آهن از چه ماده معدنی استخراج می شود؟ خواص ژئوشیمیایی آهن

نامگذاری - Fe (آهن)؛
دوره - IV;
گروه - 8 (VIII);
جرم اتمی - 55.845;
عدد اتمی - 26;
شعاع اتم = 126 pm;
شعاع کووالانسی = 117 pm;
توزیع الکترون - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 ;
t ذوب = 1535 درجه سانتیگراد;
نقطه جوش = 2750 درجه سانتیگراد؛
الکترونگاتیوی (طبق نظر پاولینگ / به گفته آلپرد و روچوف) = 1.83 / 1.64;
حالت اکسیداسیون: +8، +6، +4، +3، +2، +1، 0.
چگالی (n.a.) \u003d 7.874 گرم بر سانتی متر 3؛
حجم مولی = 7.1 سانتی متر 3 / مول.

ترکیبات آهن:

آهن پس از آلومینیوم فراوان ترین فلز در پوسته زمین (1/5 درصد جرمی) است.

در زمین، آهن در حالت آزاد به مقدار کم به صورت تکه ها و همچنین در شهاب سنگ های افتاده یافت می شود.

از نظر صنعتی، آهن از ذخایر سنگ آهن، از مواد معدنی حاوی آهن استخراج می شود: سنگ آهن مغناطیسی، قرمز، قهوه ای.

باید گفت که آهن بخشی از بسیاری از مواد معدنی طبیعی است که باعث رنگ طبیعی آنها می شود. رنگ کانی ها به غلظت و نسبت یون های آهن Fe 2 + / Fe 3 + و همچنین به اتم های اطراف این یون ها بستگی دارد. به عنوان مثال، وجود ناخالصی های یون آهن بر رنگ بسیاری از سنگ های قیمتی و نیمه قیمتی تأثیر می گذارد: توپاز (از زرد کم رنگ تا قرمز)، یاقوت کبود (از آبی تا آبی تیره)، آکوامارین (از آبی روشن تا آبی مایل به سبز) و به زودی.

آهن در بافت های حیوانات و گیاهان یافت می شود، به عنوان مثال، حدود 5 گرم آهن در بدن یک فرد بالغ وجود دارد. آهن یک عنصر حیاتی است، بخشی از پروتئین هموگلوبین است که در انتقال اکسیژن از ریه ها به بافت ها و سلول ها شرکت می کند. با کمبود آهن در بدن انسان، کم خونی (کم خونی فقر آهن) ایجاد می شود.

برنج. ساختار اتم آهن.

پیکربندی الکترونیکی اتم آهن 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 است (به ساختار الکترونیکی اتم ها مراجعه کنید). در تشکیل پیوندهای شیمیایی با عناصر دیگر، 2 الکترون واقع در سطح 4s بیرونی + 6 الکترون از سطح فرعی 3 بعدی (در مجموع 8 الکترون) می توانند شرکت کنند، بنابراین در ترکیبات، آهن می تواند حالت های اکسیداسیون +8، +6 را بگیرد. +4، +3، +2، +1، (متداول ترین آنها +3، +2 هستند). آهن فعالیت شیمیایی متوسطی دارد.

برنج. حالت های اکسیداسیون آهن: +2، +3.

خواص فیزیکی آهن:

فلز نقره ای سفید؛
در شکل خالص آن کاملا نرم و پلاستیکی است.
هدایت حرارتی و الکتریکی خوبی دارد.

آهن به شکل چهار تغییر وجود دارد (آنها در ساختار شبکه کریستالی متفاوت هستند): α-آهن. بتا آهن؛ γ-آهن؛ δ-آهن.

خواص شیمیایی آهن

با اکسیژن واکنش می دهد، بسته به دما و غلظت اکسیژن، محصولات مختلف یا مخلوطی از محصولات اکسیداسیون آهن (FeO، Fe 2 O 3، Fe 3 O 4) می تواند تشکیل شود:
3Fe + 2O 2 \u003d Fe 3 O 4؛
اکسیداسیون آهن در دماهای پایین:
4Fe + 3O 2 \u003d 2Fe 2 O 3؛
با بخار آب واکنش می دهد:
3Fe + 4H 2 O \u003d Fe 3 O 4 + 4H 2;
آهن ریز خرد شده هنگامی که با گوگرد و کلر (سولفید آهن و کلرید) گرم می شود واکنش نشان می دهد:
Fe + S = FeS; 2Fe + 3Cl 2 \u003d 2FeCl 3؛
در دماهای بالا با سیلیکون، کربن، فسفر واکنش می دهد:
3Fe + C = Fe 3 C;
با فلزات دیگر و با غیر فلزات، آهن می تواند آلیاژ تشکیل دهد.
آهن فلزات کمتر فعال را از نمک آنها جابجا می کند:
Fe + CuCl 2 = FeCl 2 + Cu;
با اسیدهای رقیق، آهن به عنوان یک عامل کاهنده عمل می کند و نمک ها را تشکیل می دهد:
Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2؛
با اسید نیتریک رقیق، آهن بسته به غلظت آن، محصولات کاهش اسیدهای مختلفی را تشکیل می دهد (N 2، N 2 O، NO 2).

تهیه و استفاده از آهن

آهن صنعتی بدست می آید ذوب شدنچدن و فولاد.

چدن آلیاژی از آهن با ناخالصی های سیلیکون، منگنز، گوگرد، فسفر، کربن است. محتوای کربن در چدن بیش از 2٪ (در فولاد، کمتر از 2٪) است.

آهن خالص بدست می آید:

در مبدل های اکسیژن ساخته شده از چدن؛
کاهش اکسیدهای آهن با هیدروژن و مونوکسید کربن دو ظرفیتی؛
الکترولیز نمک های مربوطه

چدن از سنگ معدن آهن با احیای اکسیدهای آهن به دست می آید. آهن خام در کوره بلند ذوب می شود. کک به عنوان منبع حرارت در کوره بلند استفاده می شود.

کوره بلند یک ساختار فنی بسیار پیچیده به ارتفاع چند ده متر است. از آجرهای نسوز ساخته شده است و توسط یک پوشش فولادی خارجی محافظت می شود. از سال 2013، بزرگترین کوره بلند در کره جنوبی توسط شرکت فولاد POSCO در کارخانه متالورژی در شهر گوانگ یانگ ساخته شد (حجم کوره پس از نوسازی 6000 متر مکعب با ظرفیت سالانه 5700000 تن بود).

برنج. کوره ذوب اهن.

فرآیند ذوب آهن در کوره بلند برای چندین دهه به طور مداوم ادامه دارد تا زمانی که کوره به پایان عمر خود برسد.

برنج. فرآیند ذوب آهن در کوره بلند.

سنگ معدن غنی شده (سنگ آهن مغناطیسی، قرمز، قهوه ای) و کک از طریق قسمت بالایی که در بالای کوره بلند قرار دارد ریخته می شود.
فرآیندهای کاهش آهن از سنگ معدن تحت اثر مونوکسید کربن (II) در قسمت میانی کوره بلند (شفت) در دمای 450-1100 درجه سانتیگراد ادامه می یابد (اکسیدهای آهن به فلز کاهش می یابد):
- 450-500 درجه سانتی گراد - 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2;
- 600 درجه سانتی گراد - Fe 3 O 4 + CO = 3FeO + CO 2;
- 800 درجه سانتیگراد - FeO + CO = Fe + CO 2 ;
- بخشی از اکسید آهن توسط کک کاهش می یابد: FeO + C = Fe + CO.
به موازات آن، فرآیند کاهش اکسیدهای سیلیکون و منگنز (که در سنگ آهن به شکل ناخالصی موجود است) وجود دارد، سیلیکون و منگنز بخشی از ذوب آهن هستند:
- SiO 2 + 2C \u003d Si + 2CO؛
- Mn 2 O 3 + 3C \u003d 2Mn + 3CO.
در طی تجزیه حرارتی سنگ آهک (وارد شده به کوره بلند)، اکسید کلسیم تشکیل می شود که با اکسیدهای سیلیکون و آلومینیوم موجود در سنگ معدن واکنش می دهد:
- CaCO 3 \u003d CaO + CO 2؛
- CaO + SiO 2 \u003d CaSiO 3؛
- CaO + Al 2 O 3 \u003d Ca (AlO 2) 2.
در دمای 1100 درجه سانتیگراد، فرآیند کاهش آهن متوقف می شود.
در زیر شفت یک اتاق بخار وجود دارد، وسیع ترین قسمت کوره بلند، که در زیر آن یک شانه دنبال می شود، که در آن کک می سوزد و محصولات ذوب مایع تشکیل می شود - چدن و سرباره، که در انتهای کوره انباشته می شوند - آتشدان؛
در قسمت بالایی کوره در دمای 1500 درجه سانتیگراد، احتراق شدید کک در جت هوای دمیده رخ می دهد: C + O 2 = CO 2 .
با عبور از کک داغ ، مونوکسید کربن (IV) به مونوکسید کربن (II) تبدیل می شود که یک عامل کاهنده آهن است (به بالا مراجعه کنید): CO 2 + C \u003d 2CO؛
سرباره های تشکیل شده توسط سیلیکات های کلسیم و آلومینوسیلیکات ها در بالای چدن قرار دارند و از آن در برابر عملکرد اکسیژن محافظت می کنند.
از طریق دهانه های ویژه واقع در سطوح مختلف اجاق، چدن و سرباره در خارج آزاد می شود.
بیشتر آهن خام به پردازش بیشتر می رود - ذوب فولاد.

ذوب فولاد از چدن و ضایعات فلزی به روش مبدل (اجاق گاز در حال حاضر قدیمی است، اگرچه هنوز استفاده می شود) یا با ذوب الکتریکی (در کوره های الکتریکی، کوره های القایی) ذوب می شود. ماهیت فرآیند (فرآوری آهن) کاهش غلظت کربن و سایر ناخالصی ها با اکسیداسیون با اکسیژن است.

همانطور که در بالا ذکر شد، غلظت کربن در فولاد از 2٪ تجاوز نمی کند. به همین دلیل، فولاد بر خلاف چدن، آهنگری و نورد شدن کاملاً آسانی دارد و همین امر باعث می شود تا محصولات مختلفی از آن با سختی و استحکام بالا تولید شود.

سختی فولاد به محتوای کربن (هرچه کربن بیشتر باشد، فولاد سخت تر) در یک درجه فولاد خاص و شرایط عملیات حرارتی بستگی دارد. در طی تمپر (سرد شدن آهسته)، فولاد نرم می شود. هنگامی که خاموش می شود (به سرعت سرد می شود)، فولاد بسیار سخت می شود.

برای دادن خواص خاص مطلوب به فولاد، افزودنی های آلیاژی به آن اضافه می شود: کروم، نیکل، سیلیکون، مولیبدن، وانادیم، منگنز و غیره.

چدن و فولاد مهمترین مصالح سازه ای در اکثر بخش های اقتصاد ملی هستند.

نقش بیولوژیکی آهن:

بدن یک بزرگسال حاوی حدود 5 گرم آهن است.
آهن نقش مهمی در کار اندام های خونساز دارد.
آهن بخشی از بسیاری از مجتمع های پروتئینی پیچیده (هموگلوبین، میوگلوبین، آنزیم های مختلف) است.

/ آهن معدنی

آهن از گروه عناصر بومی است. آهن بومی یک ماده معدنی با منشا زمینی و کیهانی است. میزان نیکل در آهن زمینی 3 درصد بیشتر از آهن کیهانی است. همچنین حاوی ناخالصی های منیزیم، کبالت و سایر عناصر کمیاب است. آهن بومی دارای رنگ خاکستری روشن با درخشندگی فلزی است؛ ادغام کریستال ها نادر است. این یک ماده معدنی نسبتا کمیاب با سختی 4-5 واحد است. و چگالی 7000-7800 کیلوگرم بر متر مکعب. باستان شناسان ثابت کرده اند که آهن بومی مدت ها قبل از ظهور مهارت های ذوب فلز آهن از سنگ معدن توسط مردم باستان استفاده می شده است.

این فلز در شکل اصلی خود دارای رنگ سفید نقره ای است، سطح آن در رطوبت بالا یا در آب غنی از اکسیژن به سرعت زنگ می زند. این سنگ با خاصیت پلاستیسیته خوب، در دمای 1530 درجه سانتیگراد ذوب می شود، به راحتی می توان آن را آهنگری و نورد کرد. این فلز دارای رسانایی الکتریکی و حرارتی خوبی است، علاوه بر این با خواص مغناطیسی از سایر سنگ ها متمایز می شود.

هنگام تعامل با اکسیژن، سطح فلز با لایه ای پوشانده می شود که تشکیل می شود و از آن در برابر اثرات خورنده محافظت می کند. و هنگامی که هوا حاوی رطوبت باشد، آهن اکسید می شود و روی سطح آن زنگ می زند. در برخی اسیدها، آهن حل می شود و هیدروژن آزاد می شود.

تاریخچه آهن

آهن تأثیر بسیار زیادی در توسعه جامعه بشری داشته است و امروزه نیز مورد توجه قرار گرفته است. در بسیاری از صنایع استفاده می شود. آهن به انسان بدوی کمک کرد تا بر روش های جدید شکار تسلط یابد و به لطف ابزارهای جدید منجر به توسعه کشاورزی شد. آهن به شکل خالص آن در آن روزها بخشی از شهاب سنگ های سقوط کرده بود. تا به امروز، افسانه هایی در مورد منشاء غیر زمینی این ماده وجود دارد. متالورژی در اواسط هزاره دوم قبل از میلاد به وجود آمد. در آن زمان در مصر آنها بر تولید فلز از سنگ آهن تسلط داشتند.

آهن از کجا استخراج می شود؟

آهن به صورت خالص در اجرام آسمانی یافت می شود. این فلز در خاک ماه یافت شد. اکنون آهن از سنگ معدن سنگ استخراج می شود و روسیه جایگاه پیشرو در استخراج این فلز را به خود اختصاص داده است. ذخایر غنی سنگ آهن در بخش اروپایی، در سیبری غربی و اورال قرار دارد.

مناطق استفاده

آهن در تولید فولاد ضروری است که کاربردهای وسیعی دارد. تقریباً هر تولیدی از این ماده استفاده می کند. آهن به طور گسترده ای در زندگی روزمره استفاده می شود، می توان آن را به شکل محصولات آهنگری و چدن یافت. آهن به شما این امکان را می دهد که به محصول شکل متفاوتی بدهید، بنابراین در آهنگری و ساختن آلاچیق ها، نرده ها و سایر محصولات استفاده می شود.

همه خانم های خانه دار در آشپزخانه از آهن استفاده می کنند، زیرا محصولات چدنی چیزی جز آلیاژ آهن و کربن نیستند. ظروف چدنی به طور یکنواخت گرم می شوند، دما را برای مدت طولانی حفظ می کنند و برای چندین دهه دوام می آورند. ترکیب تقریباً همه کارد و چنگال شامل آهن است و از فولاد ضد زنگ برای ساخت ظروف و ظروف مختلف آشپزخانه و موارد ضروری مانند بیل، چنگال، تبر و سایر ابزار مفید استفاده می شود. این فلز به طور گسترده در جواهرات استفاده می شود.

ترکیب شیمیایی

آهن تلوریک حاوی ناخالصی های نیکل (Ni) 0.6-2٪، کبالت (Co) تا 0.3٪، مس (Cu) تا 0.4٪، پلاتین (Pt) تا 0.1٪، کربن است. در آهن شهاب سنگ، نیکل از 2 تا 12٪، کبالت حدود 0.5٪، همچنین ناخالصی های فسفر، گوگرد و کربن وجود دارد.

رفتار در اسیدها: محلول در HNO3.
در طبیعت، تغییرات متعددی در آهن وجود دارد - در دمای پایین سلول BCC (Im3m)، سلول FCC در دمای بالا (در دماهای > 1179K) (Fm(-3)m) وجود دارد. در شهاب سنگ ها به مقدار زیاد یافت می شود. فیگورهای Widmanstätten در شهاب‌سنگ‌های آهنی هنگام حکاکی یا حرارت دیده می‌شوند.
منشأ: آهن تلوریک (زمینی) به ندرت در گدازه های بازالتی یافت می شود (ویفاک، جزیره دیسکو، در سواحل غربی گرینلند، نزدیک شهر کاسل، آلمان). پیروتیت (Fe1-xS) و کوهنیت (Fe3C) با آن در هر دو نقطه همراه هستند، که هم کاهش توسط کربن (از جمله از سنگ‌های میزبان) و هم تجزیه کمپلکس‌های کربونیل از نوع Fe (CO)n را توضیح می‌دهد. در دانه‌های میکروسکوپی، بیش از یک بار در سنگ‌های اولترابازیک تغییریافته (سرپانتینه شده)، همچنین در پاراژنز با پیروتیت، گاهی اوقات با مگنتیت، ایجاد شده است که به همین دلیل در طی واکنش‌های کاهشی ایجاد می‌شود. در منطقه اکسیداسیون ذخایر سنگ معدن، در هنگام تشکیل سنگ معدن باتلاق بسیار نادر است. یافته های سنگ های رسوبی مرتبط با کاهش ترکیبات آهن توسط هیدروژن و هیدروکربن ها ثبت شده است.
تقریباً آهن خالص در خاک ماه یافت شده است که هم با سقوط شهاب سنگ و هم با فرآیندهای ماگمایی مرتبط است. در نهایت، دو دسته از شهاب سنگ ها - آهن سنگی و آهن - حاوی آلیاژهای آهن طبیعی به عنوان یک جزء تشکیل دهنده سنگ هستند.

خانواده آهن بومی (به گفته گودویکوف)
گروه آهن بومی
< 2,9, редко до 6,4 ат. % Ni - феррит
< ~ 6,4 ат. % Ni - камасит

گروه نیکل بومی
> 24 ساعت % Ni - تانیت
62.5 - 92 در. % Ni - awaruite Ni3Fe
(Ni, Fe) - نیکل بومی

آهن (به انگلیسی Iron، فرانسوی Fer، آلمانی Eisen) یکی از هفت فلز دوران باستان است. به احتمال زیاد انسان زودتر از سایر فلزات با آهن با منشأ شهاب سنگی آشنا شده است. آهن شهاب سنگی معمولاً به راحتی از آهن زمینی قابل تشخیص است ، زیرا تقریباً همیشه حاوی 5 تا 30٪ نیکل است ، اغلب - 7-8٪. از زمان های قدیم، آهن تقریباً در همه جا از سنگ معدنی به دست می آمده است. رایج ترین کانه ها عبارتند از هماتیت (Fe 2 O 3 , )، سنگ آهن قهوه ای ( 2Fe 2 O 3 , ZH 2 O ) و انواع آن ( سنگ معدن باتلاقی، سیدیت، یا آهن اسپار FeCO3،)، مگنتیت (Fe 3 0 4) و برخی دیگر. تمام این سنگ‌ها، هنگامی که با زغال سنگ گرم می‌شوند، به راحتی در دمای نسبتاً پایین با شروع از 500 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌یابند. فلز حاصل به شکل یک توده اسفنجی چسبناک بود که سپس با آهنگری مکرر در دمای 700-800 درجه فرآوری شد.

در دوران باستان و در قرون وسطی، هفت فلز شناخته شده در آن زمان با هفت سیاره که نمادی از ارتباط بین فلزات و اجرام آسمانی و منشأ آسمانی فلزات بود، مقایسه می‌شدند. چنین مقایسه ای بیش از 2000 سال پیش رایج شد و تا قرن 19 به طور مداوم در ادبیات یافت می شود. در قرن دوم. n ه. آهن را با عطارد مقایسه کردند و جیوه نامیدند، اما بعدها آن را با مریخ مقایسه کردند و مریخ (مریخ) نامیدند که به ویژه بر شباهت بیرونی رنگ قرمز مریخ با سنگ آهن قرمز تأکید داشت.

گزارش خطا در توضیحات

خواص معدنی

رنگ	خاکستری فولادی، خاکستری-مشکی، سفید جلا

رنگ خط تیره	خاکستری-سیاه

منشاء نام	نام یک عنصر شیمیایی - از واژه لاتین ferrum، آهن - از کلمه انگلیسی قدیمی به معنای این فلز است

محل کشف	جزیره Qeqertarsuaq (جزیره دیسکو)، Qaasuitsup، گرینلند

سال افتتاحیه	از زمان های قدیم شناخته شده است

وضعیت IMA	معتبر، اولین بار قبل از 1959 (قبل از IMA) شرح داده شد

فرمول شیمیایی	Fe

بدرخشید	فلز

شفافیت	مات

رخ	ناقص توسط (001)

پیچ خوردگی	قلاب شده پارگی

سختی	4 5

خواص حرارتی	P. tr. نقطه ذوب (آهن خالص) 1528 درجه سانتیگراد

ناخالصی های معمولی	Ni، C، Co، P، Cu، S

استرونز (نسخه هشتم)	1/A.07-10

Hey's CIM Ref.	1.57

دانا (ویرایش هفتم)	1.1.17.1

وزن مولکولی	55.85

گزینه های سلول	a = 2.8664Å

تعداد واحدهای فرمول (Z)	2

حجم سلول واحد	V 23.55 Å³

دوقلو	توسط (111)

گروه نقطه	m3m (4/m 3 2/m) - هگزوکتاهدرال

گروه فضایی	Im3m (I4/m 3 2/m)

جدایی	توسط (112)

چگالی (محاسبه شده)	7.874

چگالی (اندازه گیری شده)	7.3 - 7.87

نوعی از	همسانگرد

رنگ منعکس شده	سفید

فرم انتخاب	شکل رسوبات کریستالی: دانه های متراکم با خطوط سینوسی نامنظم، لایه ها، دندریت ها، گاهی اوقات تکه ها.

کلاس های سیستماتیک اتحاد جماهیر شوروی	فلزات

آهن در گلبول های قرمز، بافت ماهیچه ای، طحال، کبد و مغز استخوان یافت می شود.

عملکرد آهن در بدن:

نقش مهمی در عملکرد سیستم ایمنی دارد.
برای انتقال اکسیژن به سلول های کل بدن لازم است.
در ایجاد گلبول های قرمز و آنزیم ها نقش دارد.
در سنتز هورمون های تیروئید شرکت می کند.
بر وضعیت پوست، مو و ناخن تاثیر می گذارد.
در فرآیندهای بازسازی شرکت می کند.

جذب آهن نیاز به ترشح طبیعی شیره معده دارد. کمبود آهن در بدن به نوبه خود منجر به بدتر شدن ترشح معده می شود.

جذب آهن در بدن توسط برخی از اجزای چای و قهوه و همچنین فیتین، فیبر سبوس، پروتئین سویا و کلسیم مانع می شود. آهن با شیر و لبنیات جذب نمی شود.

ویتامین C، اسیدهای آلی، برخی کربوهیدرات های ساده (لاکتوز، فروکتوز، سوربیتول) و اسیدهای آمینه (هیستیدین و لیزین) جذب آهن را در بدن بهبود می بخشد.

علائم کمبود آهن:

ضعف،
رنگ پریدگی،
سردرد،
خستگی سریع،
تحریک پذیری و افسردگی
قلب،
درد در ناحیه قلب،
دهان خشک
بیماری های عفونی ناشی از کاهش ایمنی،
کم خونی و کم خونی

آهن اضافی

مسمومیت با آهن یک مشکل جدی و شایع است:

مسمومیت با آهن اغلب در جایی اتفاق می افتد که آهن در آب آشامیدنی یافت می شود.
با گرسنگی اکسیژن، بدن کمبود اکسیژن را با افزایش غلظت هموگلوبین جبران می کند.
تقریباً 15 درصد از افراد حامل ژنی ("ژن سلتیک") هستند که باعث تجمع آهن در بدن می شود.

برخی از علائم مسمومیت با آهن (آهن بیش از حد) مشابه علائم کمبود آهن است:

رنگ پریدگی،
لاغری،
ضعف،
آریتمی های قلبی

علامت مشخصه آهن اضافی، رنگدانه در مکان هایی است که نباید باشد: روی کف دست، زیر بغل.

آهن اضافی بسیار خطرناک است. تجمع آهن عمدتاً در کبد، لوزالمعده و عضله قلب اتفاق می‌افتد که بر اندام‌های مسموم اثر مضری دارد. اگر مسمومیت با آهن ادامه یابد، بیماری هایی مانند:

هپاتیت، سیروز کبدی،
دیابت،
بیماری مفاصل، آرتریت،
بیماری های سیستم عصبی،
بیماری های جدی سیستم قلبی عروقی،
سرطان اندام های مسموم

با وجود آهن اضافی، اقدامات پیچیده ای باید انجام شود:

برای عادی سازی متابولیسم از تغذیه مناسب پیروی کنید.
برای قدم زدن بیرون
ورزش را شروع کنید.
در موارد شدید، خون ریزی (اهدای خون) کمک خواهد کرد.

دوز روزانه آهن

مقدار توصیه شده روزانه برای آهن بسیار تقریبی است. محاسبه دوز دقیق غیرممکن است، زیرا جذب آهن در بدن به وضعیت خود بدن و عوامل همراه آن بستگی دارد. در صورت مشکوک بودن به کمبود یا بیش از حد آهن باید آزمایش خون انجام شود.

از همین رو، کمک هزینه روزانه فقط برای مرجع ارائه می شود:

پسران از 14 تا 18 - 11 میلی گرم.
دختران 14 تا 18 سال 15 میلی گرم.
مردان از 19 تا 70 - 8 میلی گرم.
زنان از 19 تا 50 - 18 میلی گرم.
زنان 50 ساله و بالاتر - 8 میلی گرم.

آهن موجود در غذاها

اغلب، کمبود آهن با تغییر شدید در نوع رژیم غذایی، tk رخ می دهد. هر گونه تغییر شدید در سبک زندگی یک استرس شدید برای بدن است. علاوه بر این، میکرو فلور روده نقش فعالی در جذب دارد که باید تغییر کند.

بیش از 1 میلی گرم آهن در 100 گرم حاوی: هندوانه، کنگر فرنگی، سوئدی، خربزه، کلم بروکسل، فلفل دلمه ای، تربچه، تربچه، چغندر، گوجه فرنگی، کنگر فرنگی اورشلیم، اسفناج (تا 3 میلی گرم) و ترشک (تا 2 میلی گرم) ). سایر سبزیجات حاوی 0.4 تا 0.9 میلی گرم آهن در هر 100 گرم هستند.
سرشار از آهن: آب آلو و سیب، زردآلو خشک، کشمش، آجیل، کدو تنبل و تخمه آفتابگردان.
نان سبوس دار، نان سیاه، سبوس (گندم و چاودار)، غلات، سبزیجات، سبزیجات سالاد، کلم نیز حاوی مقدار زیادی آهن هستند.

آهن بعد از آلومینیوم رایج ترین فلز روی کره زمین است. حدود 5 درصد از پوسته زمین را تشکیل می دهد. آهن به شکل ترکیبات مختلفی وجود دارد: اکسیدها، سولفیدها، سیلیکات ها. آهن به صورت آزاد در شهاب سنگ ها یافت می شود، گاهی اوقات آهن بومی (فریت) به عنوان محصول انجماد ماگما در پوسته زمین یافت می شود.

آهن جزء بسیاری از مواد معدنی است که ذخایر سنگ آهن را تشکیل می دهند.

مواد معدنی سنگ معدن اصلی آهن: هماتیت (درخشش آهن، سنگ آهن قرمز) - Fe 2 0 3 (تا 70٪ Fe). مگنتیت (سنگ آهن مغناطیسی) - Pe 3 0 4 (تا 72.4٪ > Fe). گوتیت - FeOOFI

Hydrogetyt - Fe00H * nH 2 0 (لیمونیت) - (حدود 62٪ Fe)؛ Siderite - Fe (C0 3) (حدود 48.2٪ Fe)؛ پیریت - FeS 2

کانسارهای سنگ آهن در شرایط مختلف زمین شناسی تشکیل می شوند. این دلیل بر تنوع ترکیب سنگ معدن و شرایط پیدایش آنهاست. سنگ آهن به انواع صنعتی زیر تقسیم می شود:

سنگ آهن قهوه ای - سنگ معدن اکسید آهن آبی (ماده معدنی اصلی هیدروگوتیت است)، 30-55٪ آهن.

سنگ آهن قرمز یا سنگ معدنی هماتیت (ماده معدنی اصلی هماتیت است، گاهی اوقات با مگنتیت)، 51-66٪ آهن.

سنگ آهن مغناطیسی (کانی اصلی مگنتیت است)، 50-65٪ آهن.

سنگ معدن رسوبی سیدریت یا کربناته، 30-35 درصد آهن.

سنگ معدن آهن رسوبی سیلیکات، آهن 25-40٪.

ذخایر بزرگ سنگ آهن در اورال قرار دارد، جایی که کل کوه ها (به عنوان مثال، Magnitnaya، Kachkanar، Vysoka، و غیره) توسط سنگ آهن مغناطیسی تشکیل شده است. ذخایر بزرگ سنگ آهن در نزدیکی کورسک، در شبه جزیره کولا، در غرب و شرق سیبری و در شرق دور وجود دارد. ذخایر غنی در اوکراین موجود است.

آهن همچنین یکی از رایج ترین عناصر در آب های طبیعی است که میانگین محتوای آن بین 01/0 تا 26 میلی گرم در لیتر است.

حیوانات و گیاهان آهن را جمع می کنند. برخی از انواع جلبک ها و باکتری ها به طور فعال آهن را جمع می کنند.

در بدن انسان میزان آهن از 4 تا 7 تن (در بافت ها، خون، اندام های داخلی) متغیر است.آهن با غذا وارد بدن می شود. نیاز روزانه یک فرد بالغ به آهن 30-11 میلی گرم است. محصولات غذایی اصلی حاوی مقادیر زیر آهن (به mcg / 100 گرم) هستند: ماهی - 1000 گوشت - 3000 شیر - 70 نان - 4000

در بدن انسان میزان آهن از 4 تا 7 گرم (در بافت ها، خون، اندام های داخلی) متغیر است.آهن با غذا وارد بدن می شود. نیاز روزانه یک فرد بالغ به آهن 30-11 میلی گرم است. محصولات غذایی اصلی حاوی مقادیر زیر آهن (به mcg / 100 گرم) هستند: ماهی - 1000 گوشت - 3000 شیر - 70 نان - 4000

سیب زمینی، سبزیجات، میوه ها - از 600 تا 900

نقش بیولوژیکی آهن

برای رشد طبیعی و انجام عملکردهای بیولوژیکی، انسان و حیوان علاوه بر ویتامین ها به تعدادی عناصر معدنی نیز نیاز دارند. این عناصر را می توان به 2 دسته درشت مغذی ها و ریز مغذی ها تقسیم کرد.

درشت مغذی‌ها که شامل کلسیم، منیزیم، سدیم، پتاسیم، فسفر، گوگرد و کلر می‌شوند، به مقدار نسبتاً زیادی (در حد چند گرم در روز) مورد نیاز بدن هستند. اغلب آنها بیش از یک عملکرد را انجام می دهند.

به طور مستقیم با عملکرد آنزیم ها عناصر کمیاب غیر قابل جایگزینی مرتبط هستند که نیاز روزانه آنها از چند میلی گرم تجاوز نمی کند. قابل مقایسه با نیاز به ویتامین مشخص است که غذای حیوانات لزوماً باید حاوی حدود 15 ریز عنصر باشد.

اکثر ریز مغذی های ضروری به عنوان کوفاکتور یا گروه های مصنوعی برای آنزیم ها عمل می کنند. در همان زمان، آنها هر یک از سه (حداقل) عملکرد ممکن را انجام می دهند. اول، یک ریز مغذی ضروری خود ممکن است فعالیت کاتالیزوری در رابطه با یک یا آن واکنش شیمیایی داشته باشد، که سرعت آن در حضور یک پروتئین آنزیمی بسیار افزایش می‌یابد. این امر به ویژه در مورد یون های آهن و مس صادق است. ثانیاً، یک یون فلزی می تواند همزمان با سوبسترا و محل فعال آنزیم یک کمپلکس تشکیل دهد، در نتیجه هر دو به یکدیگر نزدیک شده و به شکل فعال منتقل می شوند. در نهایت، سوم، یون فلزی می تواند نقش یک گیرنده الکترون قدرتمند را در مرحله خاصی از چرخه کاتالیزوری ایفا کند.

آهن یکی از آن عناصر کمیاب است که عملکردهای بیولوژیکی آن به طور کامل مورد مطالعه قرار گرفته است.

اهمیت آهن برای بدن انسان، و همچنین برای حیات وحش به طور کلی، قابل دست‌کم نیست. این را می توان نه تنها با شیوع بالای آن در طبیعت، بلکه با نقش مهم آن در فرآیندهای متابولیکی پیچیده ای که در یک موجود زنده رخ می دهد تأیید کرد. ارزش بیولوژیکی آهن با تطبیق پذیری عملکردهای آن، ضروری بودن سایر فلزات در فرآیندهای پیچیده بیوشیمیایی، مشارکت فعال در تنفس سلولی تعیین می شود که عملکرد طبیعی بافت ها و بدن انسان را تضمین می کند.

آهن متعلق به گروه هشتم عناصر سیستم تناوبی D.I. مندلیف است (عدد اتمی 26، وزن اتمی 55.847، چگالی 7.86 گرم در سانتی متر). خاصیت ارزشمند آن قابلیت اکسید شدن و احیا شدن آسان، تشکیل ترکیبات پیچیده با خواص بیوشیمیایی بسیار متفاوت و مشارکت مستقیم در واکنش های انتقال الکترون است.

/ آهن معدنی

تاریخچه آهن

آهن از کجا استخراج می شود؟

مناطق استفاده

ترکیب شیمیایی

خانواده آهن بومی (به گفته گودویکوف)
گروه آهن بومی

گروه نیکل بومی
> 24 ساعت % Ni - تانیت
62.5 - 92 در. % Ni - awaruite Ni3Fe
(Ni, Fe) - نیکل بومی

گزارش خطا در توضیحات

خواص معدنی

منشاء نام	نام یک عنصر شیمیایی - از واژه لاتین ferrum، آهن - از کلمه انگلیسی قدیمی به معنای این فلز است

محل کشف	جزیره Qeqertarsuaq (جزیره دیسکو)، Qaasuitsup، گرینلند

سال افتتاحیه	از زمان های قدیم شناخته شده است

خواص حرارتی	P. tr. نقطه ذوب (آهن خالص) 1528 درجه سانتیگراد

وضعیت IMA	معتبر، اولین بار قبل از 1959 (قبل از IMA) شرح داده شد

ناخالصی های معمولی	Ni، C، Co، P، Cu، S

استرونز (نسخه هشتم)	1/A.07-10

Hey's CIM Ref.	1.57

دانا (ویرایش هفتم)	1.1.17.1

وزن مولکولی	55.85

گزینه های سلول	a = 2.8664Å

تعداد واحدهای فرمول (Z)	2

حجم سلول واحد	V 23.55 Å³

دوقلو	توسط (111)

گروه نقطه	m3m (4/m 3 2/m) - هگزوکتاهدرال

گروه فضایی	Im3m (I4/m 3 2/m)

جدایی	توسط (112)

چگالی (محاسبه شده)	7.874

چگالی (اندازه گیری شده)	7.3 - 7.87

نوعی از	همسانگرد

رنگ منعکس شده	سفید

فرم انتخاب	شکل رسوبات کریستالی: دانه های متراکم با خطوط سینوسی نامنظم، لایه ها، دندریت ها، گاهی اوقات تکه ها.

کلاس های سیستماتیک اتحاد جماهیر شوروی	فلزات

آهن جزء بسیاری از مواد معدنی است که ذخایر سنگ آهن را تشکیل می دهند.

سنگ معدن اصلی آهن:

هماتیت(درخشش آهن، سنگ آهن قرمز) - Fe 2 O 3 (تا 70٪ Fe)؛

مگنتیت(سنگ آهن مغناطیسی) - Fe 3 O 4 (تا 72.4٪ Fe)؛

گوتیت- FeOOH

هیدروگوتیت- FeOOH * nH 2 O (لیمونیت) - (حدود 62٪ Fe)؛

Siderite- Fe (CO 3) (حدود 48.2٪ Fe)؛

پیریت- FeS2

سنگ آهن قهوه ای - سنگ معدن اکسید آهن آبی (ماده معدنی اصلی هیدروگوتیت است)، 30-55٪ آهن.

سنگ آهن قرمز یا سنگ معدنی هماتیت (ماده معدنی اصلی هماتیت است، گاهی اوقات با مگنتیت)، 51-66٪ آهن.

سنگ آهن مغناطیسی (کانی اصلی مگنتیت است)، 50-65٪ آهن.

سنگ معدن رسوبی سیدریت یا کربناته، 30-35 درصد آهن.

سنگ معدن آهن رسوبی سیلیکات، آهن 25-40٪.

آهن همچنین یکی از رایج ترین عناصر در آب های طبیعی است که میانگین محتوای آن بین 01/0 تا 26 میلی گرم در لیتر است.

حیوانات و گیاهان آهن را جمع می کنند. برخی از انواع جلبک ها و باکتری ها به طور فعال آهن را جمع می کنند.

در بدن انسان، محتوای آهن از 4 تا 7 گرم (در بافت ها، خون، اندام های داخلی) متغیر است. آهن با غذا وارد بدن می شود. نیاز روزانه یک فرد بالغ به آهن 30-11 میلی گرم است. غذاهای اصلی حاوی مقدار زیر آهن (به mcg / 100 گرم) هستند:

شیر - 70

سیب زمینی، سبزیجات، میوه ها - از 600 تا 900

II . منابع فن آوری آهن در محیط زیست.

در مناطق کارخانه های متالورژی، انتشار جامد حاوی 22000 تا 31000 میلی گرم بر کیلوگرم آهن است.

تا 42-31 میلی گرم بر کیلوگرم آهن وارد خاک های مجاور گیاهان می شود. در نتیجه آهن در محصولات باغی انباشته می شود.

مقدار زیادی آهن از صنایع متالورژی، شیمیایی، ماشین سازی، فلزکاری، پتروشیمی، شیمیایی-دارویی، رنگ و لاک، نساجی وارد فاضلاب و لجن می شود.

گرد و غبار، دود صنعتی می تواند حاوی مقادیر زیادی آهن به شکل ذرات معلق در هوا، اکسیدهای آن، سنگ معدن باشد.

گرد و غبار آهن یا اکسیدهای آن هنگام تیز کردن ابزار فلزی، تمیز کردن قطعات از زنگ زدگی، نورد ورق آهن، جوشکاری الکتریکی و سایر فرآیندهای تولیدی که در آن آهن یا ترکیبات آن انجام می شود، تشکیل می شود.

آهن می تواند در خاک، آب، هوا و موجودات زنده انباشته شود.

مواد معدنی اصلی آهن در طبیعت در معرض تخریب فتوشیمیایی، تشکیل کمپلکس، شستشوی میکروبیولوژیکی قرار می گیرند، در نتیجه آهن از مواد معدنی کم محلول به آب منتقل می شود.

اکسیداسیون سولفیدها را می توان به طور کلی با استفاده از مثال پیریت توسط فرآیندهای میکروبیولوژیکی و شیمیایی زیر توصیف کرد:

همانطور که می بینید، در این مورد، یکی دیگر از اجزای آلوده کننده آب های سطحی تشکیل می شود - اسید سولفوریک.

مقیاس آموزش میکروبیولوژیکی آن را می توان با این مثال قضاوت کرد. پیریت جزء ناخالصی رایج ذخایر زغال سنگ است و شسته شدن آن منجر به اسیدی شدن آب معدن می شود. بر اساس یک برآورد، در سال 1932م. حدود 3 میلیون تن H 2 SO 4 با آب معدن وارد رودخانه اوهایو (ایالات متحده آمریکا) شد.

شستشوی میکروبیولوژیکی آهن نه تنها به دلیل اکسیداسیون، بلکه در طی احیای سنگ معدنی اکسید شده نیز انجام می شود. میکروارگانیسم های متعلق به گروه های مختلف در آن شرکت می کنند. به طور خاص، کاهش Fe 3 + به Fe 2 + توسط نمایندگان جنس Bacillus و Pseudomonas و همچنین برخی از قارچ ها انجام می شود.

فرآیندهای ذکر شده در اینجا، که در طبیعت گسترده هستند، همچنین در زباله های شرکت های معدنی، کارخانه های متالورژی، که مقدار زیادی زباله (سرباره، خاکستر و غیره) تولید می کنند، انجام می شود.

با باران، سیل و آب های زیرزمینی، فلزات آزاد شده از ماتریس های جامد به رودخانه ها و مخازن منتقل می شوند. آهن در آب‌های طبیعی به حالت‌ها و اشکال مختلف یافت می‌شود: به شکل واقعی محلول، بخشی از رسوبات کف و سیستم‌های ناهمگن (تعلیق و کلوئید) است.

رسوبات پایین رودخانه ها و مخازن به عنوان ذخیره آهن عمل می کنند. در شرایط خاصی، آهن می تواند از آنها آزاد شود و در نتیجه آلودگی ثانویه آب ایجاد شود.

III . خواص شیمیایی آهن، ترکیبات اصلی آن.

آهن عنصری از گروه هشتم سیستم تناوبی است. عدد اتمی 26، وزن اتمی 55.85 (56). پیکربندی الکترون های بیرونی اتم 3d 6 4s 2 است.

در مخازن طبیعی، به عنوان مثال، در دریاچه لادوگا، در نوا، محتوای آهن کمتر از 0.3 میلی گرم در لیتر است. آب مخازن قبل از ورود به شبکه های آبرسانی شهری، تحت تصفیه و عمل منعقد کننده ها قرار می گیرد که همراه با ناخالصی های آلی، بخشی از آهن را نیز از بین می برد.

تصفیه آب با محتوای آهن بالا شامل فیلتراسیون بر روی فیلترهای مکانیکی (آنتراسیت)، انعقاد (انعقاد کننده - آلومینا Al 2 (SO 4) 3)، گاهی اوقات در میدان های مغناطیسی (در مورد اشکال مغناطیسی آهن) است.

اقدامات پیشگیرانه که شرایط کار ایمن را هنگام قرار گرفتن در معرض آهن کار و ترکیبات آن تضمین می کند، توسط اسناد نظارتی در رابطه با شرایط خاص تولید تعیین می شود.

V . به دست آوردن آهن و ترکیبات اساسی آن، استفاده عملی از آنها.

از میان تمام فلزات استخراج شده، آهن از اهمیت بیشتری برخوردار است. تمام فناوری های مدرن با استفاده از آهن و آلیاژهای آن مرتبط است. مقدار آهن استخراج شده حدود 15 برابر بیشتر از استخراج تمام فلزات دیگر است.

روش صنعتی اصلی برای به دست آوردن آهن، تولید آن به صورت آلیاژهای مختلف با چدن های کربنی و فولادهای کربنی است. چدن ها از فرآيند كوره بلند و فولادها از فرآيندهاي اجاق باز، مبدل و ذوب الكتريكي به دست مي آيند.

در فرآیند کوره بلند، سنگ آهن، کک و سنگ آهک به عنوان مواد بار اصلی درگیر هستند که برای کاهش اکسیدهای آهن در سنگ معدن با کربن و رقیق شدن آهن مذاب و سرباره ضروری هستند.

هوا به کوره بلند یا برای تسریع فرآیند، اکسیژن (اکسیژن بلاست) عرضه می شود. کربن کک توسط اکسیژن اکسید می شود: C+O 2 =CO 2 . C + CO 2 \u003d 2CO.

CO و کربن کک حاصل با اکسید آهن احیا می شوند:

از آنجایی که این واکنش ها با کربن اضافی انجام می شود، آهن احیا شده با کربن ذوب می شود و چدن با نقطه ذوب بسیار کمتری نسبت به آهن خالص تشکیل می شود. چدن (با 4.3% C) در دمای 1135 درجه سانتیگراد و آهن در دمای 1539 درجه سانتیگراد ذوب می شود.

آهن و سرباره مذاب کم ذوب در کوره بلند جمع آوری شده و به صورت دوره ای از طریق دهانه های مخصوص تخلیه می شوند.

روش‌های توزیع مجدد چدن - اجاق باز، مبدل و ذوب الکتریکی - به حذف کربن اضافی و ناخالصی‌های مضر (S, P) با اکسید کردن آنها و تنظیم دقیق محتوای عناصر آلیاژی به مقدار معین کاهش می‌یابد. اضافه کردن آنها در طول ذوب.

حداکثر مقدار مجاز ناخالصی های مضر و محتوای مورد نیاز عناصر آلیاژی برای هر گرید فولادی تعیین می شود.

آهن خالص به صورت پودر از احیای اکسیدهای آن با هیدروژن یا تجزیه حرارتی Fe(CO) 5 کربونیل به دست می آید. استفاده از آهن خالص محدود است، زیرا. از نظر خواص مکانیکی، تعدادی از الزامات برای مصالح ساختاری را برآورده نمی کند. بسیار پلاستیکی است.

آهن و آلیاژهای آن اساس فناوری مدرن را تشکیل می دهند. اهمیت آلیاژهای آهن برای مهندسی از این واقعیت ناشی می شود که 95 درصد کل محصولات فلزی چدن و تنها 5 درصد از آلیاژهای سایر فلزات هستند.

ترکیبات آهن

سنگ جوهر FeSO4. 7H 2 O با حل کردن ضایعات فولاد در اسید سولفوریک 20-30٪ به دست می آید:

ویتریول آهن - بلورهای سبز روشن، بسیار محلول در آب. برای کنترل آفات گیاهی، در تولید جوهر و رنگ های معدنی، در رنگرزی پارچه ها و در تصفیه فاضلاب های سیانید استفاده می شود.

تحت تأثیر سولفات آهن، مواد قلیایی تشکیل می شوند هیدروکسیدهای آهن- Fe (OH) 2 و Fe (OH) 3.

این هیدروکسیدها به عنوان رنگدانه استفاده می شوند. طبیعی هیدروکسید آهن FeS 2 (پیریت) به عنوان ماده خام برای تولید اسید سولفوریک، گوگرد و آهن عمل می کند.

نیترات آهن Fe (NO 3) 3 از اثر اسید نیتریک روی آهن به دست می آید. در رنگرزی پارچه‌های پنبه‌ای و به‌عنوان عامل وزن‌دهنده ابریشم استفاده می‌شود.

کلرید آهن FeCl 3 از حرارت دادن آهن با کلر، کلرزنی FeCl 2 تشکیل می شود. این ماده به عنوان منعقد کننده در تصفیه آب، به عنوان ماده خشک کننده در رنگرزی پارچه ها، به عنوان کاتالیزور در سنتز آلی استفاده می شود.

سولفات آهن Fe 2 (SO 4) 3 هیدرات کریستالی Fe 2 (SO 4) 3 را تشکیل می دهد. 9H 2 O (کریستال های زرد). از حل کردن اکسید Fe 2 O 3 در اسید سولفوریک به دست می آید. به عنوان منعقد کننده در تصفیه آب، برای ترشی فلزات و در تولید مس استفاده می شود.

اکسیدهای آهن معمولاً از اثر بخار بر روی آهن داغ تولید می شوند. اکسیدهای آهن طبیعی به عنوان ماده اولیه اصلی برای تولید آهن فلزی (آلیاژهای آن) عمل می کنند.

Fe 2 O 3 و مشتقات آن (فریت ها) در الکترونیک رادیویی به عنوان مواد مغناطیسی از جمله به عنوان مواد فعال نوارها استفاده می شود.

Fe 3 O 4 به عنوان ماده ای برای ساخت آندها در تعدادی از صنایع الکتروشیمیایی عمل می کند.

فریت ها - هنگامی که اکسید آهن (III) با کربنات های سدیم یا پتاسیم ذوب می شود، فریت ها تشکیل می شوند - نمک های اسید آهن HFeO 2 در حالت آزاد به دست نمی آیند، به عنوان مثال، سدیم فریت NaFeO 2:

در مهندسی، فریت ها یا مواد فریتی به محصولات تف جوشی پودرهای Fe 2 O 3 و اکسیدهای برخی از فلزات دو ظرفیتی، به عنوان مثال، Ni، Zn، Mn گفته می شود.

فریت ها دارای خواص مغناطیسی با ارزش و مقاومت الکتریکی بالایی هستند.

فریت ها به طور گسترده در فناوری ارتباطات، دستگاه های محاسباتی، در اتوماسیون و تله مکانیک استفاده می شوند.

ترکیبات آهن (VI)

اگر براده های فولادی یا Fe 2 O 3 را با نیترات و هیدروکسید پتاسیم گرم کنید، آلیاژی تشکیل می شود که حاوی فرات پتاسیم K 2 FeO 4 - نمک اسید آهن H 2 FeO 4 است که به صورت آزاد به دست نمی آید.

هنگامی که آلیاژ در آب حل می شود، محلولی قرمز-بنفش به دست می آید که از آن می توان باریم فرات BaFeO 4 نامحلول در آب را با عمل کلرید باریم رسوب داد.

همه فرات ها اکسید کننده های بسیار قوی و قوی تر از KMnO 4 هستند.

کربونیل های آهن

آهن با مونوکسید کربن ترکیبات فراری به نام کربونیل آهن تشکیل می دهد. آهن پنتا کربونیل Fe(CO) 5 یک مایع زرد کم رنگ است که در آب نامحلول است، اما در بسیاری از حلال های آلی محلول است. Fe(CO) 5 با عبور CO از روی پودر آهن در دمای 200-150 درجه سانتی گراد و فشار 100 اتمسفر به دست می آید. هنگامی که در خلاء گرم می شود، Fe(CO) 5 به آهن و CO تجزیه می شود. این برای تولید پودر آهن با خلوص بالا - آهن کربونیل استفاده می شود.

آلیاژهای آهن آلیاژهای فلزی بر پایه آهن هستند. تا اوایل قرن نوزدهم، Fe-C (با ناخالصی های Si، منگنز، S، P) به عنوان آلیاژهای آهن طبقه بندی می شد که به آنها فولاد و چدن می گفتند. نیازهای روزافزون فناوری برای مواد فلزی، در درجه اول در رابطه با خواص مکانیکی آنها، مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر خوردگی در محیط های مختلف تهاجمی، منجر به ایجاد آلیاژهای جدید آهن حاوی کروم، نیکل، سی، مو، W و غیره شد.

در حال حاضر آلیاژهای آهن عبارتند از: فولادهای کربنی، چدن، فولادهای آلیاژی حاوی عناصر دیگری علاوه بر کربن و فولادهایی با خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی خاص.

علاوه بر این، از آلیاژهای مخصوص آهن که فروآلیاژ نامیده می شود، برای وارد کردن عناصر آلیاژی به فولاد استفاده می شود.

در تکنولوژی، آلیاژهای آهن را معمولاً فلزات آهنی و تولید آن را متالورژی آهنی می نامند.

چدن از نظر محتوای کربن بالاتر و خواص آن با فولاد متفاوت است. شکننده است اما خاصیت ریخته گری خوبی دارد. چدن ارزان شد. بیشتر آهن خام به فولاد تبدیل می شود.

عناصری که به طور ویژه به فولاد وارد می شوند تا خواص آن را تغییر دهند، عناصر آلیاژی و فولاد حاوی چنین عناصری را آلیاژی می نامند. مهمترین عناصر آلیاژی عبارتند از کروم، نیکل، منگنز، W، Mo. آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت مبتنی بر نیکل (نیکروم حاوی نیکل و کروم و غیره) به طور گسترده استفاده می شود.

آلیاژهای مس نیکل (کوپرونیکل و غیره) برای ساخت سکه، جواهرات و اقلام خانگی استفاده می شود.

آبکاری نیکل فلزات ظاهر زیبایی به آنها می دهد.

فهرست ادبیات مورد استفاده:

1. «دانشنامه مختصر شیمی».

(انتشارات "دایره المعارف شوروی"، 1963)

2. م.خ. کاراپتیانس، S.I. دراکین - "شیمی عمومی و معدنی"

(انتشارات "شیمی"، 1981)

3. ن.ا. گلینکا - "شیمی عمومی"

(انتشارات "شیمی"، 1975)

4. کتاب راهنمای "مواد شیمیایی مضر، ترکیبات معدنی عناصر گروه V-VIII".

(انتشارات "شیمی"، 1989)

5. V.A. ایسیدوروف - "مقدمه ای بر اکوتوکسیکولوژی شیمیایی"

(خیمیزدات، 1999)

آهن یک عنصر کمیاب مهم برای سلامت انسان است که نمی توان اهمیت آن را دست بالا گرفت، زیرا بخشی از هفتاد آنزیم است که از سلول های بدن محافظت می کند. این فلز مهمترین ماده فعال بیولوژیکی است که توانایی کاهش سریع و اکسید شدن را دارد.

آهن در انتقال اکسیژن در خون نقش دارد

آهن در بدن انسان مسئول "تولید" هموگلوبین خون است که تغذیه بافت ها، سیستم ها و اندام ها را عادی می کند. این به دلیل بهبود گردش خون و در نتیجه حفظ فعالیت و سلامت بدن است.

حفظ سیستم ایمنی بدن؛
افزایش فعالیت بدنی؛
تقویت بافت استخوانی؛
عادی سازی گردش خون؛
حفظ کار غده تیروئید؛
نگهداری و ترمیم سیستم عصبی مرکزی.

آهن بسیار کمی در بدن انسان وجود دارد، اما با وجود این، بسیاری از عملکردها بدون آن غیرممکن است. نقش اصلی این ماده معدنی تولید گلبول های سفید (لنفوسیت ها) و قرمز (گلبول های قرمز) خون است. لنفوسیت ها مسئول ایمنی هستند و گلبول های قرمز اکسیژن را به خون می رسانند.

آهن مستقیماً با غذا وارد بدن می شود. در غذاهای با منشاء حیوانی، این ماده معدنی به شکل آسان هضم یافت می شود. غذاهای گیاهی غنی از آهن نیز وجود دارد، اما جذب عنصر کمیاب از چنین منابعی در بدن دشوارتر است.

آهن وارد دستگاه گوارش می شود و در آنجا تحت تأثیر شیره معده قرار می گیرد و در نتیجه جذب می شود. جذب ریز عنصر به طور مستقیم در دوازدهه و همچنین در قسمت بالایی روده کوچک انجام می شود. از این طریق است که آهن وارد جریان خون می شود و در آنجا به پروتئین متصل می شود و همراه با جریان خون به قسمت های ضروری بدن منتقل می شود.

چه غذاهایی حاوی آهن هستند

100 گرم گوشت حاوی 2-3 میلی گرم آهن است

اسید اسکوربیک، سوربیتول، فروکتوز و اسید سوکسینیک جذب بهتر آهن را در بدن فراهم می کنند. پروتئین سویا، برعکس، جذب این ماده معدنی را مهار می کند، که نشان دهنده نیاز به حذف محصول از رژیم غذایی با کمبود آهن در بدن است. چای و قهوه حاوی ذراتی هستند که بر روند جذب ریز عنصر تأثیر منفی می گذارند، بنابراین، متخصصان تغذیه با تجربه نوشیدن آب بعد از غذا را توصیه می کنند که به طور مطلوب بر جذب آهن توسط سلول های دستگاه گوارش تأثیر می گذارد.

منابع حیوانی آهن

محصولات گوشتی - گوشت گاو، گوشت گاو، گوشت خوک، گوشت خرگوش، بوقلمون؛
کله پاچه - جگر؛
غذاهای دریایی - صدف، حلزون، صدف؛
ماهی - ماهی خال مخالی، ماهی قزل آلا صورتی؛
زرده تخم مرغ.

منابع گیاهی آهن

غلات - بلغور جو دوسر کامل، گندم سیاه؛
حبوبات - لوبیا قرمز؛
سبزیجات - چغندر، کرفس، گل کلم، گوجه فرنگی، کدو تنبل؛
میوه ها - سیب، گلابی، زردآلو، انگور، انجیر، هلو؛
میوه های خشک - زردآلو خشک، آلو خشک، خرما، کشمش، گلابی، سیب؛
انواع توت ها - توت سیاه، زغال اخته، توت فرنگی؛
گردو.

مصرف روزانه آهن

از کل آهنی که با غذا وارد بدن می شود، تنها 10 درصد آن جذب می شود. این به این دلیل است که محصولات مختلف حاوی این ماده معدنی به طور متفاوتی جذب می شوند. با محصولات با منشاء حیوانی، عنصر کمیاب بسیار سریعتر و بهتر جذب می شود. هنجار روزانه آهن برای هر فرد به صورت جداگانه تعیین می شود که بستگی به سبک زندگی و سن او دارد.

ارزش روزانه برای کودکان

بدن کودک به 5-15 میلی گرم نیاز دارد، بسته به گروه سنی، هر چه سن کودک بیشتر باشد به مواد معدنی بیشتری نیاز دارد.

ارزش روزانه برای زنان

بدن زن با سبک زندگی سالم و تغذیه مناسب به 20 میلی گرم آهن نیاز دارد. در دوران بارداری و در دوران پس از زایمان، نیاز به این ماده معدنی افزایش می یابد و 30 میلی گرم در روز است.

ارزش روزانه برای مردان

بدن مرد به 10 تا 15 میلی گرم آهن نیاز دارد. نیاز به این عنصر کمیاب با فعالیت بدنی و سوء استفاده از نوشیدنی های الکلی و سیگار افزایش می یابد.

کمبود آهن در بدن

کمبود آهن در بدن انسان در موارد زیر رخ می دهد:

دوره بارداری، رشد بدن و شیردهی نیز می تواند منجر به کمبود آهن شود. کمبود مواد معدنی می تواند پس از بیماری های عفونی و همچنین اختلالات پاتولوژیک فلور روده ایجاد شود.

عدم وجود محصولات گوشتی در رژیم غذایی و غلبه محصولات ریشه و سیب زمینی منجر به مشکلات جدی مرتبط با کمبود عناصر ریز می شود.

عواقب کمبود آهن

ایجاد ضعف عضلانی و تنگی نفس؛
خشکی پوست؛
ظهور زودرس چین و چروک؛
شکنندگی مو و ناخن؛
اختلال حافظه؛
تحریک پذیری بیش از حد؛
خواب آلودگی؛
کاهش توانایی تمرکز.

افرادی که از کمبود آهن در بدن رنج می برند با پوست رنگ پریده و تمایل به غش و سرگیجه مکرر مشخص می شوند.

آهن اضافی در بدن

آهن اضافی در بدن نیز منجر به عواقب ناخوشایندی می شود، زیرا این ریز عنصر توانایی تجمع در اندام های داخلی فرد را دارد: قلب، کبد، پانکراس. چنین تجمعی می تواند منجر به آسیب به بافت های اندام های داخلی و همچنین نقض عملکرد فیزیولوژیکی آنها شود.

ویدیو از اینترنت

دلایل مصرف بیش از حد

افزایش جذب آهن توسط روده؛
برخی از عوامل ارثی؛
انتقال خون گسترده؛
استفاده کنترل نشده از فرآورده های حاوی آهن.

فرآورده های حاوی آهن

فرآورده‌های آهن گروهی از داروها هستند که حاوی نمک‌ها و مجتمع‌های ترکیبات ریز عنصر یا ترکیبات آن با سایر مواد معدنی هستند. اساساً از این داروها برای پیشگیری و درمان کم خونی فقر آهن استفاده می شود.

داروهای حاوی این ماده معدنی باید پس از انجام آزمایشات لازم توسط پزشک تجویز شود. مصرف خودسرانه آهن به صورت دارو می تواند آسیب زیادی به سلامتی وارد کند.

قوانین مصرف مکمل های آهن

مقدار کمی آب بنوشید؛
از مصرف خوراکی با داروهای کلسیم، تتراسایکلین ها، کلرامفنیکل و همچنین آنتی اسیدها (آلماژل، فسفالوژل و غیره) خودداری کنید.
حتی پس از حذف یک دوز، دوز را افزایش ندهید.

عوارض جانبی مصرف فرآورده های آهن به صورت برافروختگی پوست، حالت تهوع، کاهش اشتها، یبوست یا اسهال، قولنج روده و آروغ زدن بیان می شود. در این صورت مصرف دارو باید قطع شود.

هنگام مصرف داروهای این ماده معدنی باید در دوران کودکی مراقب باشید، زیرا مصرف بیش از حد آهن (300 میلی گرم در روز) می تواند کشنده باشد.

در حال حاضر، فرآورده های آهن زیر محبوب ترین هستند که دقیق ترین دوز این ماده معدنی را دارند و حداقل عوارض جانبی را برای بدن دارند:

Conferon (Conferon) - تولید مجارستان، انتشار 50 کپسول، که هر کدام حاوی سدیم دیوکتیل سولفوسوکسینات - 35 میلی گرم و آهن (II) سولفات - هر کدام 250 میلی گرم (50 میلی گرم آهن عنصری) است. سدیم باعث جذب آهن در بدن می شود و اثر درمانی آن را افزایش می دهد. این دارو برای کم خونی فقر آهن با علل مختلف تجویز می شود.
Feracryl (Feracrylum) - حاوی نمک آهن ناقص اسیدهای پلی اکریلیک است. این به شکل صفحات شکننده شیشه ای به رنگ زرد یا قهوه ای تیره تولید می شود. به سختی در آب حل می شود. برای تشکیل لخته با پروتئین خون استفاده می شود. به عنوان یک عامل هموستاتیک موضعی استفاده می شود.
Ferrum Lek (Ferrum Lek) - آماده سازی آهن برای تزریق داخل وریدی و عضلانی، تولید یوگسلاوی. محاسبه دوز دارو برای هر بیمار به صورت جداگانه انجام می شود.
هموستیمولین (Haemostimulinum) - برای تحریک خونریزی و درمان کم خونی هیپوکرومیک با علل مختلف تجویز می شود. به صورت قرص تولید می شود. حاوی فروس لاکتات به مقدار 0.246 گرم.

مواد معدنی آهنی تحت تأثیر معرف ها شناور می شوند - اسیدهای اولئیک نفتنیک، اولئات سدیم، شیشه مایع. اخیراً نفت سفید اکسید شده با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته است. برای شناورسازی سنگ معدن منگنز از معرف ها استفاده می شود: اسید اولئیک، روغن سویا، صابون، شیشه محلول، سودا.
تفاوت آن با سایر کانی های آهن دار در خط قرمز گیلاسی باقی مانده بر روی چینی بدون لعاب است. هماتیت یک ماده معدنی مقاوم در برابر شیمیایی است که ذخایر قدرتمندی از سنگ آهن را تشکیل می دهد که یک ماده خام با ارزش برای تولید آهن و فولاد است. ذخایر شناخته شده سنگ معدن هماتیت در ناحیه ناهنجاری مغناطیسی کورسک، در اورال شمالی، در اوکراین واقع شده است.
مواد معدنی آهنی آزاد همیشه در کائولن وجود دارند که دارای ضریب شکست 2 2 - 2 4 هستند و به شدت رنگی هستند، که حتی با مقدار کمی، طیف گسترده ای از سایه های کائولن را از زرد روشن تا قهوه ای و قرمز مایل به قهوه ای می دهد. خواص نوری کائولن نیز به شدت تحت تأثیر کانی های تیتانیوم است که حتی در مقادیر کم (بیش از 1٪) می تواند بر کیفیت آن تأثیر بگذارد.
محتوای بالای کوارتز و همچنین مواد معدنی آهن دار و سایر ناخالصی ها باعث کاهش کیفیت خاک های نسوز و کائولین می شود که در برخی موارد غنی سازی آنها را ضروری می کند.
با توجه به ترکیب کانی شناسی، بخش اصلی لجن مواد معدنی آهنی است: هماتیت، مگنتیت، فریت کلسیم و پیریت، همچنین کوارتز، سیلیکات ها، کربنات ها (آهک) و قطعات دانه های با منشاء آلی - کوکسیک وجود دارد. رایج ترین ماده معدنی هماتیت است. دانه های هماتیت شکل نامنظمی دارند، اندازه آنها از کسری از میکرون تا 0.15 میلی متر، به طور متوسط 0.03 میلی متر متغیر است. هماتیت عمدتاً با دانه‌های آزاد نشان داده می‌شود؛ رشد میانی هماتیت و کوارتز کمتر رایج است، و همچنین دانه‌های کوچک هماتیت که توسط یک چسب شیشه‌ای (الیوین) سیمان شده است. مگنتیت باقیمانده در بزرگترین دانه های هماتیت مشاهده می شود. هیچ دانه آزاد مگنتیت وجود ندارد.
سنگ‌های سنگ آهن معمولاً به رنگ قهوه‌ای، زرد مایل به قهوه‌ای، قهوه‌ای مایل به سبز بسته به رنگ کانی‌های آهنی که آنها را تشکیل می‌دهند، هستند.
آنها معمولاً همراه با اکسیدهای مشخص شده پتاسیم و سدیم، ناخالصی های مختلفی دارند که مضرترین آنها اکسیدهای آهن، پیریت های گوگرد و مواد معدنی آهنی است که به فلدسپات ها رنگ زرد یا صورتی می دهد. فلدسپات در حضور فلورسپار و سدیم سیلیکوفلوراید، نسوز مینا را افزایش می دهد، مقاومت شیمیایی آن را افزایش می دهد و کدورت آن را افزایش می دهد. هنگام ذوب مینا، اندازه سنگ زنی نقش بسیار مهمی دارد. هرچه اسپار بیشتر له شود، مخلوط راحت‌تر ذوب می‌شود.
ناخالصی ها نیز شامل سیلیس به شکل کوارتز و عقیق، کمتر کلسدونی، دی اکسید تیتانیوم به شکل روتیل و ایلمنیت، آهن به شکل کانی های مختلف آهن دار: لیمونیت، هماتیت، سیدریت و غیره است. برخی کائولن ها حاوی کانی های گیبسیت هستند. و دیاسپورها، در نتیجه محتوای بالایی از اکسید آلومینیوم دارند.
علاوه بر این، مواد وزن‌دهنده ویژه به محلول خاک رس اضافه می‌شود تا چگالی آن را به جای 12 برای محلول معمولی به 16-20kg/dm3 برساند. مواد معدنی آهنی (مگنتیت، هماتیت)، باریت، کنسانتره گرد و غبار کوره بلند به عنوان عامل وزنی استفاده می شود. در صورتی که فشار در چاه به طور غیرعادی بالا باشد یا در منطقه نزدیک به پایین محلول با گاز یا نفتی که به داخل آن نفوذ می کند، شروع به اشباع شدن می کند، از چنین محلولی با عوامل وزنی استفاده می شود.
منبع آهن سنگ های کریستالی حاوی کانی های آهنی متعدد است. در طی فرآیندهای هوازدگی، آهن به هیدروکسید منتقل می شود و توسط آب به شکل سوسپانسیون مکانیکی و کلوئیدهای هیدروکسید آهن منتقل می شود. تا حدی، انتقال به شکل سولفات ها و بی کربنات های آهن آهن انجام می شود. آهنی که به این روش آورده می شود، بر اساس قوانین تمایز مکانیکی مطابق با هیدرودینامیک حوضه در بدنه های آبی توزیع می شود. از آنجایی که ذرات معلق و کلوئیدها کوچک هستند، بیشترین مقدار (کلارک) آهن در خاک رس مشاهده می شود. ته نشینی.
ولاستونیت عمدتاً در سنگ‌های آهکی مرمری یا شیست‌های آهکی وجود دارد. به عنوان ناخالصی، با کوارتز، کانی های آهن دار، گارنت های آهکی، دیوپسید، وزوو و سایر کانی ها همراه است.
راحت ترین برای آشکار کردن شرایط یا نوسانات وضعیت ردوکس، کانی های آهن دار هستند که به طور گسترده در طبیعت پراکنده شده اند، و برای آشکار کردن واکنش محیط، کانی های گروه رسی و کانی های کربناتی.
طبق خلاصه ای که توسط E. M. Bonshtedt گردآوری شده است ، ذخایر نفلین اتحاد جماهیر شوروی به شرح زیر طبقه بندی می شوند. انباشته های عظیم توندرای Khibiny در اینجا از اهمیت صنعتی غیرقابل انکاری برخوردار است: 1) ماسه های نفلین، شسته شده و تا حد زیادی از مواد معدنی آهن دار خالص شده اند، محصولات مهندسی مکانیک. ایماندرا بین خ. Khibiny و Imandra، آهنگسازی بالش های شنی بزرگ و کوچک. به گفته P. A. Borisov ، کل ذخیره ماسه های نفلین تا 900000 تن است. آنها حاوی 60 - 70٪ نفلین هستند. شیمیایی پیوندهای مجزای این قوس، نفوذهای قدرتمند کوئل اسپور و پوریس-چورا هستند. ترکیب کانی شناسی این سنگها در جدول آورده شده است. 3 (با توجه به V.
ویژگی های مواد خام خاک رس با توجه به محتوای بخش های ریز (طبق GOST 9169 - 75.
با توجه به اندازه آخال های دانه درشت، خاک رس به گروه هایی با اجزاء کوچک (کمتر از 1 میلی متر)، متوسط - از 1 تا 5 میلی متر، بزرگ - بیش از 5 میلی متر تقسیم می شود. با توجه به نوع آخال های بزرگ، رس ها با گنجاندن قطعات سنگی (گرانیت، تخته سنگ، کوارتزیت و غیره) به گروه هایی تقسیم می شوند. مواد معدنی آهنی؛ گچ؛ کربنات ها (کلسیم، دولومیت و غیره)؛ بقایای آلی و زغال سنگ بسته به محتوای کوارتز آزاد، مواد خام رسی به گروه هایی با محتوای کوارتز کم (تا 10٪)، متوسط (بیش از 10 تا 25٪) و بالا (بیش از 25٪) تقسیم می شوند.
سنگ‌های آهنی شامل سنگ‌های آهن با منشأ رسوبی، اکسیدی، کربناته، سیلیکات و سازندهای مختلف آهنی - اورشتین، اورزاند، و همچنین ماسه‌های غنی از کانی‌های آهنی هستند.
ضرایب انتخاب (یک جفت کاتیون فلز سنگین - Ca2 (طبق گفته V.S. Gorbatov. در طول هوازدگی اکسیداتیو و تشکیل خاک، مواد معدنی آهن (III) تشکیل شده و در بیوسفر تجمع می یابند، عمدتاً اکسیدها و هیدروکسیدها، کم محلول و از نظر ژئوشیمیایی نسبتاً بی اثر. بسیاری از آنها نسبتاً بی اثر هستند. مواد معدنی آهن (II) در خاک یافت می شود) و آهن (III)، از جمله اکسیدها: هماتیت Fe2O3، مگنتیت FeO Fe2O3؛ ماگمیت Fe2O3؛ هیدروکسیدها: گوتیت FeOOH، لیمونیت 2Fe2O3 ZH2O؛ سولفیدها؛ کانی های آهن دار اسیدی: جاروزیت (OHaKF6) 12 (SO4) 4l، فروناتریت [Na3Fe (SO4) 3 ZH2O]، فسفات ها، سیلیکات ها، آرسنات های آهن، ترکیبات آلی-آهنی، رسوبات آمورف هیدروکسیدها.
در مرحله پروتروزوئیک، که 1 -: 15 میلیارد سال به طول انجامید، فعالیت آتشفشانی کمتر بود، رسوبات مختلف در اقیانوس ها و دریاها انباشته شدند. در برخی از حوضه های آب پروتروزوئیک، موجودات مختلف (به عنوان مثال، باکتری های رسوب دهنده آهن، جلبک ها و غیره) به شدت توسعه یافتند که به دلیل آن رسوبات با آهن یا کربنات غنی شدند. به همین دلیل است که در ذخایر پروتروزوئیک مواد معدنی آهنی (کانسنگ ها و آهنی) کوارتزیت های ناهنجاری مغناطیسی کورسک، کانادا و غیره، لایه های ضخیم سنگ آهک، اغلب جلبک ها و دولومیت ها، و گاهی اوقات لایه های بین لایه ای از شونگیت ها اغلب یافت می شود - نمونه اولیه از زغال سنگ های آینده در بسیاری از مناطق جهان، ذخایر پروتروزوئیک تا اعماق زیاد غوطه ور شدند، به شدت تغییر شکل داده و با ماگمای داغ نفوذ کردند، در نتیجه به شدت تغییر کردند و به گنیس، کوارتزیت و سایر سنگ های دگرگونی تبدیل شدند.
غنی‌سازی مکانیکی معمولی کنسانتره‌های باکیفیت را از چنین محصولاتی در ترکیب با بازیابی رضایت‌بخش فراهم نمی‌کند. اگرچه بعید به نظر می رسد که تمام احتمالات غنی سازی مکانیکی مخلوط های معدنی آهن دار به پایان رسیده باشد، اما باید فرض کرد که حل این مشکل بسیار دشوار است و مستلزم تحقیقات طولانی در مورد روش های اساساً جدید مبتنی بر استفاده ظریف از تفاوت ها است. خواص فیزیکی و فیزیکوشیمیایی کانی های آهنی در این شرایط، روش‌های انحلال انتخابی کانی‌های آهنی با حفظ کانی‌های ارزشمند فلزات کمیاب در یک پسماند نامحلول اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کنند.
آهن فلزی به صورت ناخالصی های تصادفی در حین حفاری یا نمونه برداری و آسیاب نمونه وارد سنگ معدن می شود. اگر سنگ آهن حاوی مگنتیت، ماگمیت، پیروتیت یا سایر مواد معدنی با خواص مغناطیسی نباشد، آهن فلزی را می توان با استفاده از آهنربا از سنگ معدن خارج کرد. باید در نظر داشت که تعدادی از کانی های آهن دار مانند هماتیت (درخشش مارتیت و آهن)، گوتیت، هیدروگوتیت، هیدروهماتیت و برخی دیگر قابلیت مغناطیسی شدن در میدان الکترومغناطیسی را دارند.
اوزیانباش، کانی سازی منگنزی از این نوع نیز یافت شد. اینجا در ضلع شرقی همین اتوبان، پ.پ. Sermenevo-Askarovo در معرض پوسته هوازدگی رسی- مالشی، احتمالاً بر روی سیلتسنگ های کوارتز و ماسه سنگ های کوارتزیت. رسوبات سست رنگ زرد مایل به قهوه ای روشن دارند که نشان دهنده افزایش محتوای مواد معدنی آهن در سنگ های اصلی است. در بخش‌های eluvial نهشته‌های میزبان، ذخایر اکسید منگنز اغلب یافت می‌شود و گاهی اوقات قطعات کوچکی از رگه‌ها به کانسنگ منگنز پیوسته منتشر می‌شود.
البته مواد سنگی دیگری که توسط آب تغییر نمی‌یابند یا به سختی توسط آب تغییر می‌کنند نیز در ماسه یافت می‌شوند، اما از آنجایی که این مواد کم و بیش با اثر طولانی آب تغییر می‌کنند، ماسه‌هایی که تقریباً فقط حاوی کوارتز خالص هستند غیر معمول نیستند. ماسه معمولی حاصل از مخلوط مواد معدنی خارجی بسته به مواد معدنی آهن دار و خاک رس دارای رنگ زرد یا قهوه ای مایل به قرمز است. خالص ترین ماسه یا به اصطلاح ماسه کوارتز، به ندرت یافت می شود و با بی رنگ بودن و این واقعیت که با آب تکان داده می شود، کدورت نمی دهد، که ترکیبی از خاک رس را نشان می دهد، مشخص می شود. هنگامی که با پایه ها ترکیب می شود، یک شیشه بی رنگ می دهد، به همین دلیل است که یک ماده با ارزش برای تولید شیشه است.
نفلین به عنوان یک بخش اساسی وارد ترکیب این سنگ ها می شود. در تولید کنسانتره آپاتیت، باطله با محتوای 70 تا 75 درصد نفلین به دست می آید. رگه‌های اورتیت و یولیت نیز در لووزرو تاندرا یافت می‌شوند. سنگ‌های نفلین رگه‌ای نیز در سواحل دریای سفید، در شبه جزیره توری، در خلیج چشسکایا و غیره یافت می‌شوند. یکی دیگر از مناطق تجمع سنگ‌های نفلین، اورال‌های جنوبی است، جایی که نفلین سینیت‌ها-میاسسکیت‌ها یک نوار نصف النهار را تشکیل می‌دهند. . کوه های ایلمنسکی، کوه های گیلاس و غیره. در ترکیب میاسکیت ها، نفلین تنها 20 تا 25 درصد با محتوای نسبتاً بالایی از مواد معدنی آهنی غیرآهنی است. بنابراین عملی است.
این را می توان تنها با تجزیه و تحلیل کانی شناسی، با مطالعه مستقیم کانی های زادآور در مقاطع نازک، که امکان آشکارسازی کل مسیر تشکیل کانی زادآور و در نتیجه تعیین تغییر شرایط ژئوشیمیایی در مراحل مختلف سنگ زایی را امکان پذیر می سازد. بنابراین، داده های آنالیز شیمیایی باید تنها در ارتباط با داده های مطالعات کانی شناسی و پتروگرافی تفسیر شوند. با در نظر گرفتن این موضوع، و همچنین با استفاده از یک ماده واقعی عظیم در مورد مناطق نفت و گاز ازبکستان، ما (A. M. Akramkhodzhaev و X. Kh. Avazkhodzhaev) پیشنهاد کردیم که شش نوع تنظیمات ژئوشیمیایی را متمایز کنیم که توسط نسبت اشکال واکنشی آهن تعیین می شود. , مواد معدنی آهن سنتزی و دیاژنتیکی و محتوای OM باقی مانده .
با این حال، مواقعی وجود دارد که فشار گاز یا روغن برای یک عمق معین بسیار بیشتر از فشار هیدرواستاتیک است. برای جلوگیری از فوران در این موارد از محلول های رسی وزن دار استفاده می شود. برای انجام این کار، مواد ریز آسیاب شده با چگالی بالا به محلول اضافه می شود. از جمله مواد معدنی آهن دار مگنتیت و هماتیت، کنسانتره گرد و غبار کوره بلند و باریت است.
در عین حال، با مقایسه ویژگی‌های میدان مغناطیسی و گرانشی، می‌توان دریافت که این ناحیه با ناهنجاری‌های گرانشی منفی شدید مشخص می‌شود و ناحیه فرورفتگی آپشرون جنوبی دارای یک منتهی الیه منطقه‌ای، گرانشی و منفی است. به نظر می رسد همه اینها به نفع توسعه اجسام فعال مغناطیسی متراکم در اینجا در پایه بخش رسوبی نباشد و نیاز به جستجوی توضیح دیگری برای میدان ضعیف ضعیف در خزر جنوبی دارد. به این ترتیب، تأثیر افزایش محتوای مواد معدنی فعال مغناطیسی و عمدتاً آهن دار در ترکیب یک بخش شنی-رسی تجمیع نشده از سنوزوئیک فرورفتگی خزر جنوبی را می توان در نظر گرفت. شواهد غیرمستقیم این امر، ویژگی‌های ژئوشیمیایی رسوبات کف مدرن است که نشان دهنده افزایش محتوای مگنتیت پلاستیکی و تیتانومگنتیت در ماسه‌ها و کانی‌های آهن دار در سنگ‌های رسی، و همچنین افزایش محتوای آهن در بقایای خاکستر نفت‌های خزر جنوبی است. ، برخی از آنها می توانند توسط مایع از سنگ های میزبان جذب شوند.
وجود آهن فلزی در سنگ آهن یک پدیده بسیار نادر است. به صورت آهن بومی (پالازیت) در برخی از رسوبات آذرین یافت می شود. آهن فلزی به صورت ناخالصی در حین حفاری یا نمونه برداری و آسیاب نمونه وارد سنگ معدن می شود. اگر سنگ آهن حاوی مگنتیت، ماگمیت، پیروتیت یا سایر مواد معدنی دارای خواص مغناطیسی نباشد، آهن فلزی را می توان با استفاده از آهنربا از سنگ معدن خارج کرد. باید در نظر داشت که تعدادی از کانی های آهن دار مانند هماتیت (درخشش مارتیت و آهن)، گوتیت، هیدروگوتیت، هیدروهماتیت و برخی دیگر در یک میدان الکترومغناطیسی مغناطیسی می شوند. در چنین مواردی، آهن فلزی را نمی توان با آهنربا جدا کرد و باید به همراه FeO و Fc20s تعیین شود، همانطور که در زیر نشان داده شده است.

Wöhler تعدادی مطالعات مهم در مورد تیتانیوم انجام داد، این عنصر که در پوسته زمین بسیار رایج است و اهمیت عملی بزرگ آن تنها در زمان ما آشکار شده است. کشف تیتانیوم در درجه اول با نام W. Gregor تحلیلگر معدنی عالی مرتبط است که در سال 1789 مشخص کرد که عنصری که قبلاً ناشناخته بود در روتیل وجود دارد. کلاشکروت در سال 1795 دریافت که برخی از مواد معدنی آهن دار حاوی یک زمین جدید - اکسید تیتانیوم هستند. نام عنصر توسط کلاپروت داده شد.
مرحله بعدی اکتشاف و اکتشاف که عمدتاً بر جستجوی ذخایر عمیق نفت و گاز در مناطق جنوبی، مرکزی و شمالی متمرکز بود، منجر به کشف میدان نیازبک در ترگاچی شد. جستجو برای انباشت عمیق و فوق عمیق نفت و گاز با چشم انداز اصلی پتانسیل نفت و گاز فرورفتگی فرغانه همراه است. میدان نفتی فریدون مرجان - در آبهای خلیج فارس در مرز عربستان و ایران، در شمال شرقی میدان زلوف، در سراشیبی برآمدگی عربستان مرکزی قرار دارد و در گنبدی به ابعاد 24×24 محصور است. کیلومتر ماسه سنگ های سوئیت بورگان نیز روغنی هستند. فرولیت ها - سنگ های شیمیایی، 50٪ یا بیشتر از مواد معدنی مختلف آهن دار تشکیل شده اند.
مرحله بعدی اکتشاف و اکتشاف که عمدتاً بر جستجوی ذخایر عمیق نفت و گاز در مناطق جنوبی، مرکزی و شمالی متمرکز بود، منجر به کشف میدان نیازبک و ترگچی شد. جستجو برای انباشت عمیق و فوق عمیق نفت و گاز با چشم انداز اصلی پتانسیل نفت و گاز فرورفتگی فرغانه همراه است. میدان نفتی فریدون مرجان - در آبهای خلیج فارس در مرز عربستان و ایران، در شمال شرقی میدان زلوف، در سراشیبی برآمدگی عربستان مرکزی قرار دارد و در گنبدی به ابعاد 24×24 محصور است. کیلومتر ماسه سنگ های سوئیت بورگان نیز روغنی هستند. فرولیت ها - سنگ های شیمیایی، 50 درصد یا بیشتر از کانی های آهن دار مختلف تشکیل شده اند.
سرپانتینیت ها دارای ساختار شبکه ای و حلقه ای هستند. در حالت اول، آنها از y-lizardite گوه ای شکل تشکیل شده اند که با ازدیاد طول منفی به خوبی تشخیص داده می شود. شکاف بین گوه های y-lizardite با سرپوفیت ایزوتروپیک پر شده است. ساختار حلقه مشخصه a-lizardites است. سرپانتینیت ها همچنین حاوی کریزوتیل هستند. تمایل به پر کردن شکاف دارد و تشکیلات بعدی است. به گفته A.A. آلکسیف / 1976 /، سرپانتینیت های توده Kiryabinsky در مقایسه با سنگ های مشابه مجموعه Birsa از مواد معدنی آهن دار بیشتری تشکیل شده اند.
محاسبه مجدد آنالیزهای شیمیایی فلوگوپیت از رسوبات فلوگوپیت نشان داد که افزایش محتوای نه تنها FeO، بلکه Fe2O3 نیز با کاهش محتوای منیزیم و افزایش محتوای آلومینا همراه است (Korzhinsky, 1945b, p. and clinopyroxene. مشخص می شود که باریک ترین است. با فرض هم شکلی با منیزیم یک آهن آهنی، نقاط ترکیب فلوگوپیت ها به میزان بیشتری پراکنده می شوند. برخی از نویسندگان پیشنهاد کردند که در ابتدا تمام آهن میکاهای آهن-منیزین، و همچنین هورنبلند و برخی پیروکسن ها، می تواند در حالت آهنی، ایزومورف با منیزیم و به دنبال آن اکسیداسیون بخشی از آهن با کاهش دما باشد. Fe/Mg در گروه (MgFe) منجر به تغییر در ترکیب این کانی ها نسبت به سایر اجزا می شود؛ به ویژه ، در فلوگوپیت ها منجر به افزایش محتوای آلومینا می شود که ما را از امکان انتقال دقیق روی یک نمودار محروم می کند (شکل DL در نهشته‌های فلوگوپیتی که در بین سنگ‌های آهن دارتر، به عنوان مثال، در میان آمفیبولیت‌های پیروکسن، نه تنها کانی‌های آهنی بیشتری مشخص می‌شوند، بلکه روابط پاراژنتیکی کانی‌ها نیز تغییر می‌کند. یعنی به جای پیوند دیوپساید، فلوگوپیت اسکاپولیت (شکل 2).

ژئوشیمی آهن

دانش آموز 9 کلاس "B".

رایوسکی گئورگی

آهن نه تنها مهمترین فلز طبیعت اطراف ما است، بلکه اساس فرهنگ و صنعت است، ابزار جنگ و کار مسالمت آمیز است. و یافتن عنصر دیگری در کل جدول تناوبی که تا این حد با سرنوشت گذشته، حال و آینده بشر مرتبط باشد دشوار است.

آکادمیسین الکساندر اوگنیویچ فرسمان، ژئوشیمیدان، کانی شناس، جغرافیدان و جهانگرد برجسته شوروی

ژئوشیمی چیست؟

نویسنده فاضل رومی و نویسنده «تاریخ طبیعی» پلینی بزرگ می‌نویسد: «معادن سنگ آهن بهترین ابزار را برای انسان فراهم می‌کند. زیرا با این وسیله زمین را می بریم، باغ های حاصلخیز می کاریم، و انگورهای وحشی را با انگور می بریم، هر سال آنها را مجبور به تسلیم می کنیم. با این ابزار خانه می سازیم، سنگ ها را می شکنیم و برای همه این نیازها از آهن استفاده می کنیم.

مواد معدنی، از جمله آهن، نه تنها در آغاز دوران مسیحیت، در زمان پلینی، ارزشمند بود. در قرن ما که بدون پیشرفت های علمی و فنی و صنعت توسعه یافته قابل تصور نیست، اهمیت آنها بیش از پیش افزایش یافته است. اما برای اینکه بشریت عناصر لازم را به مقدار کافی دریافت کند، باید دائماً آنها را استخراج کرد. و برای این شما باید الگوهای توزیع عناصر شیمیایی در سیاره زمین را بدانید.

مطالعه این قوانین توسط علوم مختلفی اشغال شده است که در میان آنها جایگاه اصلی را ژئوشیمی - علم ترکیب شیمیایی زمین، قوانین توزیع عناصر و ایزوتوپ های آنها و فرآیندهای تشکیل سنگ ها، خاک ها اشغال می کند. و آبهای طبیعی (اگر کسی علاقه مند است، علم کیهان شیمی به همین تحقیق در فضای فرازمینی مشغول است). از آنجایی که عناصر شیمیایی به صورت کانی و کانی در پوسته زمین وجود دارد، ژئوشیمی از یک سو خواهر شیمی است و از سوی دیگر با زمین شناسی در ارتباط نزدیک است. و یکی از زمینه های اصلی زمین شناسی مطالعه پراکندگی مواد معدنی در پوسته زمین است. بنابراین، ژئوشیمی را اغلب نوعی رشته علمی ترکیبی می دانند که در مرز زمین شناسی و شیمی پدید آمده است. بنابراین این "معادله" تا حدی درست خواهد بود: "ژئوشیمی = زمین شناسی + شیمی" - اما فقط تا حدی.

اصطلاح "ژئوشیمی" در ربع آخر قرن نوزدهم ظاهر شد. احتمالاً توسط یکی از اولین ژئوشیمی‌دانان حرفه‌ای، دانشمند آمریکایی فرانک کلارک (1931-1847) که پدر ژئوشیمی نامیده می‌شود، به استفاده علمی وارد شد.

دانشمند برجسته روسی V. I. Vernadsky به حق یکی از بنیانگذاران ژئوشیمی مدرن در نظر گرفته می شود. او در سال 1927 محتوای این علم را این گونه رمزگشایی کرد: «ژئوشیمی عناصر شیمیایی یعنی اتم های پوسته زمین و تا آنجا که ممکن است کل سیاره را مطالعه می کند. تاریخچه آنها، توزیع و حرکت آنها در فضا-زمان، روابط ژنتیکی آنها در سیاره ما را مطالعه می کند.

در حال حاضر رایج ترین دیدگاه در مورد موضوع و محتوای ژئوشیمی به شرح زیر است: ژئوشیمی مدرن به مطالعه توزیع و محتوای عناصر شیمیایی در کانی ها، سنگ معدن ها، سنگ ها، خاک ها، آب ها و گردش جوی عناصر در طبیعت بر اساس خواص می پردازد. از اتم ها و یون های آنها

آهن یکی از رایج ترین عناصر در منظومه شمسی، به ویژه در سیارات زمینی، به ویژه روی زمین است. بخش قابل توجهی از آهن سیارات زمینی در هسته سیارات از جمله زمین قرار دارد که میزان آن به 90٪ می رسد. میزان آهن در پوسته زمین از 4 تا 5 درصد و در گوشته حدود 12 درصد است. از میان فلزات، آهن پس از آلومینیوم به وفور در پوسته دوم است. در عین حال، حدود 86٪ از کل آهن در هسته و 14٪ در گوشته است.

محتوای آهن به طور قابل توجهی در سنگ های آذرین ترکیب اصلی افزایش می یابد، جایی که با پیروکسن، آمفیبول، الیوین و بیوتیت همراه است. در غلظت‌های صنعتی، آهن تقریباً در تمام فرآیندهای برون‌زا و درون‌زا که در پوسته زمین اتفاق می‌افتد، تجمع می‌یابد. در آب دریا، آهن در مقادیر بسیار کم 0.002 - 0.02 میلی گرم در لیتر وجود دارد. در آب رودخانه کمی بالاتر است - 2 میلی گرم در لیتر.

آهن نقش مهمی در بیوسفر ایفا می کند، زیرا اتم آهن بخشی از هموگلوبین، پروتئین گلبول های قرمز در موجودات بالاتر است. هموگلوبین در رساندن اکسیژن به بافت ها و سلول ها نقش دارد.

اعتقاد بر این است که آهن همراه با نیکل، کبالت و اکسیژن (طبق نظریه دیگر، هیدروژن) بخشی از هسته زمین است. فشار در مرکز زمین بسیار زیاد است (حدود 3 میلیون اتمسفر)، و خواص این عناصر، از جمله آهن، باید غیرعادی شود. دانشمندان بر این باورند که تحت چنین فشرده‌سازی‌هایی، هیدروژن به فلز تبدیل می‌شود و ساختار الکترونیکی آهن و سایر اتم‌های فلز (به طور عمده لایه‌های الکترونی بیرونی) می‌تواند به شدت تغییر کند. با این حال، اگرچه نویسندگان داستان های علمی تخیلی قبلاً بارها سفر به مرکز زمین را توصیف کرده اند، ما نمی توانیم به طور مستقیم ترکیب هسته زمین را مطالعه کنیم: ژئوشیمیدان ها آن را بر اساس داده های غیرمستقیم قضاوت می کنند.

خواص ژئوشیمیایی آهن

مهمترین ویژگی ژئوشیمیایی آهن وجود چندین حالت اکسیداسیون است. آهن به شکل خنثی - فلزی - هسته زمین را تشکیل می دهد که احتمالاً در گوشته وجود دارد و به ندرت در پوسته زمین یافت می شود. آهن آهنی FeO شکل اصلی آهن در گوشته و پوسته زمین است. آهن اکسید Fe2O3 مشخصه بالایی ترین، اکسید شده ترین بخش های پوسته زمین، به ویژه سنگ های رسوبی است.

از نظر خواص شیمیایی کریستالی، یون Fe2+ به یون های Mg2+ و Ca2+ نزدیک است، عناصر اصلی دیگری که بخش قابل توجهی از سنگ های زمینی را تشکیل می دهند. به دلیل شباهت شیمیایی کریستالی، آهن در بسیاری از سیلیکات ها جایگزین منیزیم و تا حدی کلسیم می شود. محتوای آهن در مواد معدنی با ترکیب متغیر معمولاً با کاهش دما افزایش می یابد.

مواد معدنی آهن

در پوسته زمین، آهن به طور گسترده ای توزیع می شود - حدود 4.1٪ از جرم پوسته زمین را تشکیل می دهد (مقام چهارم در بین همه عناصر، رتبه دوم در میان فلزات). در گوشته و پوسته زمین، آهن عمدتاً در سیلیکات ها متمرکز است، در حالی که محتوای آن در سنگ های بازی و اولترابازیک قابل توجه و در سنگ های اسیدی و میانی کم است.

تعداد زیادی سنگ معدن و مواد معدنی حاوی آهن شناخته شده است. سنگ معدن ها کانی های طبیعی حاوی آهن در مقادیر و ترکیباتی هستند که در آنها استخراج صنعتی فلز از آنها از نظر اقتصادی امکان پذیر است. محتوای آهن در سنگ معدن صنعتی در طیف گسترده ای متفاوت است - از 16 تا 70٪. بسته به ترکیب شیمیایی، سنگ آهن برای ذوب آهن به شکل طبیعی یا در صورت داشتن کمتر از 50 درصد آهن، پس از غنی سازی استفاده می شود. بیشتر سنگ‌های آهن برای ذوب آهن، فولاد و فروآلیاژها استفاده می‌شوند. در مقادیر نسبتاً کم به عنوان رنگ های طبیعی (اخر) و وزن دهنده برای گل های حفاری استفاده می شود.

سنگ آهن قرمز (هماتیت، Fe2O3؛ حاوی 70٪ آهن)، سنگ آهن مغناطیسی (مگنتیت، FeO.Fe2O3، Fe3O4؛ حاوی 72.4٪ Fe)، سنگ آهن قهوه ای یا لیمونیت (گوتیت و هیدروگوتیت و هیدروگوتیت، به ترتیب FeOOH و FeOOH nH2O). گوتیت و هیدروگوتیت اغلب در پوسته هوازدگی یافت می شوند و به اصطلاح "کلاه آهنی" را تشکیل می دهند که ضخامت آن به چند صد متر می رسد. آنها همچنین می توانند منشأ رسوبی داشته باشند و از محلول های کلوئیدی در دریاچه ها یا مناطق ساحلی دریاها بیرون بیایند. در این حالت سنگ آهن اولیتیک یا حبوبات تشکیل می شود. آنها اغلب حاوی ویویانیت Fe(3PO4)2 8H2O هستند که به شکل بلورهای دراز سیاه رنگ و دانه های تابشی شعاعی است.

در طبیعت، سولفیدهای آهن نیز گسترده هستند - پیریت FeS2 (گوگرد یا پیریت آهن) و پیروتیت. آنها سنگ آهن نیستند - پیریت برای تولید اسید سولفوریک استفاده می شود و پیروتیت اغلب حاوی نیکل و کبالت است.

سایر مواد معدنی آهن رایج عبارتند از:

· Siderite - FeCO3 - حاوی تقریباً 35٪ آهن است. دارای رنگ سفید مایل به زرد (با رنگ خاکستری یا قهوه ای در صورت آلودگی) است.

مارکازیت - FeS2 - حاوی 46.6 درصد آهن است. این به شکل کریستال های لوزی دو هرمی زرد مانند برنجی است.

لولینگیت - FeAs2 - حاوی 27.2 درصد آهن است و به صورت بلورهای لوزی دو هرمی به رنگ سفید نقره ای دیده می شود.

Mispikel - FeAsS - حاوی 34.3 درصد آهن است. به صورت منشورهای مونوکلینیک سفید ظاهر می شود.

ملانتریت - FeSO4 7H2O - در طبیعت کمتر رایج است و یک بلور مونوکلینیک سبز (یا خاکستری به دلیل ناخالصی) با درخشش شیشه ای، شکننده است.

ویویانیت - Fe3(PO4)2 8H2O - به صورت بلورهای مونوکلینیک خاکستری آبی یا خاکستری سبز وجود دارد.

پوسته زمین همچنین حاوی سایر مواد معدنی آهن کمتر رایج است، به عنوان مثال:

ذخایر اصلی سنگ آهن

ذخایر اصلی آهن در استرالیا، برزیل، ونزوئلا، هند، کانادا، لیبریا، روسیه، ایالات متحده آمریکا، فرانسه و سوئد قرار دارند.

از نظر ذخایر سنگ آهن، روسیه یکی از اولین مکان های جهان را به خود اختصاص داده است.

ذخایر اصلی سنگ آهن در نقشه زمین شناسی جهان

واقعیت جالب ژئوشیمیایی:

عناصر بسیار کمی در طبیعت به صورت آزاد وجود دارند. در این شکل به آنها بومی می گویند. فلزات و اغلب غیرفلزات با سایر عناصر به ویژه اکسیژن به راحتی ترکیب می شوند. بنابراین، در پوسته زمین، آنها تقریباً همیشه به صورت پیوندی، به عنوان بخشی از ترکیبات مختلف هستند. آهن یک عنصر بسیار فعال است که به راحتی اکسید می شود، به ویژه در حضور رطوبت. با این حال، آهن بومی در طبیعت یافت می شود. این یک مورد کاملا استثنایی است، زیرا آهن به شکل اصلی خود به عنوان بخشی از شهاب سنگ ها وارد پوسته زمین می شود.

و در اینجا چیزی است که آکادمیک فرسمن در کتاب مشهوری در مورد ژئوشیمی آهن می گوید:

آهن متعلق به مهمترین فلزات جهان است. ما خطوط آن را در همه اجرام کیهانی می بینیم، آنها در جو ستارگان داغ سرخ برای ما می درخشند، اتم های آهن طوفانی را می بینیم که بر روی سطح خورشید می چرخند، آنها هر ساله به شکل غبار ریز کیهانی به ما می ریزند، به شکل از شهاب سنگ های آهنی در ایالت آریزونا، در آفریقای جنوبی، در حوضه Podkamennaya Tunguska ما، توده های عظیم آهن بومی، این مهم ترین فلز جهان، سقوط کرد. ژئوفیزیکدانان می گویند که کل مرکز زمین از توده ای از آهن نیکل تشکیل شده است و پوسته زمین ما به اندازه سرباره های زجاجیه ای است که از کوره بلند در هنگام ذوب آهن جاری می شود.

... ژئوشیمیدان ها تاریخچه آهن را برای ما آشکار می کنند. آنها می گویند که حتی پوسته زمین 4.2٪ آهن است، از فلزات فقط آلومینیوم در طبیعت اطراف ما بیشتر از آهن است. می دانیم که بخشی از آن توده های مذاب است که به شکل سنگ های الیوین و بازالت در اعماق به عنوان سنگین ترین و اولیه ترین سنگ ها جامد می شوند. ذخایر معدنی ژئوشیمی آهن

می دانیم که آهن نسبتا کمی در سنگ های گرانیتی باقی مانده است که با رنگ های روشن آنها - سفید، صورتی، سبز - مشخص می شود. اما در سطح زمین، واکنش های شیمیایی پیچیده هنوز هم ذخایر عظیمی از سنگ آهن را انباشته می کند. برخی از آنها در نیمه گرمسیری تشکیل می شوند، جایی که دوره های باران های گرمسیری با روزهای آفتابی روشن تابستان گرم جایگزین می شود، جایی که همه چیز محلول از سنگ ها شسته می شود و تجمعات زیادی تشکیل می شود - پوسته سنگ های آهن و آلومینیوم.

ما می دانیم که چگونه آب های طوفانی حاوی مواد آلی، مقادیر زیادی آهن را از سنگ های مختلف به کف دریاچه های کشورهای شمالی، به عنوان مثال، کارلیای ما، می آورد. در کف دریاچه ها، جایی که آب جریان دارد، نخودها یا کل بتن آهن با مشارکت باکتری های آهن خاص رسوب می کنند ... بنابراین، در باتلاق ها، اعماق دریاها، در طول تاریخ طولانی زمین شناسی زمین ما، انباشت سنگ آهن شکل گرفتند؛ و شکی نیست که در تعدادی از موارد حیات جانوری و نباتی تأثیر خود را در تشکیل این نهشته ها داشته است.

نهشته های بزرگ کرچ به این ترتیب شکل گرفت. به احتمال زیاد، ذخایر عظیم سنگ آهن کریووی روگ و ناهنجاری مغناطیسی کورسک به این ترتیب است.

کانه های این دو کانسار اخیر آنقدر پیش از این توسط آب های دریاهای کهن ته نشین شده اند که نفس گرم اعماق توانست ساختار آنها را تغییر دهد و به جای سنگ آهن قهوه ای مانند کرچ، در اینجا سنگ های سیاه تغییر یافته را می بینیم. متشکل از درخشش آهن (هماتیت یا سنگ آهن قرمز) و آهن مغناطیسی.

سرگردانی آهن در سطح زمین متوقف نمی شود. درست است، مقدار بسیار کمی از آن در آب دریا جمع می شود. و به درستی گفته می شود که این آب تقریباً فاقد آهن است. با این حال، در شرایط خاص و استثنایی، حتی در دریا، در خلیج های کم عمق، رسوبات آهن دار، ذخایر سنگ آهن کامل، رسوب می کنند که در تعدادی از ذخایر دریایی باستانی نیز یافت می شود. اینگونه بود که ذخایر معروف سنگ آهن ما در اوکراین در نزدیکی خوپرا، کرچ و آیتی شکل گرفت. اما در سطح زمین - در نهرها، رودخانه ها، دریاچه ها، باتلاق ها - آهن در همه جا سرگردان است. و گیاهان همیشه این عنصر شیمیایی مهم را برای خود پیدا می کنند که بدون آن زندگی گیاهی غیرممکن است. سعی کنید گلدان گل ها را از آهن محروم کنید، خواهید دید که گل ها به زودی رنگ و بوی خود را از دست می دهند، برگ ها زرد می شوند، شروع به خشک شدن می کنند ...

... به این ترتیب در یک گیاه، در یک موجود زنده، چرخه آهن روی زمین کامل می شود و گلبول های قرمز خون انسان یکی از آخرین مراحل سرگردانی این فلز است که بدون آن نه زندگی وجود دارد و نه کار مسالمت آمیز

آینده آهن

عصر آهن - عصری که در تاریخ بدوی بشر آغاز شد، زمانی که متالورژی آهن و ساخت ابزارهای آهنی به وجود آمد - همچنان ادامه دارد. تقریباً تمام نود فلز و آلیاژ مورد استفاده بشر بر پایه آهن است. آهن در جهان حدود 50 برابر بیشتر از آلومینیوم ذوب می شود، به غیر از فلزات دیگر. پلاستیک؟ اما در زمان ما، آنها اغلب وظایف دیگری را در طرح های مختلف انجام می دهند و اگر طبق سنت سعی در معرفی آنها در رتبه "جایگزین های ضروری" داشته باشند، اغلب آنها جایگزین فلزات غیر آهنی می شوند نه آهنی. آنهایی که تنها چند درصد از پلاستیک های مصرفی ما جایگزین فولاد می شوند.

آلیاژهای مبتنی بر آهن جهانی، از نظر فناوری پیشرفته، در دسترس و ارزان هستند. پایه مواد خام این فلز نیز نگرانی ایجاد نمی کند: مردم ذخایر کافی از سنگ آهن را در حال حاضر کشف کرده اند. علاوه بر این، دانشمندان اطمینان دارند که اکتشافاتی که در زمینه ژئوشیمی آهن (و در آینده - کیهان شیمی آهن) انجام خواهد شد، منابع جدیدی از این عنصر غیرقابل جایگزین را در اختیار بشر قرار خواهد داد. تحقیق در این زمینه از ژئوشیمی ضروری است زیرا آهن را بدون اغراق می توان پایه و اساس تمدن ما نامید.

ادبیات

1) ویکی پدیا، مقاله "آهن"

2) دایره المعارف بزرگ شوروی، مقاله "سنگ آهن"

(http://bse.sci-lib.com/article039128.html).

پورتال برای دانش آموز. خود آموزی

خواص شیمیایی آهن

تهیه و استفاده از آهن

تاریخچه آهن

آهن از کجا استخراج می شود؟

مناطق استفاده

ترکیب شیمیایی

خواص معدنی

عملکرد آهن در بدن:

علائم کمبود آهن:

آهن اضافی

دوز روزانه آهن

آهن موجود در غذاها

تاریخچه آهن

آهن از کجا استخراج می شود؟

مناطق استفاده

ترکیب شیمیایی

خواص معدنی

II . منابع فن آوری آهن در محیط زیست.

III . خواص شیمیایی آهن، ترکیبات اصلی آن.

V . به دست آوردن آهن و ترکیبات اساسی آن، استفاده عملی از آنها.

فهرست ادبیات مورد استفاده:

چه غذاهایی حاوی آهن هستند

منابع حیوانی آهن

منابع گیاهی آهن

مصرف روزانه آهن

ارزش روزانه برای کودکان

ارزش روزانه برای زنان

ارزش روزانه برای مردان

کمبود آهن در بدن

عواقب کمبود آهن

آهن اضافی در بدن

دلایل مصرف بیش از حد

فرآورده های حاوی آهن

قوانین مصرف مکمل های آهن

خواص ژئوشیمیایی آهن

مواد معدنی آهن

ذخایر اصلی سنگ آهن

آینده آهن

مقالات مرتبط