Hekuri është një element kimik i njohur. I përket metaleve me reaktivitet mesatar. Ne do të shqyrtojmë vetitë dhe përdorimin e hekurit në këtë artikull.
Prevalenca në natyrë
Ka një numër mjaft të madh mineralesh që përfshijnë ferrumin. Para së gjithash, është magnetit. Është shtatëdhjetë e dy për qind hekur. Formula e tij kimike është Fe3O4. Ky mineral quhet edhe mineral hekuri magnetik. Ka ngjyrë gri të çelur, ndonjëherë me gri të errët, deri në të zezë, me shkëlqim metalik. Depozita e saj më e madhe midis vendeve të CIS ndodhet në Urale.
Minerali tjetër me përmbajtje të lartë hekuri është hematiti - ai është shtatëdhjetë për qind i përbërë nga ky element. Formula e tij kimike është Fe2O3. Quhet edhe mineral hekuri i kuq. Ka një ngjyrë nga e kuqe-kafe në të kuqe-gri. Depozita më e madhe në territorin e vendeve të CIS ndodhet në Krivoy Rog.
Minerali i tretë për sa i përket përmbajtjes së ferrumit është limoniti. Këtu, hekuri është gjashtëdhjetë për qind e masës totale. Është një hidrat kristalor, domethënë, molekulat e ujit janë të endura në rrjetën e tij kristalore,formula e tij kimike është Fe2O3•H2O. Siç nënkupton edhe emri, ky mineral ka një ngjyrë të verdhë-kafe, herë pas here kafe. Është një nga përbërësit kryesorë të okër natyral dhe përdoret si pigment. Quhet gjithashtu gur hekuri kafe. Dukuritë më të mëdha janë Krimea, Urali.
Në siderite, i ashtuquajturi mineral hekuri spar, dyzet e tetë për qind e ferit. Formula e tij kimike është FeCO3. Struktura e tij është heterogjene dhe përbëhet nga kristale me ngjyra të ndryshme të lidhura së bashku: gri, jeshile e zbehtë, gri-verdhë, kafe-verdhë, etj.
Minerali i fundit natyral me përmbajtje të lartë ferumi është piriti. Ka formulën kimike të mëposhtme: FeS2. Hekuri në të është dyzet e gjashtë përqind e masës totale. Për shkak të atomeve të squfurit, ky mineral ka një ngjyrë të verdhë të artë.
Shumë nga mineralet e konsideruara përdoren për të marrë hekur të pastër. Përveç kësaj, hematiti përdoret në prodhimin e bizhuterive nga gurët natyrorë. Përfshirjet e piritit mund të gjenden në bizhuteri lapis lazuli. Përveç kësaj, hekuri gjendet në natyrë në përbërjen e organizmave të gjallë - është një nga komponentët më të rëndësishëm të qelizës. Ky mikroelement duhet t'i jepet trupit të njeriut në sasi të mjaftueshme. Vetitë shëruese të hekurit janë kryesisht për shkak të faktit se ky element kimik është baza e hemoglobinës. Prandaj, përdorimi i ferrumit ka një efekt të mirë në gjendjen e gjakut dhe rrjedhimisht të gjithë organizmit në tërësi.
Hekuri: vetitë fizike dhe kimike
Le t'i shqyrtojmë këto dy seksione të mëdha me radhë. Vetitë fizike të hekurit janë pamja e tij, dendësia, pika e shkrirjes etj. Domethënë të gjitha tiparet dalluese të një lënde që lidhen me fizikën. Vetitë kimike të hekurit janë aftësia e tij për të reaguar me komponime të tjera. Le të fillojmë me të parën.
Vetitë fizike të hekurit
Në formën e tij të pastër në kushte normale, është i ngurtë. Ka një ngjyrë gri të argjendtë dhe një shkëlqim të theksuar metalik. Vetitë mekanike të hekurit përfshijnë nivelin e fortësisë në shkallën Mohs. Është e barabartë me katër (e mesme). Hekuri ka përçueshmëri të mirë elektrike dhe termike. Tipari i fundit mund të ndihet duke prekur një objekt hekuri në një dhomë të ftohtë. Për shkak se ky material e përcjell nxehtësinë shpejt, ai thith shumicën e nxehtësisë nga lëkura juaj në një kohë të shkurtër, duke ju bërë të ndiheni të ftohtë.
Duke prekur, për shembull, një pemë, mund të vërehet se përçueshmëria e saj termike është shumë më e ulët. Vetitë fizike të hekurit janë pikat e tij të shkrirjes dhe vlimit. E para është 1539 gradë Celsius, e dyta është 2860 gradë Celsius. Mund të konkludohet se vetitë karakteristike të hekurit janë duktiliteti dhe shkrirja e mirë. Por kjo nuk është e gjitha.
Gjithashtu, vetitë fizike të hekurit përfshijnë ferromagnetizmin e tij. Cfare eshte? Hekuri, vetitë magnetike të të cilit mund t'i vëzhgojmë në shembuj praktikë çdo ditë, është i vetmi metal që ka të tillaveçori unike dalluese. Kjo për faktin se ky material është në gjendje të magnetizohet nën ndikimin e një fushe magnetike. Dhe pas përfundimit të veprimit të këtij të fundit, hekuri, vetitë magnetike të të cilit sapo janë formuar, mbetet një magnet për një kohë të gjatë. Ky fenomen mund të shpjegohet me faktin se në strukturën e këtij metali ka shumë elektrone të lira që janë në gjendje të lëvizin përreth.
Nga pikëpamja e kimisë
Ky element i përket metaleve me aktivitet mesatar. Por vetitë kimike të hekurit janë tipike për të gjitha metalet e tjera (përveç atyre që janë në të djathtë të hidrogjenit në serinë elektrokimike). Është në gjendje të reagojë me shumë klasa substancash.
Filloni thjeshtë
Ferumi ndërvepron me oksigjen, azot, halogjene (jod, brom, klor, fluor), fosfor, karbon. Gjëja e parë që duhet marrë parasysh është reagimi me oksigjen. Kur ferumi digjet, formohen oksidet e tij. Në varësi të kushteve të reagimit dhe proporcioneve midis dy pjesëmarrësve, ato mund të ndryshojnë. Si shembull i ndërveprimeve të tilla, mund të jepen ekuacionet e mëposhtme të reagimit: 2Fe + O2=2FeO; 4Fe + 3O2=2Fe2O3; 3Fe + 2O2=Fe3O4. Dhe vetitë e oksidit të hekurit (si fizike ashtu edhe kimike) mund të ndryshojnë, në varësi të shumëllojshmërisë së tij. Këto lloj reaksionesh ndodhin në temperatura të larta.
Tjetra - ndërveprimi me azotin. Gjithashtu mund të ndodhë vetëmsubjekt i ngrohjes. Nëse marrim gjashtë mol hekur dhe një mol azot, fitojmë dy mol nitrid hekuri. Ekuacioni i reagimit do të duket si ky: 6Fe + N2=2Fe3N.
Kur bashkëvepron me fosforin, formohet një fosfid. Për të kryer reagimin, përbërësit e mëposhtëm janë të nevojshëm: për tre mol ferrum - një mol fosfor, si rezultat, formohet një mol fosfid. Ekuacioni mund të shkruhet si më poshtë: 3Fe + P=Fe3P.
Përveç kësaj, ndër reaksionet me substanca të thjeshta dallohet edhe ndërveprimi me squfurin. Në këtë rast, sulfid mund të merret. Parimi me të cilin ndodh procesi i formimit të kësaj substance është i ngjashëm me ato të përshkruara më sipër. Përkatësisht, ndodh një reaksion shtesë. Të gjitha ndërveprimet kimike të këtij lloji kërkojnë kushte të veçanta, kryesisht temperatura të larta, më rrallë katalizatorë.
Reaksionet midis hekurit dhe halogjeneve janë gjithashtu të zakonshme në industrinë kimike. Këto janë klorinimi, brominimi, jodimi, fluorizimi. Siç është e qartë nga emrat e vetë reaksioneve, ky është procesi i shtimit të atomeve të klorit / bromit / jodit / fluorit në atomet e ferit për të formuar përkatësisht klorur / brom / jodur / fluor. Këto substanca përdoren gjerësisht në industri të ndryshme. Përveç kësaj, ferumi është në gjendje të kombinohet me silikon në temperatura të larta. Për shkak të vetive të ndryshme kimike, hekuri përdoret shpesh në industrinë kimike.
Ferum dhe substanca komplekse
Nga substancat e thjeshta, le të kalojmë tek ato molekulat e të cilave përbëhen nga dy ose më shumëelemente të ndryshme kimike. Gjëja e parë që duhet përmendur është reagimi i ferrumit me ujin. Këtu janë vetitë kryesore të hekurit. Kur uji nxehet së bashku me hekurin, formohet një oksid bazë (quhet kështu sepse kur ndërvepron me të njëjtin ujë formon një hidroksid, me fjalë të tjera, një bazë). Pra, nëse merrni një mol të të dy komponentëve, substanca të tilla si dioksidi i ferumit dhe hidrogjeni formohen në formën e një gazi me një erë të fortë - gjithashtu në përmasa molare prej një me një. Ekuacioni për këtë lloj reaksioni mund të shkruhet si më poshtë: Fe + H2O=FeO + H2. Në varësi të përmasave në të cilat përzihen këto dy përbërës, mund të përftohet di- ose trioksid hekuri. Të dyja këto substanca janë shumë të zakonshme në industrinë kimike dhe përdoren gjithashtu në shumë industri të tjera.
Me acide dhe kripëra
Meqenëse ferumi ndodhet në të majtë të hidrogjenit në serinë elektrokimike të aktivitetit të metaleve, ai është në gjendje ta zhvendosë këtë element nga komponimet. Një shembull i kësaj është reaksioni i zëvendësimit që mund të vërehet kur hekuri i shtohet një acidi. Për shembull, nëse përzieni hekurin dhe acidin sulfat (aka acid sulfurik) me përqendrim mesatar në të njëjtat përmasa molare, rezultati do të jetë sulfati i hekurit (II) dhe hidrogjeni në të njëjtat përmasa molare. Ekuacioni për një reagim të tillë do të dukej kështu: Fe + H2SO4=FeSO4 + H 2.
Kur ndërveprohet me kripërat, shfaqen vetitë reduktuese të hekurit. Kjo do të thotë, me ndihmën e tij, një metal më pak aktiv mund të izolohet nga kripa. Për shembull, nësemerrni një mol sulfat bakri dhe të njëjtën sasi ferrum, atëherë mund të merrni sulfat hekuri (II) dhe bakër të pastër në të njëjtat përmasa molare.
Vlera për trupin
Një nga elementët kimikë më të zakonshëm në koren e tokës është hekuri. Ne kemi shqyrtuar tashmë vetitë e materies, tani do t'i qasemi asaj nga një këndvështrim biologjik. Ferrum kryen funksione shumë të rëndësishme si në nivel qelizor ashtu edhe në nivelin e të gjithë organizmit. Para së gjithash, hekuri është baza e një proteine të tillë si hemoglobina. Është i nevojshëm për transportin e oksigjenit përmes gjakut nga mushkëritë në të gjitha indet, organet, në çdo qelizë të trupit, kryesisht në neuronet e trurit. Prandaj, vetitë e dobishme të hekurit nuk mund të mbivlerësohen.
Përveç faktit që ndikon në formimin e gjakut, ferumi është i rëndësishëm edhe për funksionimin e plotë të gjëndrës tiroide (për këtë nuk kërkohet vetëm jod, siç besojnë disa). Hekuri gjithashtu merr pjesë në metabolizmin ndërqelizor, rregullon imunitetin. Ferrum gjendet gjithashtu në sasi veçanërisht të mëdha në qelizat e mëlçisë, pasi ndihmon në neutralizimin e substancave të dëmshme. Është gjithashtu një nga përbërësit kryesorë të shumë llojeve të enzimave në trupin tonë. Dieta ditore e një personi duhet të përmbajë nga dhjetë deri në njëzet miligramë të këtij elementi gjurmë.
Ushqime të pasura me hekur
Ka shumë prej tyre. Ato janë me origjinë bimore dhe shtazore. Të parat janë drithërat, bishtajoret, drithërat (sidomos hikërror), mollët, kërpudhat (porcini), frutat e thata, kofshët e trëndafilit, dardha, pjeshkët,avokado, kungull, bajame, hurma, domate, brokoli, lakra, boronica, manaferra, selino, etj. E dyta - mëlçia, mishi. Përdorimi i ushqimeve të pasura me hekur është veçanërisht i rëndësishëm gjatë shtatzënisë, pasi trupi i fetusit në zhvillim kërkon një sasi të madhe të këtij elementi gjurmë për rritjen dhe zhvillimin e duhur.
Shenjat e mungesës së hekurit
Simptomat e hyrjes së tepërt të ferumit në trup janë lodhja, ngrirja e vazhdueshme e duarve dhe këmbëve, depresioni, flokët dhe thonjtë e brishtë, ulja e aktivitetit intelektual, çrregullimet e tretjes, performanca e ulët dhe çrregullimet e tiroides. Nëse vëreni më shumë se një nga këto simptoma, mund të dëshironi të rrisni sasinë e ushqimeve të pasura me hekur në dietën tuaj ose të blini vitamina ose suplemente që përmbajnë ferrum. Gjithashtu, sigurohuni që të shihni një mjek nëse përjetoni ndonjë nga këto simptoma shumë të forta.
Përdorimi i ferrumit në industri
Përdorimet dhe vetitë e hekurit janë të lidhura ngushtë. Për shkak të ferromagnetizmit të tij, përdoret për të bërë magnet - si më të dobët për qëllime shtëpiake (magnetet e frigoriferit për suvenir, etj.), ashtu edhe më të fortë - për qëllime industriale. Për faktin se metali në fjalë ka forcë dhe fortësi të lartë, ai është përdorur që në lashtësi për prodhimin e armëve, armaturës dhe mjeteve të tjera ushtarake dhe shtëpiake. Nga rruga, edhe në Egjiptin e lashtë, hekuri i meteorit ishte i njohur, pronattë cilat janë më të larta se ato të metalit të zakonshëm. Gjithashtu, një hekur i tillë i veçantë përdorej në Romën e lashtë. Prej saj bënë armë elitare. Vetëm një person shumë i pasur dhe fisnik mund të kishte një mburojë ose shpatë të bërë nga metali meteorit.
Në përgjithësi, metali që po shqyrtojmë në këtë artikull është më i gjithanshëm i përdorur nga të gjitha substancat e këtij grupi. Para së gjithash, prej tij prodhohen çeliku dhe gize, të cilat përdoren për të prodhuar të gjitha llojet e produkteve të nevojshme si në industri ashtu edhe në jetën e përditshme.
Gize është një aliazh hekuri dhe karboni, në të cilin i dyti është i pranishëm nga 1.7 në 4.5 përqind. Nëse e dyta është më pak se 1.7 përqind, atëherë kjo lloj aliazh quhet çelik. Nëse ka rreth 0.02 përqind karbon në përbërje, atëherë ky është tashmë hekur teknik i zakonshëm. Prania e karbonit në aliazh është e nevojshme për t'i dhënë asaj forcë më të madhe, rezistencë ndaj nxehtësisë dhe rezistencë ndaj ndryshkut.
Përveç kësaj, çeliku mund të përmbajë shumë elementë të tjerë kimikë si papastërti. Ky është mangani, fosfori dhe silikoni. Gjithashtu, krom, nikeli, molibden, tungsten dhe shumë elementë të tjerë kimikë mund të shtohen në këtë lloj aliazhi për t'i dhënë asaj cilësi të caktuara. Llojet e çelikut në të cilat ka një sasi të madhe silikoni (rreth katër përqind) përdoren si çeliqe transformatorësh. Ato që përmbajnë shumë mangan (deri në dymbëdhjetë ose katërmbëdhjetë përqind) e gjejnë aplikimin e tyre në prodhimin e pjesëvehekurudha, mullinj, dërrmues dhe mjete të tjera që veshin shpejt pjesët.
Molibden futet në përbërjen e aliazhit për ta bërë atë më të qëndrueshëm termikisht - çeliqe të tillë përdoren si çeliqe veglash. Përveç kësaj, për të marrë çelik inox të njohur dhe të përdorur zakonisht në formën e thikave dhe mjeteve të tjera shtëpiake, është e nevojshme të shtoni krom, nikel dhe titan në aliazh. Dhe për të marrë çelik rezistent ndaj goditjeve, me forcë të lartë, duktil, mjafton t'i shtoni vanadium. Kur futet në përbërjen e niobiumit, është e mundur të arrihet rezistencë e lartë ndaj korrozionit dhe efekteve të substancave kimikisht agresive.
Manetiti mineral, i cili u përmend në fillim të artikullit, nevojitet për prodhimin e disqeve të ngurtë, kartave të kujtesës dhe pajisjeve të tjera të këtij lloji. Për shkak të vetive të tij magnetike, hekuri mund të gjendet në ndërtimin e transformatorëve, motorëve, produkteve elektronike, etj. Përveç kësaj, hekuri mund të shtohet në lidhjet e tjera metalike për t'u dhënë atyre forcë dhe qëndrueshmëri më të madhe mekanike. Sulfati i këtij elementi përdoret në hortikulturë për kontrollin e dëmtuesve (së bashku me sulfatin e bakrit).
Kloruret e hekurit janë të domosdoshëm për pastrimin e ujit. Përveç kësaj, pluhuri i magnetitit përdoret në printera bardh e zi. Përdorimi kryesor i piritit është marrja e acidit sulfurik prej tij. Ky proces ndodh në laborator në tre faza. Në fazën e parë, piriti i hekurit digjet për të prodhuar oksid hekuri dhe dioksid squfuri. Hapi i dytë është shndërrimi i dioksiditsqufuri në trioksidin e tij me pjesëmarrjen e oksigjenit. Dhe në fazën përfundimtare, substanca që rezulton kalohet përmes avullit të ujit në prani të katalizatorëve, duke marrë në këtë mënyrë acid sulfurik.
Marrja e hekurit
Ky metal është nxjerrë kryesisht nga dy mineralet e tij kryesore: magnetiti dhe hematiti. Kjo bëhet duke reduktuar hekurin nga përbërjet e tij me karbon në formën e koksit. Kjo bëhet në furrat shpërthyese, temperatura në të cilat arrin dy mijë gradë Celsius. Përveç kësaj, ekziston një mënyrë për të reduktuar ferrumin me hidrogjen. Kjo nuk kërkon një furrë shpërthyese. Për të zbatuar këtë metodë, merret b alta speciale, përzihet me mineral të grimcuar dhe trajtohet me hidrogjen në një furrë bosht.
Përfundim
Vetitë dhe përdorimet e hekurit janë të ndryshme. Ky është ndoshta metali më i rëndësishëm në jetën tonë. Pasi u bë i njohur për njerëzimin, ai zuri vendin e bronzit, i cili në atë kohë ishte materiali kryesor për prodhimin e të gjitha veglave, si dhe armëve. Çeliku dhe giza janë në shumë mënyra superiore ndaj lidhjes së bakrit-kallaj për sa i përket vetive të tyre fizike, rezistencës ndaj stresit mekanik.
Përveç kësaj, hekuri është më i zakonshëm në planetin tonë se shumë metale të tjera. Pjesa masive e saj në koren e tokës është pothuajse pesë për qind. Është elementi i katërt kimik më i bollshëm në natyrë. Gjithashtu, ky element kimik është shumë i rëndësishëm për funksionimin normal të organizmit të kafshëve dhe bimëve, në radhë të parë për shkak se hemoglobina është ndërtuar mbi bazën e tij. Hekuri është një mikronutrient thelbësore cila është e rëndësishme për ruajtjen e shëndetit dhe funksionimin normal të organeve. Përveç sa më sipër, është i vetmi metal që ka veti unike magnetike. Është e pamundur të imagjinohet jeta jonë pa ferrum.
