Proprjetajiet
- Simbolu Atomiku: Fe
- Numru Atomiku: 26
- Element Kategorija: Transizzjoni tal-metall
- Densità: 7.874g / cm 3
- Punt tat-tidwib: 2800 ° F (1538 ° C)
- Punt tat-togħlija: 5182 ° F (2862 ° C)
- L-ebusija ta 'Moh: 4
Karatteristiċi
Il-ħadid pur huwa metall tal-fidda li jġib ukoll is-sħana u l-elettriku tajjeb.
Il-ħadid huwa reattiv wisq biex jeżisti waħdu u għalhekk iseħħ biss b'mod naturali fil-qoxra tad-dinja bħala ħadid mhux maħdum, bħal hematite, magnetite u siderite.
Waħda mill-karatteristiċi ta 'identifikazzjoni tal-ħadid hija li hija manjetika qawwija. Espost għal kamp manjetiku qawwi, kull biċċa tal-ħadid tista 'tiġi magnetizzata. Ix-xjentisti jemmnu li l-qalba tad-dinja hija magħmula minn madwar 90% tal-ħadid. Il-forza manjetika prodotta minn dan il-ħadid hija dik li toħloq il-poli manjetiku tat-Tramuntana u Nofsinhar.
Storja
Il-ħadid x'aktarx kien oriġinarjament skopert u estratt bħala riżultat ta 'ħruq ta' l-injam minbarra minerali li fihom il-ħadid. Il-karbonju fl-injam ikun irreaġixxa ma 'l-ossiġnu fil-mineral, u jħalli metall artab u malleabbli tal- ħadid. It-tidwib tal-ħadid u l-użu tal-ħadid biex jagħmlu l-għodod u l-armi bdew f'Mejopa (l-Iraq ta 'llum) bejn 2700 u 3000 QK. Matul is-snin 2000 segwenti, l-għarfien tat-tidwib tal-ħadid jinfirex lejn l-Lvant lejn l-Ewropa u l-Afrika matul perjodu magħruf bħala l-Età tal-Ħadid.
Mis-seklu 17th, sa nofs is-seklu 19, ġie skopert metodu effiċjenti biex jiġi prodott l-azzar, il-ħadid kien użat dejjem aktar bħala materjal strutturali biex jagħmel vapuri, pontijiet u bini. It-Torri Eiffel, mibni fl-1889, sar bl-użu ta 'aktar minn 7 miljun kilogramma ta' ħadid maħdum.
Rust
Il-karatteristika l-iktar idejquja tal-ħadid hija t-tendenza tagħha li tifforma s-sadid.
Is-sadid (jew l-ossidu tal-ħadid) huwa kompost kannella u mdewweb li jiġi prodott meta l-ħadid ikun espost għall-ossiġnu. Il-gass tal-ossiġenu li jinsab fl-ilma jżid il-proċess ta ' korrużjoni . Ir-rata tas-sadid - kif malajr il-ħadid jiddawru f'ossidu tal-ħadid - hija ddeterminata mill-kontenut ta 'l-ossiġenu ta' l-ilma u l-erja tal-wiċċ tal-ħadid. L-ilma mielaħ fih aktar ossiġenu minn ilma frisk, u huwa għalhekk li l-ilma mielaħ jobrox il-ħadid aktar malajr mill-ilma ħelu.
Is-sadid jista 'jiġi evitat permezz tal-kisi tal-ħadid b'metalli oħra li huma kimikament aktar attraenti għall-ossiġnu, bħal żingu (il-proċess tal-kisi tal-ħadid b'żin jissejjaħ' galvanizzar '). Madankollu, l-aktar metodu effettiv ta 'protezzjoni kontra s-sadid huwa l-użu tal-azzar.
Azzar
L-azzar huwa liga tal-ħadid u ta 'metalli oħra varji, li jintużaw biex itejbu l-proprjetajiet (saħħa, reżistenza għall-korrużjoni, tolleranza tas-sħana eċċ.) Tal-ħadid. It-tibdil tat-tip u l-ammont ta 'l-elementi marbutin bil-ħadid jistgħu jipproduċu tipi differenti ta' azzar.
L-azzar l-aktar komuni huma:
- Azzar tal-karbonju, li fihom bejn 0.5-1.5% karbonju. Dawn huma l-azzar l-aktar komuni u huma wżati għal korpi tal-karozzi, vapuri tal-vapuri, skieken, makkinarju u kull tip ta 'sostenn strutturali.
- Azzar b'liga baxxa, li fihom 1-5% metalli oħra (ħafna drabi nikil jew tungstenu ). L-azzar tan-nikil jista 'jiflaħ livelli għoljin ta' tensjoni u huwa, għalhekk, spiss użat fil-kostruzzjoni ta 'pontijiet u biex isiru ktajjen tar-roti. L-azzar tat-tangstin iżomm il-forma u s-saħħa tagħhom f'ambjenti b'temperatura għolja u jintuża fl-impatt, applikazzjonijiet rotanti, bħal drill bits.
- Azzar b'liga għolja, li fihom 12-18% ta 'metalli oħra jintużaw biss f'applikazzjonijiet ta' speċjalità minħabba l-ispiża għolja tagħhom. Eżempju wieħed ta 'azzar ta' liga għolja huwa l-istainless steel, li spiss ikun fih il- kromju u n-nikel, iżda jista 'jkun illigat ukoll ma' diversi metalli oħra. L-azzar inossidabbli huwa qawwi ħafna u reżistenti ħafna għall-korrużjoni.
Produzzjoni
Il-parti l-kbira tal-ħadid hija prodotta mill-minerali misjuba ħdejn il-wiċċ tad-dinja. It-tekniki moderni ta 'estrazzjoni jużaw fran tal-funderija, li huma kkaratterizzati minn pilastri għolja (strutturi simili għan-nar). Il-ħadid jitferra 'fil-munzelli flimkien ma' kokk (faħam b'ħafna karbonju) u ġebel tal-ġir (karbonat tal-kalċju). Illum il-ġurnata, il-mineral tal-ħadid normalment jgħaddi minn proċess ta 'sinterizzazzjoni qabel ma jidħol fil-munzell. Dan il-proċess jifforma biċċiet ta 'minerali li huma bejn 10-25mm, li mbagħad jitħalltu mal-kokk u l-ġebla tal-franka.
Il-mineral, il-kokk u l-ġebel tal-ġir sinterizzat imbagħad jitferra 'fil-munzell fejn jinħaraq f'temperaturi ta' 1800 ° C. Ħruq tal-kokk bħala sors ta 'sħana u, flimkien ma' ossiġnu li jinqata 'fil-forn, jgħin biex jiffurma l-gass ta' tnaqqis tal-monossidu tal-karbonju. Il-ġebla tal-ġir taħlita b'impuritajiet fil-ħadid biex tifforma gagazza. Il-gagazza hija eħfef mill-ħadid mhux maħdum, u għalhekk titla 'għall-wiċċ u tista' titneħħa faċilment. Il-ħadid sħun imbagħad jitferra f'forom biex tipproduċi ħadid mhux maħdum jew imħejji direttament għall-produzzjoni ta 'l-azzar.
Il-ħadid tal-majjal għadu fih bejn 3.5-4.5% karbonju, flimkien ma 'impuritajiet oħra, u huwa fraġli u diffiċli biex jaħdem magħhom. Diversi proċessi huma wżati sabiex inaqqsu l-impuritajiet tal-fosfru u l-kubrit fil-ħadid mhux maħdum sabiex jipproduċu l-ħadid fondut. Il-ħadid maħdum, li fih anqas minn 0.25% tal-karbonju, huwa iebes, malleabbli u faċilment iwweldjat, iżda huwa ħafna iktar impenjattiv u għalja li jiġi prodott minn azzar b'livell baxx ta 'karbonju.
Fl-2010, il-produzzjoni globali tal-ħadid mhux maħdum kienet ta 'madwar 2.4 biljun tunnellata. Iċ-Ċina, l-akbar produttur, kienet responsabbli għal madwar 37.5% tal-produzzjoni kollha, filwaqt li pajjiżi kbar oħra li jipproduċu jinkludu l-Awstralja, il-Brażil, l-Indja u r-Russja.
Applikazzjonijiet
Il-ħadid kien il-materjal strutturali primarju, iżda ilu ħafna mill-azzar fil-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet. Minkejja dan, il-ħadid fondut għadu jintuża fil-pajpijiet u biex il-partijiet tal-karozzi, bħall-irjus taċ-ċilindri, ċilindri u kaxex tal-gerboks. Il-ħadid maħdum għadu jintuża biex jipproduċi oġġetti tad-dekorazzjoni tad-dar, bħal xtillieri ta 'l-inbid, detenturi ta' xemgħat, u vireg tal-purtieri.
Referenzi
Triq, Arthur. & Alexander, WO 1944. Metalli fis-Servizz tal-Bniedem . Il-11-il Edizzjoni (1998).
L-Assoċjazzjoni Internazzjonali tal-Ħadid tal-Ħsad
Sors: www.pigiron.org.uk
USGS. Sommarji tal-Komodità Minerali: Ħadid u Azzar (2011).
Sors: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/iron_&_steel