Temir sof shaklda osonlikcha qayta ishlanishi mumkin bo'lgan egiluvchan kulrang metalldir. Va shunga qaramay, odamlar uchun Fe elementi metall qotishmalari - po'lat va quyma temir hosil bo'lishiga imkon beruvchi uglerod va boshqa aralashmalar bilan birgalikda amaliyroqdir. 95% - bu sayyorada ishlab chiqarilgan barcha metall mahsulotlarning asosiy elementi sifatida temirni o'z ichiga oladi.

Temir: tarix

Inson tomonidan ishlab chiqarilgan birinchi temir mahsulotlari olimlar tomonidan miloddan avvalgi 4-ming yillikda sanab o'tilgan. e. va tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ularni ishlab chiqarish uchun 5-30 foiz nikel miqdori bilan tavsiflangan meteorik temir ishlatilgan. Bu qiziq, lekin insoniyat Fe ni eritish orqali qazib olishni o'zlashtirmaguncha, temir oltindan ham qimmatroq edi. Bu mis va bronzadan ko'ra kuchliroq va ishonchli po'lat asboblar va qurollar ishlab chiqarish uchun ko'proq mos kelishi bilan izohlandi.

Qadimgi rimliklar birinchi quyma temirni qanday ishlab chiqarishni o'rgandilar: ularning pechlari rudaning haroratini 1400 o C ga ko'tarishi mumkin edi, shu bilan birga ular quyma temir uchun 1100-1200 o C etarli edi ma'lumki, Selsiy bo'yicha 1535 daraja.

Fe ning kimyoviy xossalari

Temir nima bilan o'zaro ta'sir qiladi? Temir kislorod bilan o'zaro ta'sir qiladi, bu oksidlar hosil bo'lishi bilan birga keladi; kislorod ishtirokida suv bilan; sulfat va xlorid kislotalar bilan:

• 3Fe+2O2 = Fe3O4
• 4Fe+3O 2 +6H 2 O = 4Fe(OH) 3
• Fe+H 2 SO 4 = FeSO 4 +H 2
• Fe+2HCl = FeCl 2 +H 2

Bundan tashqari, temir ishqorlarga faqat kuchli oksidlovchi moddalarning eritmalari bo'lsa, reaksiyaga kirishadi. Temir normal haroratda oksidlovchi moddalar bilan reaksiyaga kirishmaydi, lekin u ko'payganda har doim reaksiyaga kirisha boshlaydi.

Qurilishda temirdan foydalanish

Bugungi kunda qurilish sohasida temirdan foydalanishni ortiqcha baholash mumkin emas, chunki metall konstruktsiyalar mutlaqo har qanday zamonaviy binoning asosidir. Bu sohada Fe keng tarqalgan po'latlar, quyma temir va zarb qilingan temirda ishlatiladi. Ushbu element hamma joyda, muhim tuzilmalardan ankraj murvatlari va mixlarigacha mavjud.


Po'latdan yasalgan qurilish konstruktsiyalarini qurish ancha arzon, shuningdek, qurilishning yuqori sur'atlari haqida gapirish mumkin. Bu qurilishda temirdan foydalanishni sezilarli darajada oshiradi, sanoatning o'zi esa Fe asosidagi yangi, yanada samarali va ishonchli qotishmalardan foydalanishni o'z ichiga oladi.

Temirdan sanoatda foydalanish

Temir va uning qotishmalari - cho'yan va po'latdan foydalanish zamonaviy stanoklar, samolyotlar, asbobsozlik va boshqa asbob-uskunalar ishlab chiqarishning asosidir. Fe siyanidlari va oksidlari tufayli bo'yoq va lak sanoati funktsiyalari temir sulfatlar suvni tozalashda ishlatiladi; Og'ir sanoatni Fe + C asosidagi qotishmalardan foydalanmasdan butunlay tasavvur qilib bo'lmaydi. Bir so'z bilan aytganda, temir almashtirib bo'lmaydigan, ammo ayni paytda foydalanish mumkin bo'lgan va nisbatan arzon metall bo'lib, u o'zining qotishmalarining bir qismi sifatida deyarli cheksiz qo'llanish doirasiga ega.

Temirning tibbiyotda qo'llanilishi

Ma'lumki, har bir katta yoshli odamda 4 grammgacha temir mavjud. Ushbu element tananing ishlashi, xususan, sog'liq uchun juda muhimdir. qon aylanish tizimi(qizil qon hujayralarida gemoglobin). Temir tanqisligi kamqonligi rivojlanishining oldini olish uchun Fe darajasini oshirishi mumkin bo'lgan ko'plab temirga asoslangan dorilar mavjud.

Temir sayyorani "kosmik hujumlardan" himoya qilishini bilasizmi? Ushbu elementning ulkan to'planishi tufayli Yerning magnit maydoni hosil bo'ladi. Ekran kabi maydon uni asteroidlardan himoya qiladi...

Temir nafaqat bunday global narsalarda, balki bizda ham rol o'ynaydi kundalik hayot: po'lat va ko'pchilik qotishmalar aynan shu element asosida yaratilgan. Shunday qilib, vilkalar pichoqlaridan tortib, mashinalargacha, mikroelektronikagacha bo'lgan hamma narsa apparatsiz ishlay olmaydi.

Va nihoyat, bizning hayotimiz usiz imkonsiz bo'lar edi, chunki bu mineral gemoglobinning bir qismi - qizil qon hujayralari tarkibiga kiradi, buning natijasida to'qimalar kisloroddan foydalanishga qodir. Bu ajoyib element ko'proq foydali xususiyatlarni yashiradi. Ushbu maqolada temirning sog'lig'imiz uchun vazifalari haqida ko'proq o'qing.

Mahsulotlardagi temir miqdori (100 g uchun):

Jigar 10-20 mg
Xamirturush 18 mg
Dengiz karam 16 mg
Yasmiq 12 mg
Karabuğday 8,2 mg
Sarig'i 7,2 mg
Quyon 4,4 mg
Qora ikra 2,5 mg

Temir nima?

Bu metall. Organlar va to'qimalarda temir taxminan 3-5 grammda mavjud. Bu juda ko'p emas, lekin bunday kichik doz tananing mavjudligini muvaffaqiyatli davom ettirishi uchun etarli. Barcha temirning beshdan to'rt qismi gemoglobinda, qolgan qismi butun tanada tarqalib, jigar, mushaklar, suyaklar va boshqalarda tarqaladi. Ichki temirning bir qismi fermentlar tarkibiga kiradi.

Vaqt o'tishi bilan mineralning tabiiy yo'qolishi sodir bo'ladi va shuning uchun odam temirning ba'zi dozalarini doimiy ravishda ta'minlashga muhtoj. Ayollarda siydik va terda yo'qoladi, temir iste'moli ham hayz paytida oylik yo'qotishlar bilan bog'liq.

Temirga boy ovqatlar

Element tabiatda shu qadar keng tarqalganki, temir ko'pchilik ovqatlarda mavjud. Eng yaxshi manbalar hayvonlar - go'sht va jigardir. Ularda temir eng hazm bo'ladigan shaklda bo'ladi. Odatda o'simlik ovqatlarida hayvonlarning oziq-ovqatlariga qaraganda kamroq bo'ladi, ammo bu mineralning muhim manbai hamdir. U tsitrus mevalari, anorlar, lavlagi, grechka, dukkaklilar, yong'oqlar, qovoq, olma, dengiz o'tlari va xurmolarda mavjud.

Kundalik temirga bo'lgan ehtiyoj

Qoida tariqasida, erkaklar ayollarga qaraganda vitaminlar va minerallarga ko'proq ehtiyoj sezadilar, ammo bu holda bunday emas: ayollarga temirning yuqori dozalari kerak. Ularga 18 mg mineral kerak, erkaklar esa taxminan 10 mg. Bolalar uchun norma turli manbalarga ko'ra aniq belgilanmagan, u 4 dan 15 mg gacha bo'lishi mumkin;

Temirga bo'lgan ehtiyojning ortishi

Temirga bo'lgan ehtiyojning ortishi quyidagi odamlar guruhlariga xosdir:

Hayz ko'rishdan keyingi davrda ayollar. Qon yo'qotish, hatto kichik bo'lsa ham, qondagi gemoglobin tarkibini qoplashni talab qiladi.
. Homilador va emizikli. Homiladorlik davrida xomilalik tanani qurish uchun temirning sezilarli iste'moli amalga oshiriladi va emizikli onalar temirni bolani boqish uchun sarflaydi (u ona sutiga o'tadi). Har ikkinchi homilador ayolda temir tanqisligi belgilari namoyon bo'ladi, bu kelajakdagi onalarda ushbu elementga bo'lgan ehtiyojning sezilarli darajada oshishini ko'rsatadi.
. Jarohatlar, qon yo'qotish, jiddiy jarrohlik operatsiyalaridan keyin.

Temir juda qimmatli element hisoblanadi. Shu munosabat bilan, tana uni qayta ishlatishni o'rgandi. Qadimgi qizil qon hujayralarini tabiiy ravishda yo'q qilish paytida maxsus tashuvchi oqsillar bo'shatilgan temirni ushlab, uni gematopoetik organlarga olib boradi va u erda yana ishlatiladi.

Biroq, mineralning yo'qolishi hali ham juda katta, shuning uchun ko'p odamlar kundalik hayotda qo'shimcha temir qo'shimchalarini talab qiladi. Agar siz ushbu elementga bo'lgan ehtiyojni oshirsangiz, ushbu elementni o'z ichiga olgan oziq-ovqat qo'shimchalarini olishni boshlashingiz kerak.

Oziq-ovqatlardan temirning so'rilishi

Ideal sharoitlarda ham, yutilgan temirning 10% dan ko'prog'i ovqatdan so'rilmaydi. Bu ko'rsatkichni yanada kamaytiradigan bir qator omillar mavjud. Shu bilan birga, mineralning so'rilishini oshiradigan ma'lum omillar mavjud. Temirning so'rilish darajasini nima aniqlaydi?

1. Manba. Hayvonot mahsulotlari tarkibida oson so'riladigan ikki valentli shaklda temir mavjud. O'simliklarda u uch valentli. Uni assimilyatsiya qilish va foydalanishga topshirish uchun organizm mineralni ikki valentli shaklga qaytarish uchun energiya sarflashi kerak. Shuning uchun grechka yoki anor sharbati bilan ta'minlangan temirning ko'p qismi tanaga foyda keltirmaydi.
2. Ovqat hazm qilish tizimi salomatligi. Oshqozon sharbati, gastrit va enteritning kislotaliligi pasayganda, temirning so'rilishi sezilarli darajada kamayadi. Bu sog'lom ovqat hazm qilish trakti uchun maqbuldir.
3. Oziq-ovqat tarkibi.

4. Temir C vitamini, sabzavot va mevalarning organik kislotalari, lizin va histidin aminokislotalari, shuningdek, fruktoza va sorbitol kabi ba'zi uglevodlar ishtirokida yaxshiroq so'riladi. Shunday qilib, go'sht va jigar har doim yangi sabzavotli salat bilan birlashtirilishi kerak.

5. Temir taninlar, xun tolasi (ular temir molekulalarini «to'playdi» va ularni tanadan olib tashlaydi), fitin va oksalat kislotasi ishtirokida kamroq oson so'riladi. Bu shuni anglatadiki, agar siz ko'proq temir olishga harakat qilsangiz, dukkaklilar, otquloq, ismaloq va kepak kabi oziq-ovqatlarni tez-tez iste'mol qilmaslik tavsiya etiladi. Kaltsiy temirning juda kuchli antagonisti bo'lib, uni o'z ichiga olgan mahsulotlar (asosan sut mahsulotlari) uning so'rilishini inhibe qiladi;

Temirning biologik roli

Temirning vazifalari:

Bu gematopoez uchun ajralmas element, nafas olish pigmenti gemoglobinini shakllantirish va qizil qon hujayralarini shakllantirish uchun xom ashyo.
. Qalqonsimon gormonlar sintezi uchun muhim
. Immunitet tizimini mustahkamlaydi, tananing himoya kuchlarini oshirishga yordam beradi
. Vitamin B6, B12, B9 kabi ba'zi vitaminlarning faoliyatini yaxshilaydi
. Kobalt, marganets, mis kabi bir qator iz elementlarning ta'sirini yaxshilaydi
. Tanadagi zararli moddalarni zararsizlantirishni ta'minlaydigan fermentlarning bir qismi
. To'qimalarning nafas olish qobiliyatini ta'minlaydi va bu nafaqat shifo, balki kosmetik ta'sir ham beradi. Temirni tanaga normal qabul qilish bilan insonning terisi, sochlari va tirnoqlari yaxshi holatda qoladi.
. Ortiqcha ishlash va surunkali charchoqdan himoya qiladi
. bor katta qiymat asab tizimining faoliyatida.

Temir tanqisligi belgilari

Mineralning etishmasligi va muntazam ravishda temir qo'shimchasiga bo'lgan ehtiyoj juda keng tarqalgan. Tanadagi elementlarning etishmasligining birinchi va asosiy belgisi anemiya hisoblanadi.

Qizil qon tanachalari sonining kamayishi va qondagi gemoglobin darajasi quyidagi alomatlarga olib keladi: zaiflik, tez charchash, jismoniy faoliyatning beqarorligi, ich qotishi yoki diareya, ishtahaning va ta'mning buzilishi, uyquchanlik va sovuqlik. ekstremitalar, oqargan va quruq teri, tirnoqlarning yomonlashishi, soch to'kilishi, immunitetning zaiflashishi va boshqalar. Ko'pincha bu belgilar tanadagi temir tanqisligi haqida taxmin qilish imkonini beradi. Odam shifokorga boradi, tekshiriladi va anemiya aniqlanadi.

Ortiqcha temirning belgilari

Yuqori konsentratsiyali temirni o'z ichiga olgan oziq-ovqatlarni iste'mol qilganda ham, temir ortiqcha bo'lmaydi. Buning sababi shundaki, organizm ortiqcha mineral birikmalarni mustaqil ravishda "filtrlaydi" va kerakli darajada temirni oladi.

Dorilar bilan ta'minlangan temirning o'ta yuqori dozalariga qarshi turish unga ancha qiyin. Agar temir o'z ichiga olgan mahsulotlar va ozuqaviy qo'shimchalar juda intensiv ishlatilsa, zaharlanish paydo bo'lishi mumkin. Bu qusish, bosh og'rig'i, axlat buzilishi va boshqa alomatlar bilan o'zini his qiladi.

Haddan tashqari temir gemokromatoz deb ataladigan kam uchraydigan holatda ham kuzatiladi. Ushbu kasallik bilan tanada temirning patologik to'planishi sodir bo'ladi, bu jigar va boshqa organlarning jiddiy buzilishlari bilan namoyon bo'ladi.

Oziq-ovqatlardagi temir miqdoriga ta'sir qiluvchi omillar

Agar uzoq vaqt mahsulotlarni pazandalik qayta ishlashni amalga oshiring, ulardagi hazm bo'ladigan temir miqdori kamayadi, chunki u so'rilishi mumkin bo'lmagan shaklga aylanadi. Shuning uchun, agar siz go'sht yoki jigar sotib olsangiz, mahsulotlarni tanlang eng yuqori sifat, bu juda qattiq bo'lmaydi va uzoq vaqt davomida qaynatish yoki qovurish kerak bo'lmaydi.

Temir kimyoviy element hisoblanadi

1. Temirning davriy sistemadagi o‘rni kimyoviy elementlar va uning atomining tuzilishi

Temir d elementidir VIII guruh; seriya raqami - 26; atom massasi Ar(Fe ) = 56; atom tarkibi: 26 proton; 30 - neytronlar; 26 - elektronlar.

Atom tuzilishi diagrammasi:

Elektron formula: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2

Metall o'rtacha faollik, kamaytiruvchi vosita:

Fe 0 -2 e - → Fe +2 , qaytaruvchi vosita oksidlanadi

Fe 0 -3 e - → Fe +3 , qaytaruvchi vosita oksidlanadi

Asosiy oksidlanish darajalari: +2, +3

2. Temirning tarqalishi

Temir tabiatdagi eng keng tarqalgan elementlardan biridir . IN er qobig'i uning massa ulushi 5,1% ni tashkil etadi, bu ko'rsatkich bo'yicha kislorod, kremniy va alyuminiydan keyin ikkinchi o'rinda turadi. Ko'p temir osmon jismlarida ham topiladi, bu spektral tahlil bilan aniqlanadi. Luna avtomatik stantsiyasi tomonidan etkazib berilgan oy tuprog'i namunalarida temir oksidlanmagan holatda topilgan.

Temir rudalari Yerda ancha keng tarqalgan. Uralsdagi tog'larning nomlari o'zlari uchun gapiradi: Vysokaya, Magnitnaya, Jeleznaya. Agrokimyogarlar tuproqda temir birikmalarini topadilar.

Temir ko'pchilik jinslarning tarkibiy qismidir. Temir olish uchun tarkibida 30-70% va undan ortiq temir rudalari ishlatiladi.

Asosiy temir rudalari :

magnetit(magnit temir rudasi) - Fe3O4 72% temirni o'z ichiga oladi, ustida konlar topiladi Janubiy Ural, Kursk magnit anomaliyasi:

gematit(temir porlashi, qon toshi) - Fe2O3 65% gacha temir o'z ichiga oladi, bunday konlar Krivoy Rog viloyatida joylashgan:

limonit(jigarrang temir rudasi) - Fe 2 O 3* nH 2 O 60% gacha temir o'z ichiga oladi, konlar Qrimda topilgan:

pirit(oltingugurtli pirit, temir pirit, mushuk oltin) - FeS 2 taxminan 47% temirni o'z ichiga oladi, konlar Uralsda topilgan.

3. Temirning odam va o’simliklar hayotidagi o’rni

Biokimyogarlar temirning o'simliklar, hayvonlar va odamlar hayotidagi muhim rolini aniqladilar. Juda murakkab binoning bir qismi bo'lish organik birikma, gemoglobin deb ataladigan temir bu moddaning qizil rangini aniqlaydi, bu esa o'z navbatida inson va hayvonlarning qonining rangini belgilaydi. Voyaga etgan organizmda 3 g sof temir mavjud bo'lib, uning 75% gemoglobinning bir qismidir. Gemoglobinning asosiy roli kislorodni o'pkadan to'qimalarga va teskari yo'nalishda - CO 2 ni tashishdir.

O'simliklar ham temirga muhtoj. U sitoplazmaning bir qismi bo'lib, fotosintez jarayonida ishtirok etadi. Temir o'z ichiga olmaydigan substratda o'stirilgan o'simliklar oq barglarga ega. Substratga temirning kichik qo'shilishi va ular yashil rangga aylanadi. Bundan tashqari, oq choyshabni temir o'z ichiga olgan tuz eritmasi bilan surtishga arziydi va tez orada surtilgan joy yashil rangga aylanadi.

Shunday qilib, xuddi shu sababga ko'ra - sharbatlar va to'qimalarda temir mavjudligi - o'simliklarning barglari quvnoq yashil rangga aylanadi va odamning yonoqlari qizarib ketadi.

4. Temirning fizik xususiyatlari.

Temir kumushsimon oq metall bo'lib, erish nuqtasi 1539 o C. U juda egiluvchan, shuning uchun uni osonlik bilan qayta ishlanadi, zarb qilinadi, prokatlanadi, shtamplanadi. Temir magnitlanish va demagnetizatsiya qilish qobiliyatiga ega, shuning uchun u turli elektr mashinalari va qurilmalarida elektromagnit yadro sifatida ishlatiladi. Unga termal va mexanik usullar bilan, masalan, qotib qolish va rulon orqali katta kuch va qattiqlik berilishi mumkin.

Kimyoviy toza va texnik jihatdan toza temir bor. Texnik jihatdan sof temir asosan kam uglerodli po'latdir, uning tarkibida 0,02-0,04% uglerod, hatto kamroq kislorod, oltingugurt, azot va fosfor mavjud. Kimyoviy toza temir tarkibida 0,01% dan kam aralashmalar mavjud. Kimyoviy toza temir - kumushrang-kulrang, yaltiroq, ko'rinish platinaga juda o'xshash metall. Kimyoviy toza temir korroziyaga chidamli va kislotalarga yaxshi qarshilik ko'rsatadi. Biroq, arzimas miqdordagi iflosliklar uni bu qimmatbaho xususiyatlardan mahrum qiladi.

5. Temir olish

Ko'mir yoki uglerod oksidi (II), shuningdek vodorod bilan oksidlarni kamaytirish:

FeO + C = Fe + CO

Fe 2 O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO 2

Fe 2 O 3 + 3H 2 = 2Fe + 3H 2 O

Tajriba "Aluminotermiya bilan temir ishlab chiqarish"

6. Kimyoviy xossalari bez

Ikkilamchi kichik guruh elementi sifatida temir bir nechta oksidlanish darajasini ko'rsatishi mumkin. Biz faqat temir +2 va +3 oksidlanish darajasini ko'rsatadigan birikmalarni ko'rib chiqamiz. Shunday qilib, temirning ikki va uch valentli birikmalar qatoriga ega ekanligini aytishimiz mumkin.

1) Havoda temir namlik (zang) borligida oson oksidlanadi:

4Fe + 3O 2 + 6H 2 O = 4Fe(OH) 3

2) Issiq temir sim kislorodda yonib, shkala - temir oksidi (II,III) - qora moddani hosil qiladi:

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

Cnam havoda kislorod hosil bo'ladi Fe 2 O 3 * nH 2 O

Tajriba "Temirning kislorod bilan o'zaro ta'siri"

3) Yuqori haroratlarda (700–900°C) temir suv bugʻi bilan reaksiyaga kirishadi:

3Fe + 4H 2 O t˚C → Fe 3 O 4 + 4H 2

4) Temir qizdirilganda metall bo'lmaganlar bilan reaksiyaga kirishadi:

Fe + S t˚C → FeS

5) Temir oddiy sharoitda xlorid va suyultirilgan sulfat kislotalarda oson eriydi:

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2

Fe + H 2 SO 4 (dil.) = FeSO 4 + H 2

6) Temir konsentrlangan oksidlovchi kislotalarda faqat qizdirilganda eriydi

2Fe + 6H 2 SO 4 (kons. .) t˚C → Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Fe + 6HNO 3 (kons. .) t˚C → Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 OTemir (III)

7. Temirdan foydalanish.

Dunyoda ishlab chiqarilgan temirning asosiy qismi quyma temir va po'lat - temirning uglerod va boshqa metallar bilan qotishmalarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Quyma dazmollarda taxminan 4% uglerod mavjud. Cheliklarda 1,4% dan kam uglerod mavjud.

Quyma dazmollar turli xil to'qimalarni ishlab chiqarish uchun zarur - og'ir mashina ramkalari va boshqalar.

Quyma temir mahsulotlari

Cheliklardan turli xil mashinalar yasashda foydalaniladi qurilish materiallari, nurlar, choyshablar, prokatlar, relslar, asboblar va boshqa ko'plab mahsulotlar. Har xil turdagi po'latlarni ishlab chiqarish uchun turli metallar bo'lgan qotishma qo'shimchalar qo'llaniladi: M.

Simulyator № 2 - Genetik seriyali Fe 3+

Simulyator No 3 - Temirning oddiy va murakkab moddalar bilan reaksiyalari tenglamalari

Birlashtirish uchun vazifalar

№ 1. Qaytaruvchi sifatida foydalanib, uning Fe 2 O 3 va Fe 3 O 4 oksidlaridan temir hosil qilish reaksiya tenglamalarini yozing:
a) vodorod;
b) alyuminiy;
v) uglerod oksidi (II).
Har bir reaksiya uchun elektron balans yarating.

№ 2. Sxema bo'yicha transformatsiyalarni amalga oshiring:
Fe 2 O 3 -> Fe - +H2O, t -> X - +CO, t -> Y - +HCl ->Z
X, Y, Z mahsulotlarni nomlang?

Ushbu maqolada temir, uning kimyoviy va fizik xususiyatlari haqida so'z boradi. Ular temirni tashish usulini, uni saqlash, ishlab chiqarish, eritish va hokazo sharoitlarini aniqlash uchun katta ahamiyatga ega.

Temir eng mashhur metallardan biridir. Ammo ko'pincha bu uning qotishmasini qandaydir aralashmalar, masalan, uglerod deb atashadi. Bu metallning egiluvchanligi va yumshoqligini saqlashga yordam beradi. Bunday tarkibdagi ko'rsatkich toza metall, uglerod va aralashmalar miqdori bo'ladi.

Po'lat eritish uchun metallizatsiya usuli qo'llaniladi, bu mahsulotning eroziya, korroziya va eskirish kabi tashqi ta'sirlarga chidamli bo'lishiga yordam beradi. Bunday holda, qo'shimcha aralashmalarning tarkibi o'zgarishi mumkin.

Uglerod

Qotishma tarkibidagi uglerod miqdori 0,2% dan 10% gacha bo'lishi mumkin. Bu temirni qayta tiklash usuliga bog'liq. Bundan tashqari, metallizatsiya miqdori va darajasi juda katta farq qilishi mumkin. Gazni qayta tiklash jarayonlarida filamentli uglerod gaz fazasidan temir yuzasiga yotqiziladi. Ammo reaktsiya to'liq tugallanmagan va metallizatsiya qilingan mahsulot yuzasida va teshiklarida ugleroddan kuyik hosil bo'lgan.

Fosfor

Temirning to'g'ridan-to'g'ri qaytarilishi jarayonida fosfor miqdori kamaymaydi va metallizatsiya paytida uning tarkibining foizi xom ashyo tarkibidagi miqdoriga teng bo'ladi. Buni kamaytirish jarayoni uchun ishlatiladigan rudani to'liq boyitish orqali kamaytirish mumkin. Bundan tashqari, fosfor va temirning nisbati temir ulushining oshishiga bog'liq bo'lib, bu fosfor tarkibining foizini pasayishiga olib keladi. Ko'pgina formulalarda u 0,010-0,020%, kamdan-kam hollarda 0,030% ni tashkil qiladi.

Oltingugurt

Temirni to'g'ridan-to'g'ri pasaytirish uchun xom ashyo ko'pincha to'kilmagan granulalardir, chunki oltingugurtning ko'p qismi oksidlovchi qovurish orqali chiqariladi va oltingugurtning asosiy manbasini qaytaruvchi vosita sifatida qoldiradi.

Dastlabki qattiq qaytaruvchi vosita bilan metalllashtirilgan materialdagi oltingugurt miqdori yuqori bo'lishi mumkin. Keyin uni kamaytirishga ohaktosh va dolomit qo'shish orqali erishish mumkin.

Gazni qaytaruvchi vosita bo'lsa, chiqish oltingugurtning past foiziga ega, 0,003 gacha bo'lgan mahsulotdir.

Azot va vodorod

Azot rudada oz miqdorda bo'ladi, bu uning metalllashtirilgan materiallardagi kichik foizini 0,003% gacha belgilaydi. Vodorod miqdori 150 kubometrga etadi. 100 gramm uchun sm, po'latda esa uning foizi hurda eritish bilan bir xil.

Rangli metallar

Rangli metallar, ya'ni nikel, xrom, qo'rg'oshin, mis miqdori to'g'ridan-to'g'ri qisqartirilgan temir tarkibiga ega va xom ashyoning tozaligi tufayli ko'pincha past bo'ladi. Shimgichli temirning bu ko'rsatkichini quyma temir bilan solishtirish mumkin. Faqatgina farq shundaki, quyma temirda xrom kamaytirilgan shaklda mavjud.

Titan, xrom, vanadiy oksidlar tarkibida metalllashtirilgan granulalarda uchraydi. Eritma jarayonida ularni cürufdan qaytarib olishning oldini olish imkoniyatini tashkil qilish juda oddiy. Bu titan, xrom va, ehtimol, marganetsning kam foizini o'z ichiga olgan metallni olish imkonini beradi.

Temir, uning tarkibi qalay, qo'rg'oshin, rux va boshqa rangli metallarni o'z ichiga oladi va kichik va barqaror foizda, qachon hosil bo'ladi. oksidlanish jarayoni pelletni qovurish, to'g'ridan-to'g'ri temirni kamaytirish va eritish. Bularning barchasi rudada bu metallarning oz miqdordagi aralashmalari, shuningdek, ularning qisman olib tashlanishi bilan bog'liq.

Metalllashtirish va eritish jarayonida sinkni olib tashlash mumkinligi aniqlandi. Qo'rg'oshin kuydirish va kamaytirish jarayonida bug'lanadi, lekin kichik darajada, va asosiy narsa eritish jarayonidir. Kalay, surma kabi, tarkibi pastligi sababli kompozitsiyadan olib tashlash qiyin, hatto metallga aylanadi. Laboratoriya tadqiqotlari shuni ko'rsatdiki, qanday temirdan yasalganligi aralashmalar sifatida rangli metallarning miqdori bilan belgilanadi. Ularning ulushi nikel, xrom va mis o'z ichiga olgan po'latda ham 0,01 dan kam, qalay, qo'rg'oshin, mishyak, surma va ruxli kompozitsiyalarda 0,001 dan kam.

Temir - to'rtinchi davrning sakkizinchi guruhining ikkilamchi kichik guruhining elementi davriy jadval D.I.Mendeleyevning kimyoviy elementlari atom raqami 26. Fe belgisi bilan ko'rsatilgan (lat. Ferrum). Er qobig'idagi eng keng tarqalgan metallardan biri (alyuminiydan keyin ikkinchi o'rin). O'rtacha faollikdagi metall, qaytaruvchi vosita.

Asosiy oksidlanish darajalari - +2, +3

Oddiy temir moddasi yuqori kimyoviy reaktivlikka ega bo'lgan egiluvchan kumush-oq metalldir: temir tezda korroziyaga uchraydi. yuqori haroratlar ah yoki havoda yuqori namlik bilan. IN toza kislorod temir yonadi va nozik dispers holatda u havoda o'z-o'zidan yonadi.

Oddiy moddaning kimyoviy xossalari - temir:

Kislorodda zanglash va yonish

1) Havoda temir namlik (zang) borligida oson oksidlanadi:

4Fe + 3O 2 + 6H 2 O → 4Fe(OH) 3

Issiq temir sim kislorodda yonib, shkala hosil qiladi - temir oksidi (II, III):

3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4

3Fe+2O 2 →(Fe II Fe 2 III)O 4 (160 °C)

2) Yuqori haroratlarda (700–900°C) temir suv bugʻi bilan reaksiyaga kirishadi:

3Fe + 4H 2 O – t° → Fe 3 O 4 + 4H 2

3) Temir qizdirilganda metall bo'lmaganlar bilan reaksiyaga kirishadi:

2Fe+3Cl 2 →2FeCl 3 (200 °C)

Fe + S – t° → FeS (600 °C)

Fe+2S → Fe +2 (S 2 -1) (700°C)

4) Kuchlanish qatorida u vodorodning chap tomonida joylashgan, suyultirilgan kislotalar HCl va H 2 SO 4 bilan reaksiyaga kirishadi va temir (II) tuzlari hosil bo‘ladi va vodorod ajralib chiqadi:

Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 (reaktsiyalar havoga kirmasdan amalga oshiriladi, aks holda Fe +2 kislorod bilan asta-sekin Fe +3 ga aylanadi)

Fe + H 2 SO 4 (suyultirilgan) → FeSO 4 + H 2

Konsentrlangan oksidlovchi kislotalarda temir faqat qizdirilganda eriydi, u darhol Fe 3+ kationiga aylanadi;

2Fe + 6H 2 SO 4 (konk.) – t° → Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O

Fe + 6HNO 3 (konk.) – t° → Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

(sovuqda konsentrlangan azot va sulfat kislota passivlashtirish

Mis sulfatning mavimsi eritmasiga botirilgan temir tirnoq asta-sekin qizil metall mis qoplamasi bilan qoplanadi.

5) Temir o'zining o'ng tomonida joylashgan metallarni tuzlari eritmalaridan siqib chiqaradi.

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu

Temirning amfoter xossalari faqat qaynash vaqtida konsentrlangan ishqorlarda namoyon bo'ladi:

Fe + 2NaOH (50%) + 2H 2 O= Na 2 ↓+ H 2

va natriy tetragidroksoferrat (II) cho'kmasi hosil bo'ladi.

Texnik jihozlar- temir va uglerod qotishmalari: quyma temir tarkibida 2,06-6,67% C, po'lat 0,02-2,06% C, boshqa tabiiy aralashmalar (S, P, Si) va sun'iy ravishda kiritilgan maxsus qo'shimchalar (Mn, Ni, Cr) ko'pincha mavjud bo'lib, ular temir qotishmalariga texnik foydali xususiyatlarni beradi - qattiqlik, issiqlik va korroziyaga chidamlilik, egiluvchanlik va boshqalar. . .

Yuqori o'choqli temir ishlab chiqarish jarayoni

Yuqori pechda quyma temir ishlab chiqarish jarayoni quyidagi bosqichlardan iborat:

a) sulfidli va karbonatli rudalarni tayyorlash (qovurish) - oksidli rudaga aylantirish:

FeS 2 →Fe 2 O 3 (O 2,800°C, -SO 2) FeCO 3 →Fe 2 O 3 (O 2,500-600°C, -CO 2)

b) koksning issiq portlash bilan yonishi:

C (koks) + O 2 (havo) → CO 2 (600-700 ° C) CO 2 + C (koks) ⇌ 2 CO (700-1000 ° C)

c) oksid rudasini uglerod oksidi CO bilan ketma-ket kamaytirish:

Fe2O3 →(CO)(Fe II Fe 2 III) O 4 →(CO) FeO →(CO) Fe

d) temirni karburizatsiya qilish (6,67% C gacha) va cho'yanni eritish:

Fe (t ) →(C(koks)900-1200°C) Fe (suyuqlik) (quyma temir, erish nuqtasi 1145 ° C)

Cho'yanda doimo sementit Fe 2 C va don shaklida grafit mavjud.

Chelik ishlab chiqarish

Cho'yanni po'latga aylantirish maxsus pechlarda (konvertor, o'choq, elektr) amalga oshiriladi, ular isitish usulida farqlanadi; jarayon harorati 1700-2000 ° S. Kislorod bilan boyitilgan havoni puflash ortiqcha uglerodning, shuningdek, oltingugurt, fosfor va kremniyning quyma temirdan oksidlar shaklida yonib ketishiga olib keladi. Bunday holda, oksidlar chiqindi gazlar (CO 2, SO 2) shaklida ushlanadi yoki oson ajratilgan cürufga - Ca 3 (PO 4) 2 va CaSiO 3 aralashmasiga bog'lanadi. Maxsus po'latlarni ishlab chiqarish uchun o'choqqa boshqa metallarning qotishma qo'shimchalari kiritiladi.

Kvitansiya sanoatda sof temir - temir tuzlari eritmasini elektroliz qilish, masalan:

FeSl 2 → Fe↓ + Sl 2 (90°S) (elektroliz)

(boshqalar ham bor maxsus usullar, shu jumladan temir oksidlarini vodorod bilan kamaytirish).

Sof temir maxsus qotishmalar ishlab chiqarishda, elektromagnit va transformator yadrolarini ishlab chiqarishda, quyma temirdan quyma va po'lat ishlab chiqarishda, po'latdan - konstruktiv va asbob-uskunalar, shu jumladan aşınmaya, issiqlikka va korroziyaga chidamli materiallar sifatida ishlatiladi. birlar.

Temir (II) oksidi F EO . Asosiy xususiyatlarning ustunligi yuqori bo'lgan amfoter oksid. Qora, ion tuzilishga ega Fe 2+ O 2- . Qizdirilganda u avval parchalanadi, keyin yana hosil bo'ladi. Temir havoda yonganda hosil bo'lmaydi. Suv bilan reaksiyaga kirishmaydi. Kislotalar bilan parchalanadi, ishqorlar bilan birlashadi. Nam havoda sekin oksidlanadi. Vodorod va koks bilan kamayadi. Temir eritishning yuqori o'choq jarayonida ishtirok etadi. U keramika va mineral bo'yoqlarning tarkibiy qismi sifatida ishlatiladi. Eng muhim reaksiyalar tenglamalari:

4FeO ⇌(Fe II Fe 2 III) + Fe (560-700 °C, 900-1000 °C)

FeO + 2HC1 (suyultirilgan) = FeC1 2 + H 2 O

FeO + 4HNO 3 (kons.) = Fe(NO 3) 3 +NO 2 + 2H 2 O

FeO + 4NaOH = 2H 2 O + Na 4FeO3 (qizil.) trioksoferrat (II)(400-500 °C)

FeO + H 2 =H 2 O + Fe (qo‘shimcha toza) (350°C)

FeO + C (koks) = Fe + CO (1000 ° C dan yuqori)

FeO + CO = Fe + CO 2 (900 ° C)

4FeO + 2H 2 O (namlik) + O 2 (havo) →4FeO(OH) (t)

6FeO + O 2 = 2(Fe II Fe 2 III) O 4 (300-500°C)

Kvitansiya V laboratoriyalar: havo kirishisiz temir (II) birikmalarining termal parchalanishi:

Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O (150-200 °C)

FeCO3 = FeO + CO 2 (490-550 °C)

Diiron (III) oksidi - temir ( II ) ( Fe II Fe 2 III)O 4 . Ikki oksid. Qora, ion tuzilishga ega Fe 2+ (Fe 3+) 2 (O 2-) 4. Yuqori haroratgacha termal barqaror. Suv bilan reaksiyaga kirishmaydi. Kislotalar bilan parchalanadi. Vodorod, issiq temir bilan kamayadi. Cho'yan ishlab chiqarishning yuqori o'choq jarayonida ishtirok etadi. Mineral bo'yoqlarning tarkibiy qismi sifatida ishlatiladi ( temir qo'rg'oshin), keramika, rangli tsement. Po'lat buyumlar sirtini maxsus oksidlanish mahsuloti ( qorayish, ko'karish). Tarkibi temir ustidagi jigarrang zang va quyuq shkalaga mos keladi. Yalpi formula Fe 3 O 4 dan foydalanish tavsiya etilmaydi. Eng muhim reaksiyalar tenglamalari:

2(Fe II Fe 2 III)O 4 = 6FeO + O 2 (1538 °C dan yuqori)

(Fe II Fe 2 III) O 4 + 8NS1 (dil.) = FeS1 2 + 2FeS1 3 + 4N 2 O

(Fe II Fe 2 III) O 4 +10HNO 3 (konk.) = 3Fe(NO 3) 3 + NO 2 + 5H 2 O

(Fe II Fe 2 III) O 4 + O 2 (havo) = 6 Fe 2 O 3 (450-600 ° S)

(Fe II Fe 2 III)O 4 + 4H 2 = 4H 2 O + 3Fe (qoʻshimcha toza, 1000 °C)

(Fe II Fe 2 III) O 4 + CO = 3 FeO + CO 2 (500-800 ° S)

(Fe II Fe 2 III)O4 + Fe ⇌4FeO (900-1000 °C, 560-700 °C)

Kvitansiya: temirning havoda yonishi (qarang).

magnetit.

Temir (III) oksidi F e 2 O 3 . Asosiy xossalari ustun bo'lgan amfoter oksid. Qizil-jigarrang, ion tuzilishga ega (Fe 3+) 2 (O 2-) 3. Yuqori haroratgacha termal barqaror. Temir havoda yonganda hosil bo'lmaydi. Suv bilan reaksiyaga kirishmaydi, jigarrang amorf gidrat Fe 2 O 3 nH 2 O eritmasidan cho'kma kislotalar va ishqorlar bilan sekin reaksiyaga kirishadi. Uglerod oksidi, eritilgan temir bilan kamayadi. Boshqa metallarning oksidlari bilan birikadi va qo'sh oksidlarni hosil qiladi - shpinellar(texnik mahsulotlar ferritlar deb ataladi). Domna jarayonida choʻyan eritishda xom ashyo, ammiak ishlab chiqarishda katalizator, keramika komponenti, rangli sement va mineral boʻyoqlar, poʻlat konstruksiyalarni termit bilan payvandlashda, tovush tashuvchisi sifatida ishlatiladi. va magnit lentalarda tasvir, po'lat va shisha uchun polishing agenti sifatida.

Eng muhim reaksiyalar tenglamalari:

6Fe 2 O 3 = 4(Fe II Fe 2 III)O 4 +O 2 (1200-1300 °C)

Fe 2 O 3 + 6NS1 (dil.) →2FeS1 3 + ZN 2 O (t) (600°S,r)

Fe 2 O 3 + 2NaOH (konk.) →H 2 O+ 2 NAFeO 2 (qizil)dioksoferrat (III)

Fe 2 O 3 + MO = (M II Fe 2 II I) O 4 (M = Cu, Mn, Fe, Ni, Zn)

Fe 2 O 3 + ZN 2 = ZN 2 O+ 2Fe (qo'shimcha toza, 1050-1100 ° S)

Fe 2 O 3 + Fe = 3FeO (900 °C)

3Fe 2 O 3 + CO = 2(Fe II Fe 2 III)O 4 + CO 2 (400-600 °C)

Kvitansiya laboratoriyada - temir (III) tuzlarining havoda termal parchalanishi:

Fe 2 (SO 4) 3 = Fe 2 O 3 + 3SO 3 (500-700 °C)

4(Fe(NO 3) 3 9 H 2 O) = 2Fe a O 3 + 12NO 2 + 3O 2 + 36H 2 O (600-700 °C)

Tabiatda - temir oksidi rudalari gematit Fe 2 O 3 va limonit Fe 2 O 3 nH 2 O

Temir (II) gidroksid F e(OH) 2 . Amfoter gidroksid asosiy xususiyatlarning ustunligi bilan. Oq (ba'zan yashil rangga ega), Fe-OH aloqalari asosan kovalentdir. Termal jihatdan beqaror. Havoda oson oksidlanadi, ayniqsa nam (qorayadi). Suvda erimaydi. Suyultirilgan kislotalar va konsentrlangan ishqorlar bilan reaksiyaga kirishadi. Oddiy reduktor. Temirni zanglashda oraliq mahsulot. U temir-nikel batareyalarining faol massasini ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

Eng muhim reaksiyalar tenglamalari:

Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O (150-200 °C, atm.N 2)

Fe(OH) 2 + 2HC1 (dil.) = FeC1 2 + 2H 2 O

Fe(OH) 2 + 2NaOH (> 50%) = Na 2 ↓ (koʻk-yashil) (qaynoq)

4Fe(OH) 2 (suspenziya) + O 2 (havo) →4FeO(OH)↓ + 2H 2 O (t)

2Fe(OH) 2 (suspenziya) +H 2 O 2 (suyultirilgan) = 2FeO(OH)↓ + 2H 2 O

Fe(OH) 2 + KNO 3 (konk.) = FeO(OH)↓ + NO+ KOH (60 °C)

Kvitansiya: inert atmosferada gidroksidi yoki ammiak gidrat bilan eritmadan cho'kma:

Fe 2+ + 2OH (dil.) = Fe(OH) 2 ↓

Fe 2+ + 2 (NH 3 H 2 O) = Fe(OH) 2 ↓+ 2NH 4

Temir metagidroksidi F eO(OH). Asosiy xossalari ustun bo'lgan amfoter gidroksid. Ochiq jigarrang, Fe - O va Fe - OH bog'lanishlari asosan kovalentdir. Qizdirilganda u erimasdan parchalanadi. Suvda erimaydi. Eritmadan jigarrang amorf poligidrat Fe 2 O 3 nH 2 O ko'rinishida cho'kma hosil bo'ladi, u suyultirilgan holda saqlanadi. ishqoriy eritma yoki quritganda FeO(OH) ga aylanadi. Kislotalar va qattiq ishqorlar bilan reaksiyaga kirishadi. Zaif oksidlovchi va qaytaruvchi vosita. Fe (OH) 2 bilan sinterlangan. Temirni zanglashda oraliq mahsulot. U sariq mineral bo'yoqlar va emallar uchun asos, chiqindi gazlar uchun absorber va organik sintezda katalizator sifatida ishlatiladi.

Fe (OH) 3 tarkibidagi birikma noma'lum (olinmagan).

Eng muhim reaksiyalar tenglamalari:

Fe 2 O 3. nH 2 O→( 200-250 °C, -H 2 O) FeO(OH)→( Havoda 560-700 ° C, -H2O)→Fe 2 O 3

FeO(OH) + ZNS1 (dil.) = FeC1 3 + 2H 2 O

FeO(OH)→ Fe 2 O 3 . nH 2 O-kolloid(NaOH (kons.))

FeO(OH)→ Na 3 [Fe(OH) 6 ]oq, mos ravishda Na 5 va K 4; ikkala holatda ham bir xil tarkib va ​​tuzilishga ega bo'lgan ko'k rangli mahsulot KFe III cho'kadi. Laboratoriyada bu cho'kma deyiladi Prussiya ko'k, yoki turnbull blue:

Fe 2+ + K + + 3- = KFe III ↓

Fe 3+ + K + + 4- = KFe III ↓

Boshlovchi reagentlar va reaksiya mahsulotlarining kimyoviy nomlari:

K 3 Fe III - kaliy geksasiyanoferrat (III)

K 4 Fe III - kaliy geksasiyanoferrat (II)

KFe III - temir (III) kaliy geksasiyanoferrat (II)

Bundan tashqari, Fe 3+ ionlari uchun yaxshi reagent tiosiyanat ioni NSS - bo'lib, temir (III) u bilan birlashadi va yorqin qizil ("qonli") rang paydo bo'ladi:

Fe 3+ + 6NCS - = 3-

Ushbu reagent (masalan, KNCS tuzi shaklida) hatto ichi zang bilan qoplangan temir quvurlar orqali o'tadigan suvda temir (III) izlarini ham aniqlay oladi.