تعرف على ما هى كثافة الحديد

تعرف على ما هى كثافة الحديد

إن الحديد عنصر فضي اللون، قديم الاكتشاف، وهو معدن فلزي انتقالي، رمزه " Fe " المشتق من اسمه اللاتيني، والموجود في الدورة الرابعة، والمجموعة الثامنة من الجدول الدوري، وله العدد الذري 26. وكونه فلز؛ فهو لامع صلب، موصل للحرارة والكهرباء، قابل للطرق ووسائل والسحب.

يتواجد الحديد في الطبيعة -على الأغلب- على شكل أكاسيد، ويتواجد كذلك في القشرة الأرضية. وهو شديد الاستقرار، لكنه يتفاعل مع الأكسجين مشكلاً صدأ الحديد ( أكسيد الحديد)، ويمكن منعه من التفاعل مع الأكسجين بتغلفيه بمواد عازلة وطلائية.

استفاد الإنسان قديماً من الحديد في الكثير من مجالات الحياة، ومن ثم بدأ يستخلصه من خاماته، ويصهره عند درجات حرارة عالية، ويعيد تشكيله. يعود تاريخ الحديد بوصوله إلى الأرض عبر النيازك أي؛ من السماء، وقد ورد في سورة الحديد في القرآن الكريم : " لقد أرسلنا رسلنا بالبينات وأنزلنا معهم الكتاب والميزان ليقوم الناس بالقسط وأنزلنا الحديد فيه بأس شديد ومنافع للناس وليعلم الله من ينصره ورسله بالغيب إن الله قوي عزيز "، وهذا يدل على أهمية وفائدة الحديد، ودخوله في تركيب الكثير من المركبات والأحياء، مثل: دخوله في خضاب الدم، والميوغلوبين، والانزيمات والمركبات العضوية في الكائنات الحية كعضو حيوي أساسي فيها. وللحديد أعداد تأكسد في مركباته، وهي: 2+ أو 3+ وتسمى -أيضا- أعداد التكافؤ.

ولكثرة انتشاره واستخدامه في صناعة الأدوات المعدنية والأسلحة في إحدى العصور سمي ذاك العصر بالعصر الحديدي، ومن ثم تم استخدامه في صناعه الفولاذ، والآن يدخل في صناعة هياكل السيارات والسفن، والأبواب والأسلحة والسبائك وفي البناء- أيضا-. إن الحديد يزداد صلابة في سبيكة الحديد عندما يحتوي على عنصر الكربون .

إن للحديد - كغيره من العناصر- خصائص فلزية، تميزه عن العناصر الأخرى؛ فهو صلب تبلغ كثافته 7,874 غم/ سم3 عند درجة حرارة الغرفة، وكتلته الذرية 55,845 غم/ مول، وله خصائص مغناطيسية، له نظائر عديدة، أكثرها توفراً هو الحديد ذو العدد الكتلي 56 .

إن الكثافة هي: كتلة الجسم مقسومة على حجمه، ووحدتها غم/ سم3. وهي صفة فيزيائية للمواد لا تتغير بتغير كمية المادة، وتعبر عن كتلة وحدة الحجم من المادة، وتعتمد على درجة الحرارة والضغط. أما الكثافة المطلقة فهي: كثافة المادة عند درجة الحرارة والضغط القياسيين. يعتبر الحديد من المواد ذات الكثافة العالية، فالكثافة تتحكم بطبيعة المادة، فكلما زادت كثافتها زادت صلابتها.

وخامات الحديد تحتوي على الحديد بشكل رئيس، كالهمتايت، وأكسيد الحديد الأسود، والماغنتيت وغيرها . وله مركبات كثيرة مثل: كلوريد الحديد الثلاثي الذي يستخدم في تنقية الماء ومعالجتها، وفي الأصباغ وغيرها. وهناك كبريتات الحديد الثنائية التي تستخدم في صناعة الاسمنت . وبشكل عام تستخدم مركباته في الصناعة، وإنتاج الوقود، وكعوامل محفزة في التفاعلات الأخرى . يتواجد الحديد في التكوينات الحجرية على شكل أكاسيد؛ فهو الأكثر وفرة على سطح الأرض . ويوجد الحديد كعنصر ضروري لجسم الإنسان في اللحوم الحمراء، والأسماك والخضار وغيرها .