Залізо це мінерал
Залізо належить до групи самородних елементів. Самородне залізо є мінералом, що має земне та космогенне походження. Зміст нікелю на 3 відсотки вищий у земному залозі, порівняно з космогенним. Також містяться домішки магнію, кобальту та інших мікроелементів. Самородне залізо має світло-сірий колір із металевим блиском, включення кристалів рідкісні. Це досить рідкісний мінерал, що має твердість у 4-5 од. і щільністю 7000-7800 кг на метр кубічний. Археологи довели, що самородне залізо використовувалося древніми людьми задовго до того, як з'явилися навички виплавки металу заліза з руди.
Даний метал у своєму первісному вигляді має сріблясто-білий відтінок, поверхня стрімко покривається іржею при високій вологості або у воді, багатій на кисень. Дана порода відрізняється гарною пластичністю, плавиться при температурі в 1530 градусів за Цельсієм, з нього легко можна кувати вироби і проводити прокатку. Метал має хорошу електро-і теплопровідність, додатково його відрізняють від інших порід магнітні властивості.
При взаємодії з киснем поверхня металу покривається плівкою, що утворюється, яка захищає його від корозійного впливу. А при утриманні в повітрі вологи залізо окислюється, і на його поверхні утворюється іржа. У деяких кислотах залізо розчиняється і відбувається виділення водню.
Історія появи заліза
Залізо вплинуло на розвиток людського суспільства і продовжує цінуватися сьогодні. Його використовують у багатьох виробництвах. Залізо допомогло первісній людині освоїти нові засоби полювання, призвело до розвитку сільського господарства завдяки новим знаряддям. Залізо в чистому вигляді в ті часи було частиною метеоритів, що впали.До сьогодні ходять легенди про неземне походження цього матеріалу. Металургія бере свій початок у середині другого тисячоліття до н. На той час у Єгипті освоїли отримання металу із залізної руди.
Де добувають залізо?
У чистому вигляді залізо міститься у небесних тілах. Метал був виявлений у місячному ґрунті. Нині залізо видобувають із руди гірських порід, і Україна посідає лідируюче місце з видобутку цього металу. Багаті поклади залізняку розташовані в європейській частині, в Західному Сибіру та на Уралі.
Області застосування
Залізо необхідне для виробництва сталі, яка має широкий діапазон застосування. Практично у кожному виробництві використовується цей матеріал. Широко застосовується залізо у побуті, його можна зустріти у вигляді кованих виробів та чавуну. Залізо дозволяє надавати виробу різну форму, тому його використовують при куванні та створенні альтанок, огорож та інших виробів.
Користуються залізом всі господині на кухні, адже вироби із чавуну, це не що інше як сплав заліза та вуглецю. Посуд із чавуну рівномірно нагрівається, довго зберігає температуру і служить не один десяток років. До складу практично всіх столових приладів входить залізо, а з нержавіючої сталі виготовляють посуд і різні кухонні речі та такі необхідні предмети, як лопати, вила, сокири та інші корисні пристосування. Широко використовується цей метал і в ювелірній справі.
Хімічний склад
Телуричне залізо містить домішки нікелю (Ni) 0,6-2%, кобальту (Со) до 0,3%, міді (Сu) до 0,4%, платини (Pt) до 0,1%, вуглецю; в метеоритному залозі нікель становить від 2 до 12%, кобальт-близько 0,5%, є також домішки фосфору, сірки, вуглецю.
Поведінка в кислотах: розчиняється в НNО3. У природі існуєкілька модифікацій заліза - низькотемпературна має ОЦК комірку (Im3m), високотемпературна (при температурах 1179K) ГЦК комірку (Fm(-3)m). У великих кількостях міститься у метеоритах. У залізних метеоритах при травленні або нагріванні проявляються видманштеттенові фігури. Походження: телуричне (земне) залізо рідко зустрічається в базальтових лавах (Уїфак, о. Диско, біля західного берега Гренландії, поблизу р. Касселя Німеччина). В обох пунктах з ним асоціюють піротин (Fe1-xS) і когеніт (Fe3C), що пояснюють як відновлення вуглецем (в т.ч. і з порід), так і розпадом карбонільних комплексів типу Fe(CO)n. У мікроскопічних зернах воно неодноразово встановлювалося в змінених (серпентинізованих) ультраосновних породах також у парагенезі з пірротином, іноді з магнетитом, за рахунок яких воно і виникає при відновлювальних реакціях. Дуже рідко зустрічається в зоні окиснення рудних родовищ при утворенні болотних руд. Зареєстровані знахідки в осадових породах, що пов'язуються з відновленням сполук заліза воднем та вуглеводнями. Майже чисте залізо знайдено в місячному ґрунті, що пов'язують як з падіннями метеоритів, так і з магматичними процесами. Нарешті, два класи метеоритів - залізокам'яні та залізні містять природні сплави заліза як породотворчий компонент.
Сімейство самородного заліза (за Годовиковим) Група самородного заліза 24 ат. % Ni - теніт 62,5 - 92 ат. % Ni - аваруїт Ni3Fe (Ni, Fe) - Самородний нікель
Залізо (англ. Iron, франц. Fer, нім. Eisen) - один із семи металів давнини. Цілком ймовірно, що людина познайомилася із залізом метеоритного походження раніше, ніж з іншими металами. Метеоритне залізо зазвичай легко відрізнити від земного, тому що в ньому майже завждиміститься від 5 до 30% нікелю, найчастіше – 7-8%. З найдавніших часів залізо отримували із руд, що залягають майже повсюдно. Найбільш поширені руди гематиту (Fe2O3,), бурого залізняку (2Fe2O3, ЗН2О) та його різновидів (болотна руда, сидерит, або шпатове залізо FeCO 3,), магнетиту (Fe304) та деякі інші. Всі ці руди при нагріванні з вугіллям легко відновлюються при порівняно низькій температурі починаючи з 500 o С. Отриманий метал мав вигляд в'язкої губчастої маси, яку потім обробляли при 700-800 o З повторним проковуванням.
У давнину та в середні віки сім відомих тоді металів зіставляли з сімома планетами, що символізувало зв'язок між металами та небесними тілами та небесне походження металів. Таке зіставлення стало звичайним понад 2000 років тому і постійно зустрічається в літературі аж до ХІХ ст. У ІІ. н. е. залізо зіставлялося з Меркурієм і називалося меркурієм, але пізніше його стали зіставляти з Марсом і називати марс (Mars), що, зокрема, підкреслювало зовнішню схожість червоного забарвлення Марса з червоними залізними рудами.