Темир - белгилүү химиялык элемент. Ал орточо реакцияга ээ металлдарга кирет. Биз бул макалада темирдин касиеттерин жана колдонулушун карап чыгабыз.
Табиятта таралышы
Темир камтыган бир кыйла көп минералдар бар. Биринчиден, бул магнетит. Ал жетимиш эки пайыз темирден турат. Анын химиялык формуласы Fe3O4. Бул минерал магниттик темир рудасы деп да аталат. Ал ачык боз түскө ээ, кээде кара боз, карага чейин, металл жалтылдаган. КМШ өлкөлөрүнүн ичинен анын эң чоң кени Уралда жайгашкан.
Темирди камтыган кийинки минерал гематит - бул элементтин жетимиш пайызын түзөт. Анын химиялык формуласы Fe2O3. Аны кызыл темир кени деп да аташат. Анын түсү кызыл-күрөңдөн кызыл-бозго чейин. КМШ өлкөлөрүнүн аймагындагы эң ири кен Кривой Рогдо жайгашкан.
Темирдин курамы боюнча үчүнчү минерал лимонит. Бул жерде темир жалпы массанын алтымыш пайызын түзөт. Бул кристаллдык гидрат, башкача айтканда, суу молекулалары анын кристаллдык торчосуна токулган,анын химиялык формуласы Fe2O3•H2O. Аты айтып тургандай, бул минерал сары-күрөң түскө ээ, кээде күрөң болот. Бул табигый очердин негизги компоненттеринин бири жана пигмент катары колдонулат. Ал күрөң темир таш деп да аталат. Эң чоң көрүнүштөр Крым, Урал.
Сидеритте шпат деп аталган темир кени, темирдин кырк сегиз пайызы. Анын химиялык формуласы FeCO3. Анын түзүлүшү гетерогендүү жана бири-бирине туташкан түрдүү түстөгү кристаллдардан турат: боз, ачык жашыл, боз-сары, күрөң-сары ж.б.
Темирдин курамындагы табигый минералдардын акыркысы пирит. Анын төмөнкү химиялык формуласы бар: FeS2. Андагы темир жалпы массанын кырк алты пайызын түзөт. Күкүрт атомдорунан улам бул минерал алтын сары түскө ээ.
Каралган минералдардын көбү таза темирди алуу үчүн колдонулат. Мындан тышкары, гематит табигый таштардан зер буюмдарын жасоодо колдонулат. Пирит кошулмаларын лапис лазули зергеринен тапса болот. Мындан тышкары, темир жаратылышта тирүү организмдердин курамында кездешет - ал клетканын эң маанилүү компоненттеринин бири болуп саналат. Бул микроэлемент адамдын организмине жетиштүү санда берилиши керек. Темирдин дарылык касиеттери көбүнчө бул химиялык элемент гемоглобиндин негизин түзөөрүнө байланыштуу. Демек, феррумду колдонуу кандын абалына, демек бүтүндөй организмге жакшы таасирин тийгизет.
Темир: физикалык жана химиялык касиеттери
Бул эки чоң бөлүмдү ирети менен карап көрөлү. Темирдин физикалык касиеттери анын сырткы көрүнүшү, тыгыздыгы, эрүү температурасы ж. Темирдин химиялык касиеттери анын башка кошулмалар менен реакцияга жөндөмдүүлүгү. Биринчиден баштайлы.
Темирдин физикалык касиеттери
Кадимки шарттарда таза түрүндө ал катуу зат. Ал күмүш-боз түскө жана ачык металлдык жылтылга ээ. Темирдин механикалык касиеттери Мохс шкаласы боюнча катуулуктун деңгээлин камтыйт. Ал төрткө (орто) барабар. Темир жакшы электр жана жылуулук өткөрүмдүүлүккө ээ. Акыркы өзгөчөлүгү муздак бөлмөдө темир нерсеге тийгенде сезилиши мүмкүн. Бул материал жылуулукту тез өткөргөндүктөн, териңиздеги жылуулуктун көп бөлүгүн кыска убакыттын ичинде өзүнө сиңирип, муздак сезимди жаратат.
Мисалы, даракка тийгенде анын жылуулук өткөрүмдүүлүгү алда канча төмөн экенин белгилесе болот. Темирдин физикалык касиеттери анын эрүү жана кайноо чекиттери. Биринчиси 1539 градус, экинчиси 2860 градус. Бул темир мүнөздүү касиеттери жакшы ийкемдүүлүк жана эригичтиги болуп саналат деген тыянак чыгарууга болот. Бирок бул баары эмес.
Ошондой эле темирдин физикалык касиеттерине анын ферромагнетизми кирет. Бул эмне? Магниттик касиеттерин биз күн сайын практикалык мисалдар аркылуу байкай турган темир – ушундай болгон жалгыз металл.уникалдуу айырмалоочу өзгөчөлүгү. Бул материал магнит талаасынын таасири астында магниттелүүгө жөндөмдүү экендигине байланыштуу. Ал эми акыркысынын аракети токтогондон кийин, магниттик касиеттери жаңыдан пайда болгон темир көпкө чейин магнит бойдон кала берет. Бул кубулушту бул металлдын түзүлүшүндө кыймылга жөндөмдүү көптөгөн эркин электрондор бар экендиги менен түшүндүрүүгө болот.
Химия көз карашынан
Бул элемент орточо активдүүлүктөгү металлдарга кирет. Бирок темирдин химиялык касиеттери бардык башка металлдар үчүн мүнөздүү (электрохимиялык катардагы суутектин оң жагындагылардан башка). Ал заттардын көп класстары менен реакция кылууга жөндөмдүү.
Жөнөкөй баштоо
Феррум кычкылтек, азот, галогендер (йод, бром, хлор, фтор), фосфор, көмүртек менен өз ара аракеттенет. Биринчи кезекте кычкылтек менен болгон реакциялар каралат. Темир күйгөндө анын оксиддери пайда болот. Реакциянын шарттарына жана эки катышуучунун ортосундагы пропорцияларга жараша алар ар түрдүү болушу мүмкүн. Мындай өз ара аракеттенүүлөрдүн мисалы катары төмөнкү реакция теңдемелерин келтирүүгө болот: 2Fe + O2=2FeO; 4Fe + 3O2=2Fe2O3; 3Fe + 2O2=Fe3O4. Ал эми темир кычкылынын касиеттери (физикалык да, химиялык да) анын түрүнө жараша ар кандай болушу мүмкүн. Мындай реакциялар жогорку температурада пайда болот.
Кийинки - азот менен өз ара аракеттенүү. Ал ошондой эле болушу мүмкүнжылытууга дуушар болот. Эгерде алты моль темирди жана бир моль азотту алсак, анда эки моль темир нитридин алабыз. Реакция теңдемеси мындай болот: 6Fe + N2=2Fe3N.
Фосфор менен аракеттешкенде фосфид пайда болот. Реакцияны ишке ашыруу үчүн төмөнкү компоненттер керек: үч моль темир үчүн - бир моль фосфор, натыйжада бир моль фосфид пайда болот. Теңдемени төмөнкүчө жазса болот: 3Fe + P=Fe3P.
Мындан тышкары, жөнөкөй заттар менен болгон реакциялардын ичинен күкүрт менен болгон өз ара аракеттенүүсүн да айырмалоого болот. Бул учурда сульфидди алууга болот. Бул заттын пайда болуу процессинин принциби жогоруда айтылгандарга окшош. Тактап айтканда, кошумча реакция пайда болот. Мындай түрдөгү бардык химиялык өз ара аракеттешүүлөр өзгөчө шарттарды, негизинен жогорку температураны, азыраак катализаторлорду талап кылат.
Темир менен галогендердин ортосундагы реакциялар химиялык өнөр жайда да кеңири таралган. Булар хлордоо, бромдоо, йоддоо, фтордоо. Реакциялардын аталыштарынан көрүнүп тургандай, бул хлор/бром/йод/фтор атомдорун темир атомдоруна кошуу процесси, тиешелүүлүгүнө жараша хлорид/бромид/иодид/фторидди пайда кылат. Бул заттар өнөр жайдын түрдүү тармактарында кеңири колдонулат. Мындан тышкары, темир жогорку температурада кремний менен айкалыштырууга жөндөмдүү. Ар түрдүү химиялык касиеттеринен улам темир химиялык өнөр жайда көп колдонулат.
Феррум жана татаал заттар
Жөнөкөй заттардан молекулалары эки же андан көп заттардан тургандарга өтөбүзар кандай химиялык элементтер. Айта кете турган биринчи нерсе - темирдин суу менен реакциясы. Бул жерде темирдин негизги касиеттери. Сууну темир менен бирге ысытканда негизги оксид пайда болот (бир эле суу менен өз ара аракеттенгенде гидроксид, башкача айтканда негиз пайда кылгандыктан ушундай аталат). Ошентип, эки компоненттен бир моль алсаңыз, темирдин диоксиди жана суутек сыяктуу заттар курч жыты бар газ түрүндө пайда болот - ошондой эле бирден бир молярдык пропорцияда. Мындай реакциянын теңдемесин төмөнкүчө жазса болот: Fe + H2O=FeO + H2. Бул эки компоненттин аралашкан пропорцияларына жараша темирдин ди- же триоксиди алынышы мүмкүн. Бул эки зат тең химиялык өнөр жайда кеңири таралган жана башка көптөгөн тармактарда да колдонулат.
Кислоталар жана туздар менен
Темир металлдардын электрохимиялык активдүүлүгүнүн катарларында суутектин сол жагында жайгашкандыктан, ал бул элементти кошулмалардан сүрүп чыгара алат. Буга мисал темирди кислотага кошкондо байкоого боло турган алмаштыруу реакциясы. Мисалы, темир менен сульфат кислотасын (ака күкүрт кислотасы) бирдей молярдык пропорцияда аралаштырсаңыз, натыйжада темир сульфаты (II) жана суутек бирдей молярдык пропорцияда болот. Мындай реакциянын теңдемеси мындай болот: Fe + H2SO4=FeSO4 + H 2.
Туздар менен аракеттенгенде темирдин калыбына келтирүүчү касиети пайда болот. Башкача айтканда, анын жардамы менен азыраак активдүү металлды туздан бөлүп алууга болот. Мисалы, эгердебир моль жез сульфатын жана бирдей өлчөмдөгү темирди алсаңыз, анда темир сульфатын (II) жана таза жезди бирдей молярдык пропорцияларда ала аласыз.
Дене үчүн баалуулук
Жер кыртышында кеңири таралган химиялык элементтердин бири темир. Биз буга чейин заттын касиеттерин карап чыкканбыз, эми ага биологиялык көз караштан карайбыз. Феррум клеткалык деңгээлде жана бүт организмдин деңгээлинде абдан маанилүү функцияларды аткарат. Биринчиден, темир гемоглобин сыяктуу белоктун негизин түзөт. Бул кан аркылуу кычкылтектин өпкөдөн бардык ткандарга, органдарга, дененин ар бир клеткасына, биринчи кезекте мээнин нейрондоруна жеткирилиши үчүн зарыл. Демек, темирдин пайдалуу касиеттерин ашыкча баалоого болбойт.
Кан түзүүгө таасирин тийгизгенден тышкары, темир калкан сымал бездин толук иштеши үчүн да маанилүү (бул үчүн айрымдар ойлогондой йод гана эмес, керек). Темир ошондой эле клетка ичиндеги зат алмашууга катышат, иммунитетти жөнгө салат. Ferrum да боор клеткаларында өзгөчө көп санда кездешет, анткени ал зыяндуу заттарды зыянсыздандырууга жардам берет. Ошондой эле денебиздеги көптөгөн ферменттердин негизги компоненттеринин бири. Адамдын күнүмдүк рационунда бул микроэлемент ондон жыйырма миллиграмга чейин болушу керек.
Темирге бай азыктар
Алар көп. Алар өсүмдүк жана жаныбарлардан келип чыккан. Биринчиси – дан эгиндери, буурчак өсүмдүктөрү, дан эгиндери (айрыкча гречка), алма, козу карындар (порчини), кургатылган жемиштер, итмұрын, алмурут, шабдалы,авокадо, ашкабак, бадам, курма, помидор, брокколи, капуста, көк бөрү карагат, сельдерей ж.б.у.с. Экинчиси - боор, эт. Кош бойлуу кезде темирге бай тамактарды колдонуу өзгөчө маанилүү, анткени өнүгүп келе жаткан түйүлдүктүн организми туура өсүү жана өнүгүү үчүн бул микроэлементтин көп өлчөмүн талап кылат.
Темир жетишсиздигинин белгилери
Темирдин организмге өтө аз киришинин белгилери – чарчоо, кол-буттун тынымсыз тоңушу, депрессия, чачтын жана тырмактын морт болушу, интеллектуалдык активдүүлүктүн төмөндөшү, тамак сиңирүү органдарынын иштешинин начарлашы, калкан безинин бузулушу. Эгерде сиз бул симптомдордун бир нечесин байкасаңыз, анда сиз рационуңузда темирге бай тамак-аштын көлөмүн көбөйтүп же темир камтыган витаминдерди же кошумчаларды сатып алсаңыз болот. Ошондой эле, эгер сизде бул белгилер өтө катуу байкалса, дарыгерге кайрылыңыз.
Темирди өнөр жайда колдонуу
Темирдин колдонулушу жана касиеттери тыгыз байланышта. Өзүнүн ферромагнетизминен улам, ал магниттерди - тиричилик максаттары үчүн дагы начарыраак (сувенир муздаткыч магниттери ж. Сөз болуп жаткан металл жогорку бекемдикке жана катуулукка ээ болгондуктан, ал байыркы доорлордон бери курал-жарактарды, соотторду жана башка аскердик жана тиричилик куралдарын жасоо үчүн колдонулуп келген. Айтмакчы, ал тургай байыркы Египетте, метеорит темир белгилүү болгон, касиеттериалар кадимки металлдан жогору турат. Ошондой эле, мындай өзгөчө темир Байыркы Римде колдонулган. Андан элиталык куралдарды жасашкан. Метеорит металлынан жасалган калкан же кылыч өтө бай жана асыл адамда гана болушу мүмкүн.
Жалпысынан, биз бул макалада каралып жаткан металл ушул топтун бардык заттарынын ичинен эң көп колдонулганы болуп саналат. Андан баарыдан мурда болот жана чоюн жасалат, алар енер жайда да, турмуш-тиричиликте да керектуу продукциянын бардык турлерун чыгаруу учун колдонулат.
Чоюн - темир менен көмүртектин эритмеси, анда экинчиси 1,7 пайыздан 4,5 пайызга чейин болот. Экинчиси 1,7 пайыздан аз болсо, анда мындай эритме болот деп аталат. Эгерде курамында болжол менен 0,02 пайыз көмүртек бар болсо, анда бул кадимки техникалык темир. Эритмеде көмүртектин болушу ага көбүрөөк күч, ысыкка жана дат басууга туруктуулук берүү үчүн зарыл.
Мындан тышкары, болоттун курамында башка көптөгөн химиялык элементтерди камтышы мүмкүн. Бул марганец, фосфор жана кремний. Ошондой эле, бул эритмеге хром, никель, молибден, вольфрам жана башка көптөгөн химиялык элементтерди кошууга болот, ал белгилүү бир сапаттарды берет. Трансформатордук болоттор катары курамында кремний көп болгон болоттун түрлөрү (төрт пайызга жакын) колдонулат. Курамында марганец көп болгондор (он эки же он төрт пайызга чейин) тетиктерди өндүрүүдө колдонулат.темир жолдор, тегирмендер, майдалагычтар жана башка тетиктер тез эскирүүчү шаймандар.
Молибден эритменин курамына аны термикалык жактан туруктуураак кылуу үчүн киргизилет - мындай болоттор аспаптык болот катары колдонулат. Мындан тышкары бычак жана башка турмуш-тиричилик куралдары түрүндөгү белгилүү жана кеңири колдонулган дат баспас болотторду алуу үчүн эритмеге хром, никель жана титан кошуу керек. Ал эми соккуга туруктуу, бышык, ийкемдүү болот алуу үчүн ага ванадий кошуу жетиштүү. Ниобийдин курамына киргизилгенде коррозияга жана химиялык агрессивдүү заттардын таасирине жогорку туруктуулукка жетишүүгө болот.
Макаланын башында айтылган магнетит минералы катуу дисктерди, эстутум карталарын жана ушул типтеги башка түзүлүштөрдү өндүрүү үчүн керек. Магниттик касиеттеринен улам темирди трансформаторлордун, кыймылдаткычтардын, электроникалык буюмдардын жана башкалардын конструкцияларында табууга болот. Мындан тышкары темирди башка металл эритмелерине кошуп, аларга күчтүүрөөк жана механикалык туруктуулукту берүүгө болот. Бул элементтин сульфаты багбанчылыкта зыянкечтерге каршы күрөшүү үчүн колдонулат (жез сульфаты менен бирге).
Темир хлориддери сууну тазалоо үчүн зарыл. Мындан тышкары, магнетит порошок кара жана ак принтерлерде колдонулат. Пириттин негизги колдонулушу андан күкүрт кислотасын алуу болуп саналат. Бул процесс лабораторияда үч этапта жүрөт. Биринчи этапта темир оксиди менен күкүрттүн диоксидин алуу үчүн феррум пирит күйгүзүлөт. Экинчи кадам - бул диоксиддин конверсиясыкычкылтектин катышуусу менен күкүрт анын үч кычкылына чейин. Ал эми акыркы этапта алынган зат катализаторлордун катышуусунда суу буусу аркылуу өтүп, күкүрт кислотасын алат.
Үтүк алуу
Бул металл негизинен эки негизги минералдан алынат: магнетит жана гематит. Бул темирди анын кошулмаларынан кокс түрүндөгү көмүртек менен калыбына келтирүү аркылуу ишке ашырылат. Бул температура Цельсий боюнча эки миң градуска жеткен домна мештеринде жасалат. Мындан тышкары, водород менен темир азайтуу жолу бар. Бул үчүн домна меши талап кылынбайт. Бул ыкманы ишке ашыруу үчүн атайын чопо алынып, майдаланган руда менен аралаштырылат жана шахталык меште суутек менен иштетилет.
Тыянак
Темирдин касиеттери жана колдонулушу ар түрдүү. Бул, балким, жашообуздагы эң маанилүү металл. Адамзатка белгилүү болуп, ал ошол убакта бардык куралдарды, ошондой эле курал-жарактарды жасоо үчүн негизги материал болгон колонун ордун ээледи. Болот жана чоюн физикалык касиеттери, механикалык стресске туруктуулугу боюнча жез-калай эритмесинен көп жагынан жогору.
Андан тышкары темир биздин планетада башка көптөгөн металлдарга караганда көбүрөөк кездешет. Анын жер кыртышындагы массалык үлүшү дээрлик беш пайызды түзөт. Бул табияттагы төртүнчү химиялык элемент. Ошондой эле, бул химиялык элемент жаныбарлардын жана өсүмдүктөрдүн организминин нормалдуу иштеши үчүн абдан маанилүү, биринчи кезекте, гемоглобин анын негизинде курулган, анткени. Темир маанилүү микроэлемент болуп саналатден соолукту сактоо жана органдардын нормалдуу иштеши үчүн маанилүү. Жогоруда айтылгандардан тышкары, бул уникалдуу магниттик касиетке ээ болгон жалгыз металл. Феррумсуз жашообузду элестетүү мүмкүн эмес.
