آهن و کاربردها و ترکیبات این فلز در صنعت و دیگر اطلاعات عمومی این فلز

آهن و کاربردها و ترکیبات این فلز در صنعت و دیگر اطلاعات عمومی این فلز

آهن

آهن و کاربردها و ترکیبات این فلز در صنعت و دیگر اطلاعات عمومی این فلز

آهن و کاربردها و ترکیبات این فلز در صنعت و دیگر اطلاعات عمومی این فلز

 

کاربرد آهن از تمامی فلزات بیشتر است و ۹۵ درصد فلزات تولید شده در سراسر جهان را تشکیل می‌دهد.

قیمت ارزان و مقاومت بالای ترکیب آن استفاده از آنرا بخصوص در اتومبیلها ، بدنه کشتی‌های بزرگ و ساختمانها اجتناب ناپذیر می‌کند.

فولاد معروفترین آلیاز آهن است و تعدادی از گونه های آهن به شرح زیر می باشد:

آهن خام که دارای ۵%-۴% کربن و مقادیر متفاوتی ناخالصی از قبیل گوگرد ، سیلیکون و فسفر است

و اهمیت آن فقط به این علت است که در مرحله میانی مسیر سنگ آهن تا چدن و فولاد قرار دارد.

چدن، شامل ۵/۳%-۲% کربن و مقدار کمی منگنز می‌باشد.

ناخالصی‌های موجود در آهن خام مثل گوگرد و فسفر که خصوصیات آنرا تحت تاثیر منفی قرار می‌دهد،

در چدن تا حد قابل قبولی کاهش می‌یابند. نقطه ذوب چدن بین k ۱۴۷۰-۱۴۲۰ می‌باشد

که از هر دو ترکیب اصلی آن کمتر است و آنرا به اولین محصول ذوب شده پس از گرم شدن همزمان کربن و آهن تبدیل می‌کند.

چدن بسیار محکم ، سخت و شکننده می‌باشد. چدن مورد استفاده حتی چدن گرمای سفید موجب شکستن اجسام می‌شود.

فولاد کربن شامل ۵/۱% – ۵/۰% کربن و مقادیر کم منگنز ، گوگرد ، فسفر و سیلیکون است.

آهن ورزیده ( آهن نرم) دارای کمتر از ۵/۰% کربن می‌باشد و محصولی محکم و چکش‌خوار است،

اما به اندازه آهن خام گدازپذیر نیست. حاوی مقادیر بسیار کمی کربن است ( چند دهم درصد). اگر یک لبه آن تیز شود،

به‌سرعت تیزی خود را از دست می‌دهد.

فولادهای آلیاژ حاوی مقادیر متفاوتی کربن بعلاوه فلزات دیگر مانند کروم،وانادیوم،نیکل،تنگستن و … می باشد.

اکسیدهای آهن برای ساخت ذخیره مغناطیسی در کامپیوتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

آنها اغلب با ترکیبات دیگری مخلوط شده و خصوصیات مغناطیسی خود را بصورت محلول هم حفظ می‌کنند.

ترکیبات آهن :

معمولترین حالات اکسیداسیون آهن عبارتند از:

حالت فروس Fe۲+

حالت فریک Fe۳+

حالت فریل Fe۴+

که با تعدادی آنزیم ( مثلا” پیروکسیدازها ) پایدار شده است.

آهن ( VI) هم معروف است (اگرچه کمیاب می‌باشد).

درصورتیکه به شکل فرات پتاسیم باشد، ( K۲FeO ) یکاکسید کننده انتخابی برای الکلهای نوع اول می‌باشد.

این ماده جامد فقط در شرائط خلاء و ارغوانی تیره پایدار است، هم به صورت محلول سوزآور و هم بصورت یک ماده جامد.

کاربید آهن Fe۳C به نام سمنتیت معروف است.

زنگ زدن آهن یعنی چه؟

زنگ زدن آهن عبارتی است که به اکسیداسیون آهن اطلاق می‌شود.

اکسیداسیون آهن معمولا از طریق واکنش با اکسیژن صورت می‌گیرد

اما نوع‌های دیگری از زنگ زدن وجود دارد که حاصل واکنش آهن و کلر است

که به آن زنگ سبز می‌گویند. “زنگ” نام متداول یکی از ترکیبات بسیار رایج یعنی اکسید آهن با فرمول Fe2O3 است.

این نام رایج است زیرا آهن به سرعت با اکسیژن ترکیب شده و تشکیل زنگ آهن را می دهد.

در حقیقت آهن را به ندرت می توان به صورت خالص در طبیعت پیدا کرد.

زنگ آهن (یا فولاد) نمونه ای از فرایند خوردگی است:

فرایند الکتروشیمیایی شامل آند (یک قطعه فلز که به راحتی الکترون از دست می دهد)،

الکترولیت (مایعی که به حرکت الکترون ها کمک می کند) و یک کاتد (یک قطعه فلز که به راحتی الکترون می پذیرد) است.

وقتی فلزی خورده می شود، الکترولیت به تولید اکسیژن در آند کمک می کند. سپس اکسیژن با فلز ترکیب شده و الکترون آزاد می شود.

وقتی الکترون ها از طریق الکترولیت به سمت کاتد جریان می یابند، آند با جریان الکتریکی حذف می شود

یا به کاتیون های فلزی تبدیل شده و زنگ تشکیل می شود.

اکسیده شدن آهن برای این که آهن اکسید شود به سه ماده نیاز است: آهن، آب و اکسیژن.

آهن خصوصا در گذشته عنصری جدای ناپذیر از سازندگی و گسترش ساخت ساز و توسعه کشور‌ها به شمار می‌رود.

امروزه با نگاهی به طراف خود می‌توانیم حجم عظیم از آهن را مشاهده کنیم و کاربرد آهن را در زندگی خود حس کنیم.

گردآوری: میلگرد کامپوزیت

۰/۵ (۰ Reviews)
0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید?
در گفتگو ها شرکت کنید!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *