منوعات

عنصر الحديد

عنصر الحديد

عرف الحديد منذ العصور القديمة، ومن المحتمل أن يكون أول حديد يستخدمه البشر من النيازك، وهو معدن لامع مطيل وانتقالي، فضي أو رمادي اللون ويتميز بمرونته، وقد صنفه العلماء ضمن المجموعة الثامنة في الجدول الدوري، وحسب العلماء فإنَّ معظم الأجسام التي تسقط على الأرض من الفضاء صخرية، ولكن نسبة صغيرة جدًا منها هي نيازك حديدية تحتوي على مكونات حديدية تتجاوز 90 بالمئة، يوجد الحديد في أربعة أشكال بلورية متميزة، ويُشكل سلسلتين رئيسيتين من المركبات الحديدية وهما: المركبات الحديدية ثنائية التكافئ والمركبات الحديدية ثلاثية التكافئ، وفي هذا المقال سيتم التحدث بشكلٍ مفصل عن عنصر الحديد خصائصه واستخداماته.

استخدامات عنصر الحديد

الحديد هو العنصر الأكثر استخدامًا من بين المعادن؛ وذلك بفضل مزجه بين التكلفة المنخفضة والقوة العالية، وتشير الدلائل أنَّ الناس كانوا يستخدمون الحديد منذ خمسة آلاف سنة على الاقل، ومن أبرز استخدامات الحديد:

  • تستخدم كمياتٍ هائلة من الحديد في صناعة الصلب وهو سبيكة من الحديد والكربون، ويحتوي الصلب غالبًا ما بين 3.% و 1.5% من الكربون وهذا يتوقف على الخصائص المطلوبة.
  • إنَّ إضافة عناصر أخرى على الصلب يعطي الصلب خصائص مفيدة أخرى فمثلًا تعمل الكميات الصغيرة من الكروم على تحسين المتانة ومنع الصدأ، ويزيد النيكل المتانة ومقاومة الحرارة والأحماض، أما إضافة المنغنيز فتزيد من قوة ومقاومة التآكل، وإضافة عنصر الموليبدينوم يزيد من قوة ومقاومة الحرارة، وعنصر التنغستن يحتفظ بالصلابة في درجات الحرارة العالية، والفاناديوم يزيد من القوة والمرونة.
  • يُستخدم الصلب في صنع مشابك الورق وناطحات السحاب وكل شيءٍ بينهما، ويستخدم أيضًا في صناعة هياكل عالية القوة مثل: البناء والمركبات والسفن والطائرات والقطارات وغيرها الكثير.
  • وبسبب الخواص المغناطيسية الجيدة للحديد فيتم استخدامه في قلب المحولات الكهربائية والمولدات واالمحركات.
  • ولا تقتصر فوائد الحديد على الصناعات فقط، بل للحديد الفوائد الصحية الهائلة، فتم استخدامه من قبل أجسامنا في تكوين خلايا الدم الحمراء؛ ليقوم بوظيفته الأساسية وهي نقل الأكسجين إلى جميع خلايا وأنسجة الجسم، وعند انخفاض كمية وجوده في الدم عن الحد الطبيعي يصاب الشخص بفقر الدم، وتقاس كمية الحديد في الجسم لتشخيص فقر الدم عن طريق قياس نسبة مخزون الحديد في الدم، وتحليل قوة الدم hb.

حقائق عن الحديد

يعد الحديد من العناصر المهمة المتوفرة بكثرة على سطح الأرض، ومن أبرز الحقائق عن الحديد:

  • تعد الصين أكبر دولة منتجة للحديد حيث توفر حوالى 33% من إجمالي انتاج الحديد في العالم.
  • جميع الكائنات الحية تحتوي على الحديد في أجسامها، ويقوم الحديد بنقل الأكسجين إلى جميع الخلايا والأنسجة.
  • يتكون جوهر سائل الأرض من الحديد السائل والنيكل، والذي يتدفق بسرعةٍ كبيرة للحفاظ على المجال المغناطيسي الأرضي، الذي يحمينا من المجسمات القاتلة وعواصف الشمس.
  • الحديد النقي تفاعلي كيميائي ويتآكل بسرعة خاصة في الهواء الرطب ودرجات الحرارة المرتفعة.
  • تم العثور على العديد من النيازك التي تحتوي على مستوياتٍ عالية من الحديد، كما تم العثور على الحديد في الشمس وغيرها من النجوم.
السابق
ما هو تحليل rbc
التالي
استخدامات غاز الرادون