كيف يستخرج الحديد

كيف يستخرج الحديد واستخدامات الحديد ويستخرج الحديد من خام الهيماتيت وماهو عنصر الحديد، هذا ما سوف نتعرف عليه فيما يلي.

كيف يستخرج الحديد

-من أول عمليات التفاعل التي تتم، حيث يتفاعل الكربون مع ثاني أكسيد الكربون، ويتم التفاعل بشرط وجود حرارة عالية.
-ينتج أول أكسيد الكربون نتيجة التفاعل السابق، والمعروف بدوره الكبير في إنتاج المادة الخام للحديد حيث انه العامل المختزل في المعادلة.
-وبعد انتهاء دور ثاني أكسيد الكربون الموجود في الجو، يبدأ أول أكسيد الكربون في أداء دوره، حيث يتفاعل مع خام الهيماتيت، ويكون ناتج التفاعل خام الحديد.
-أما استخراج الحديد من باطن الأرض، فإن يتم حفر المنطقة التي تم دراستها للتأكد من وجوده في هذه المناجم، وعند الحفر لمسافة كبيرة، يتم الوصول إلى مركب الحديد مع الأكسجين.
-ويتم إجراء عمليات تفاعلية لفصل خام الحديد السائل النقي عن الأكسجين، ولأن سائل يسعل تشكيله حسب القالب المطلوب بعد صبه بداخله وتركه لمدة طويلة حتى يتجمد.

استخدامات الحديد

-إنتاج الأمونيا:
يستخدم معدن الحديد لإنتاج الأمونيا عن طريق عملية تعرف باسم هابر، وتحدث هذه العملية من خلال مزج كل من؛ الهيدروجين، والنيتروجين مع استخدام الحديد كعنصر محفز للتفاعل، وعادةً ما تستخدم هذه الأمونيا لإنتاج الأسمدة التي تستخدم في المجال الزراعي.
-أدوات القَطِع:
نظرًا لوفرة الحديد وقوته فإنه يستخدم لتصنيع أدوات قطع قوية، حيث استخدم الحديد منذ القدم لتصنيع؛ المطارق، والسكاكين، والسيوف، والأزاميل، وغيرها العديد، وذلك من خلال صهره وتشكيله حسب الأداة المراد صناعتها، ولا زالت هذه الأدوات تصنع باستخدام معدن الحديد حتى الوقت الحالي.
– أبراج الكهرباء:
عادةً ما يستخدم الحديد في بناء أبراج الكهرباء المسؤولة عن نقل الطاقة الكهربائية لمسافات طويلة، وعلى الرغم من أنه يمكن استخدام مواد أخرى لنفس الغرض، إلا أن استخدام الحديد هو الأفضل لوفرته ورخص ثمنه، ومن الجدير بالذكر أن هنالك حوالي 90,000 برج كهرباء حديدي في بريطانيا وحدها.
-بناء الجسور:
دخل استخدام عنصر الحديد في بناء العديد من الجسور الشهيرة حول العالم، كجسر بروكلين، حيث يساعد استخدام الحديد في بناء هذه الأبراج على منحها صلابة عالية وقوة تحمل للأوزان الثقيلة، كما استخدم الحديد في بناء المعالم الأثرية كبرج إيفل.
– الأنابيب:
عادةً ما يستخدم الحديد لتصنيع أنابيب نقل المياه، كنقلها من الخزانات المحلية إلى المنازل، ومن الآبار إلى المزارع، حيث تتميز هذه الأنابيب بمتانتها وتحملها للظروف المناخية القاسية والأكسدة، مما يجعل فرصة تسريبها أقل، كما يستخدم الحديد في تصنيع أنابيب الغاز.
-الأفران:
يستخدم الحديد في تصنيع الأفران التي تصل درجة حرارة تسخينها إلى 1000 درجة مئوية، حيث يمكن للحديد تحمل درجات الحرارة المرتفعة على عكس باقي المواد التي يمكن أن تنصهر عند تعرضها لمثل هذه الحرارة، وفي العادة يستخدم الأسمنت إلى جانب الحديد في تصنيع هذه الأفران، لزيادة قوة التحمل، كما أن الأدوات المستخدمة للعمل على الفرن تكون مصنعة من الحديد.
-الأبنية:
يعد الحديد أحد أكثر المعادن استخداماً في البناء وذلك لسعره المنخفض، كما أنه يمكن الحصول عليه بسهولة، حيث يدخل استخدام الحديد في تشييد الأبنية، إذ تستخدم قضبان الحديد المعدنية لدعم المباني وفي تصنيع مواد البناء الأخرى مثل الأبواب والنوافذ.
-الأدوات المنزلية:
يدخل استخدام الحديد في تصنيع العديد من الأدوات المنزلية، مثل؛ الأطباق والملاعق والسكاكين وغسالات الأطباق ومواقد الطهي، ويرجع السبب لتفضيل استخدام الحديد في تصنيع هذه الأدوات إلى وفرته وقدرته الكبيرة على مقاومة الصدأ، بالإضافة إلى سهولة تشكيله بأشكال مختلفة

يستخرج الحديد من خام الهيماتيت

يُستخرج فلز الحديد عادةً من خام الهيماتيت، الذي يحتوي على مركب أكسيد الحديد الثلاثي FeO2، يجب أن يُعالَج الخام قبل وضعه في الفرن العالي؛ وذلك لأن الأفران العالية مصمَّمة لحرق الأجزاء الصغيرة من الخام المضغوطة معًا. ويُعالَج الهيماتيت من خلال معالجة معدنية أو عمليات تجهيز للخام.

ماهو عنصر الحديد

يُرمز لعنصر الحديد بالرمز Fe ويحمل الرقم الذري 26، وهو معدن ينتمي إلى سلسلة الانتقال الأولى وهو في المجموعة الثامنة من الجدول الدوري، ويشكل العنصر الأكثر شيوعًا على كوكب الأرض كما أنه يدخل في تركيب اللب الداخلي والخارجي لها، وهو العنصر الرابع الأكثر وفرة في تكوين القشرة الأرضية.
عادةً ما يتفاعل الحديد بكل سهولة مع الماء والأكسجين لينتج أكاسيد الحديد المائي والتي تكون باللون البني إلى الأسود والذي يعرف باسم “الصدأ”، كما أن عنصر الحديد يتواجد في أجسام البشر فهو مهم جدًا في عملية التمثيل الغذائي، كما أنه أيضًا مهم للنباتات والحيوانات، بالإضافة إلى أهميته لكل من الإنسان والنبات والحيوان هناك أيضًا العديد من استخدامات عنصر الحديد في الحياة.