Temir - taniqli kimyoviy element. O'rtacha reaktivlikka ega metallarga tegishli. Ushbu maqolada temirning xususiyatlari va ishlatilishini ko'rib chiqamiz.
Tabiatda tarqalishi
Temirni o'z ichiga olgan juda ko'p miqdordagi minerallar mavjud. Birinchidan, bu magnetit. U etmish ikki foiz temirdan iborat. Uning kimyoviy formulasi Fe3O4. Bu mineral magnit temir rudasi deb ham ataladi. U ochiq kul rangga ega, ba'zan quyuq kulrang, qora ranggacha, metall nashrida. Uning MDH davlatlari orasida eng katta koni Uralsda joylashgan.
Temir miqdori yuqori bo'lgan keyingi mineral bu gematit - bu element etmish foizdan iborat. Uning kimyoviy formulasi Fe2O3. U qizil temir rudasi deb ham ataladi. Qizil-jigarrangdan qizil-kulranggacha rangga ega. MDH davlatlari hududidagi eng yirik kon Krivoy Rogda joylashgan.
Temir tarkibidagi uchinchi mineral limonitdir. Bu erda temir umumiy massaning oltmish foizini tashkil qiladi. Bu kristall gidrat, ya'ni suv molekulalari uning kristall panjarasiga to'qilgan,uning kimyoviy formulasi Fe2O3•H2O. Nomidan ko'rinib turibdiki, bu mineral sariq-jigarrang rangga ega, vaqti-vaqti bilan jigarrang. Bu tabiiy ocherning asosiy tarkibiy qismlaridan biri bo'lib, pigment sifatida ishlatiladi. U jigarrang temir tosh deb ham ataladi. Eng katta hodisalar Qrim, Ural.
Sideritda shpa temir rudasi deb ataladi, temirning qirq sakkiz foizi. Uning kimyoviy formulasi FeCO3. Uning tuzilishi heterojen bo'lib, bir-biriga bog'langan turli rangdagi kristallardan iborat: kulrang, och yashil, kulrang-sariq, jigarrang-sariq va boshqalar.
Temir tarkibidagi eng oxirgi tabiiy mineral bu piritdir. U quyidagi kimyoviy formulaga ega: FeS2. Undagi temir umumiy massaning qirq olti foizini tashkil qiladi. Oltingugurt atomlari tufayli bu mineral oltin sariq rangga ega.
Ko'rib chiqilgan minerallarning ko'pchiligi sof temir olish uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, gematit tabiiy toshlardan zargarlik buyumlarini ishlab chiqarishda ishlatiladi. Pirit qo'shimchalarini lapis lazuli zargarlik buyumlarida topish mumkin. Bundan tashqari, temir tabiatda tirik organizmlar tarkibida mavjud - bu hujayraning eng muhim tarkibiy qismlaridan biridir. Ushbu iz element inson tanasiga etarli miqdorda berilishi kerak. Temirning shifobaxsh xususiyatlari asosan bu kimyoviy element gemoglobinning asosi ekanligi bilan bog'liq. Shuning uchun ferrumdan foydalanish qonning holatiga va shuning uchun butun organizmga yaxshi ta'sir qiladi.
Temir: fizik va kimyoviy xossalari
Keling, ushbu ikkita katta bo'limni tartibda ko'rib chiqaylik. Temirning fizik xossalari uning tashqi ko'rinishi, zichligi, erish nuqtasi va boshqalar, ya'ni fizika bilan bog'liq bo'lgan moddaning barcha ajralib turadigan xususiyatlari. Temirning kimyoviy xossalari uning boshqa birikmalar bilan reaksiyaga kirishish qobiliyatidir. Birinchisidan boshlaylik.
Temirning fizik xususiyatlari
Oddiy sharoitda sof holatda u qattiq moddadir. U kumushrang-kulrang rangga va aniq metall nashriga ega. Temirning mexanik xususiyatlari Mohs shkalasi bo'yicha qattiqlik darajasini o'z ichiga oladi. U to'rtga (o'rta) teng. Temir yaxshi elektr va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Oxirgi xususiyatni sovuq xonada temir narsaga tegizish orqali his qilish mumkin. Bu material issiqlikni tez o‘tkazgani uchun qisqa vaqt ichida teringizdagi issiqlikning katta qismini o‘ziga singdirib, sizni sovuq his qiladi.
Masalan, daraxtga tegib, uning issiqlik o'tkazuvchanligi ancha past ekanligini ta'kidlash mumkin. Temirning fizik xossalari uning erish va qaynash nuqtalaridir. Birinchisi - 1539 daraja, ikkinchisi - 2860 daraja. Temirning xarakterli xususiyatlari yaxshi egiluvchanlik va erituvchanlik degan xulosaga kelish mumkin. Lekin bu hammasi emas.
Shuningdek, temirning fizik xossalariga uning ferromagnitligi kiradi. Bu nima? Magnit xossalarini biz har kuni amaliy misollarda ko'rishimiz mumkin bo'lgan temir faqat shunday metalldir.noyob farqlovchi xususiyat. Buning sababi, bu material magnit maydon ta'sirida magnitlangan bo'lishi mumkin. Va ikkinchisining ta'siri tugagandan so'ng, magnit xususiyatlari endigina hosil bo'lgan temir uzoq vaqt davomida magnit bo'lib qoladi. Bu hodisani shu bilan izohlash mumkinki, bu metalning tuzilishida aylanib yura oladigan ko‘plab erkin elektronlar mavjud.
Kimyo nuqtai nazaridan
Bu element o'rtacha faollikdagi metallarga tegishli. Ammo temirning kimyoviy xossalari boshqa barcha metallar uchun xosdir (elektrokimyoviy qatordagi vodorodning o'ng tomonida joylashganlar bundan mustasno). U ko'p toifadagi moddalar bilan reaksiyaga kirisha oladi.
Oddiy boshlang
Ferrum kislorod, azot, galogenlar (yod, brom, xlor, ftor), fosfor, uglerod bilan o'zaro ta'sir qiladi. Ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan birinchi narsa - kislorod bilan reaktsiyalar. Temir yondirilganda uning oksidlari hosil bo'ladi. Reaksiya shartlariga va ikki ishtirokchi o'rtasidagi nisbatlarga qarab, ular o'zgarishi mumkin. Bunday o'zaro ta'sirlarga misol sifatida quyidagi reaksiya tenglamalarini keltirish mumkin: 2Fe + O2=2FeO; 4Fe + 3O2=2Fe2O3; 3Fe + 2O2=Fe3O4. Va temir oksidining xususiyatlari (ham fizik, ham kimyoviy) uning xilma-xilligiga qarab har xil bo'lishi mumkin. Bunday reaktsiyalar yuqori haroratlarda sodir bo'ladi.
Keyingi - azot bilan o'zaro ta'sir. Bundan tashqari, faqat sodir bo'lishi mumkinisitishga tobe. Agar olti mol temir va bir mol azot olsak, ikki mol temir nitridini olamiz. Reaksiya tenglamasi quyidagicha bo‘ladi: 6Fe + N2=2Fe3N.
Fosfor bilan oʻzaro taʼsirlashganda fosfid hosil boʻladi. Reaksiyani amalga oshirish uchun quyidagi komponentlar kerak: uch mol temir uchun - bir mol fosfor, natijada bir mol fosfid hosil bo'ladi. Tenglamani quyidagicha yozish mumkin: 3Fe + P=Fe3P.
Bundan tashqari, oddiy moddalar bilan reaktsiyalar orasida oltingugurt bilan o'zaro ta'sirni ham ajratish mumkin. Bunday holda, sulfidni olish mumkin. Ushbu moddaning hosil bo'lish jarayoni sodir bo'ladigan printsip yuqorida tavsiflanganlarga o'xshaydi. Ya'ni, qo'shilish reaktsiyasi sodir bo'ladi. Bu turdagi barcha kimyoviy oʻzaro taʼsirlar maxsus sharoitlarni, asosan yuqori haroratni, kamroq katalizatorlarni talab qiladi.
Temir va galogenlar oʻrtasidagi reaksiyalar kimyo sanoatida ham keng tarqalgan. Bular xlorlash, bromlash, yodlash, ftorlash. Reaksiyalarning nomlaridan ko'rinib turibdiki, bu mos ravishda xlor / bromid / yodid / ftorid hosil qilish uchun temir atomlariga xlor / brom / yod / ftor atomlarini qo'shish jarayonidir. Ushbu moddalar sanoatning turli sohalarida keng qo'llaniladi. Bundan tashqari, ferrum yuqori haroratlarda kremniy bilan birlasha oladi. Turli xil kimyoviy xossalari tufayli temir ko'pincha kimyo sanoatida qo'llaniladi.
Ferrum va murakkab moddalar
Oddiy moddalardan molekulalari ikki yoki undan ortiq moddalardan iborat boʻlgan moddalarga oʻtamiz.turli xil kimyoviy elementlar. Esda tutish kerak bo'lgan birinchi narsa - temirning suv bilan reaktsiyasi. Bu erda temirning asosiy xususiyatlari. Suvni temir bilan birga qizdirganda, asosli oksid hosil bo'ladi (u shunday deyiladi, chunki bir xil suv bilan o'zaro ta'sirlashganda gidroksid, boshqacha aytganda, asos hosil qiladi). Shunday qilib, agar siz ikkala komponentning bir molini olsangiz, temir dioksidi va vodorod kabi moddalar o'tkir hidli gaz shaklida - shuningdek, birdan birga molyar nisbatda hosil bo'ladi. Bunday reaksiya tenglamasini quyidagicha yozish mumkin: Fe + H2O=FeO + H2. Ushbu ikki komponentning aralashtirilgan nisbatlariga qarab, temir di- yoki trioksid olinishi mumkin. Bu moddalarning ikkalasi ham kimyo sanoatida juda keng tarqalgan va boshqa ko‘plab sohalarda ham qo‘llaniladi.
Kislotalar va tuzlar bilan
Temir metallarning elektrokimyoviy faolligi qatorida vodorodning chap tomonida joylashganligi sababli, u bu elementni birikmalardan siqib chiqarishga qodir. Bunga temir kislotaga qo'shilganda kuzatilishi mumkin bo'lgan almashtirish reaktsiyasini misol qilib keltirish mumkin. Misol uchun, agar siz o'rta konsentratsiyali temir va sulfat kislotasini (aka sulfat kislotasi) bir xil molyar nisbatda aralashtirsangiz, natijada temir sulfat (II) va vodorod bir xil molyar nisbatda bo'ladi. Bunday reaksiya tenglamasi quyidagicha ko'rinadi: Fe + H2SO4=FeSO4 + H 2.
Tuzlar bilan oʻzaro taʼsirlashganda temirning qaytaruvchi xossalari paydo boʻladi. Ya'ni, uning yordamida tuzdan kamroq faol metalni ajratib olish mumkin. Masalan, agarbir mol mis sulfat va bir xil miqdordagi temir moddasini oling, shunda siz temir sulfat (II) va sof misni bir xil molyar nisbatda olishingiz mumkin.
Tana uchun qiymat
Yer qobig'idagi eng keng tarqalgan kimyoviy elementlardan biri temirdir. Biz allaqachon materiyaning xususiyatlarini ko'rib chiqdik, endi biz unga biologik nuqtai nazardan yondashamiz. Ferrum hujayra darajasida ham, butun organizm darajasida ham juda muhim funktsiyalarni bajaradi. Avvalo, temir gemoglobin kabi oqsilning asosidir. Bu kislorodni qon orqali o'pkadan barcha to'qimalarga, organlarga, tananing har bir hujayrasiga, birinchi navbatda miyaning neyronlariga o'tkazish uchun zarurdir. Shuning uchun temirning foydali xususiyatlarini ortiqcha baholab bo'lmaydi.
Qon shakllanishiga ta'sir qilishdan tashqari, ferrum qalqonsimon bezning to'liq ishlashi uchun ham muhimdir (ba'zilar fikricha, bu nafaqat yodni talab qiladi). Temir ham hujayra ichidagi metabolizmda ishtirok etadi, immunitetni tartibga soladi. Ferrum, ayniqsa, jigar hujayralarida juda ko'p miqdorda mavjud, chunki u zararli moddalarni zararsizlantirishga yordam beradi. Shuningdek, u tanamizdagi ko'plab fermentlarning asosiy tarkibiy qismlaridan biridir. Insonning kunlik ratsionida ushbu iz elementning o'ndan yigirma milligramgacha bo'lishi kerak.
Temirga boy ovqatlar
Ularning koʻpi bor. Ular ham o'simlik, ham hayvonlar kelib chiqishi. Birinchisi, don, dukkaklilar, don (ayniqsa, grechka), olma, qo'ziqorin (cho'chqa), quritilgan mevalar, atirgul, nok, shaftoli,avakado, qovoq, bodom, xurmo, pomidor, brokkoli, karam, ko'katlar, böğürtlen, selderey va boshqalar Ikkinchisi - jigar, go'sht. Homiladorlik davrida temir moddasi ko'p bo'lgan ovqatlardan foydalanish ayniqsa muhimdir, chunki rivojlanayotgan homilaning tanasi to'g'ri o'sishi va rivojlanishi uchun ushbu mikroelementning ko'p miqdorini talab qiladi.
Temir tanqisligi belgilari
Tanaga juda oz miqdorda temir moddasi kirib kelishining belgilari charchoq, qo'l va oyoqlarning doimiy muzlashi, tushkunlik, soch va tirnoqlarning mo'rtlashishi, intellektual faollikning pasayishi, ovqat hazm qilish tizimining buzilishi, past ishlash va qalqonsimon bezning buzilishidir. Agar siz ushbu alomatlardan bir nechtasini sezsangiz, dietangizda temirga boy oziq-ovqatlar miqdorini ko'paytirishni yoki temir o'z ichiga olgan vitaminlar yoki qo'shimchalarni sotib olishni xohlashingiz mumkin. Shuningdek, agar sizda bu alomatlar juda kuchli boʻlsa, shifokorga murojaat qiling.
Sanoatda temirdan foydalanish
Temirning ishlatilishi va xususiyatlari bir-biri bilan chambarchas bog'liq. Ferromagnitligi tufayli u magnitlarni maishiy maqsadlarda (suvenirli muzlatgich magnitlari va boshqalar) zaifroq va sanoat maqsadlarida kuchliroq qilish uchun ishlatiladi. Ko'rib chiqilayotgan metall yuqori mustahkamlik va qattiqlikka ega bo'lganligi sababli, u qadim zamonlardan beri qurol, zirh va boshqa harbiy va uy-ro'zg'or asboblarini ishlab chiqarish uchun ishlatilgan. Aytgancha, hatto qadimgi Misrda ham meteorit temirning xususiyatlari ma'lum ediular oddiy metalldan ustundir. Shuningdek, bunday maxsus temir qadimgi Rimda ishlatilgan. Ular undan elita qurollarini yasadilar. Faqat juda boy va olijanob odam meteorit metalldan yasalgan qalqon yoki qilichga ega bo'lishi mumkin edi.
Umuman olganda, biz ushbu maqolada ko'rib chiqayotgan metall ushbu guruhning barcha moddalari orasida eng ko'p ishlatiladigan metalldir. Undan birinchi navbatda po'lat va quyma temir ishlab chiqariladi, ular sanoatda ham, kundalik hayotda ham zarur bo'lgan barcha turdagi mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Cho'yan temir va uglerod qotishmasi bo'lib, ikkinchisi 1,7 dan 4,5 foizgacha mavjud. Agar ikkinchisi 1,7 foizdan kam bo'lsa, unda bu turdagi qotishma po'lat deb ataladi. Agar kompozitsiyada taxminan 0,02 foiz uglerod bo'lsa, bu allaqachon oddiy texnik temir. Qotishmada uglerod mavjudligi unga katta kuch, issiqlikka chidamlilik va zangga chidamlilik berish uchun zarur.
Bundan tashqari, po'lat tarkibida aralashmalar sifatida ko'plab boshqa kimyoviy elementlar bo'lishi mumkin. Bu marganets, fosfor va kremniy. Shuningdek, bunday qotishmaga ma'lum sifatlarni berish uchun xrom, nikel, molibden, volfram va boshqa ko'plab kimyoviy elementlar qo'shilishi mumkin. Transformator po'latlari sifatida katta miqdordagi kremniy (taxminan to'rt foiz) mavjud bo'lgan po'lat turlari qo'llaniladi. Ko'p marganetsni o'z ichiga olganlar (o'n ikki yoki o'n to'rt foizgacha) qismlarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi.temir yo'llar, tegirmonlar, maydalagichlar va qismlarni tezda eskiradigan boshqa asboblar.
Molibden qotishma tarkibiga uni termal jihatdan barqarorroq qilish uchun kiritiladi - bunday po'latlar asbob po'latlari sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, pichoq va boshqa uy-ro'zg'or asboblari ko'rinishida taniqli va tez-tez ishlatiladigan zanglamaydigan po'latlarni olish uchun qotishmaga xrom, nikel va titanium qo'shilishi kerak. Va zarbaga chidamli, yuqori quvvatli, egiluvchan po'latni olish uchun unga vanadiy qo'shish kifoya. Niobiy tarkibiga kiritilganda korroziyaga va kimyoviy agressiv moddalar ta'siriga yuqori qarshilikka erishish mumkin.
Maqolaning boshida aytib o'tilgan mineral magnetit qattiq disklar, xotira kartalari va ushbu turdagi boshqa qurilmalarni ishlab chiqarish uchun kerak. Magnit xususiyatlariga ko'ra temirni transformatorlar, motorlar, elektron mahsulotlar va boshqalarni qurishda topish mumkin. Bundan tashqari, temirni boshqa metall qotishmalariga qo'shib, ularga katta kuch va mexanik barqarorlikni berish mumkin. Ushbu elementning sulfati bog'dorchilikda zararkunandalarga qarshi kurashda ishlatiladi (mis sulfat bilan birga).
Temir xloridlar suvni tozalash uchun ajralmas hisoblanadi. Bundan tashqari, magnetit kukuni qora va oq printerlarda qo'llaniladi. Piritdan asosiy foydalanish undan sulfat kislota olishdir. Bu jarayon laboratoriyada uch bosqichda sodir bo'ladi. Birinchi bosqichda temir oksidi va oltingugurt dioksidi ishlab chiqarish uchun temir pirit yoqiladi. Ikkinchi bosqich - dioksidning konversiyasioltingugurtni kislorod ishtirokida uning trioksidiga aylantiradi. Va oxirgi bosqichda, hosil bo'lgan modda katalizatorlar ishtirokida suv bug'idan o'tkaziladi va shu bilan sulfat kislota olinadi.
Temir olinmoqda
Bu metall asosan ikkita asosiy mineraldan qazib olinadi: magnetit va gematit. Bu temirni uning birikmalaridan koks shaklida uglerod bilan kamaytirish orqali amalga oshiriladi. Bu harorat ikki ming daraja Selsiyga yetadigan yuqori o'choqlarda amalga oshiriladi. Bundan tashqari, temirni vodorod bilan kamaytirish usuli mavjud. Buning uchun yuqori o'choq kerak emas. Ushbu usulni amalga oshirish uchun maxsus loy olinadi, maydalangan ruda bilan aralashtiriladi va shaft o'choqida vodorod bilan ishlov beriladi.
Xulosa
Temirning xossalari va qoʻllanilishi har xil. Bu, ehtimol, hayotimizdagi eng muhim metalldir. Insoniyatga ma'lum bo'lib, u o'sha paytda barcha asboblarni, shuningdek qurollarni ishlab chiqarish uchun asosiy material bo'lgan bronza o'rnini egalladi. Po‘lat va cho‘yan o‘zining fizik xossalari, mexanik kuchlanishga chidamliligi jihatidan mis-qalay qotishmasidan ko‘p jihatdan ustundir.
Bundan tashqari, temir boshqa metallarga qaraganda sayyoramizda ko'proq uchraydi. Uning er qobig'idagi massa ulushi deyarli besh foizni tashkil qiladi. Bu tabiatdagi to'rtinchi eng keng tarqalgan kimyoviy element. Shuningdek, bu kimyoviy element hayvonlar va o'simliklar organizmining normal ishlashi uchun juda muhimdir, chunki birinchi navbatda gemoglobin uning asosida qurilgan. Temir muhim mikroelement hisoblanadisog'lig'ini saqlash va organlarning normal ishlashi uchun muhim ahamiyatga ega. Yuqoridagilarga qo'shimcha ravishda, bu noyob magnit xususiyatlarga ega bo'lgan yagona metalldir. Ferrumsiz hayotimizni tasavvur qilib bo'lmaydi.
