Железо

Общие сведения.

Железо представляет собой металл, который имеет номер 26 в химической таблице элементов Менделеева. Он имеет серебристо белый цвет, а также весьма выраженный металлический блеск. В химических формулах присутствует обозначение двумя латинскими буквами: Fe. В природе железо встречается в виде четырёх нуклидов, которые имеют атомные массовые числа 54, 56, 57 и 58.

Нахождение в природе, добыча и очищение.

Железо считается вторым металлом, по общей массе в земной коре и уступает в данной категории только алюминию. Если рассматривать процентное содержание, то оно составит около 4,65 процента. На данный момент, известно более трёх сотен минералов, в которых железо присутствует в количестве от малых долей, до 70 и более процентов. Все руды по данному признаку разделяются на три крупные категории: богатые, средние и рядовые. Второй и третий тип, перед выплавкой, должны пройти процесс обогащения. Он подразумевает ряд химических или других способов, с помощью которых обеспечивается содержание железа в растворе не менее 60 процентов.

Месторождения железа, в том или ином виде, представлены на всей территории планеты и их можно найти в любом уголке мира. Сам процесс производства железа и некоторых других сплавов, относящихся к данной категории, подразумевает использование доменных печей. Отличительной особенностью является тот факт, что итоговая стоимость железа, чугуна или стали находится на весьма доступном уровне. Это достигается за счёт выплавки значительных объёмов.

Физические и химические свойства.

Физические свойства железа находятся в прямой зависимости от его чистоты. Как показывает практика, наличие в составе примесей снижает характеристики и делает металл более хрупким. Даже минимальная концентрация способна кардинально изменить свойства, что требуется учитывать. Именно по этой причине, следует рассматривать физически и химические свойства чистого металла. Железо обладает переменной валентностью, которая способна варьироваться в относительно широком диапазоне значений. Плотность имеет значение 7874 килограмма на один кубометр вещества.

Температура плавления железа составляет 1539 градусов, а его кипение происходит при 3200. В чистом виде данный металл отличается своей пластичностью и ковкостью. Присутствует относительно высокий коэффициент линейного расширения данного элемента.

Химические свойства следует начать рассматривать с окислительных реакций. Они получили особое название – ржавление. Как показывает мировая практика, каждый год теряются тысячи тонн данного металла по причине этого фактора, что требует надёжной защиты. Железо довольно активно реагирует с большим количеством химических составов: щелочами, кислотами, а также некоторыми другими. Общее количество взаимодействий даже при комнатной температуре составляет достаточно объемный по своим размерам список.

История открытия и использования человеком.

Железо было известно человеку с древнейших времён и использовалось в значительных количествах. Именно нахождение способов его обработки ознаменовало возможность перехода в новую эпоху. Таким образом, железо можно считать самым важным материалом в истории человечества.

Ещё больший толчок дало получение других сплавов на основе железа. Например, сталь оказала невероятное влияние и без неё невозможно представить тот мир, который есть сейчас.

Применение в наши дни.

В наши дни железо используется практически во всех областях. Без всяких сомнений, оно стало наиболее используемым и популярным металлом. Его универсальность определяется высокой прочностью, невысокой стоимостью, относительно аналогов, а также большим количеством других преимуществ.

Стоит отдельно отметить тот факт, что чистое железо используется относительно редко. Как правило, применяются сплавы на его основе. Они позволяют увеличить характеристики металла при минимальном повышении стоимости и трудоёмкости выплавки. Если рассматривать чистое железо, то оно необходимо для сердечников электромагнитов, а также химических катализаторов для протекания реакций определённого типа.