Temir kimyoviy va fizik xususiyatlari

Temir - taniqli kimyoviy element. Metalllarning kimyoviy faolligi o'rtacha. Temirning xususiyatlari va qo'llanmalari ushbu maqolada muhokama qilinadi.

Tabiatdagi tarqalish

Temir o'z ichiga juda ko'p miqdorda mineral mavjud. Birinchidan, bu magnetit. Bu yetmish ikki foiz temir. Uning kimyoviy formulasi Fe ₃ O _{4 dir} . Ushbu mineralga magnit temir javhari ham deyiladi. Ba'zida quyuq kulrang, qora rangli, metall parıltı bilan ochiq kul rangi bor. MDH mamlakatlari orasida eng katta depoziti Uralsda.

Oliy temir tarkibiga ega bo'lgan keyingi gematit - bu elementning yetmish foizi. Uning kimyoviy formulasi Fe ₂ O _{3 ni tashkil qiladi} . Qizil temir javhari ham deyiladi. Qizil-jigardan qizil-kulrang rangga bo'yalgan rangga ega. MDHning eng yirik hududi Krivoy Rog shahrida joylashgan.

Temirning uchinchi mineralidir limonit. Bu erda temir umumiy massaning oltmish foizi. Bu kristalli hidratdir, ya'ni suv molekulalari uning kristalli to'riga, uning kimyoviy formulasi Fe ₂ O ₃ • H ₂ O ni tashkil qiladi. Ushbu nom mineral sifatida sariq-jigarrang, ba'zida jigar rangga ega. Tabiiy ocherning asosiy tarkibiy qismlaridan biri va pigment sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, jigarrang temir javhari ham deyiladi. Eng katta joylar Qrim, Urals.

Sideritda, temir javhari deb ataladigan temir, qirq sakkiz foiz temir. Uning kimyoviy formulasi FeCO _{3 dir} . Uning tarkibi heterojen va turli rangdagi kristallardan iborat: kulrang, och yashil, kulrang-sariq, jigarrang-sariq va boshqalar.

Ikkinchidan, pirumit, pirit tarkibida yuqori miqdorda tabiiy ravishda hosil bo'lgan mineraldir. FeS ₂ ning bunday kimyoviy formulasiga ega. Bu erda temirning umumiy massasining qirq olti foizi mavjud. Oltingugurt atomlari tufayli bu mineral oltin sariq rangga ega.

Ko'rib chiqilgan ko'plab foydali qazilmalar sof temir ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, gematit tabiiy toshlardan zargarlik buyumlarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Piritning qo'shilishi lapis lazulidan qilingan zargarlik bezaklarida uchraydi. Bundan tashqari, tabiatda temir tirik organizmlarda topilgan - hujayraning eng muhim tarkibiy qismlaridan biri. Ushbu mikroelement inson tanasiga etarlicha miqdorda kirishi shart. Temirning shifobaxsh xususiyatlari asosan bu kimyoviy element gemoglobinning asosidir. Shu sababli, temir qudug'idan foydalanish qonning holatiga va natijada butun organizmni butunlay ta'sir qiladi.

Temir: fizikaviy va kimyoviy xossalari

Ushbu katta qismlardan ikkitasini ko'rib chiqing. Temirning fizik xususiyatlari uning tashqi ko'rinishi, zichligi, erish nuqtasi, va hokazo. Ya'ni, fizikaga taalluqli moddalarning barcha o'ziga xos xususiyatlari. Temirning kimyoviy xossalari uning boshqa birikmalar bilan reaksiyaga kirish qobiliyatidir. Birinchidan boshlaylik.

Temirning fizik xususiyatlari

Oddiy sharoitda sof shaklda u qattiq modda hisoblanadi. Uning guldor-kulrang rangi va aniq metall nashrida bor. Temirning mexanik xususiyatlari quyidagicha: Mohsning qattiqligi. U to'rt (o'rtacha) ga teng. Temir yaxshi elektr o'tkazuvchanligi va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Sovutgan xonada temir moddaga tegib, so'nggi xususiyatni sezish mumkin. Ushbu material tezda issiqqa aylanishiga sabab bo'lganda, u qisqa vaqt ichida sizning teringizdan katta qismini oladi va shuning uchun sovuq his qilasiz. Misol uchun, daraxtga tegib ketganligi sababli uning issiqlik o'tkazuvchanligi ancha past ekanligini ta'kidlash mumkin. Temirning fizik xususiyatlari ham uning erish va qaynoq nuqtalaridir. Birinchisi - 1539 daraja, ikkinchi - 2860 daraja Selsiy. Temirning xarakteristik xususiyatlari - yaxshi plastisitivlik va burulishlilik degan xulosaga kelish mumkin. Lekin bu hammasi emas.

Bundan tashqari, temirning fizik xususiyatlari ferromagnit xususiyatlariga ega. Bu nima? Har kuni magnit xususiyatlarini amaldagi misollarda kuzatib turadigan temir, bunday o'ziga xos xususiyatga ega bo'lgan yagona metaldir. Buning sababi, bu material magnit maydonning ta'siri ostida magnitlangan bo'lishi mumkin. Magnit xususiyatlari yangi hosil bo'lgan so'nggi temirni tugatgandan so'ng, uzoq vaqt davomida magnit bo'lib qolaveradi. Bunday hodisa ma'lum metalning tarkibida harakatlana oladigan ko'plab erkin elektronlar mavjudligi bilan izohlanishi mumkin.

Kimyo nuqtai nazaridan

Bu element o'rta ta'sirli metallarni ifodalaydi. Ammo temirning kimyoviy xususiyatlari boshqa barcha metallar uchun (elektrokimyoviy ketma-ketlikda vodorodning o'ng tomonida bo'lganlar uchun) xosdir. Ko'plab moddalar bilan reaksiyaga kirishga qodir.

Oddiy boshlang

Ferrum kilo, azot, halogen (yod, brom, xlor, florin), fosfor, uglerod bilan o'zaro ta'sir qiladi. Ko'rib chiqish kerak bo'lgan birinchi narsa - kislorod bilan reaktsiya. Temir yonganda uning oksidi hosil bo'ladi. Reaksiyaning shartlariga va ikki ishtirokchi o'rtasidagi nisbatga qarab, ular turli xil bo'lishi mumkin. Ushbu turdagi o'zaro ta'sirning misoli sifatida quyidagi reaktsiya tenglamalari keltirilishi mumkin: 2Fe + O2 = 2FeO; 4Fe + 3O ₂ = 2Fe2O3; 3Fe + 2O ₂ = Fe ₃ O ₄ . Temir oksidining (ham fizik, ham kimyoviy) xossalari uning xilma-xilligiga qarab o'zgarishi mumkin. Bunday reaktsiyalar yuqori haroratda sodir bo'ladi.

Keyingi, azot bilan shovqin. Bu faqat isitish sharti bilan sodir bo'lishi mumkin. Agar olti mol temir va bir mol azot olsak, biz ikki mol temir nitridi olamiz. Reaksiya tenglamasi quyidagicha bo'ladi: 6Fe + N ₂ = 2Fe ₃ N

Fosfor bilan o'zaro aloqada fosfit hosil bo'ladi. Reaksiyani bajarish uchun bunday komponentlar kerak: uch mol ferrule-bitta mol fosfor, natijada bir mol fosfit hosil bo'lishi. Tenglama quyidagi kabi yozilishi mumkin: 3Fe + P = Fe ₃ P.

Bundan tashqari, oddiy moddalar bilan reaktsiyalar o'rtasida oltingugurt bilan o'zaro ta'sirni ajratish ham mumkin. Bunday holda, sulfidi olish mumkin. Ushbu moddaning shakllanishi jarayonining yuqorida bayon qilingan printsipga o'xshashligi. Bunga qo'shimcha ravishda reaktsiya qo'shiladi. Bunday turdagi kimyoviy o'zaro ta'sirlar uchun maxsus sharoitlar, asosan, yuqori harorat va kam katalizatorlar talab qilinadi.

Temir va halogenlar orasidagi reaktsiyalar ham kimyo sanoatida keng tarqalgan. Bu xlor, bromlama, yodlanish, fluoridatsiya. Reaktsiyalarning o'zlaridan ma'lum bo'lganidek, xlor / brom / yod / ftorin atomlarini ferrum atomlariga qo'shib olish jarayoni navbati bilan xlorid / bromid / yodid / ftorid hosil qiladi. Ushbu moddalar turli sohalarda keng qo'llaniladi. Bundan tashqari, temir silikon bilan yuqori haroratlarda birlashishi mumkin. Temirning kimyoviy xossalari turli bo'lgani sababli, ko'pincha kimyo sanoatida qo'llaniladi.

Ferrum va murakkab moddalar

Oddiy moddalardan molekulalari ikki yoki undan ortiq turli xil kimyoviy elementlardan iborat kishilarga o'tamiz. Yuqorida aytilgan birinchi narsa temirning suv bilan reaktsiyasi. Bu erda temirning asosiy xususiyatlari namoyon bo'ladi. Suv temir bilan birga qizdirilsa, asosiy oksid hosil bo'ladi (u shunday deb ataladi, chunki u bir xil suvda, boshqacha aytganda - bazaning o'zaro ta'sirida gidroksidi hosil qiladi). Shunday qilib, har ikkala komponentning bir molini olsangiz, ferrota dioxid va vodorod kabi moddalar o'tkir hid bilan gaz shaklida, shuningdek, mol-nisbatlarda bir-biridan hosil bo'ladi. Bunday reaksiya tenglamasi quyidagicha yozilishi mumkin: Fe + H ₂ O = FeO + H ₂ . Ushbu ikki komponentni aralashtiradigan nisbatlarga qarab, temirning di yoki trioksidi olinadi. Bu moddalarning har ikkalasi ham kimyo sanoatida keng tarqalgan va ko'plab sohalarda ham qo'llaniladi.

Kislotalar va tuzlar bilan

Temir metallning elektrokimyoviy ketma-ketligida vodorodning chap tomonida joylashganligi sababli, bu elementni aralashmalardan ajratib olish mumkin. Bunga misol, kislota temir qo'shganda kuzatilishi mumkin bo'lgan tiklash reaktsiyasi. Misol uchun, agar temir va sulfat kislota (bir xil sulfat kislota) o'rtacha konsentratsiyani aralashtirsa, xuddi shu molar nisbatda biz bir xil molar nisbatlarda ferros sulfat (II) va vodorodni olamiz. Bu reaksiya uchun tenglama quyidagicha bo'ladi: Fe + H ₂ SO ₄ = FeSO ₄ + H ₂ .

Tuzlar bilan reaksiyaga kirganda, temirning pasayishi xususiyatlari namoyon bo'ladi. Ya'ni, uning yordamida tuzdan kamroq faol metallni tanlashingiz mumkin. Masalan, agar bir mis mis sulfat va temirning bir xil miqdorini olsangiz, xuddi shu molar nisbatda qora sulfat (II) va sof misni olishingiz mumkin.

Tananing ahamiyati

Yer qobig'ining eng keng tarqalgan kimyoviy elementlaridan biri temirdir. Biz allaqachon moddaning xususiyatlarini o'rganib chiqdik, endi uni biologik nuqtai nazardan yaqinlashamiz. Ferrum ham hujayra darajasida, ham butun organizm darajasida juda muhim vazifalarni bajaradi. Birinchidan, temir - gemoglobin kabi bir oqsilning asosidir. Kichkintoyni kisloroddan barcha to'qimalarga, organlarga, tananing har bir hujayrasiga, birinchi navbatda miyaning neyronlariga etkazish uchun kislorodni kerak. Demak, temirning foydali xossalari ko'payib ketmaydi.

Qondagi qalqonsimon bezning to'g'ri ishlashi uchun temir ham qon hosil bo'lishiga ta'sir etishi bilan birga (bu ba'zilarning fikricha, yod emas). Bundan tashqari, temir moddalar hujayra ichidagi metabolizmda ishtirok etadi, immunitetni tartibga soladi. Ayniqsa katta hajmdagi temir moddasi jigar hujayralarida mavjud, chunki u zararli moddalarni zararsizlantirishga yordam beradi. Shuningdek, u bizning tanamizda ko'plab turdagi fermentlarning asosiy tarkibiy qismlaridan biridir. Insonning kundalik ovqatlanishida ushbu iz elementdan o'ndan yigirma miligramgacha bo'lishi kerak.

Temirga boy mahsulotlar

Bu juda ko'p. Ular sabzavot va hayvondir. Birinchisi - don, baklagiller, don (ayniqsa, grechka), olma, qo'ziqorin (oq), quritilgan mevalar, it pushti, nok, shaftoli, avakado, qovoq, bodom, xurmo, pomidor, brokkoli, karam, mers, yalpiz, selderey va boshqalar. Ikkinchisi - jigar, go'sht. Yuqori temir moddasi bo'lgan ovqatlardan foydalanish homiladorlik davrida ayniqsa muhimdir, chunki hosil bo'ladigan xomila tanasi to'liq o'sish va rivojlanish uchun ushbu iz elementni katta miqdorda talab qiladi.

Temir tanasida nuqson belgilari

Tanaga kiradigan ozgina temir semptomlari charchoq, qo'l va oyoqlarning doimiy muzlashi, ruhiy tushkunlik, mo'rt sochlar va tirnoqlardir, intellektual faoliyatni, oshqozon buzilishlarini, yomon samaradorligini, qalqonsimon bezdagi anormallikni yo'qotadi. Agar siz ushbu belgilarning bir qismini ko'rsangiz, unda dietada temir moddasi bo'lgan mahsulotlar sonini ko'paytirish yoki vitaminlar yoki temir o'z ichiga olgan oziq-ovqat qo'shimchalarini sotib olish kerak. Agar siz ushbu alomatlardan biri sizni juda qattiq his qilsangiz shifokor bilan maslahatlashingiz ham kerak.

Sanoat sohasida temirdan foydalanish

Temirning qo'llanilishi va xususiyatlari chambarchas bog'liq. Ferromagnetsizatsiya bilan bog'liq holda, u maishiy maqsadlar uchun (muzlatgichlar uchun sovg'alar magnitlari va boshqalar) va kuchli bo'lganlar uchun - sanoat maqsadlari uchun magnitlarni ishlab chiqarish uchun kuchsizlanadi. Ushbu metalning yuqori kuch va qattiqligicha bo'lganligi sababli, qadimgi davrda qurol, qurol va boshqa harbiy va ichki asboblarni ishlab chiqarish uchun ishlatilgan. Aytgancha, qadimgi Misrda meteorit temiri ma'lum bo'lgan, ularning xususiyatlari odatdagidan ko'proq metall. Qadimgi Rimda bunday maxsus temir ishlatilgan. Undan elita qurollarini chiqarib olishdi. Meteorik metalldan tayyorlangan qalqon yoki qilich faqat juda boy va olijanob insonga ega bo'lishi mumkin.

Umuman olganda, ushbu maqolada ko'rib chiqqan metall bu guruhning barcha moddalari orasida eng ko'p qo'llanilgan. Avvalo, sanoat va kundalik hayotda zarur bo'lgan barcha mahsulotlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan po'lat va quyma temir ishlab chiqaradi.

Cho'zilgan temir temir va uglevod qotishmasidir, bu erda ikkinchi foiz 1,7dan 4,5 foizgacha mavjud. Agar ikkinchisi 1,7 foizdan kam bo'lsa, unda bunday qotishma temir deb ataladi. Tuzilishdagi uglerod 0,02 foiz atrofida bo'lsa, unda bu oddiy texnik temirdir. Qotishma ichidagi uglerodning mavjudligi unga ko'proq quvvat, issiqlik barqarorligi, zangga qarshilik ko'rsatish uchun kerak.

Bundan tashqari, po'latdan boshqa moddalar ham kir yuvish vositasi bo'lishi mumkin. Bu marganets, fosfor va silikon. Bundan tashqari, xrom, nikel, molibden, volfram va boshqa ko'plab kimyoviy elementlarga ba'zi xossalarga ega bo'lish uchun bu xildagi qotishma mavjud. Transformator sifatida katta miqdorda silikon (taxminan to'rt foiz) bo'lgan po'lat turlari qo'llaniladi. Marganets ko'pligi (o'n ikki yoki o'n to'rt foizgacha) temir yo'llar, tegirmonlar, maydalagichlar va boshqa asboblarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi, ularning ba'zilari tezda yo'q qilishga moyil.

Molibden uni issiqlik bilan barqaror qilish uchun qotishma ichiga kiritilgan - bu kabi dastgohlar dastgohlar sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, uyda ma'lum bo'lgan va tez-tez ishlatiladigan pichoq va boshqa turdagi zanglamaydigan po'latdan tayyorlangan asboblarni olish uchun qotishma uchun krom, nikel va titan qo'shilishi kerak. Va zarbalarga chidamli, yuqori quvvatli, sferik po'latni olish uchun unga vanadiy qo'shilishi kifoya. Niobiyni kiritishda korroziyaga va kimyoviy jihatdan agressiv moddalarga nisbatan yuqori qarshilikka erishish mumkin.

Maqolaning boshida aytib o'tilgan mineral magnetit qattiq disklar, xotira kartalari va ushbu turdagi boshqa uskunalarni ishlab chiqarish uchun kerak. Magnit xususiyatlariga qarab, temir transformatorlar, motorlar, elektron mahsulotlar va hokazo qurilmalarda mavjud. Bundan tashqari, temir boshqa metalllarning qotishmalariga qo'shimcha kuch va mexanik barqarorlik berish uchun qo'shilishi mumkin. Bu elementning sulfati zararkunandalarga qarshi kurashda (mis sulfat bilan birga) bog'da ishlatiladi. Xlorli temir suvni tozalash uchun juda muhimdir. Bundan tashqari, qora va rangli printerlarda magnetit kukuni ishlatiladi. Piritdan foydalanishning asosiy usuli undan sulfat kislota olishdir. Ushbu jarayon laboratoriyada uch bosqichda amalga oshiriladi. Birinchi pirit bosqichida temir oksid va oltingugurt dioksidi olinadi. Ikkinchi bosqichda oltingugurt dioksidini uning trioksidiga aylantirish kislorod ishtirokida amalga oshiriladi. Va yakuniy bosqichda olingan moddalar katalizatorlar ishtirokida suv bug'idan o'tib, oltingugurt kislotasi olinadi.

Temir tayyorlash

Asosan faol metall, uning ikki asosiy minerallar olinadi: magnetit va hematit. koks shaklida uning uglerod birikmalar temir qisqarishi bilan buni. Bu harorat Tselsiy ikki ming darajaga yetib bo'lgan portlash o'choqqa, amalga oshiriladi. Bundan tashqari, Ferrum vodorod tiklash uchun bir yo'l bor. Bu maqsadda bir portlash o'choqqa mavjudligi ixtiyoriy, uchun. Bu usul maxsus loy oladi amalga oshirish uchun, u ezib ruda bilan aralashtiriladi va milya o'choqqa vodorod bilan muomala qilinadi.

xulosa

xususiyatlari va temir ilovalar turlicha. Bu bizning hayotimiz metall, ehtimol, eng muhim ahamiyatga ega. Insonga ma'lum bo'lib, u vaqtda vositalarini ishlab chiqarish va qurol uchun asosiy material edi bronza o'rnini, oldi. mexanik stress ko'p jismoniy xususiyatlari jihatidan mis va qop qotishmasidan ustun yo'llar, qarshilik po'lat va temir.

Bundan tashqari, sayyoramizdagi temir boshqa ko'plab metallar ko'proq keng tarqalgan. Massa ulushi po'stining deyarli besh foizini tashkil etadi. Bu tabiatda to'rtinchi eng ko'p kimyoviy element hisoblanadi. Bundan tashqari, bu kimyoviy element u qurilgan gemoglobin asoslangan, ayniqsa, chunki, hayvonlar va o'simliklarning tanasi normal faoliyat ko'rsatishi uchun juda muhim ahamiyatga ega. Temir sog'liqni saqlash va normal faoliyat organlar uchun muhim ahamiyatga ega foydalanish bo'lgan muhim iz element hisoblanadi. Yuqoridagi Bundan tashqari, u noyob magnit xususiyatlariga ega faqat metall hisoblanadi. Ferrum holda hayotimizni tasavvur qilish mumkin emas.