/ / دورة الحديد في الطبيعة. بكتيريا الحديد. استخراج وتطبيق الحديد

دورة الحديد في الطبيعة. بكتيريا الحديد. استخراج وتطبيق الحديد

ما هو هذا - الحديد ، من أين أتى وكيف؟يتم ملغمة؟ هذا المعدن مفيد لديه العديد من التطبيقات. يلعب العنصر الكيميائي دورًا مهمًا في الصناعة العالمية ، ويؤدي دوران الحديد في الطبيعة دورًا مهمًا في حياة الكوكب.

دورة الحديد في الطبيعة

ما هو الحديد؟

الحديد هو عنصر معدني ،وهو كيميائي جدًا ، خاصةً عندما يتفاعل مع الأكسجين. هذا هو واحد من أكثر العناصر شيوعا على الأرض وفي الفضاء. تحتوي ذرات الحديد على 26 بروتونا في نواتها. الرمز الكيميائي - Fe (ferum) مشتق من الاسم اللاتيني الخاص به. في شكله النقي ، إنه معدن ناعم وهش ، يعززه الشوائب. عند الدمج مع الكربون ، يتم إنتاج الفولاذ الذي ينتج أكثر من 98٪ من خام الحديد المنتج اليوم.

صيغة أكسيد الحديد

جميع ذرات الحديد في الكون تشكلت فينواة النجوم في المراحل النهائية من الانصهار ، ومن ثم تم إطلاقها في الفضاء بواسطة الانفجارات النجمية. هذا هو رابع أكبر عنصر في القشرة الأرضية بعد السيليكون والأكسجين والألمنيوم. ما هو الحديد؟ هذا هو العنصر الأكثر شيوعًا الذي يصنع كوكبنا ، على الرغم من أن معظمه بالكتلة أقل بكثير من السطح - في قلب الأرض. وهو موجود في جميع صخور القشرة وعباءة تقريبا كمكون كيميائي لمئات المعادن المختلفة.

ما هو الحديد

خام الحديد

В чистом виде этот металл встречается редко.بعض النيازك تحتوي على عنصر الحديد. يتفاعل هذا العنصر كيميائياً مع الأكسجين والماء لإنتاج معادن تحتوي على الحديد. أي حجر يحتوي على كمية كافية من هذا المعدن ، المستخرج لأغراض اقتصادية ، يسمى خام الحديد. المعادن الأكثر شيوعا هي:

  • أكسيد الحديد (صيغة الحديد2يا3) ، والتي تتشكل تحت تأثير الأكسجين.
  • أكسيد الحديد المائي ، والذي يتكون نتيجة التفاعل في الماء.

أهم خامات الحديد هيالمعادن من أكسيد الحديد ، ودعا الهيماتيت و magnetite. إن تركيز Fe المرتفع يجعلها الأكثر تفضيلاً في هذه الصناعة. يتم استخراج الحديد من أكبر رواسب الخام. غالباً ما تكون هذه التشكيلات عبارة عن صخور رسوبية قديمة. أنها تحتوي على طبقات من معادن أكسيد الحديد (الصيغة الحديد2يا3) يصل إلى بضعة سنتيمترات سميكة.

تطبيق الحديد

أين يمكنني العثور على الحديد؟

في درجة حرارة الغرفة هوصلب. وهو معدن رمادي لامع يصدأ مع مرور الوقت عند تعرضه للهواء الرطب. فهو يجمع مع العديد من المعادن الأخرى لتشكيل السبائك. مجالات تطبيق الحديد واسعة جدا. عندما يتحد مع الكربون ، يتم الحصول على الفولاذ. ويمكن أيضًا دمجها مع معادن أخرى ، مثل النيكل والكروم والتنغستن. هذه السبائك متينة للغاية ويمكن استخدامها لصنع الجسور والمباني.

Железо - очень древний элемент, который كان يستخدم على الأرض لفترة طويلة. تم العثور على كائنات منه حتى في مصر القديمة. كان هناك حتى فترة كاملة (1200-500 قبل الميلاد) ، سميت تكريما له ، - العصر الحديدي ، عندما كان يستخدم لصنع البنادق والأسلحة. للعثور على هذا المعدن المفيد ، تحتاج إلى النظر إليه عميقًا تحت الأرض. وجدت في كل من قشرة الأرض وفي قلب الأرض. هناك المزيد من الحديد على الأرض من أي معدن آخر. يمكن العثور على هذا العنصر على كواكب أخرى ، بما في ذلك جوهر المشتري وزحل ، وكذلك سطح المريخ الأحمر المغبر (في هذا الصدد كان يطلق عليه الكوكب الأحمر).

سمة عامة من الحديد

الدوران الأرضي للحديد في الطبيعة

الحديد (الحديد) يتبع دورة الجيوكيميائية ، كماوالعديد من العناصر الغذائية الأخرى. عادة ما يتم إطلاقه في التربة أو المحيط من خلال التجوية للصخور أو الانفجارات البركانية. في النظام البيئي الأرضي ، تمتص النباتات أولاً الحديد من خلال الجذور من التربة. هذا عنصر غذائي بالغ الأهمية ينتقل بين الكائنات الحية والغلاف الأرضي.

Железо является важным ограничивающим питательным مادة للنباتات التي تستخدمها لإنتاج الكلوروفيل. يعتمد التمثيل الضوئي على الإمداد الكافي من هذا المعدن. تستوعبه النباتات من التربة إلى الجذور. تستهلك الحيوانات النباتات وتستخدمها لإنتاج الهيموجلوبين. عندما يموتون ، فإنها تتحلل والبكتيريا إعادة المعدن إلى التربة.

تعدين الحديد

دورة الحديد البحرية

دورة الحديد البحرية في الطبيعة متشابهة للغايةعلى دورة الأرض. تحدث هذه العملية بسبب النشاط الحيوي لبعض الكائنات الحية الدقيقة التي تؤكسد المعدن إلى هيدروكسيد وتتلقى الكربون من ثاني أكسيد الكربون. تنتج بكتيريا الحديد في النهر أو البحر أو أي جسم مائي آخر الطاقة طوال دورة حياتها ، وبعد اكتمالها تستقر في التربة على شكل خام المستنقع.

Роль железа в океанических экосистемах также كبيرة. المنتجون الرئيسيون الذين يمتصون هذا المعدن هم عادة العوالق النباتية أو البكتيريا الزرقاء. ثم يمتص المستهلكون الحديد عندما يأكلون هذه البكتيريا. تداول الحديد في الطبيعة عملية معقدة للغاية. يعتمد ذلك على العديد من العوامل ذات الصلة: التفاعلات الكيميائية وأنواع الموائل والمجموعات الميكروبية. كل هذا يربطها بدورات كيميائية حيوية حيوية بنفس القدر من الأرض.

بكتيريا الحديد في النهر

الخصائص العامة

الحديد على شكل خامات مركبة مختلفةهو أحد العناصر الأكثر شيوعًا التي تشكل حوالي 5٪ من قشرة الأرض. أهم المعادن التي تحتوي على الحديد هي أكاسيد وكبريتيدات (الهيماتيت ، المغنتيت ، غوثيت ، البايرايت ، الماركاسيت). هذا المعدن موجود أيضًا في النيازك وعلى الكواكب الأخرى وفي الشمس. يوجد الحديد في المياه البحرية والعذبة.

دورة الحديد في الطبيعة

حقائق مثيرة للاهتمام

فيما يلي بعض الحقائق المثيرة للاهتمام حول مثل هذا العنصر الكيميائي الذي يبدو بسيطًا:

  • الحديد هو أهم لبنة لتغذية النبات ، مما يساعد على حمل الأكسجين في الدم ، وبالتالي دعم الحياة على الأرض.
  • هذا مادة صلبة هشة مصنفة كمعدن في المجموعة 8 في الجدول الدوري للعناصر. في شكله النقي ، يتآكل بسرعة من التعرض للهواء الرطب ودرجات الحرارة العالية.
  • هذا هو رابع أكثر العناصر شيوعًا في القشرة الأرضية بالوزن ، ويعتقد أن معظم قلب الأرض يتكون من الحديد.
  • يتم استخدام معظمها لإنتاج الصلب - سبيكة من الحديد والكربون ، والتي بدورها تستخدم في الإنتاج والبناء ، على سبيل المثال ، لإنتاج الخرسانة المسلحة.
  • الفولاذ المقاوم للصدأ ، الذي يحتوي على ما لا يقل عن 10.5٪ من الكروم ، مقاوم للغاية للتآكل. يتم استخدامه في أدوات المائدة وأدوات المطبخ مثل الأواني الفولاذية المقاومة للصدأ.
  • يمكن أن توفر إضافة عناصر أخرى خصائص مفيدة جديدة. على سبيل المثال ، يزيد النيكل من متانة السبيكة ويجعلها أكثر مقاومة للحرارة والأحماض.

دورة الحديد في الطبيعة
معلومات موجزة عن العنصر Fe

  • عدد البروتونات في النواة: 26.
  • الرمز الذري: Fe.
  • متوسط ​​الكتلة الذرية: 55.845 جم / مول.
  • الكثافة: 7.874 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب.
  • المرحلة في درجة حرارة الغرفة: مستمر.
  • نقطة الانصهار: 1538 0S.
  • نقطة الغليان: 2861 0S.
  • كمية النظائر: 33.
  • النظائر المستقرة: 4.

دورة الحديد في الطبيعة

التطبيقات الرئيسية

يستخدم الحديد في العديد من القطاعات ، مثل الإلكترونيات والتصنيع والسيارات والبناء. فيما يلي استخدامات الحديد:

  • كمكون أساسي للمعادن الحديدية والسبائك والصلب.
  • سبائك باستخدام الكربون والنيكل والكروم وعناصر أخرى مختلفة لإنتاج الحديد الزهر أو الفولاذ.
  • في المغناطيس.
  • في المنتجات المعدنية النهائية.
  • في المعدات الصناعية.
  • في معدات النقل.
  • في الأدوات.
  • في الألعاب والسلع الرياضية.

يشكل الحديد 5٪ من قشرة الأرض وهو كذلكواحدة من أكثر المعادن شيوعًا وأكثرها استخدامًا. يوجد هذا العنصر أيضًا في اللحوم والبطاطس والخضروات وهو مهم للحيوانات والناس. هذا جزء لا يتجزأ من الهيموغلوبين. المعدن رمادي في المظهر ومرن للغاية ومرن. قابل للذوبان بسهولة في الأحماض المخففة والنشط كيميائيا. المجالات الرئيسية لتعدين الحديد هي الصين واستراليا والبرازيل وروسيا وأوكرانيا.

يحب:
0
الوظائف الشعبية
التطور الروحي
طعام
ذ