ما هي درجة انصهار الحديد

الحديد

يعدّ الحديد من أهمّ المعادن على كوكب الأرض، وذلك لأنه يتواجد في لُبّ الأرض، وفي أوائل الستينات اكتشف العلماء أنّ معدن الحديد لا يتكوّن في الأرض إنما يأتي من الفضاء الخارجي، ويصل إلى كوكب الأرض عن طريق الشهب والنيازك التي تتساقط بالآلاف كل عام، كما تشير الدراسات الحديثة إلى أنّ الطاقة الشمسية غير كافية لدمج عنصر الحديد، مما يعني أن معدن الحديد قد تكوّن خارج المجموعة الشمسية، وسيجيب هذا المقال عن سؤال "ما هي درجة انصهار الحديد؟".

استعمالات الحديد

يعد الحديد من أثقل المعادن المعروفة ويشكل ما نسبته 35% من كتلة الأرض ويتفاوت تركيزه من طبقة إلى أخرى؛ فأعلى تركيز له يكمن في لُبّ الأرض حتى يصل إلى القشرة التي يكون تركيزه فيها قليل، كما للحديد العديد من الخصائص الكيميائية والفيزيائة التي تكمن فيها إجابة سؤال "ما هي درجة انصهار الحديد؟" ^[١]، ويتم تصنيع ما يقارب 500 مليون طن من الحديد سنويًّا حول العالم، وأشهر استعمالات الحديد تكمن في مجال الصناعة، وتحديدًا في السبائك والفولاذ؛ حيث تستخدم في البناء وتدعيم أنابيب التلفاز، ومن الناحية البيولوجية فالحديد ضروري لجسم الإنسان فهو المسؤول عن تكوين الهيموجلوبين في الدم؛ والذي بدوره مسؤول عن نقل الأكسجين للخلايا عبر كريات الدم الحمراء، ولزيادة الحديد في الجسم على الفرد تناول الأطعمة التي تحوي على الحديد كالبيض والأوراق الخضراء.^[٢]

ما هي درجة انصهار الحديد

لمعدن الحديد العديد من الخصائص الفيزيائية، فللحديد وزن ذري يساوي 55.845 وعدده الذري 26، وله لون فضيّ لامع، ويُشكّل ما نسبته 4.7 % من قشرة الأرض، إلا أنه نادرًا ما يكون في صيغته النقية؛ فهو سهل التفاعل مع المعادن الأخرى^[٢]،وقبل الإجابة عن سؤال "ما هي درجة انصهار الحديد؟" يجب تعريف درجة الانصهار والتي هي درجة الحرارة التي توجد فيها الأشكال الصلبة والسائلة لمادة نقية في حالة توازن^[٣]، أما إجابة سؤال: " ماهي درجة انصهار الحديد؟" فإن درجة انصهار الحديد هي ْ1538درجة سيليزية وهو ما يعادل 1811 كلفن و 2800 فهرنهايت.^[١]

وتأثير الحرارة لا يقتصر على درجة الانصهار؛ حيث يوجد للحديد ثلاث صور متأصلة في صورته النقية تتغير تبعًا لدرجة الحرارة، أولها حديد دلتا، ويتميز بتركيب بلوري مكعب مركزيّ الجسم، ويكون في حالة استقرار عند درجة حرارة أعلى من 1390 درجة مئوية، وحديد جاما، ولديه تركيب بلوري مكعب مركزيّ الوجه، ويتكون عند درجات حرارة أقل من 1390 درجة سيليزية، ولهذا النوع خاصية بارا مغناطيسية -أيّ يستطيع أن يتحول إلى مغناطيس بصورة مؤقتة مادام المصدر المغناطيسي موجودًا- وهو الحديد الذي يستخدم في صناعة الفولاذ، وحديد ألفا الذي يتشكل عند درجة حرارة ْ910 سيليزية، ولديه كما الأول تركيب بلوري مكعب مركزيّ الجسم، كما يمتلك أيضًا خاصية بارا مغناطيسية إلّا أنّه وعند درجة حرارة أقل من ْ773 سيليزية، يصبح لدى حديد ألفا القدرة على التحول إلى مغناطيس دائم.^[٤]

المراجع[+]

1. ^ ^{أ ب} "Iron", www.cs.mcgill.ca, Retrieved 31-7-2019. Edited.
2. ^ ^{أ ب} "The Iron Triad: Iron, Cobalt, and Nickel", chem.libretexts.org, Retrieved 31-7-2019. Edited.
3. ↑ "Melting point", www.britannica.com, Retrieved 31-7-2019. Edited.
4. ↑ "Iron", www.britannica.com, Retrieved 31-7-2019. Edited.