. Ekonomik amaçlar için çıkarılacak bu metalden yeterince içeren herhangi bir taşa demir cevheri denir. En yaygın mineralleri:
Oksijene maruz kaldığında oluşan
En önemli demir cevherleri hematit ve manyetit adı verilen demir oksit mineralleridir. Yüksek Fe konsantrasyonu, onları endüstride en çok tercih edilenler yapar. Demir, en büyük cevher yataklarında çıkarılır. Çoğu zaman bunlar eski tortul kayaçlar olan oluşumlardır. Birkaç santimetre kalınlığa kadar demir oksit mineralleri (Fe2O3 formülü) içerirler.
Ütüyü nerede bulabilirim?
Oda sıcaklığında,sağlam. Nemli havaya maruz kaldığında zamanla paslanan parlak gri bir metaldir. Alaşımları oluşturmak için diğer birçok metalle birleşir. Demirin kapsamı oldukça geniştir. Karbon ile birleşince çelik olur. Nikel, krom ve tungsten gibi diğer metallerle de birleştirilebilir. Bu alaşımlar çok güçlüdür ve köprüler ve binalar yapmak için kullanılabilir.
Demir, Dünya'da uzun süredir kullanılan çok eski bir elementtir. Ondan nesneler eski Mısır'da bulundu. Hatta onun adını taşıyan bütün bir zaman dilimi (MÖ 1200-500) vardı - alet ve silah yapmak için kullanıldığı Demir Çağı. Bu yararlı metali bulmak için onu yerin derinliklerinde aramanız gerekir. Hem yer kabuğunda hem de yerin çekirdeğinde bulunur. Yeryüzünde diğer metallerden daha fazla demir vardır. Bu element, Jüpiter ve Satürn'ün çekirdeğinin yanı sıra Mars'ın kırmızı tozlu yüzeyi (bu yüzden ona Kızıl Gezegen deniyordu) dahil olmak üzere diğer gezegenlerde de bulunabilir.
Doğada karasal demir döngüsü
Demir (Fe), diğer birçok besin maddesi gibi jeokimyasal döngüyü takip eder. Genellikle kayaların aşınması veya volkanik patlamalar yoluyla toprağa veya okyanusa salınır. Karasal ekosistemde bitkiler önce topraktan kökleri aracılığıyla demiri emerler. Canlı organizmalar ve jeosfer arasında hareket eden son derece önemli bir besindir.
Demirklorofil üretmek için kullanan bitkiler için önemli bir sınırlayıcı besindir. Fotosentez, bu metalin yeterli tedarikine bağlıdır. Bitkiler onu topraktan köklere asimile eder. Hayvanlar bitkiyi tüketir ve hemoglobin üretmek için kullanır. Öldüklerinde ayrışırlar ve bakteriler metali toprağa geri verir.
Demirin Deniz Döngüsü
Demirin doğadaki deniz döngüsü, dünya döngüsüne çok benzer. Bu işlem, metali hidroksite oksitleyen ve karbon dioksitten karbon elde eden belirli mikroorganizmaların hayati aktivitesi nedeniyle oluşur. Nehir, deniz veya başka herhangi bir su kütlesindeki demir bakterileri, yaşam döngüleri için enerji çekerler ve tamamlandıktan sonra bataklık cevheri şeklinde toprağa yerleşirler.
Demirin okyanus ekosistemlerindeki rolü de önemlidir. Bu metali emen ana üreticiler genellikle fitoplankton veya siyanobakterilerdir. Demir daha sonra bu bakterileri yediklerinde tüketiciler tarafından emilir. Doğadaki demir döngüsü son derece karmaşık bir süreçtir. Birçok eşlik eden faktöre bağlıdır: kimyasal reaksiyonlar, habitat türleri ve mikrop grupları. Bütün bunlar, onu Dünya'nın eşit derecede önemli diğer biyojeokimyasal döngüleriyle birleştirir.
Genel özellikler
Çeşitli birleşik cevherler şeklindeki demir, yerkabuğunun yaklaşık %5'ini oluşturan en yaygın elementlerden biridir. Demir içeren minerallerin en önemlileri şunlardır:oksitler ve sülfürler (hematit, manyetit, götit, pirit, markazit). Bu metal meteorlarda, diğer gezegenlerde ve güneşte de bulunur. Demir hem denizde hem de tatlı suda bulunur.
İlginç gerçekler
İşte bu görünüşte basit kimyasal element hakkında bazı ilginç gerçekler:
- Demir, bitki beslenmesi için temel bir yapı taşıdır ve kanda oksijenin taşınmasına yardımcı olarak Dünya'daki yaşamı destekler.
- Elementlerin periyodik tablosunda 8. grupta metal olarak sınıflandırılan kırılgan bir katıdır. Saf haliyle, nemli havaya ve yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında hızla korozyona uğrar.
- Yer kabuğunda ağırlıkça en bol bulunan dördüncü elementtir ve Dünya'nın çekirdeğinin çoğunun demir olduğuna inanılır.
- Çoğunluğu, betonarme gibi imalat ve inşaatta kullanılan bir demir ve karbon alaşımı olan çeliği yapmak için kullanılır.
- En az %10,5 krom içeren paslanmaz çelik, korozyona karşı oldukça dirençlidir. Mutfak çatal bıçak takımlarında ve paslanmaz çelik tencere gibi mutfak eşyalarında kullanılır.
- Diğer elementlerin eklenmesi çeliğe yeni kullanışlı özellikler sağlayabilir. Örneğin nikel, alaşımın dayanıklılığını artırır ve onu ısıya ve asitlere karşı daha dirençli hale getirir.
Fe
elementi hakkında kısa bilgi
- Sayıçekirdekteki protonlar: 26.
- Atomik Sembol: Fe.
- Bir atomun ortalama kütlesi: 55.845 g/mol.
- Yoğunluk: santimetre küp başına 7.874 gram.
- Oda sıcaklığında faz: katı.
- Erime noktası: 1538 0C.
- Kaynama noktası: 2861 0C.
- İzotop sayısı: 33.
- Kararlı izotoplar: 4.
Ana uygulamalar
Demir, elektronik, imalat, otomotiv ve inşaat gibi birçok sektörde kullanılmaktadır. Aşağıdakiler demir uygulamalarıdır:
- Demirli metallerin, alaşımların ve çeliğin birincil bileşeni olarak.
- Demir veya çelik üretmek için karbon, nikel, krom ve diğer çeşitli elementleri kullanan bir alaşım.
- Mıknatıslarda.
- Bitmiş metal ürünlerde.
- Endüstriyel ekipmanlarda.
- Taşıma ekipmanında.
- Araçlarda.
- Oyuncaklarda ve spor malzemelerinde.
Demir, yerkabuğunun %5'ini oluşturur ve en yaygın ve en çok kullanılan metallerden biridir. Bu element ayrıca et, patates ve sebzelerde bulunur ve hayvanlar ve insanlar için gereklidir. Hemoglobinin ayrılmaz bir parçasıdır. Metal görünüşte grimsi ve son derece sünek ve dövülebilir. Seyreltik asitlerde kolayca çözünür ve reaktiftir. Başlıca demir madenciliği alanları Çin, Avustralya, Brezilya, Rusya ve Ukrayna'dır.
