Төмөр бол алдартай химийн элемент юм. Энэ нь дундаж урвалын металлд хамаарна. Бид энэ нийтлэлд төмрийн шинж чанар, хэрэглээг авч үзэх болно.
Байгаль дахь тархалт
Төмрийг агуулсан нэлээн олон тооны ашигт малтмал байдаг. Юуны өмнө энэ нь магнетит юм. Энэ нь далан хоёр хувь нь төмөр юм. Түүний химийн томъёо нь Fe3O4. Энэ эрдсийг соронзон төмрийн хүдэр гэж бас нэрлэдэг. Энэ нь цайвар саарал өнгөтэй, заримдаа хар саарал, хар хүртэл, металл гялбаатай байдаг. ТУХН-ийн орнуудын дунд хамгийн том орд нь Уралд байрладаг.
Төмрийн агууламж өндөртэй дараагийн эрдэс бол гематит бөгөөд далан хувь нь энэ элементээс бүрддэг. Түүний химийн томъёо нь Fe2O3. Үүнийг бас улаан төмрийн хүдэр гэж нэрлэдэг. Энэ нь улаан хүрэн улаан саарал хүртэл өнгөтэй байдаг. ТУХН-ийн орнуудын нутаг дэвсгэр дэх хамгийн том орд нь Кривой Рог хотод байрладаг.
Төмрийн агууламжаараа гурав дахь эрдэс бол лимонит юм. Энд төмөр нь нийт массын жаран хувийг эзэлдэг. Энэ бол талст гидрат, өөрөөр хэлбэл усны молекулууд нь түүний болор торонд сүлжсэн байдаг.түүний химийн томъёо нь Fe2O3•H2O. Нэрнээс нь харахад энэ эрдэс нь шар-хүрэн өнгөтэй, заримдаа бор өнгөтэй байдаг. Энэ нь байгалийн охрын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг бөгөөд пигмент болгон ашигладаг. Үүнийг мөн хүрэн төмөр чулуу гэж нэрлэдэг. Хамгийн том тохиолдол нь Крым, Урал юм.
Сидеритэд төмрийн дөчин найман хувь нь төмрийн хүдэр гэж нэрлэгддэг. Түүний химийн томъёо нь FeCO3. Түүний бүтэц нь нэг төрлийн бус бөгөөд хоорондоо холбогдсон янз бүрийн өнгөт талстуудаас тогтдог: саарал, цайвар ногоон, саарал-шар, бор-шар гэх мэт.
Төмрийн агууламж өндөртэй байгалийн хамгийн сүүлчийн эрдэс бол пирит юм. Энэ нь дараах химийн томъёотой: FeS2. Түүний доторх төмөр нь нийт массын дөчин зургаан хувийг эзэлдэг. Хүхрийн атомын ачаар энэ эрдэс алтан шар өнгөтэй.
Тухайн олон эрдэс бодисыг цэвэр төмөр авахад ашигладаг. Үүнээс гадна гематитыг байгалийн чулуунаас үнэт эдлэл үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Пирит орцыг lapis lazuli үнэт эдлэлээс олж болно. Үүнээс гадна төмөр нь байгальд амьд организмын найрлагад байдаг - энэ нь эсийн хамгийн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг юм. Энэ ул мөр элементийг хүний биед хангалттай хэмжээгээр нийлүүлэх ёстой. Төмрийн эдгээх шинж чанар нь энэхүү химийн элемент нь гемоглобины үндэс болдогтой холбоотой юм. Тиймээс феррумыг хэрэглэх нь цусны төлөв байдалд сайнаар нөлөөлдөг тул бүхэл бүтэн организмд сайнаар нөлөөлдөг.
Төмөр: физик, химийн шинж чанар
Энэ хоёр том хэсгийг дарааллаар нь авч үзье. Төмрийн физик шинж чанар нь түүний гадаад байдал, нягтрал, хайлах цэг гэх мэт. Энэ нь физиктэй холбоотой бодисыг ялгах бүх шинж чанарууд юм. Төмрийн химийн шинж чанар нь бусад нэгдлүүдтэй урвалд орох чадвар юм. Эхнийхээс эхэлцгээе.
Төмрийн физик шинж чанар
Хэвийн нөхцөлд цэвэр хэлбэрээрээ хатуу юм. Энэ нь мөнгөлөг саарал өнгөтэй, тод металл гялбаатай. Төмрийн механик шинж чанар нь Mohs масштабын хатуулгийн түвшинг агуулдаг. Энэ нь дөрөвтэй тэнцүү (дунд). Төмөр нь цахилгаан болон дулаан дамжуулалт сайтай байдаг. Сүүлчийн онцлог нь хүйтэн өрөөнд төмрийн объектод хүрэхэд мэдрэгддэг. Энэ материал нь дулааныг хурдан дамжуулдаг тул арьсны дулааны ихэнх хэсгийг богино хугацаанд шингээж, даарч хөрөхөд хүргэдэг.
Жишээ нь модонд хүрэхэд түүний дулаан дамжилтын чанар хамаагүй бага байдаг гэдгийг тэмдэглэж болно. Төмрийн физик шинж чанар нь түүний хайлах болон буцлах цэгүүд юм. Эхнийх нь 1539 хэм, хоёр дахь нь 2860 хэм байна. Төмрийн онцлог шинж чанар нь сайн уян хатан чанар, хайлуулах чадвартай гэж дүгнэж болно. Гэхдээ энэ л биш.
Мөн төмрийн физик шинж чанарт түүний ферромагнетизм орно. Энэ юу вэ? Соронзон шинж чанарыг нь бид өдөр бүр практик жишээн дээр ажиглаж чаддаг төмөр бол ийм төрлийн цорын ганц металл юм.өвөрмөц онцлог. Энэ нь соронзон орны нөлөөн дор энэ материалыг соронзлох чадвартай байдагтай холбоотой юм. Сүүлийнх нь үйл ажиллагаагаа зогсоосны дараа соронзон шинж чанар нь дөнгөж үүссэн төмөр нь удаан хугацааны туршид соронзон хэвээр байна. Энэ үзэгдлийг энэ металлын бүтцэд хөдөлгөөн хийх чадвартай олон тооны чөлөөт электронууд байдагтай холбон тайлбарлаж болно.
Хими талаасаа
Энэ элемент нь дунд зэргийн идэвхтэй металлуудад хамаарна. Гэхдээ төмрийн химийн шинж чанар нь бусад бүх металлын хувьд ердийн шинж чанартай байдаг (цахилгаан химийн цувралд устөрөгчийн баруун талд байрлахаас бусад). Энэ нь олон төрлийн бодисуудтай урвалд орох чадвартай.
Энгийн эхлэх
Феррум нь хүчилтөрөгч, азот, галоген (иод, бром, хлор, фтор), фосфор, нүүрстөрөгчтэй харилцан үйлчилдэг. Хамгийн түрүүнд анхаарах зүйл бол хүчилтөрөгчтэй урвалд орох явдал юм. Төмрийг шатаах үед түүний исэлүүд үүсдэг. Урвалын нөхцөл, хоёр оролцогчийн хоорондын харьцаа зэргээс шалтгаалан тэдгээр нь янз бүр байж болно. Ийм харилцан үйлчлэлийн жишээ болгон дараах урвалын тэгшитгэлийг өгч болно: 2Fe + O2=2FeO; 4Fe + 3O2=2Fe2O3; 3Fe + 2O2=Fe3O4. Мөн төмрийн ислийн шинж чанар (физик ба химийн аль аль нь) нь түүний төрөл зүйлээс хамаарч өөр өөр байж болно. Ийм төрлийн урвал нь өндөр температурт тохиолддог.
Дараа нь - азоттой харилцан үйлчлэл. Энэ нь зөвхөн тохиолдож болнохалаалтанд хамаарна. Хэрэв бид зургаан моль төмөр, нэг моль азотыг авбал хоёр моль төмрийн нитрид авна. Урвалын тэгшитгэл нь иймэрхүү харагдах болно: 6Fe + N2=2Fe3N.
Фосфортой харилцан үйлчлэхэд фосфид үүснэ. Урвалыг явуулахын тулд дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүд шаардлагатай: гурван моль төмрийн хувьд - нэг моль фосфор, үр дүнд нь нэг моль фосфид үүсдэг. Тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичиж болно: 3Fe + P=Fe3P.
Үүнээс гадна энгийн бодисуудтай урвалд орохдоо хүхэртэй харилцан үйлчлэлийг ялгаж болно. Энэ тохиолдолд сульфидыг авч болно. Энэ бодис үүсэх үйл явцын зарчим нь дээр дурдсантай төстэй юм. Тухайлбал, нэмэлт урвал үүсдэг. Энэ төрлийн бүх химийн харилцан үйлчлэлд онцгой нөхцөл, голчлон өндөр температур, катализатор бага байх шаардлагатай.
Төмөр ба галогенийн хоорондох урвал нь химийн үйлдвэрт бас түгээмэл байдаг. Эдгээр нь хлоржуулах, бромжуулах, иоджуулах, фторжуулах явдал юм. Урвалын нэрсээс харахад энэ нь төмрийн атомуудад хлор / бром / иод / фторын атомуудыг тус тус нэмж хлорид / бромид / иодид / фтор үүсгэх үйл явц юм. Эдгээр бодисууд нь янз бүрийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг. Үүнээс гадна феррум нь өндөр температурт цахиуртай хослуулах чадвартай. Төрөл бүрийн химийн шинж чанартай тул төмрийг химийн үйлдвэрт ихэвчлэн ашигладаг.
Ферум ба нийлмэл бодис
Энгийн бодисоос молекул нь хоёр ба түүнээс дээш бодисоос бүрддэг бодис руу шилжье.янз бүрийн химийн элементүүд. Хамгийн түрүүнд дурдах зүйл бол төмрийн устай урвал юм. Төмрийн үндсэн шинж чанарууд энд байна. Усыг төмөртэй хамт халаахад үндсэн исэл үүсдэг (ижил устай харьцахдаа гидроксид, өөрөөр хэлбэл суурь үүсгэдэг тул ингэж нэрлэдэг). Тиймээс, хэрэв та хоёр бүрэлдэхүүн хэсгээс нэг моль авах юм бол төмрийн давхар исэл, устөрөгч зэрэг бодисууд нь хурц үнэртэй хий хэлбэрээр, мөн нэгээс нэгийн молийн харьцаагаар үүсдэг. Энэ төрлийн урвалын тэгшитгэлийг дараах байдлаар бичиж болно: Fe + H2O=FeO + H2. Эдгээр хоёр бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг холих харьцаанаас хамааран төмрийн давхар исэл эсвэл триоксидыг авч болно. Эдгээр хоёр бодис нь химийн үйлдвэрт маш түгээмэл байдаг ба бусад олон салбарт ашиглагддаг.
Хүчил ба давстай
Металлын электрохимийн үйл ажиллагааны цувралд төмөр нь устөрөгчийн зүүн талд байрладаг тул энэ элементийг нэгдлүүдээс зайлуулж чаддаг. Үүний нэг жишээ бол хүчилд төмрийг нэмэхэд ажиглагдаж болох орлуулах урвал юм. Жишээлбэл, хэрэв та дунд зэргийн концентрацитай төмрийн ба сульфатын хүчил (хүхрийн хүчил) -ийг ижил молийн харьцаагаар холивол үр дүн нь төмрийн сульфат (II) ба устөрөгчийг ижил молийн харьцаагаар авна. Ийм урвалын тэгшитгэл нь дараах байдалтай байна: Fe + H2SO4=FeSO4 + H 2.
Давстай харилцан үйлчлэхэд төмрийн бууруулагч шинж чанар илэрдэг. Өөрөөр хэлбэл, түүний тусламжтайгаар бага идэвхтэй металлыг давснаас тусгаарлаж болно. Жишээлбэл, хэрэвНэг моль зэсийн сульфат, ижил хэмжээний төмөр авах юм бол та төмрийн сульфат (II) ба цэвэр зэсийг ижил молийн харьцаагаар авах боломжтой.
Биеийн үнэ цэнэ
Дэлхийн царцдас дахь хамгийн түгээмэл химийн элементүүдийн нэг бол төмөр юм. Бид материйн шинж чанарыг аль хэдийн авч үзсэн, одоо биологийн үүднээс авч үзэх болно. Феррум нь эсийн түвшинд болон бүх организмын түвшинд маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Юуны өмнө төмөр нь гемоглобин гэх мэт уургийн үндэс юм. Энэ нь цусаар хүчилтөрөгчийг уушигнаас бүх эд, эрхтэн, биеийн бүх эс, ялангуяа тархины мэдрэлийн эсүүд рүү дамжуулахад шаардлагатай байдаг. Тиймээс төмрийн ашигтай шинж чанарыг хэт үнэлж баршгүй.
Цусны тогтоцод нөлөөлөхөөс гадна төмөр нь бамбай булчирхайг бүрэн ажиллуулахад чухал үүрэгтэй (энэ нь зөвхөн иод шаарддаггүй, зарим хүмүүсийн үзэж байгаагаар). Төмөр нь эсийн доторх бодисын солилцоонд оролцож, дархлааг зохицуулдаг. Феррум нь хорт бодисыг саармагжуулахад тусалдаг тул элэгний эсүүдэд их хэмжээгээр агуулагддаг. Энэ нь бас бидний бие дэх олон төрлийн ферментийн гол бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг юм. Хүний өдөр тутмын хоолны дэглэмд энэ ул мөр элементийн араваас хорин миллиграмм байх ёстой.
Төмрөөр баялаг хоол
Тэд олон бий. Тэд ургамлын болон амьтны гарал үүсэлтэй байдаг. Эхнийх нь үр тариа, буурцагт ургамал, үр тариа (ялангуяа Сагаган), алим, мөөг (порчини), хатаасан жимс, сарнай хонго, лийр, тоор,авокадо, хулуу, бүйлс, огноо, улаан лооль, цэцэгт байцаа, байцаа, нэрс, бөөрөлзгөнө, селөдерей гэх мэт Хоёр дахь - элэг, мах. Жирэмслэлтийн үед төмрийн агууламж өндөртэй хоол хүнс хэрэглэх нь ялангуяа ургийн бие зөв өсөлт хөгжилтөд энэ ул мөр элементийг их хэмжээгээр шаарддаг.
Төмрийн дутагдлын шинж тэмдэг
Төмрийн эс бие махбодид хэт бага орж ирсний шинж тэмдэг нь ядрах, гар хөл байнга хөлдөх, сэтгэл гутрах, үс, хумс хэврэгших, оюуны үйл ажиллагаа буурах, хоол боловсруулах эрхтний үйл ажиллагаа сулрах, бамбай булчирхайн үйл ажиллагаа сулрах зэрэг шинж тэмдгүүд илэрдэг. Хэрэв та эдгээр шинж тэмдгүүдийн нэгээс илүүг анзаарсан бол хоолны дэглэм дэх төмрөөр баялаг хоол хүнсний хэмжээг нэмэгдүүлэх эсвэл төмөр агуулсан витамин, нэмэлт тэжээл худалдаж авахыг хүсч болно. Мөн эдгээр шинж тэмдгүүдийн аль нэг нь танд хэт хүчтэй мэдрэгдвэл эмчид хандахаа мартуузай.
Аж үйлдвэрт төмөр ашиглах
Төмрийн хэрэглээ, шинж чанар нь хоорондоо нягт холбоотой. Ферромагнетизмын улмаас энэ нь соронз хийхэд ашиглагддаг - ахуйн хэрэгцээнд (бэлэг дурсгалын хөргөгчний соронз гэх мэт) сул дорой, үйлдвэрлэлийн зориулалтаар илүү хүчтэй байдаг. Энэ металл нь өндөр бат бэх, хатуулагтай тул эрт дээр үеэс зэвсэг, хуяг дуулга болон бусад цэргийн болон ахуйн хэрэгсэл үйлдвэрлэхэд ашиглагдаж ирсэн. Дашрамд хэлэхэд, эртний Египтэд ч гэсэн солирын төмрийн шинж чанарыг мэддэг байсанэнгийн металлаас давуу талтай. Мөн ийм тусгай төмрийг эртний Ромд хэрэглэж байсан. Тэд үүнээс элит зэвсгийг хийсэн. Зөвхөн маш баян, эрхэмсэг хүн л солирын төмрөөр хийсэн бамбай, сэлэмтэй байж болно.
Ерөнхийдөө бидний энэ нийтлэлд авч үзэх металл бол энэ бүлгийн бүх бодисуудын дунд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг металл юм. Эндээс юуны өмнө ган, ширэм үйлдвэрлэдэг бөгөөд энэ нь үйлдвэрлэл болон өдөр тутмын амьдралд шаардлагатай бүх төрлийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд хэрэглэгддэг.
Цутгамал төмөр нь төмөр ба нүүрстөрөгчийн хайлш бөгөөд хоёр дахь нь 1.7-4.5 хувьтай байдаг. Хэрэв хоёр дахь нь 1.7 хувиас бага бол ийм төрлийн хайлшийг ган гэж нэрлэдэг. Хэрэв найрлагад 0.02 орчим хувь нүүрстөрөгч байгаа бол энэ нь аль хэдийн энгийн техникийн төмөр юм. Хайлш нь илүү бат бөх, халуунд тэсвэртэй, зэвэнд тэсвэртэй байхын тулд нүүрстөрөгч байх шаардлагатай.
Үүнээс гадна ган нь бусад олон химийн элементүүдийг хольц хэлбэрээр агуулж болно. Энэ бол манган, фосфор, цахиур юм. Мөн хром, никель, молибден, вольфрам болон бусад олон химийн элементүүдийг энэ төрлийн хайлш дээр нэмж тодорхой чанарыг өгөх боломжтой. Их хэмжээний цахиур агуулсан гангийн төрлийг (ойролцоогоор дөрвөн хувь) трансформаторын ган болгон ашигладаг. Их хэмжээний манган агуулсан (арван хоёр, арван дөрвөн хувь) нь эд анги үйлдвэрлэхэд ашигладаг.төмөр зам, тээрэм, бутлуур болон эд ангиудыг хурдан элэгддэг бусад багаж хэрэгсэл.
Молибденийг хайлшийг дулааны хувьд илүү тогтвортой болгохын тулд найрлагад оруулдаг - ийм ганг багажийн ган болгон ашигладаг. Үүнээс гадна хутга болон бусад гэр ахуйн хэрэгсэл хэлбэрээр сайн мэддэг, түгээмэл хэрэглэгддэг зэвэрдэггүй ганг олж авахын тулд хайлш руу хром, никель, титан нэмэх шаардлагатай. Цочролд тэсвэртэй, өндөр бат бэх, уян хатан ган авахын тулд түүнд ванади нэмэхэд хангалттай. Ниобиумын найрлагад оруулснаар зэврэлт болон химийн түрэмгий бодисын нөлөөнд тэсвэртэй болох боломжтой.
Өгүүллийн эхэнд дурдсан магнетит эрдэс нь хатуу диск, санах ойн карт болон энэ төрлийн бусад төхөөрөмжийг үйлдвэрлэхэд шаардлагатай. Соронзон шинж чанараараа төмрийг трансформатор, мотор, электрон бүтээгдэхүүн гэх мэт бүтээцээс олж болно. Үүнээс гадна бусад металлын хайлш дээр төмрийг нэмж хүч чадал, механик тогтвортой байдлыг өгдөг. Энэ элементийн сульфатыг цэцэрлэгжүүлэлтэнд хортон шавьжтай тэмцэхэд ашигладаг (зэсийн сульфаттай хамт).
Төмрийн хлорид нь ус цэвэршүүлэхэд зайлшгүй шаардлагатай. Үүнээс гадна магнетит нунтагыг хар цагаан принтерт ашигладаг. Пиритийн гол хэрэглээ нь түүнээс хүхрийн хүчил авах явдал юм. Энэ үйл явц нь лабораторид гурван үе шаттайгаар явагддаг. Эхний шатанд төмрийн пиритийг шатааж төмрийн исэл, хүхрийн давхар ислийг үүсгэдэг. Хоёр дахь алхам бол давхар ислийг хувиргах явдал юмхүхрийг хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор триоксид болгон хувиргана. Эцсийн шатанд үүссэн бодисыг катализаторын оролцоотойгоор усны уураар дамжуулж, улмаар хүхрийн хүчил гаргаж авдаг.
Төмөр авч байна
Энэ металлыг голчлон магнетит ба гематит гэсэн хоёр үндсэн эрдсээр олборлодог. Энэ нь төмрийг нүүрстөрөгчийн нэгдлээс кокс хэлбэрээр ангижруулах замаар хийгддэг. Үүнийг тэсэлгээний зууханд хийдэг бөгөөд температур нь хоёр мянган Цельсийн хэмд хүрдэг. Үүнээс гадна устөрөгчөөр төмрийг багасгах арга бий. Энэ нь тэсэлгээний зуух шаарддаггүй. Энэ аргыг хэрэгжүүлэхийн тулд тусгай шавар авч, буталсан хүдэртэй хольж, босоо амны зууханд устөрөгчөөр боловсруулдаг.
Дүгнэлт
Төмрийн шинж чанар, хэрэглээ нь олон янз байдаг. Энэ нь магадгүй бидний амьдралын хамгийн чухал металл юм. Хүн төрөлхтөнд танигдсан тэрээр тухайн үед бүх багаж хэрэгсэл, зэвсгийг үйлдвэрлэх гол материал байсан хүрэлийг орлож байжээ. Ган болон цутгамал төмөр нь физик шинж чанар, механик нөлөөлөлд тэсвэртэй байдлын хувьд зэс цагаан тугалганы хайлшаас олон талаараа давуу юм.
Түүгээр ч зогсохгүй төмөр нь бусад олон металлаас илүү манай гаригт түгээмэл байдаг. Түүний дэлхийн царцдас дахь массын эзлэх хувь бараг таван хувь байдаг. Энэ нь байгальд хамгийн элбэг байдаг химийн элементийн дөрөвт ордог. Түүнчлэн энэхүү химийн элемент нь амьтан, ургамлын организмын хэвийн үйл ажиллагаанд маш чухал ач холбогдолтой бөгөөд юуны түрүүнд гемоглобин нь түүний үндсэн дээр бий болдог. Төмөр бол зайлшгүй шаардлагатай бичил тэжээл юмэрүүл мэнд, эрхтнүүдийн хэвийн үйл ажиллагааг хангахад чухал ач холбогдолтой. Дээрхээс гадна энэ нь өвөрмөц соронзон шинж чанартай цорын ганц металл юм. Бидний амьдралыг феррумгүйгээр төсөөлөхийн аргагүй.
