Vetitë
- Simboli atomik: Fe
- Numri Atomik: 26
- Element Kategoria: Transition Metal
- Dendësia: 7.874g / cm 3
- Pika e shkrirjes: 2800 ° F (1538 ° C)
- Pika e vlimit: 5182 ° F (2862 ° C)
- Vështirësia e Mohit: 4
Karakteristikat
Hekuri i pastër është një metal i argjendtë që kryen ngrohjen dhe energjinë elektrike.
Hekuri është shumë reaktive për të ekzistuar vetëm kështu që ndodh vetëm natyrshëm në koren e tokës, si hekuri, të tilla si hematit, magnetit dhe siderit.
Një nga karakteristikat e identifikimit të hekurit është se është fort magnetike . Të ekspozuar ndaj një fushe të fortë magnetike, çdo pjesë e hekurit mund të magnetizohet. Shkencëtarët besojnë se thelbi i tokës është i përbërë nga rreth 90% hekuri. Forca magnetike e prodhuar nga ky hekur është ajo që krijon polet magnetike veriore dhe jugore.
histori
Hekuri ka të ngjarë të zbulohet dhe të nxirret fillimisht si rezultat i djegies së drurit në majë të mineraleve që përmbajnë hekur. Karboni brenda drurit do të kishte reaguar me oksigjenin në xeheror, duke lënë një metal hekuri të butë dhe të lakueshëm . Shkrirja e hekurit dhe përdorimi i hekurit për të bërë mjete dhe armë filluan në Mesopotami (Irakun e sotëm) midis viteve 2700 dhe 3000 pes. Gjatë 2000 viteve të ardhshme, dija e shkrirjes së hekurit u përhap në lindje në Evropë dhe Afrikë gjatë një periudhe të njohur si Epoka e Hekurit.
Nga shekulli i 17-të, deri në zbulimin e një metode efikase për prodhimin e çelikut në mesin e shekullit të 19-të, hekuri u përdor gjithnjë e më shumë si një material strukturor për të bërë anije, ura dhe ndërtesa. Kulla Eifel, e ndërtuar në vitin 1889, është bërë duke përdorur mbi 7 milionë kilogramë hekuri të punuar.
Ndryshk
Karakteristika më e mundimshme e Hekurit është tendenca e saj për të formuar ndryshk.
Rust (ose oksid hekuri) është një përbërje ngjyrë kafe, thërrmuese që prodhohet kur hekuri ekspozohet ndaj oksigjenit. Gazi i oksigjenit që përmbahen në ujë përshpejton procesin e korrozionit . Shkalla e ndryshkut - sa shpejt hekuri kthehet në oksid hekuri - përcaktohet nga përmbajtja e oksigjenit të ujit dhe sipërfaqja e hekurit. Uji i kripur përmban më shumë oksigjen se uji i freskët, prandaj uji i kripur ndryshon hekurin më shpejt se sa uji i freskët.
Rust mund të parandalohen duke veshur hekurin me metale të tjera që janë kimikisht më tërheqëse ndaj oksigjenit, siç është zinku (procesi i veshjes me hekur me zink është referuar si ' galvanizim '). Megjithatë, metoda më efektive e mbrojtjes nga ndryshku është përdorimi i çelikut.
çelik
Çeli është një aliazh hekuri dhe metale të tjera të cilat përdoren për të rritur pronat (forca, rezistenca ndaj korrozionit, toleranca e nxehtësisë etj.) E hekurit. Ndryshimi i llojit dhe sasisë së elementeve të lidhur me hekur mund të prodhojë lloje të ndryshme çeliku.
Çeliqet më të zakonshme janë:
- Çeliqet e karbonit, të cilat përmbajnë ndërmjet 0.5-1.5% të karbonit. Këto janë çeliqet më të zakonshme dhe përdoren për trupat auto, anijet e anijes, thikat, makineritë dhe të gjitha llojet e mbështetjeve strukturore.
- Çeliqe aliazhesh të ulëta, të cilat përmbajnë 1-5% metale të tjera (shpesh nikel ose tungsten ). Nikeli çeliku është në gjendje të përballojë nivele të larta të tensionit dhe, për rrjedhojë, është përdorur shpesh në ndërtimin e urave dhe për të bërë zinxhirë biçikletash. Çelikë tungsten mbajnë formën dhe forcën e tyre në mjedise me temperaturë të lartë dhe përdoren në impakt, aplikime rrotulluese, si p.sh. stërvitje.
- Çeliqet e aliazhit të lartë, të cilat përmbajnë 12-18% të metaleve të tjera përdoren vetëm në aplikimet e specializuara për shkak të kostos së tyre të lartë. Një shembull i një çeliku të aliazhit të lartë është çelik inox, i cili shpesh përmban krom dhe nikel, por mund të bashkohet me metale të ndryshme gjithashtu. Çelik inox është shumë i fortë dhe shumë rezistent ndaj korrozionit.
prodhim
Shumica e hekurit prodhohet nga orët e gjetura afër sipërfaqes së tokës. Teknikat moderne të nxjerrjes përdorin furrat e shpërthimit, të cilat karakterizohen nga shtresat e tyre të larta (strukturat e ngjashme me oxhakun). Hekuri derdhet në kasolle së bashku me koksin (qymyr të pasur me karbon) dhe gëlqerorë (karbonat kalciumi). Në ditët e sotme, xeherori i hekurit normalisht kalon nëpër një proces të sinterizimit para se të hyjë në pirg. Ky proces formon copa ore që janë midis 10-25mm, të cilat pastaj përzihen me koks dhe gëlqerorë.
Ore, koks dhe gur gëlqeror i shkrirë derdhen pastaj në pirg ku digjet në temperatura prej 1800 ° C. Coke digjet si një burim i nxehtësisë dhe, së bashku me oksigjenin që qëllon në furre, ndihmon në formimin e monoksidit të karbonit me gaz të reduktuar. Gëlqerori përzihet me papastërtitë në hekur për të formuar skorje. Shllaku është më i lehtë se xeherorja e shkrirë, kështu që ngrihet në sipërfaqe dhe lehtë mund të hiqet. Hekuri i nxehtë është derdhur pastaj në moulds për të prodhuar hekur gazi ose të përgatitur direkt për prodhimin e çelikut.
Hekuri i hekurit ende përmban në mes të karbonit 3.5-4.5%, së bashku me papastërtitë e tjera, dhe është i brishtë dhe i vështirë për të punuar me të. Proceset e ndryshme përdoren në mënyrë që të ulen papastërtitë e fosforit dhe squfurit në hekurin e derrit në mënyrë që të prodhohet gize. Hekuri i punuar, i cili përmban më pak se 0.25% të karbonit, është i fortë, i lakueshëm dhe i ngjitur lehtë, por është shumë më i mundimshëm dhe i kushtueshëm për të prodhuar çeliku të ulët të karbonit.
Në vitin 2010, prodhimi global i mineraleve të hekurit ishte rreth 2.4 miliardë ton. Kina, prodhuesi më i madh, përbënte rreth 37.5% të të gjithë prodhimit, ndërsa vendet tjera të mëdha prodhuese përfshijnë Australinë, Brazilin, Indinë dhe Rusinë.
Aplikimet
Hekuri dikur ishte material strukturor primar, por është zëvendësuar për shumë kohë me çelik në shumicën e aplikacioneve. Sidoqoftë, hekuri i derdhur përdoret ende në tuba dhe për të bërë pjesë të automobilave, siç janë kokat e cilindrit, blloqet e cilindrit dhe rastet e marsheve. Hekuri i punuar ende përdoret për të prodhuar sende dekorative në shtëpi, të tilla si raftet e verës, mbajtësit e qirinjëve dhe shufrat e perdes.
Referencat
Rruga, Arthur. & Alexander, WO 1944. Metale në Shërbimin e Njeriut . Edicioni i 11-të (1998).
Shoqata Ndërkombëtare e Hekurit të Derrave.
Burimi: www.pigiron.org.uk
USGS. Përmbledhjet e Mallrave Minerare: Hekuri dhe Çeliku (2011).
Burimi: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/iron_&_steel