کاربرد آهن

• نویسنده:
• تاریخ:
• منبع:
• گروه: علوم تجربی

اطلاعات کلی پیرامون فلز آهن

آهن فلزی نسبتاً فراوان در جهان است و اهمیت حیاتی در زندگی حیوانات و گیاهان دارد . فلزی خالص که دارای فعالیت شیمیایی زیاد است و مخصوصاً در هوای مرطوب به سرعت زنگ می زند .

آهن دارای خواص مغناطیسی مهمی است و یکی از ترکیبات مهم سازنده زمین می باشد .

این عنصر در خورشید و انواع ستاره ها یافت می شود. این عنصر هسته پایداری دارد. آهن یکی از ترکیبات اصلی شهابسنگها می باشد که در سیدریتها و عناصر فرعی وجود دارد. هسته زمین دارای ترکیبی از 10 درصد آهن و هیدروژن دارد. این فلز چهارمین عنصر فراوان از نظر وزنی در پوسته زمین است . عمومی ترین ترکیب این عنصر هماتیت است که در داخل رسوبات سیاه سواحل و صخره های رودخانه ها یافت می شود.

آهن نقش مهمی در زندگی جانوران به علت وجود آن در همگولبین خون دارد. آهن به صورت خالص استفاده تجاری چندانی ندارد ولی وقتی با کربن و دیگر فلزات ترکیب شود مصارف زیادی دارد.

عنصر خالص آهن دارای خاصیت واکنش پذیری شیمیایی بالا است و به سرعت زنگ می زند و اکسید می شود. در هوای مرطوب و خیلی گرم این خاصیت افزایش پیدا می کند.

آهن دارای خاصیت سخت، شکننده، نسبتاً زودگداز و آلیاژها و ترکیبات مختلف آن کاربردهایی مثل فولاد دارند. آهن ورزیده شامل یک دهم درصد کربن، بادوام، چکش خوار، ذوب شونده سریع و معمولاً ساختار الیافی دارد. فولاد کربنی ترکیبی از آهن و به میزان کم منگنز و گوگرد و فسفر و سیلیسیوم می باشد

 تاریخچه :

اولین آهن شکل گرفته که توسط نوع بشر در دوره ی پیش از تاریخ مصرف شد از شهاب سنگ ها آمده بود. ذوب آهن در کوره ها در هزاره ی دوم پیش از میلاد شروع شد ، آثار مکشوفه از آهن ذوب شده از 1200-1800 پیش از میلاد در هند و در مشرق از حدود 1500 پیش از میلاد بدست آمد (که گمان می رود ناشی از ذوب آهن در آناتولی یا قفقاز بوده است). چدن برای اولین بار در حدود 550 پیش از میلاد در چین تولید شد اما در اروپا تا سال های قرون وسطا تولید نشد ، در طول دوران قرون وسطا ابزاری در اروپا کشف شد که از آهن شکل یافته از چدن با استفاده از ریخته گری زیور آلات تولید شده بودند ، برای تمام این فرآیند ها از زغال چوب به عنوان سوخت استفاده شد. فولاد اولین بار در دوران باستان تولید شد. روش های تازه ی تولید آن به وسیله ی میله های کربنیزه کردن آهن در فرآیند سیمانی کردن در قرن هفدهم بعد از میلاد ابداع شد. در انقلاب صنعتی روش های جدید تولید آهن بدون ذغال چوب ابداع شد و این روش ها بعدا در تولید فولاد مورد استفاده قرار گرفتند . در اواخر دهه ی 1850 ، هنری بسمر فرآیند جدیدی برای ساخت فولاد اختراع کرد که شامل دمیدن هوا از روی چدن مذاب برای تولید فولاد نرم بود. این فرآیند و دیگر فرآیند های ابداع شده در قرن 19 و بعد از آن منجر یه آن شد که دیگر آهن شکل یافته تولید نشود.

کاربردهــــــــــا :

کاربرد آهن از تمامی فلزات بیشتر است و 95 درصد فلزات تولید شده در سراسر جهان را تشکیل می‌دهد. قیمت ارزان و مقاومت بالای ترکیب آن استفاده از آنرا بخصوص در اتومبیلها ، بدنه کشتی‌های بزرگ و ساختمانها اجتناب ناپذیر می‌کند.فولاد معروف‌ترین آلیاژ آهن است .