2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Smatra se da je gvožđe glavna komponenta Zemljinog jezgra, kao i da je možda najvažniji element u našoj civilizaciji, i to ne baš zato što je metal od metala, najbolji od njih, jer ipak lako rđa i kvari se, ali ima mnogo faktora koji ga postavljaju kao prioritet našeg društva. Neki od ovih faktora su:
– Gvožđe je drugi najprisutniji metal u Zemljinoj kori, sa brojnim željeznim rudama koncentrisanim na raznim i brojnim mestima u svetu, što u velikoj meri olakšava njegovo vađenje i dobijanje.
– Obična željezna ruda, može se lako preraditi, a ekonomski nije skup proces, budući da se može ekstrahirati termohemijskim metodama.
– To je prilično savitljiv materijal i prilično duktilan, za razliku od mnogih drugih metala, koji imaju tendenciju da budu krti.
– Tačka topljenja gvožđa je oko 1535ºC, što olakšava rukovanje u tečnoj fazi.
– Ako se željezu dodaju male količine drugih elemenata, legure se mogu napraviti na jednostavan način, a one imaju dobre karakteristike, kao što su otpornost, tvrdoća ili duktilnost koja je potrebna u svakoj prilici.
Možda jedini faktor koji može biti protiv gvožđa, dašto ga čini idealnim je njegova hemijska reaktivnost, koja je znatno manja od one kod alkalnih ili zemnoalkalnih metala, ali ne tako niska kao kod prelaznih metala. To što relativno lako rđa je jasan nedostatak za ovaj metal, jer ako uzmemo u obzir sve automobile, mostove, aparate, razne konstrukcije, alate itd. koji mogu sadržati metal željeza, koji se lako oštećuje, često ga čine zamjenskim ili legiranim.. Ali to također znači da će se naši željezni predmeti raspasti umjesto da vječno ostanu kao ekološko smeće.
Gvožđe je prijelazni metal, stavljen u grupu 8 periodnog sistema hemijskih elemenata, sa atomskim brojem 26. Njegov simbol je Fe i ima atomsku masu od 55,845 jedinice atomske mase.
Najčešći izvori gvožđa su obično njegova dva oksida par excellence, odnosno gvožđe (III) i (II) oksid, koji se u mineralima nazivaju hematit i magnetit. Za vađenje željeza koristi se takozvana visoka peć, koja može biti visoka između 25 i 60 metara i prečnika do 14 metara. Sama pećnica je izrađena od čelika i sastoji se od sloja materijala otpornog na koroziju, ali i toplinu. Ovaj zaštitni sloj je nekada bio cigla, a danas je keramika, uglavnom aluminijum oksid.
Mješavina željeza (rude), krečnjaka i koksa, u ispravnim proporcijama, postavljena je da hrani vrh highpećnica kroz konusni sistem koji sprečava izlazak gasova. U donjem dijelu peći se kroz sagorijevanje izduvnih gasova ubrizgava vazduh zagrejan na oko 600ºC. Plinovi se dižu kroz pećnicu, dok se čvrste tvari spuštaju dok se proizvodi uklanjaju sa dna pećnice. Toplota proizvedena reakcijom dioksigena iz zraka s ugljikom slijedi reakciju:
2C (s) + O2 (g) → 2 CO (g)
