طالب
هندسة الطيران والفضاء, Zewail City of Science and Technology (Egypt)

إذا ألقينا نظرة سريعة من حولنا لوجدنا أنه حتمًا هناك تواجد للحديد في أغلب الأغراض، فإن لم يتواجد فيه بصورة واضحة في غرضًا ما فحتمًا ستجده في الأثاث من حولك بهيئة مسامير أو في بنية المبنى الذي تمكث فيه الآن كحديد صلب أو بالأحرى سيكون كقطع صغيرة تشكل هاتفك المحمول الذي تحمله بين يديك من الداخل.

يعتبر الحديد من أهم وأشهر المعادن المتواجدة في حياتنا اليومية وأكثرها استخدامًا على الإطلاق، وليست أهمية الحديد تنبع فقط من كونه معدنًا بل أيضًا وجوده كعنصر كيميائي أساسي في جسم الإنسان والكائنات الحية.

يعتبر الحديد رابع العناصر الكيميائية تواجدًا في البيئة، يتواجد الحديد في الطبيعة على هيئة أكاسيد وتحتوي كل الطبقات التي تكون سطح الأرض على الحديد، ولكن الحديد الذي يتم استخراجه واستخدامه لا يكون نقيًا بنسبة كبيرة. كذلك هناك مصدر آخر للحصول على الحديد ألا وهو النيازك التي تسقط على الأرض، فهناك بعض الأجسام والقطع الصخرية الصغيرة التي تسبح في الفضاء ثم تصطدم بالغلاف الجوي بفعل جاذبية الأرض وتتمكن أحيانًا من اختراقه والسقوط على سطح الأرض.

اكتشف العلماء أن هذه النيازك التي تسقط على سطح الأرض تتكون من 90% من الحديد النقي، لذلك أطلق المصريون القدماء مصطلح “فلز السماء” على الحديد وذلك لأن أول استخدامٍ للحديد كان من النيازك.

يتميز عنصر الحديد بالعديد من الخصائص ومنها أنه:

  • يتميز بكونه فضي اللون ويتأكسد في الهواء لتفاعلاه مع الأكسجين لذلك يتم طلاؤه أو تغليفه أو إخضاعه لعملية الجلفنة لحمايته من الصدأ.
  • يعتبر الحديد معدنًا لينًا في حالته النقية حتى أنه يكون لينًا أكثر من الألومنيوم، لذلك فإنه يستخدم في صورة سبائك مثل سبيكة الصلب حيث تزداد صلابته جدًا.
  • يتميز الحديد أنه قابل للطرق والسحب وايضًا يخضع للمغنطة عند درجات الحرارة العادية.
  • يمتاز الحديد أيضًا بمتانته حيث أن لديه القدرة  على مقاومة جميع الإجهادات الخارجية مثل الشد والقص والضغط وهكذا.
  • لا يمتلك الحديد القدرة على التفاعل مع القلويات ولكنه يتفاعل مع المركبات الأخرى مثل الأحماض والهالوجينات والكبريت والكربون والسيليكون.
  • لدى الحديد قدرة جيدة على توصيل الكهرباء والحرارة.
  • من مميزات الحديد كعنصر فلزي أنه يسهل تشكيله في درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة وهو في تجاوب مع جميع عمليات التسخين والتبريد، وتبلغ درجة الحرارة التي ينصهر عندها الحديد حوالي 1535 درجة مئوية.

نظرًا لخصائص الحديد الفريدة فإنه يدخل في العديد والعديد من الاستخدامات مثل:

  • استخدام الحديد على هيئة سبائك مختلفة فيصنع منه حديد الزهر الذي يستخدم في صناعة أدوات الطهي وأنابيب الغاز، والحديد المطاوع الذي يستخدم في صنع قضبان التسليح التي تستخدم في البناء وصنع المغناطيسات، وحديد الصلب الذي يستخدم لصناعة قضبان السكك الحديدية والهياكل المعدنية للسفن والسيارات.
  • يستخدم الحديد أيضًا في صناعة مركبات يستخدم بعضها كعوامل حفازة في بعض التفاعلات مثل إنتاج الأمونيا، كما تدخل مركبات الحديد في صناعة الإسمنت وبعض المركبات العضوية وكذلك تنقية مياه الصرف.
  • كما للحديد دور مهم في تكوين هيموجلوبين الدم وكرات الدم الحمراء في الإنسان، كما أنه عنصر أساسي لتكوين الكلوروفيل النباتات.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما هو فلز السماء"؟