بررسی خواص آهن

همیشه در خصوص فلز آهن و فولاد سوالاتی در ذهن تمامی افراد اعم از دانش آموزان ششم تا کسانی که در محیط کار با این فلز اساسی سروکار دارند شکل می گیرد.

10 ویژگی اساسی فلز آهن:
1 - به فراوانی یافت می شود:
اعتقاد بر این است که آهن دهمین عنصر فراوان جهان است.

یکی از ویژگی های آهن این است که فراوان ترین (از نظر جرمی، 34.6٪) عنصر تشکیل دهنده زمین محسوب می شود.

غلظت آهن در لایه های مختلف زمین از مقدار زیاد در هسته داخلی تا حدود 5٪ در پوسته ی خارجی می باشد.

2 - هزینه استخراج کم نسبت به سایر فلزات:
بیشترین مقدار آهن در اکسیدهای مختلف آن مانند مواد معدنی هماتیت، مگنتیت و تاکونیت یافت می شود.

دانشمندان بر این باورند که هسته زمین تا حد زیادی از یک آلیاژ فلز آهن و نیکل تشکیل شده است و از طرفی آهن تقریباً برای موجودات زنده از ارگانیسم های کوچک گرفته تا انسان ضروری است.

تولید آهن جدید در جهان به مقدار بیش از 500 میلیون تن در سال بوده و آهن بازیافت شده 300 میلیون تن دیگر به آن اضافه می کند

3 - کاربرد وسیع در ساخت آلیاژها:
استفاده از این فلز معروف و ویژگی های آهن وسیع است، به طوری که بیشتر از 95٪ کل تناوب فلزی تولید شده در سراسر جهان کاربرد دارد.

به لطف ترکیب هزینه کم و مقاومت بالایی که دارد کاربردهای آن از ظروف غذا گرفته تا اتومبیل های خانوادگی، از خردکن ها گرفته تا ماشین های لباسشویی، از کشتی های باری گرفته تا منگنه های کاغذی است.

فولاد شناخته شده ترین آلیاژ آهن می باشد که به صورت انواع چدن، فولاد کربن، آهن فرفورژه، فولادهای آلیاژی، اکسیدهای آهن در صنعت موجود است.

4 - زنگ زدن سریع در حضور رطوبت:
ویژگی های آهن بسیار بوده و یکی از آن ها این است که آهن در هوای مرطوب زنگ می زند.

اما در هوای خشک اینگونه نیست و به راحتی در اسیدهای رقیق حل می شود.

آهن از نظر شیمیایی فعال است و دو سری اصلی از ترکیبات شیمیایی، ترکیبات آهن دو ظرفیتی (II) یا آهنی و ترکیبات سه ظرفیتی آهن (III) را تشکیل می دهد.

5 - محکم، سخت، پردوام و مقاوم است:
ویژگی های آهن باعث شده که این فلز بیشتر به عنوان فلزی شناخته می شود که به ما سلاح و ابزار می دهد و توانایی آن با استفاده از آلیاژها و عملیات حرارتی متناسب با هر کاربرد، آن را به فلز اصلی در فناوری تبدیل می کند.

آهن متداول ترین فلز در زندگی روزمره است که همیشه به شکل اشیای تولید شده رواج دارد و معمولاً با روکش محافظ پوشانده می شود.

سازه های بتنی حاوی آهن است و ماشین های الکتریکی از جمله ترانسفورماتور به آهن بستگی دارند.

اتومبیل ها عمدتاً آهنی هستند و بسیاری از وسایل آهنی با لایه ی محافظی از جنس قلع پوشیده شده اند.

اتصال دهنده ها مانند میخ و پیچ هایی که استفاده می شوند، معمولاً از نوع آهنی هستند.

6 - قیمت مناسب نسبت به سایر فلزات:
آهن یک ماده عالی و متنوع برای ساخت و ساز است که قوی و سخت بوده و به راحتی شکل گرفته و کار می کند.

و از همه مهم تر قیمت آهن ارزان است و در مقایسه با گزینه های دیگر در اولویت قرار دارد.

آلومینیوم یک رقیب قدرتمند برای آهن است با این حال، قابلیت انعطاف پذیری آلیاژهای آهن و کربن با هیچ ماده ی دیگری قابل تطبیق نیست.

7 - بر اثر حرارت شعله سریع زنگ می زند:
سطح آهن معمولاً در اثر خوردگی تغییر رنگ می یابد، زیرا در حضور رطوبت به راحتی با اکسیژن هوا ترکیب می شود و از طرفی در هوای کاملاً خشک زنگ نمی زند.

خوردگی آهن همواره یکی از مشکلات اساسی این صنعت می باشد. اکسیدی که از آهن تولید می شود، شکننده و نرم است و از فلز پایه هیچ محافظتی نمی کند و در نهایت زنگ می زند.

این ماده همیشه از سنگ معدن حاصل می شود که معمولاً همان اکسیدها هستند و بعضاً کربناته و تا حد ممکن گوگرد و فسفر کمی نیز دارند FeS2 ماده معدنی قابل قبولی نیست زیرا گوگرد یک ناخالصی مضر در آهن است و استخراج آن از درون آهن هزینه بردار است.

8 - بازیافت راحت و آسان فلز آهن:
آهن در صنعت به راحتی بازیافت شده و یکی از دلایل پرطرفدار بودن این فلز نیز بازیافت راحت آن می باشد.

9 - قابلیت تبدیل شدن به آلیاژهای دیگر مانند فولاد و چدن:
فولاد آلیاژی از فلز آهن و فلزات مختلف دیگر است.

که برای تقویت خواص آهن مانند مقاومت در برابر خوردگی، تحمل گرما و غیره استفاده می شود. تغییر نوع و مقدار عناصر آلیاژی می تواند انواع مختلفی از فولاد را ایجاد کند.

10- رسانای الکتریسیته است:
یکی از خصوصیات بارز فلز آهن این است که به شدت میدان مغناطیسی دارد.

هر قطعه ای که از جنس آهن باشد، اگر در معرض میدان مغناطیسی قوی قرار بگیرد، خودش هم دارای میدان مغناطیسی می شود.

دانشمندان بر این باورند که حدود 90٪ هسته زمین از فلز آهن تشکیل شده است.

نیروی مغناطیسی حاصل از این آهن همان چیزی است که قطب های مغناطیسی شمال و جنوب را ایجاد می کند.