Demir yerkabuğunda en çok bulunan dördüncü element olup oranı %5’tir. Aslında alüminyumdan sonra manyetik özelliklere sahip en büyük ikinci metaldir. Çelik endüstrisinde alaşım üretmek için kullanılan oksit gibi diğer mineraller de bunu içerir. Modern dünyadaki daha fazla özellik ve uygulamayı keşfedin.
Demir nedir?
Periyodik tablonun geçiş metallerine ait kimyasal bir elementtir. Demir parlak, sünek, yumuşak, dövülebilir, oksitlenebilir, manyetik, beyaz veya gümüş grisi bir metaldir. Atomik olarak 26 sayısı ve 55,84 atom kütlesi ile işaretlenmiştir.
demir sembolü
Fe Demiri tanımlayan sembol “Fe”dir. Bu, İspanyolca’da anlamı metal olan Latince adı Ferrum’dan türetilmiştir. Silahlar, yapılar ve iş aletleri gibi farklı nesnelerin oluşturulmasına olanak sağlayan metalik ve dayanıklı görünümünden dolayı bu ismi almaktadır.
Demirin özellikleri
Grup 8 ve periyod 4’tedir. Ekzotermik olarak kaynaşabilen ve yaklaşık 30 nötronluk katı bir çekirdeğe sahip olan, yüksek enerjisini gösteren ağır bir elementtir. Özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinin:
- Allotropik : Moleküler bileşimini sıcaklığa bağlı olarak ayarlama yeteneğine sahiptir.
- Dövülebilir: Kırılmadan deforme olabilir, endüstri için ideal ince sacların üretimi için mükemmeldir.
- Manyetik: Yüksek derecede manyetizması diğer hiçbir malzemeyle karşılaştırılamaz ve diğer elementleri çekmesi ve itmesiyle ayırt edilir.
- Sertlik: Diğer elementlerle temasa karşı oldukça dayanıklıdır.
- Renk: Parlak gümüş grisi.
- Durumu: Doğal haliyle katı veya ferromanyetiktir.
- Tat ve koku: Kokusuzdur ve metalik bir tada sahiptir.
- Çözünürlük: Çözünmez.
Demirin kimyasal ve fiziksel özellikleri
- Atom numarası : 26
- Atom ağırlığı: 55.845 (2)
- Oksidasyon durumları: 2, 3
- Elektronegatiflik: 1.83
- Grup: 8
- Yoğunluk: 7.87
- Erime noktası: 1535
- Ortalama yarıçap: 140 saat
- Dönem: 4.8
- Durum: Katı
- Kaynama noktası (°C): 2750
- Kovalent yarıçap: 126 pm
- Blok: D
- Oksit: amfoterik
- Özgül ısı: 440 J/(K-kg)
- Atom yarıçapı: 156
- Kabuk başına elektron sayısı: 2,8, 14,2
- Elektronik konfigürasyon: [Ar]3d64s2
demirin kökeni
Elementin geçmişi M.Ö. 5000’e, özellikle Mısır ve Sümer kültürlerine kadar uzanır. Tören amaçlı kullanılmış ancak sertliği nedeniyle 10. yüzyılda kılıç gibi nesnelerin yapımında hammadde haline gelmiştir. Bu dönem, genişletilmiş tarımsal işlere ve yapısal gelişime yönelik uygulamaları nedeniyle Demir Çağı olarak biliniyordu.
Demir ne için kullanılır?
Bu metal doğada katı halde bol miktarda bulunur ve yapıların, aletlerin ve nesnelerin imalatında farklı kullanım ve uygulamalara sahiptir. Ek olarak, insanlar tarafından anemi gibi yaygın durumların tedavisinde kullanılan tıbbi özelliklere de sahiptir.
Ticari olarak kullanılan bu kimyasal element, karbonla birleşerek elde edilen ferforje ve çelik alaşımlarının oluşumunda kullanılır. Bu sayede galvanizli saclar, elektromıknatıslar, çelik objeler, gemiler, otomobiller ve bina yapıları gibi demir içeren ürünler üretilmektedir.
Ayrıca insan vücudunda hemoglobin ile birlikte bulunduğu için kanda oksijenin taşınmasını kolaylaştırmak amacıyla tıbbi olarak da kullanılmaktadır. Bu elementin diğer uygulamaları şunlardır: Demir sülfat gibi türevlerinden mürekkep, boya ve dezenfektan ürünlerinin hazırlanması.
Demiri nasıl elde ederiz ?
Doğada katı halde bulunur ve oksitler, manyetit, hematit ve limonit gibi diğer minerallerin bir parçasıdır. Aşağıda demir yapım süreci verilmiştir:
öğütme
Öğütücü adı verilen döner makinelerle kuru olarak gerçekleştirilen elementin minerallerinin indirgenmesinden oluşur. Daha sonra minimum partikül elde etmek için ıslak öğütme işlemine tabi tutulur.
sınıflandırma
Kırılıp öğütülerek elde edilen ürünün eşit boyutlara ayrılmasından başka bir şey değildir. Bir parça, boyutlarına göre sınıflandırılan bir elek ile bölünür ve daha sonra ince parçacıkların ağdan geçerken ayırt edilmesi sağlanır.
Konsantrasyon
Demirin diğer bileşenlerden ayrıldığı bir işlemdir. Bu, yabancı maddeleri kabın dibinde bırakan suda yüzdürme yoluyla yapılır. Diğer bir yöntem ise atıkları bir kuvvet alanı uygulayarak ayıran manyetik ayırmadır.
granülasyon
Bu, suyla ezilmiş olan tüm elementi yabancı maddelerden arındırılmış yuvarlak parçacıklara dönüştürmek için bir araya getiren bir tekniktir. Son olarak fırında sertleşinceye kadar pişirme işlemine tabi tutulurlar.
Kısaca demir, periyodik tablonun geçiş metalleri arasında yer alan gri veya beyaz, parlak, yumuşak, oksitlenebilir ve dövülebilir bir kimyasal elementtir. Katı haldedir ve tıp, inşaat ve ticari kullanım alanlarında uygulanabilir.