حديد Iron

حديد Iron :

عنصر كيميائي فلزي فضي اللون ينتمي إلى مجموعة العناصر الانتقالية من الجدول الدوري ، رمزه الكيميائي Fe ، عدده الذري 26  و الكتلة الذري 55.85 و.ك.ذ . عرف للحديد استخداماته و تطبيقاته الواسعة منذ قديم الزمن فقد اكتشف لأدوات مصنعة من الحديد في مصر تعود لأربعة آلاف سنة قبل الميلاد ، كما أن  علماء الآثار أطلقوا اسم العصر الحديدي على الفترة التي ساد فيها استخدام الحديد بكثرة . و الحديد النقي معدن قابل للسحب و الطرق و التشكيل و صلابته تتراوح ما بين 4-5 و هو أيضا سهل التمغنط عند درجات الحرارة العادية و لكن يصعب ذلك عند درجات الحرارة العالية حيث لوحظ بأنه يفقد خصائصه التمغنطية عند درجة حرارة 790 درجة سيليزية . درجة انصهار الحديد تقريبا 1535 درجة سيليزية و درجة غليانه 2750 و وزنه النوعي 7.86 .

يوجد معدن الحديد في ثلاثة أشكال مختلفة و هي : الحديد العادي أو حديد ألفا ، و حديد جاما و حديد دلتا . و هي تختلف عن بعضها البعض في التركيب الداخلي للذرات في الشبكة الداخلية للبلورة و يمكن لاي شكل من الاشكال ان يتحول للشكل الاخر من خلال التغيير في  ترتيب الذرات داخل الشبكة البلورية ، فمثلا يمكن لحديد ألفا أن يتحول إلى حديد جاما عند درجة حرارة 910 درجة سيليزية  ، و حديد جاما يمكن أن يتحول إلى حديد دلتا عند درجة حرارة 1400 درجة سيليزية . فالأختلاف في الخصائص الفيزيائية بين تلك التآصلات و كمية الكربون التي توجد بها تلعب دورا هاما في تكوين و صلابة و تصنيع الفولاذ .

من الناحية الكيميائية نجد بأن الحديد  نشط كيميائيا فهو يتحد مع الهالوجينات ( الفلور ، الكلور ، البروم ، اليود و الإستاتين ) و كذلك مع الكبريت و الفوسفور و الكربون و السيليكون . كما انه يحل محل الهيدروجين في أغلب الحموض المخففة ، و هو يحترق في الاكسجين مكونا Fe₃O₄ ، و عند تعرضه للرطوبة فأنه يصدأ و يكون طبقة بنية حمراء من أكسيد الحديد المائي .  عندما يغمس الحديد في محلول حمض النتريك المركز فانه تتشكل طبقة واقية و يصبح الحديد خامل كيميائيا بحيث لا يتفاعل مع اي حمض او مادة اخرى و يمكن تفكيك تلك الطبقة  بسهولة من خلال طرق الحديد .

يوجد الحديد في حالته الحرة في أماكن محدودة و خصوصا في غرب جرينلاند كما انه يوجد في النيازك ، و يحتل الحديد المرتبة الرابعة كعنصر من حيث وجوده في القشرة الأرضية يلى الفضة أكثر المعادن انتشارا في القشرة الأرضية . و المصدر الأساسي للحديد هو معدن الهيماتيت و توجد مصادر اخرى للحديد و هي معادن الجيوثايت و الماجنيتايت و السيديرايت و الليمونايت . اما معدن البيرايت و هو معدن مكون من كبريتيد الحديد فإنه يصعب استخدامه كمصدر من مصادر الحديد نظرا لصعوبة فصل الحديد عن الكبريت . و للحديد عدة تطبيقات هامة فهو يدخل في صناعات الفولاذ و السبائك و المغناطيسات ، كما نه يدخل الحديد في علاج مرض الأنيميا .

يكون الحديد مركبات الحديد II أو الحديدوز حيث يكون فيها عدد تأكسده فيها + 2، و كذلك يكون مركبات الحديد III أو الحديديك حيث يكون عدد تأكسده فيها +3  ، من بين أهم مركبات الحديد III هو كبريتات الحديد III أو كبريتات الحديديك حيث يستعمل في صناعات الدهانات و الأصباغ و الاحبار .أما  أكسيد الحديد III فإنه مسحوق أحمر لا بلوري يحصل عليه من خلال معالجة أملاح الحديد III بمحلول قاعدي أو من خلال أكسدة البيرايت و هو يستعمل كصباغ . و يمكن لأيونات الحديد III و الحديد II أن تتحد مع السيانيد مكونة معقدات السيانيدات مثل حديدوسيانيد الحديد III ، و كذلك حديدي سانيد البوتاسيوم .

مقالات قد تفيدك :