آهن و خواص آن در صنعت

Category: دسته‌بندی نشده | No comments

این عنصر مانند عناصر هم گروه خود، دارای طیف گسترده‌ای از حالت‌های اکسیداسیون ازل ۲- تا ۶ است که حالت اکسایش ۲ و ۳ متداول‌تر است. ترکیبات آهن II فروس و ترکیبات آهن (III) فریک نامیده می‌شود.

در ادامه متوجه خواهید شد که آهن چیست و کجا بیشترین کاربرد را دارد

آهن تازه دارای سطحی صاف و نقره‌ای درخشان مایل به خاکستری‌ است. اما نسبت به اکسیژن و آب در هوای عادی واکنش داده و به شکل اکسید آهن هیدراته یا زنگ آهن قرمز یا قهوه‌ای رنگ تبدیل می گردد. لایه اکسید شده سطح، مانع زنگ زدگی درون قطعه فلز نشده و با ادامهٔ نفوذ حجم بیشتری از فلز خوردگی ادامه می یابد.

 

سومریان و مصریان اولین نشانه ها برای استفاده ازآهن می‌ باشند که تقریبا ” ۴۰۰۰ سال” قبل از میلاد باآهن کشف شده و از شهاب سنگها اقلام کوچکی مثل سر نیزه و زیور آلات تولید می کردند. از ۲۰۰۰ تا ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد ، تعداد فراینده ای از اشیاء ساخته شد که باآهن مذاب ، این محصولات را ازآهن شهاب سنگی متمایز می‌کند. که در بین‌النهرین ، آسیای صغیر و مصر به چشم می‌خورد؛ اما ازآهن تنها در تشریفات استفاده می‌شود وآهن فلزی گرانبها حتی باارزش‌تر از طلا به‌حساب می‌آید.

 

آهن دارای سطوح صاف و نقره‌ای براق مایل به رنگ خاکستری‌ست اما وقتی در هوا با اکسیژن ترکیب می‌شود به رنگ قرمز یا قهوه‌ای در می‌آید که به آنها اکسید دارای ترکیبات آهن یا زنگ گفته می‌شود. کریستال‌های خالص آهن نرمه (نرم‌تر از آلومینیوم) و با اضافه کردن مقدار کمی ناخالصی مانند کربن مقدار قابل توجهی تقویت می‌شود. مقادیر مناسب و کمی (تا چند درصد) از فلزات دیگر و کربن، تولید فولاد می‌کند که می‌تواند ۱۰۰۰ بار سخت‌تر از آهن خالص باشد.

 

همان‌طور که آهن ذوب شده سرد می‌شود در دمای ۱۵۳۸ درجهٔ سلسیوس به آلوتروپ δ کریستالیزه می‌شود که دارای یک ساختمان کریستالی مکعبی مرکزی‌ست، همان‌طور که بیشتر سرد می‌شود ساختمان بلوری یا کریستالی در دمای ۱۳۹۴ درجهٔ سلسیوس به شکل مکعبی وجه مرکزی تغییر می‌یابد که به نام آهن ϒ یا استنیت شناخته می‌شود، در دمای ۹۱۲ درجهٔ سلسیوس ساختمان بلوری یا کریستالی دوباره مکعبی بدنه مرکزی یا آهن α یا فریت می‌شود و در ۷۷۰ درجهٔ سلسیوس (نقطهٔ کوری، TC) آهن مغناطیسی می‌شود، هنگامی که آهن از دمای کوری عبور می‌کند تغییری در ساختمان کریستالی وجود ندارد اما در ساختمان حوزه تغییری رخ می‌دهد (هر حوزه شامل اتم‌های آهن با یک اسپین الکترونیک خاص است).

 

منبع عنصر آهن در شهاب‌سنگ‌ها و هستهٔ فلزی متراکم سیاراتی مانند زمین و سایر محیط‌های کم اکسیژن است. فراوانی آهن در سیاره‌های زمین‌سان و دیگر کره‌های سنگی مانند ماه، به خاطر پدیدهٔ همجوشی هسته‌ای در ستاره‌ها است. زیرا در پروسهٔ همجوشی، آهن آخرین عنصری‌است که با آزادسازی انرژی، پیش از فروپاشی انفجاری آن ستاره به صورت یک نو اختر یا ابرنواختر، و پراکندن آهن در فضا، ایجاد می‌شود. این فرضیه وجود دارد که رنگ قرمز سطح مریخ ناشی از اکسید آهن است.

 

دور ریز قابل بازیافت

ضایعات آهن چیست؟ به هر گونه آهن های غیر قابل استفاده و هر گونه پسماند های آهنی و فلزی را ضایعات آهن گفته میشود. امروزه به دلیل پیشرفت صنعت قطعه های پیشرفته آهن بسیار به بازار عرضه میشود که سعی در این است از آهن هایی که قدیمی هستند را استفاده نکنیم اما در برخی مواقع ممکن است بسیاری از ضایعات آهن ها مورد استفاده باشند که این آهن ها و قطعه هایی که مورد استفاده قرار نمیگیرند طی مراحلی مختلف جمع آوری میشوند و سپس آن ها را ذوب می کنند و به شکل قطعه های مختلف آهن در می آوردند که دیگر به این نوع قطعات ضایعات آهن گفته نمیشود.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>