خصوصیات فیزیکی و شیمیایی پودر آهن و شمش آهن

خصوصیات فیزیکی و شیمیایی پودر آهن و شمش آهن:
وقتی آهن خالص است، یک فلز سفید پر زرق و برق است که نرم و بسیار قابل کار است. با این حال، بسیار واکنش پذیر است و در حضور هوای مرطوب به راحتی پوششی از اکسید هیدراته روی سطح آن ایجاد می شود. این ماده منسجم نبوده و به راحتی پوسته پوسته می شود تا سطوح تازه را برای حمله آشکار کند.

آهن در اسیدهای رقیق محلول است و Fe (II) در محلول تولید می کند. بیشتر اسیدهای اکسید کننده محلول های Fe (III) و عوامل شدیدا اکسید کننده (به عنوان مثال دی کرومات یا اسید نیتریک غلیظ) یک فرم منفعل از فلز را تولید می کنند که احتمالاً در نتیجه تشکیل یک لایه منسجم اکسید است.

بسته به دما، آهن خالص می تواند به سه شکل وجود داشته باشد که شامل آهن آلفا، گاما و دلتا است. آهن آلفا نوعی فرم چند شکلی از آهن است که در زیر 906 درجه سانتی گراد پایدار است. این شبکه فلزی دارای یک شبکه مکعب متمرکز (bcc)است و تا 768 درجه سانتی گراد مغناطیسی است.

آهن گاما نوعی فرم چند شکلی از فلز آهن است که در دمای 906 تا 1403 درجه سانتی گراد پایدار است. این شبکه دارای یک شبکه مکعب متقارن (fcc) و غیر مغناطیسی است ( دامنه پایداری آن با حضور کربن، منگنز و نیکل کاهش می یابد و اساس محلول های جامد آستنیت است). آهن دلتا به نیز آلوتروپی از آهن است که تا دمای 1403 درجه سانتی گراد پایدار است. ساختار شبکه ای آن مانند آهن آلفا است.

تاریخچه کشف آهن:
آهن 5000 سال قبل از میلاد توسط انسان کشف شده است. در شکل اولیه آن، آهن ظاهری فلزی مایل به خاکستری براق دارد و چهارمین عنصر رایج در پوسته زمین و رایج ترین عنصر تشکیل هنده جرم زمین است. آهن بندرت به عنوان یک عنصر آزاد یافت می شود، زیرا به راحتی اکسید می شود. این ماده معمولاً در مواد معدنی مانند مگنتیت، هماتیت، گوتیت، لیمونیت یا سیدریت یافت می شود.

آهن در تمدن های باستان بسیار شناخته شده بوده و مورد استفاده قرار می گرفته است. آهن یکی از فراوانترین فلزات (41000 ppm در پوسته زمین) و یکی از مهم ترین فلزات است که در بزرگ ترین مقیاس نسبت به هر فلز دیگری استفاده می شود، تولید آن در کوره بلند کاملاً مستند است.

فلز آهن، پایه و اساس ساخت بسیاری از انواع فولاد است، خواصی که از آلیاژ آهن با کربن، نیکل، کروم و سایر عناصر به نسبت های مختلف حاصل می شود منجر به تولید مواد با خصوصیات مکانیکی و فیزیکی بسیار متفاوت می شود.

آهن همچنین یک عنصر اساسی برای همه اشکال زندگی است، به طور متوسط بدن انسان حاوی 4 گرم عنصر آهن است. بیشتر آهن موجود در بدن در هموگلوبین وجود دارد - رنگدانه تنفسی که مکانیسم انتقال اکسیژن توسط گلبول های قرمز را فراهم می کند.

آهن با نماد اتمی Fe، عدد اتمی 26، عنصری از بلوک D، گروه 8، دوره 4 با وزن اتمی 55.845 است. تعداد الکترون های لایه های اتم آهن 2، 8، 14، 2 و پیکربندی الکترون آن [Ar] 3d 6 4s 2 است.