Smeltepunktet for metaller i stigende rekkefølge. Jernlegeringer og deres smeltepunkt

Hvert metall eller legering har unike egenskaper, inkludert smeltepunktet. I dette tilfellet går objektet fra en tilstand til en annen, i et spesielt tilfelle blir det fra et fast stoff til en væske. For å smelte det, er det nødvendig å bringe varme til det og varme det til ønsket temperatur er nådd. I det øyeblikket det ønskede temperaturpunktet for en gitt legering er nådd, kan den fortsatt forbli i fast tilstand. Med fortsatt eksponering begynner den å smelte.

Kvikksølv har det laveste smeltepunktet - det smelter selv ved -39 ° C, wolfram har det høyeste - 3422 ° C. For legeringer (stål og andre) er det ekstremt vanskelig å bestemme det nøyaktige tallet. Alt avhenger av forholdet mellom komponentene i dem. For legeringer skrives det som et numerisk intervall.

Hvordan er prosessen

Elementer, uansett hva de er: gull, jern, støpejern, stål eller noe annet - smelter omtrent det samme. Dette skjer med ekstern eller intern oppvarming. Ekstern oppvarming utføres i en termisk ovn. For intern, resistiv oppvarming brukes, passerer en elektrisk strøm eller induksjon oppvarming i høyfrekvent elektromagnetisk felt. Virkningen er omtrent den samme.

Når oppvarming skjer, øker amplituden til termiske vibrasjoner av molekyler. vises gitter strukturelle defekter ledsaget av brudd av interatomiske bindinger. Perioden med gitterødeleggelse og akkumulering av defekter kalles smelting.

Avhengig av i hvilken grad metaller smeltes, er de delt inn i:

1. smeltbar - opptil 600 ° C: bly, sink, tinn;
2. middels smelting - fra 600 ° C til 1600 ° C: gull, kobber, aluminium, støpejern, jern og mest av alle elementer og forbindelser;
3. ildfast - fra 1600 ° C: krom, wolfram, molybden, titan.

Avhengig av hva maksimumsgraden er, velges også smelteapparatet. Den skal være jo sterkere, jo sterkere oppvarming.

Den andre viktige verdien er kokegraden. Dette er parameteren der væsker begynner å koke. Som regel er det dobbelt så høy smeltegrad. Disse verdiene er direkte proporsjonale med hverandre og gis vanligvis ved normalt trykk.

Hvis trykket øker, øker også mengden smelting. Hvis trykket synker, så synker det.

Karakteristisk bord

Metaller og legeringer - uunnværlig grunnlag for smiing, støperi, smykker og mange andre produksjonsområder. Uansett hva mesteren gjør ( gullsmykker, støpejernsgjerder, kniver av stål el kobberarmbånd), for riktig drift, må han vite temperaturene som dette eller det elementet smelter ved.

For å finne ut denne parameteren, må du se tabellen. I tabellen kan du også finne kokegraden.

Blant de mest brukte elementene i hverdagen er smeltepunktindikatorene som følger:

1. aluminium - 660 °C;
2. smeltepunkt for kobber - 1083 °C;
3. smeltepunkt for gull - 1063 ° C;
4. sølv - 960 °C;
5. tinn - 232 °C. Tinn brukes ofte til lodding, siden temperaturen på en fungerende loddebolt er bare 250–400 grader;
6. bly - 327 °C;
7. smeltepunkt for jern - 1539 ° C;
8. smeltetemperatur for stål (en legering av jern og karbon) - fra 1300 °C til 1500 °C. Det svinger avhengig av metningen av stålkomponenter;
9. smeltepunkt for støpejern (også en legering av jern og karbon) - fra 1100 ° C til 1300 ° C;
10. kvikksølv - -38,9 °C.

Som det fremgår av denne delen av tabellen, er det mest smeltbare metallet kvikksølv, som allerede er i flytende tilstand ved positive temperaturer.

Kokegraden av alle disse elementene er nesten to ganger, og noen ganger til og med høyere enn graden av smelting. For eksempel, for gull er det 2660 ° C, for aluminium -2519°C, for jern - 2900 ° C, for kobber - 2580 ° C, for kvikksølv - 356,73 ° C.

For legeringer som stål, støpejern og andre metaller er beregningen omtrent den samme og avhenger av forholdet mellom komponenter i legeringen.

Det maksimale kokepunktet for metaller er rhenium -5596°C. Det høyeste kokepunktet er i de mest ildfaste materialene.

Det er tabeller som også indikerer tetthet av metaller. Det letteste metallet er litium, det tyngste er osmium. Osmium har høyere tetthet enn uran og plutonium sett ved romtemperatur. Lettmetaller inkluderer: magnesium, aluminium, titan. Tungmetaller inkluderer de vanligste metallene: jern, kobber, sink, tinn og mange andre. Den siste gruppen er svært tungmetaller, disse inkluderer: wolfram, gull, bly og andre.

En annen indikator som finnes i tabellene er termisk ledningsevne av metaller. Det verste av alt er at neptunium leder varme, og sølv er den beste varmelederen. Gull, stål, jern, støpejern og andre elementer er midt mellom disse to ytterpunktene. Tydelige egenskaper for hver finner du i ønsket tabell.

Smeltetemperatur, sammen med tetthet, refererer til de fysiske egenskapene til metaller. Metall smeltepunkt- temperaturen hvor metallet går fra fast tilstand, der det er i normal tilstand (unntatt kvikksølv), til flytende tilstand ved oppvarming. Under smelting endres volumet av metallet praktisk talt ikke, derfor er den normale temperaturen for smeltepunktet atmosfærisk trykk påvirker ikke.

Smeltepunkt for metaller er i området fra -39 grader Celsius til +3410 grader. For de fleste metaller er smeltepunktet høyt, men noen metaller kan smeltes hjemme ved oppvarming på en vanlig brenner (tinn, bly).

Klassifisering av metaller etter smeltepunkt

1. smeltbare metaller, hvis smeltepunkt svinger opptil 600 grader celsius, for eksempel sink, tinn, vismut.
2. Middels smeltende metaller, som smelter ved en temperatur fra 600 til 1600 grader Celsius: for eksempel aluminium, kobber, tinn, jern.
3. Ildfaste metaller, hvis smeltepunkt når over 1600 Grader celsius - wolfram, titan, krom og så videre.
4. - det eneste metallet som er under normale forhold (normalt atmosfærisk trykk, gjennomsnittlig omgivelsestemperatur) i flytende tilstand. Smeltepunktet for kvikksølv er ca -39 grader Celsius.

Tabell over smeltepunkter for metaller og legeringer

Ved smelting av metall for fremstilling av metallprodukter-støpegods avhenger valg av utstyr, materiale for metallstøping, etc. av smeltetemperaturen. Det bør også huskes at når man legerer et metall med andre grunnstoffer, synker smeltepunktet oftest.

Interessant fakta

Ikke forveksle begrepene "metallsmeltepunkt" og "metallkokepunkt" - for mange metaller er disse egenskapene betydelig forskjellige: for eksempel smelter sølv ved en temperatur på 961 grader Celsius, og koker bare når oppvarmingen når 2180 grader.

Smeltepunktet til et metall er minimumstemperaturen der det endres fra fast til flytende. Under smelting endres volumet praktisk talt ikke. Metaller er klassifisert etter smeltepunkt avhengig av graden av oppvarming.

smeltbare metaller

Smeltbare metaller har et smeltepunkt under 600°C. Disse er sink, tinn, vismut. Slike metaller kan smeltes hjemme ved å varme dem på komfyren, eller bruke et loddejern. Smeltbare metaller brukes i elektronikk og engineering for å koble sammen metallelementer og ledninger for bevegelse av elektrisk strøm. Smeltepunktet til tinn er 232 grader, og sink er 419.

Middels smeltende metaller

Middelssmeltende metaller begynner å endre seg fra fast til flytende tilstand ved temperaturer fra 600°C til 1600°C. De brukes til å lage plater, armeringsjern, blokker og andre metallkonstruksjoner som er egnet for konstruksjon. Denne gruppen av metaller inkluderer jern, kobber, aluminium, de er også en del av mange legeringer. Kobber tilsettes edle metallegeringer som gull, sølv og platina. 750 gull inneholder 25 % legeringsmetaller, inkludert kobber, som gir den en rødlig fargetone. Smeltepunktet til dette materialet er 1084 °C. Og aluminium begynner å smelte ved en relativt lav temperatur på 660 grader Celsius. Det er et lett, duktilt og billig metall som ikke oksiderer eller ruster, så det er mye brukt i produksjon av redskaper. Smeltepunktet til jern er 1539 grader. Det er et av de mest populære og rimelige metallene, bruken er utbredt i konstruksjons- og bilindustrien. Men i lys av det faktum at jern er utsatt for korrosjon, må det behandles videre og dekkes med et beskyttende lag av maling, tørkende olje eller fuktighet bør ikke komme inn.

Ildfaste metaller

Temperaturen til ildfaste metaller er over 1600°C. Disse er wolfram, titan, platina, krom og andre. De brukes som lyskilder, maskindeler, smøremidler og i atomindustrien. De brukes til å lage ledninger, høyspentledninger og brukes til å smelte andre metaller med lavere smeltepunkt. Platina begynner å endre seg fra fast til flytende ved 1769 grader, og wolfram ved 3420°C.

Kvikksølv er det eneste metallet som er i flytende tilstand under normale forhold, nemlig normalt atmosfærisk trykk og gjennomsnittlig omgivelsestemperatur. Smeltepunktet for kvikksølv er minus 39°C. Dette metallet og dets røyk er giftig, så det brukes kun i lukkede beholdere eller i laboratorier. En vanlig bruk av kvikksølv er som et termometer for å måle kroppstemperatur.

Metaller smelter som regel ved en veldig høy temperatur, som kan nå mer enn 3 tusen grader. Selv om noen av dem kan smeltes hjemme, for eksempel bly eller tinn. Men kvikksølv smeltes ved en temperatur på minus 39 grader. Dette kan ikke oppnås hjemme. Smeltetemperaturen er en av de viktige indikatorene for produksjon av ikke bare selve metallet, men også dets legeringer. Smelting av råvarer, spesialister tar hensyn til andre fysiske og kjemiske egenskaper av malm og metall.

Jern og dets egenskaper

Jern er et kjemisk grunnstoff som er nummer 26 i det periodiske systemet. Det er et av de vanligste grunnstoffene i hele solsystemet. I følge forskningsmateriale, i sammensetningen av jordens kjerne er omtrent 79-85% av dette stoffet. En stor mengde av det er også tilstede i jordskorpen, men det er dårligere enn aluminium.

I sin rene form har metallet en hvit farge med en lett sølvfarget fargetone. Det er plast, men urenhetene som er tilstede i det kan bestemme dens fysiske egenskaper. Reagerer på en magnet.

Jern er tilstede i vann. I elvevann er konsentrasjonen omtrent 2 mg/l metall. I sjøvann kan innholdet være hundre eller til og med tusen ganger lavere.

Jernoksid er hovedformen som utvinnes og finnes i naturen. Oksydjern kan befinne seg i den øverste delen av jordskorpen og være en del av sedimentære formasjoner.

Grunnstoffet, som ligger på den tjuesette plass i det periodiske system, kan ha flere oksidasjonstilstander. De bestemmer dets geokjemiske trekk ved å være i et bestemt miljø. I jordens kjerne er metallet tilstede i nøytral form.

Gruvedrift

Det er flere malmer der jern er tilstede. Følgende brukes imidlertid hovedsakelig som råvarer for produksjon av jern i industrien:

• magnesit malm;
• goetitt malm;
• hematitt malm.

Og ofte er det slike malmvarianter:

Det er også et mineral som heter melanteritt. Det brukes hovedsakelig i farmasøytisk industri. Fra seg selv er det en grønn skjøre krystaller, der det er en glassaktig glans. Fra det produserer medisiner, som inkluderer ferum.

Hovedforekomsten av dette metallet er Sør-Amerika, nemlig Brasil.

Smelting av jern og nødvendig temperatur

Smeltepunktet til et metall er den laveste temperaturen der det endres fra fast til flytende tilstand. Samtidig forblir den praktisk talt uendret i volum.

Metall kan produseres av malm på ulike måter, men den mest grunnleggende av dem er domene. I tillegg til masovn brukes også jernsmelting ved brenning av knust malm med innblanding av leire. Fra den resulterende blandingen dannes pellets, som behandles i en ovn, etterfulgt av reduksjon med hydrogen. Deretter utføres smeltingen av jern i en elektrisk ovn.

Smeltepunktet til jern er svært høyt. For et teknisk rent grunnstoff er det +1539 °C. I dette stoffet er det en urenhet - Svovel, som bare kan utvinnes i flytende form. Rent materiale uten urenheter oppnås ved elektrolyse av metallsalter.

Klassifisering av metaller etter smeltepunkt

Ulike metaller kan gå inn i flytende tilstand ved forskjellige temperaturer. Som et resultat skilles en viss klassifisering. De er delt inn som følger:

1. smeltbar- de elementene som kan bli flytende selv ved temperaturer under 600 grader. Disse inkluderer sink, tinn, bly, etc. De kan smeltes selv hjemme - du trenger bare å varme det opp med en komfyr eller loddebolt. Slike arter har funnet anvendelse innen ingeniørfag og elektronikk. De brukes til å koble metallelementer og bevegelsen av elektrisk strøm. Tinn smelter ved 232 grader og sink ved 419 grader.
2. Middels smelting- elementer som begynner å smelte ved en temperatur på seks hundre til tusen seks hundre grader. Disse elementene brukes hovedsakelig til byggeelementer og metallkonstruksjoner, det vil si når du lager beslag, plater og byggeklosser. Denne gruppen inkluderer: jern, kobber, aluminium. Smeltepunktet til aluminium er relativt lavt ved 660 grader. Men jern begynner å bli til flytende tilstand bare ved en temperatur på 1539 grader. Det er et av de vanligste metallene som brukes i industrien, spesielt i bilindustrien. Jern er imidlertid utsatt for korrosjon, dvs. rust, så det krever spesiell overflatebehandling. Den skal dekkes med maling eller tørkeolje, og fuktighet må ikke komme inn.
3. Ildfast- dette er materialer som smelter og blir flytende ved temperaturer over 1600 grader. Denne gruppen inkluderer wolfram, titan, platina, krom osv. De brukes i atomindustrien og til enkelte maskindeler. De kan brukes til å smelte andre metaller, lage høyspentledninger eller ledninger. Platina kan smeltes ved 1769 grader, og wolfram ved 3420 °C.

Det eneste elementet som er i flytende tilstand under normale forhold er kvikksølv. Smeltepunktet er minus 39 grader og dampene er giftige, så det brukes bare i laboratorier og lukkede beholdere.

Hvert metall eller legering har unike egenskaper, inkludert smeltepunktet. I dette tilfellet går objektet fra en tilstand til en annen, i et spesielt tilfelle blir det fra et fast stoff til en væske. For å smelte det, er det nødvendig å bringe varme til det og varme det til ønsket temperatur er nådd. I det øyeblikket det ønskede temperaturpunktet for en gitt legering er nådd, kan den fortsatt forbli i fast tilstand. Med fortsatt eksponering begynner den å smelte.

I kontakt med

Kvikksølv har det laveste smeltepunktet - det smelter selv ved -39 ° C, wolfram har det høyeste - 3422 ° C. For legeringer (stål og andre) er det ekstremt vanskelig å bestemme det nøyaktige tallet. Alt avhenger av forholdet mellom komponentene i dem. For legeringer skrives det som et numerisk intervall.

Hvordan er prosessen

Elementer, uansett hva de er: gull, jern, støpejern, stål eller noe annet - smelter omtrent det samme. Dette skjer med ekstern eller intern oppvarming. Ekstern oppvarming utføres i en termisk ovn. For intern, resistiv oppvarming brukes, passerer en elektrisk strøm eller induksjon oppvarming i høyfrekvent elektromagnetisk felt. Virkningen er omtrent den samme.

Når oppvarming skjer, øker amplituden til termiske vibrasjoner av molekyler. vises gitter strukturelle defekter ledsaget av brudd av interatomiske bindinger. Perioden med gitterødeleggelse og akkumulering av defekter kalles smelting.

Avhengig av i hvilken grad metaller smeltes, er de delt inn i:

1. smeltbar - opptil 600 ° C: bly, sink, tinn;
2. middels smelting - fra 600 ° C til 1600 ° C: gull, kobber, aluminium, støpejern, jern og mest av alle elementer og forbindelser;
3. ildfast - fra 1600 ° C: krom, wolfram, molybden, titan.

Avhengig av hva maksimumsgraden er, velges også smelteapparatet. Den skal være jo sterkere, jo sterkere oppvarming.

Den andre viktige verdien er kokegraden. Dette er parameteren der væsker begynner å koke. Som regel er det dobbelt så høy smeltegrad. Disse verdiene er direkte proporsjonale med hverandre og gis vanligvis ved normalt trykk.

Hvis trykket øker, øker også mengden smelting. Hvis trykket synker, så synker det.

Karakteristisk bord

Metaller og legeringer - uunnværlig grunnlag for smiing, støperi, smykker og mange andre produksjonsområder. Uansett hva mesteren gjør ( gullsmykker, støpejernsgjerder, kniver av stål el kobberarmbånd), for riktig drift, må han vite temperaturene som dette eller det elementet smelter ved.

For å finne ut denne parameteren, må du se tabellen. I tabellen kan du også finne kokegraden.

Blant de mest brukte elementene i hverdagen er smeltepunktindikatorene som følger:

1. aluminium - 660 °C;
2. smeltepunkt for kobber - 1083 °C;
3. smeltepunkt for gull - 1063 ° C;
4. sølv - 960 °C;
5. tinn - 232 °C. Tinn brukes ofte til lodding, siden temperaturen på en fungerende loddebolt er bare 250–400 grader;
6. bly - 327 °C;
7. smeltepunkt for jern - 1539 ° C;
8. smeltetemperatur for stål (en legering av jern og karbon) - fra 1300 °C til 1500 °C. Det svinger avhengig av metningen av stålkomponenter;
9. smeltepunkt for støpejern (også en legering av jern og karbon) - fra 1100 ° C til 1300 ° C;
10. kvikksølv - -38,9 °C.

Som det fremgår av denne delen av tabellen, er det mest smeltbare metallet kvikksølv, som allerede er i flytende tilstand ved positive temperaturer.

Kokegraden av alle disse elementene er nesten to ganger, og noen ganger til og med høyere enn graden av smelting. For eksempel, for gull er det 2660 ° C, for aluminium -2519°C, for jern - 2900 ° C, for kobber - 2580 ° C, for kvikksølv - 356,73 ° C.

For legeringer som stål, støpejern og andre metaller er beregningen omtrent den samme og avhenger av forholdet mellom komponenter i legeringen.

Det maksimale kokepunktet for metaller er rhenium -5596°C. Det høyeste kokepunktet er i de mest ildfaste materialene.

Det er tabeller som også indikerer tetthet av metaller. Det letteste metallet er litium, det tyngste er osmium. Osmium har høyere tetthet enn uran og plutonium sett ved romtemperatur. Lettmetaller inkluderer: magnesium, aluminium, titan. Tungmetaller inkluderer de vanligste metallene: jern, kobber, sink, tinn og mange andre. Den siste gruppen er svært tungmetaller, disse inkluderer: wolfram, gull, bly og andre.

En annen indikator som finnes i tabellene er termisk ledningsevne av metaller. Det verste av alt er at neptunium leder varme, og sølv er den beste varmelederen. Gull, stål, jern, støpejern og andre elementer er midt mellom disse to ytterpunktene. Tydelige egenskaper for hver finner du i ønsket tabell.

Formbart sølv-hvitt metall med høy kjemisk reaktivitet: jern korroderer raskt ved høye temperaturer eller høy luftfuktighet. I rent oksygen brenner jern, og i en fint spredt tilstand antennes det spontant i luft. Den er betegnet med symbolet Fe (lat. Ferrum). Et av de vanligste metallene i jordskorpen (andre plass etter).

Se også:

STRUKTUR

For jern er det etablert flere polymorfe modifikasjoner, hvorav høytemperaturmodifikasjonen - γ-Fe (over 906 °) danner et gitter av en ansiktssentrert kube av Cu-typen (en 0 \u003d 3,63), og den lave -temperaturmodifikasjon - α-Fe-gitter av en sentrert kube av α-Fe-typen ( a 0 = 2,86).
Avhengig av oppvarmingstemperaturen, kan jern være i tre modifikasjoner, preget av en annen struktur av krystallgitteret:

1. I temperaturområdet fra den laveste til 910 ° C - a-ferritt (alfa-ferritt), med en krystallgitterstruktur i form av en sentrert kube;
2. I temperaturområdet fra 910 til 1390 °C - austenitt, hvis krystallgitter har strukturen til en ansiktssentrert kube;
3. I temperaturområdet fra 1390 til 1535 ° C (smeltepunkt) - d-ferritt (delta-ferritt). Krystallgitteret til d-ferritt er det samme som a-ferritt. Forskjellen mellom dem er bare i andre (stor for d-ferritt) avstander mellom atomer.

Når flytende jern avkjøles, vises primære krystaller (krystalliseringssentre) samtidig på mange punkter av det avkjølte volumet. Under påfølgende avkjøling bygges nye krystallinske celler rundt hvert senter inntil hele tilførselen av flytende metall er oppbrukt.
Resultatet er en granulær struktur av metallet. Hvert korn har et krystallgitter med en bestemt retning på aksene.
Ved påfølgende avkjøling av fast jern, under overganger av d-ferritt til austenitt og austenitt til α-ferritt, kan det oppstå nye krystalliseringssentre med tilsvarende endring i kornstørrelse

EGENSKAPER

I sin rene form under normale forhold er det et fast stoff. Den har en sølvgrå farge og en uttalt metallisk glans. De mekaniske egenskapene til jern inkluderer hardhetsnivået på Mohs-skalaen. Det er lik fire (middels). Jern har god elektrisk og termisk ledningsevne. Den siste funksjonen kan føles ved å berøre en jerngjenstand i et kaldt rom. Siden dette materialet leder varme raskt, tar det mye av det ut av huden din på kort tid, og det er derfor du føler deg kald.
Ved å berøre for eksempel et tre, kan det bemerkes at dets varmeledningsevne er mye lavere. De fysiske egenskapene til jern er dets smelte- og kokepunkt. Den første er 1539 grader Celsius, den andre er 2860 grader Celsius. Det kan konkluderes med at de karakteristiske egenskapene til jern er god duktilitet og smelteevne. Men det er ikke alt. De fysiske egenskapene til jern inkluderer også dets ferromagnetisme. Hva det er? Jern, hvis magnetiske egenskaper vi kan observere i praktiske eksempler hver dag, er det eneste metallet som har et så unikt kjennetegn. Dette skyldes det faktum at dette materialet er i stand til å magnetiseres under påvirkning av et magnetfelt. Og etter avslutningen av virkningen av sistnevnte, forblir jern, hvis magnetiske egenskaper nettopp er dannet, en magnet i lang tid. Dette fenomenet kan forklares med det faktum at i strukturen til dette metallet er det mange frie elektroner som er i stand til å bevege seg.

RESERVER OG PRODUKSJON

Jern er et av de vanligste grunnstoffene i solsystemet, spesielt på jordiske planeter, spesielt på jorden. En betydelig del av jernet til de terrestriske planetene befinner seg i kjernene til planetene, hvor innholdet er beregnet til å være rundt 90 %. Innholdet av jern i jordskorpen er 5 %, og i mantelen ca. 12 %.

I jordskorpen er jern vidt distribuert - det utgjør omtrent 4,1 % av massen til jordskorpen (4. plass blant alle grunnstoffer, 2. blant metaller). I mantelen og jordskorpen er jern hovedsakelig konsentrert i silikater, mens innholdet er betydelig i basiske og ultrabasiske bergarter, og lavt i sure og mellomliggende bergarter.
Et stort antall malmer og mineraler som inneholder jern er kjent. Av størst praktisk betydning er rød jernmalm (hematitt, Fe2O3; inneholder opptil 70 % Fe), magnetisk jernmalm (magnetitt, FeFe 2 O 4 , Fe 3 O 4 ; inneholder 72,4 % Fe), brun jernmalm eller limonitt ( goetitt og hydrogoetitt, henholdsvis FeOOH og FeOOH nH 2 O). Goetitt og hydrogoetitt finnes oftest i forvitringsskorper, og danner de såkalte "jernhattene", hvis tykkelse når flere hundre meter. De kan også være av sedimentær opprinnelse, falle ut av kolloidale løsninger i innsjøer eller kystområder i havet. I dette tilfellet dannes oolittiske, eller belgfrukter, jernmalm. De inneholder ofte vivianitt Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O, som danner svarte langstrakte krystaller og radielt strålende tilslag.
Innholdet av jern i sjøvann er 1 10 -5 -1 10 -8 %
I industrien hentes jern fra jernmalm, hovedsakelig fra hematitt (Fe 2 O 3) og magnetitt (FeO·Fe 2 O 3).
Det finnes ulike måter å utvinne jern fra malm. Det vanligste er domeneprosessen.
Det første produksjonstrinnet er reduksjon av jern med karbon i en masovn ved en temperatur på 2000 °C. I en masovn tilføres karbon i form av koks, jernmalm i form av sinter eller pellets, og flussmiddel (f.eks. kalkstein) ovenfra og møtes av en strøm av injisert varm luft nedenfra.
I tillegg til masovnsprosessen er prosessen med direkte produksjon av jern vanlig. I dette tilfellet blandes forhåndsknust malm med spesiell leire for å danne pellets. Pellets brennes og behandles i en sjaktovn med varme metankonverteringsprodukter som inneholder hydrogen. Hydrogen reduserer lett jern uten å forurense jernet med urenheter som svovel og fosfor, som er vanlige urenheter i kull. Jern oppnås i fast form, og smeltes deretter ned i elektriske ovner. Kjemisk rent jern oppnås ved elektrolyse av løsninger av dets salter.

OPPRINNELSE

Opprinnelsen til tellurisk (terrestrisk) jern finnes sjelden i basaltiske lavaer (Wifaq, Disko Island, utenfor den vestlige kysten av Grønland, nær byen Kassel, Tyskland). Pyrrhotitt (Fe 1-x S) og kohenitt (Fe 3 C) er assosiert med det på begge punkter, noe som forklarer både reduksjonen med karbon (inkludert fra vertsbergarter) og dekomponeringen av karbonylkomplekser av Fe(CO) n-typen . I mikroskopiske korn er det etablert mer enn en gang i endrede (serpentiniserte) ultrabasiske bergarter, også i paragenese med pyrrhotitt, noen ganger med magnetitt, på grunn av hvilket det oppstår under reduksjonsreaksjoner. Det er svært sjelden i sonen for oksidasjon av malmforekomster, under dannelsen av sumpmalm. Funn i sedimentære bergarter knyttet til reduksjon av jernforbindelser med hydrogen og hydrokarboner er registrert.
Nesten rent jern er funnet i månejorden, som er assosiert med både meteorittfall og magmatiske prosesser. Til slutt inneholder to klasser av meteoritter, steinet jern og jern, naturlige jernlegeringer som en steindannende komponent.

APPLIKASJON

Jern er et av de mest brukte metallene, og står for opptil 95 % av verdens metallurgiske produksjon.
Jern er hovedkomponenten i stål og støpejern - de viktigste konstruksjonsmaterialene.
Jern kan være en del av legeringer basert på andre metaller - for eksempel nikkel.
Magnetisk jernoksid (magnetitt) er et viktig materiale i produksjonen av langtidsdataminneenheter: harddisker, disketter, etc.
Ultrafint magnetittpulver brukes i mange svart-hvitt laserskrivere blandet med polymergranulat som toner. Den bruker både den svarte fargen til magnetitt og dens evne til å feste seg til en magnetisert overføringsvalse.
De unike ferromagnetiske egenskapene til en rekke jernbaserte legeringer bidrar til deres utbredte bruk i elektroteknikk for magnetkretsene til transformatorer og elektriske motorer.
Jern(III)klorid (jern(III)klorid) brukes i amatørradiopraksis for etsing av trykte kretskort.
Jernsulfat (jernsulfat) blandet med kobbersulfat brukes til å kontrollere skadelige sopp i hagearbeid og konstruksjon.
Jern brukes som anode i jern-nikkel-batterier, jern-luft-batterier.
Vandige løsninger av klorider av toverdig og jernholdig jern, så vel som dets sulfater, brukes som koagulanter i rensing av naturlig vann og avløpsvann i vannbehandling av industribedrifter.

Jern (engelsk jern) - Fe

KLASSIFISERING

Heis CIM Ref1.57

Hvert metall og hver legering har sitt eget unike sett av fysiske og kjemiske egenskaper, ikke minst smeltepunktet. Selve prosessen betyr overgangen til kroppen fra en aggregeringstilstand til en annen, i dette tilfellet fra en fast krystallinsk tilstand til en flytende. For å smelte et metall, er det nødvendig å tilføre varme til det til smeltepunktet er nådd. Med det kan det fortsatt forbli i fast tilstand, men med ytterligere eksponering og en økning i varme begynner metallet å smelte. Hvis temperaturen senkes, det vil si at en del av varmen fjernes, vil elementet stivne.

Høyeste smeltepunkt blant metaller tilhører wolfram: den er 3422C o, den laveste er for kvikksølv: grunnstoffet smelter allerede ved - 39C o. Som regel er det ikke mulig å bestemme den nøyaktige verdien for legeringer: den kan svinge betydelig avhengig av prosentandelen av komponenter. De er vanligvis skrevet som et tallspenn.

Hvordan skjer det

Smelting av alle metaller skjer omtrent på samme måte - ved hjelp av ekstern eller intern oppvarming. Den første utføres i en termisk ovn, for den andre brukes resistiv oppvarming med passasje av en elektrisk strøm eller induksjonsoppvarming i et høyfrekvent elektromagnetisk felt. Begge alternativene påvirker metallet på omtrent samme måte.

Når temperaturen øker, øker det også amplitude av termiske vibrasjoner av molekyler, oppstår strukturelle gitterdefekter, som kommer til uttrykk i vekst av dislokasjoner, hopping av atomer og andre forstyrrelser. Dette er ledsaget av brudd av interatomiske bindinger og krever en viss mengde energi. Samtidig dannes et kvasi-flytende lag på overflaten av kroppen. Perioden med ødeleggelse av gitteret og akkumulering av defekter kalles smelting.

Avhengig av smeltepunktet er metaller delt inn i:

Avhengig av smeltepunktet velge og smelteapparat. Jo høyere poengsum, jo ​​sterkere bør den være. Du kan finne ut temperaturen på elementet du trenger fra tabellen.

En annen viktig verdi er kokepunktet. Dette er verdien som kokeprosessen til væsker begynner med, den tilsvarer temperaturen på mettet damp som dannes over den flate overflaten til den kokende væsken. Vanligvis er det nesten dobbelt så høyt som smeltepunktet.

Begge verdiene er gitt ved normalt trykk. De imellom direkte proporsjonal.

1. Trykket øker - mengden smelting vil øke.
2. Trykket synker - mengden smelting avtar.

Tabell over smeltbare metaller og legeringer (opptil 600C o)

Tabell over middels smeltende metaller og legeringer (fra 600 С o til 1600 С o)

Tabell over ildfaste metaller og legeringer (over 1600C o)