Залізо, щільність заліза, його властивості
Використання заліза людиною налічує тривалу історію. Металеві руди поширені досить широко. Вміст заліза в земній корі становить 4,1 відсотка, тобто за цим параметром воно знаходиться на другому місці серед металів і на четвертому серед всіх елементів. Тому немає нічого дивного в тому, що ще до нашої ери (II тисячоліття) був знайдений спосіб його одержання і подальшої обробки. Надалі технології удосконалювалися, відкривалися нові методи отримання заліза, і поступово цей метал став займати провідне місце в матеріальному виробництві.
Значення заліза не зводиться тільки до області матеріального виробництва. Воно в якості мікроелемента входить до складу гемоглобіну - червоний колір наша кров має завдяки присутності в ній заліза. Залізо необхідно для нормального росту та розвитку рослин, воно бере участь в окислювальних процесах і входить до складу протоплазми.
Будь-яка речовина, в тому числі і залізо, має свої характеристики. Якщо на ваги покласти один кілограм цього металу і один кілограм пуху, то вага у них буде однаковий, от тільки обсяг при цьому вони будуть займати абсолютно непорівнянний. Вся справа в тому, що щільність заліза значно більше, ніж у пуху. Під щільністю розуміють масу, укладену в одиницю об'єму. У кожного речовини щільність своя. У води, наприклад, тисяча кілограмів / кубічний метр, у льоду - дев'ятсот кілограмів / кубічний метр.
Визначається щільність як відношення маси до займаному обсягу. На щільність впливає декілька факторів. Так, вона залежить від температури. Для багатьох речовин діє наступна залежність: при зниженні температури густина збільшується, при підвищенні - зменшується. Щоправда, з цього правила є кілька винятків, і одне з них - вода. Тут все навпаки, при зниженні температури її щільність зменшується.
Завдяки такому виключенню на Землі є життя. Лід легше води, і він тримається на поверхні. В іншому випадку він опустився б на дно, лежав там і не танув. І з часом все моря й океани повністю б замерзли. Ось і виходить, що поняття про щільність речовин дозволяє зробити надзвичайно цікавий висновок про можливість життя на Землі.
Щільність багато в чому залежить від хімічного складу речовини. Максимальний вплив на щільність заліза надають кремній і вуглець. Вони знижують щільність чистого заліза, складову 7800 кілограмів / кубічний метр при кімнатній температурі. У той же час, від вмісту вуглецю залежать властивості заліза. Фактично залізо використовується в сплавах, особливо з вуглецем - в різних сталях і чавунах.
Чавун зазвичай містить більше 2,14 відсотків вуглецю, вміст вуглецю в сталі - більш низьке (0,8-1%). Щільність заліза в цих випадках буде різною. Твердий чавун має щільність 7000-7200 кілограмів / кубічний метр при звичайній температурі, сталь при тих же умовах має щільність 7500-7600 кілограмів / кубічний метр. Таким чином, сталь по щільності знаходиться між чавуном і залізом.
За своїми характеристиками чавун крихкий: якщо по ньому вдарити, то він розколюється. Сталь отримують, переробляючи чавун в кисневому конвертері. При такій переробці вміст вуглецю знижується, він, як кажуть, згоряє. За своїми властивостями сталь сильно відрізняється від чавуну. Її можна кувати, виготовляти прокат. Додаткові властивості сталь набуває завдяки добавкам, що надає їй потрібні характеристики - міцність, гнучкість, твердість.
У наведеному матеріалі розглянуто таке поняття, як щільність заліза. Описано особливості зміни щільності деяких речовин при різних зовнішніх умовах. Розглянуто окремі властивості самого заліза і його значення в матеріальному виробництві, а також в якості мікроелемента в організмі.
