معدن يستخدم في صناعة السفن إن المعدن المستخدم في صناعة السفن هو معدن الحديد، وكما نعلم أن ذلك المعدن له أهمية كبيرة سواء في الصناعة وفي القيمة الإقتصادية ويدخل في العديد من الصناعات الأخرى، وفي هذا المقال سنتعرف عن معدن الحديد وخصائصه وأهميته.
معدن يستخدم في صناعة السفن
يستخدم الفولاذ في صناعة السفن والقضبان والجسور والهياكل والمباني العالية، سبائك الحديد الصلب وهي خليط من الحديد ومواد أخرى مثل: النيكل والكروم من أجل جعل السبيكة أكثر مقاومة للصدأ أو جعلها أكثر صلابة.
العصر الحديدي
- حصل إنسان ما قبل التاريخ على الحديد من النيازك، ثم استخدمه لصنع الأدوات والأسلحة والمكونات الأخرى، تعني كلمة حديد في العديد من اللغات القديمة معدنًا من السماء، تم استخدام الحديد النيزكي في فترات قديمة جدًا، يُعتقد أنها تصل إلى أربعة آلاف سنة قبل الميلاد.
- يُعتقد أن الحيثيين كانوا أول من عرف الحديد بكميات كبيرة، وعاشوا في ما يعرف الآن بتركيا (1400 قبل الميلاد)، اكتشف الحيثيون كيفية تصنيع الحديد وطرق التقسية والأسلحة الحديدية، حول هذه الفترة نفسها، طور شعب كل من الصين والهند أساليب وطرق استخراج الحديد، وعندما وصل العالم إلى القرن العاشر قبل الميلاد اُبتكرت معظم الحضارات القديمة في ذلك الوقت تقنيات تصنيع الحديد، وهكذا بدأ العصر الحديدي.
- كانت أفران استخراج الحديد الأولية ضحلة وغير عميقة بدت نحاسهم كصفيحة، وتم تسخين خام الحديد والفحم في الفرن لم يتم استخدام معدن الحديد الناتج بشكل مباشر، ولكن تم إعادة تسخينه مرارًا وتكرارًا وفي كل مرة يتم التخلص منه؛ للتخلص من الشوائب المتصلبة المتبقية وخاصة الكربون الذي يجعل الحديد هشًا.
- تمكن صانعو الحديد منذ حوالي عام 1200 م من إعادة تسخين وتشكيل وتبريد الحديد المستخرج لإنتاج الحديد المطاوع وتصنيعه، كانت خصائص الحديد المطاوع الناتج مشابهة جدًا لخصائص الفولاذ الكربوني المنتج في العصر الحديث، حيث يحتوي على كمية صغيرة من الكربون.
- سرعان ما تعلم صانعو الحديد نفخ الهواء عبر قضبان أو أحواض في الفرن، مما يرفع درجة الحرارة بشكل كبير وكان لهذا الاكتشاف تأثير كبير على تحسين جودة الحديد المنتج. استخدم صانعو الحديد في وقت لاحق أداة أو جهازًا يسمى منفاخًا يدفع الهواء عبر القضبان إلى الفرن.
- حوالي عام (700 بعد الميلاد)، تمكن صانعو الحديد في منطقة كاتالونيا – التي تقع الآن في شمال شرق إسبانيا – من الحصول على أفضل صورة لفرن استخراج الحديد، كان هذا الفرن معروفًا في ذلك الوقت باسم Corktlán، وكان يتم ضغط الهواء عند قاعدة الفرن وإجباره على الداخل باستخدام الطاقة الكهرومائية، تبلغ الطاقة الإنتاجية لشركة Corectlan حوالي 160 كجم من الحديد الليفي كل خمس ساعات، هذا الإنتاج أكبر بكثير من الأفران السابقة.
يرشح لك موقع زيادة الإطلاع على المزيد من المعلومات حول منطقة تقع في وسط السعودية من 6 حروف.. حزر فزر من خلال الرابط التالي: منطقة تقع في وسط السعودية من 6 حروف.. حزر فزر
مركبات الحديد
- غالبًا ما تكون مركبات الحديد التكافؤ +2 أو +3، وتسمى مركبات الحديد ثنائية التكافؤ (الحديدوز) مثل أكسيد الحديدوز (FeO)، ومركبات الحديد ثلاثية التكافؤ (الحديديك) مثل أكسيد الحديديك Fe2O3.
- قد يصبح تكافؤ مركبات الحديد سداسي التكافؤ في شكل رباعي هيدرات البوتاسيوم (K2FeO4) تكون مركبات الحديد التي تدخل في تفاعلات الأكسدة الكيميائية ذات تكافؤ رباعي، وتتواجد مركبات الحديد المعدني بتكافؤ أحادي موجب أو سالب، حتى الحديد يوجد أحيانًا في حالته العرقية داخل جسم الإنسان.
- تستخدم بعض الأنواع لطباعة الأوراق التي في بعض الرسومات الهندسية. يشير الحديدوز 2+ في الكيمياء، إلى مركبات الحديد ثنائية التكافؤ (+2 حالة أكسدة)، حديديك (فيريك) غير المتجانسة، والتي تشير إلى مركبات الحديد ثلاثية التكافؤ (+3 حالة أكسدة)، خارج الكيمياء صفة حديدية تستخدم للإشارة إلى وجود الحديد. كلمة حديدوز مشتقة من الكلمة اللاتينية ( ferrum) “حديد” التي تشمل المعادن الحديدية والصلب وخام الحديد.
- تعتبر كبريتات الحديدوز المائية واحدة من أكثر المصادر المتاحة لأكسيد الحديدوز (FeO)، ولكنها أكثر عرضة للأكسدة في الهواء من NH4) 2Fe (SO4) 2 • 6H2O)، وبشكل عام، تميل مركبات الحديد ثنائية التكافؤ إلى تتأكسد في الهواء لتصبح مركبات الحديد ثلاثي التكافؤ.
ترسبات خام الحديد
- تشكلت أكبر رواسب خام الحديد في العالم نتيجة لعمليات مختلفة بدأت منذ أكثر من ملياري عام وبدأت عمليات تكوين الخام في بعض مناطق الكرة الأرضية، ثم تحولت هذه المناطق إلى بحار سطحية ضحلة، حيث تترسب مركبات الحديد تدريجياً من مياه البحر إلى القاع. في قاع البحر، كان خام الحديد المترسب مرتبطًا بكل من الرمل والحبيبات الدقيقة للطمي في شكل صخري.
- بعد ذلك، أدت الزلازل وتحولات قشرة الأرض إلى ارتفاع الصخور المتكونة في قاع البحر إلى مستوى سطح البحر، تشكلت خامات الحديد ذات التركيزات العالية جدًا في بعض مناطق العالم، نتيجة لتساقط المياه عبر الصخور، حيث أدى الماء المتساقط إلى إذابة الكثير من الرمال الصخرية، تاركًا وراءه تركيزات عالية من الخامات.
يمكنك الحصول على المزيد من المعلومات حول شراء وبيع الاسهم بهدف الربح من 6 حروف حل اللغز من لعبة كلمة السر 2 عن طريق الرابط المعلن: شراء وبيع الاسهم بهدف الربح من 6 حروف حل اللغز من لعبة كلمة السر 2
الحديد في الطبيعة
- يتم دمج معظم الحديد الموجود في قشرة الأرض مع الأكسجين لتكوين أكاسيد الحديد، والتي تمثل خامات الحديد في الطبيعة، مثل الهيماتيت المغنتيت. يوجد الحديد بكثرة في بعض التكوينات الحجرية. هذه التكوينات الجيولوجية هي نوع من الصخور يتكون من طبقات رقيقة من أكاسيد الحديد، إما من المغنتيت (Fe3O4) أو الهيماتيت (Fe2O3)، بالتناوب مع طبقات من الحجارة والطمي فقيرة بالحديد، تشكلت هذه التشكيلات منذ 3700 إلى 1800 مليون سنة، هناك أيضًا أشكال أخرى من خامات الحديد مثل بيريت الليمونيت و الإلمنيت والسيدريت، يتكون حوالي 1 من كل 20 نيزكًا من معادن غنية بالحديد والنيكل مثل تينيت (35-80٪ حديد) وكاماسيت (90-95٪ حديد)، على الرغم من ندرتها، فإن النيازك الحديدية هي المصدر الرئيسي للحديد على سطح الأرض.
للمزيد من المعلومات حول اسم يجمع ذو القعدة وذو الحجة ومحرم ورجب من 5 حروف يمكنك النقر على الرابط المرفق: اسم يجمع ذو القعدة وذو الحجة ومحرم ورجب من 5 حروف
الحد من التلوث
- الاستفادة من الغازات الضارة المنبعثة من أسطح الأفران، في عملية استعادتها وإعادة شحنها مرة أخرى، معالجة المياه من وحدات التصنيع حيث يمكن إعادة استخدامها أو إهدارها، تجميع الغبار المتصاعد، إمكانية استعادة المواد الصلبة المفيدة وإعادة استخدامها في التصنيع، غالبًا ما يتم إطلاق الغازات في درجات حرارة عالية، مما يعني أنها تحمل الطاقة المخزنة فيها، ومن المرغوب فيه استعادة الطاقة بدلاً من فقدها، جمع أول أكسيد الكربون واستخدامه كوقود في المواقد.
يمكنك الحصول على المزيد من المعلومات حول مكان بين الحجر الأسود وباب الكعبة من 7 حروف.. حزر فزر عن طريق الرابط المعلن: مكان بين الحجر الأسود وباب الكعبة من 7 حروف.. حزر فزر
إستخدامات عناصر الحديد
- الحديد الزهر: يحتوي على الكربون بنسبة 2-4٪، والسيليكون بنسبة 0.3-3٪، والمنغنيز بنسبة 0.2-1.2٪، ويستخدم في صناعة المواسير وأواني الطبخ.
- والحديد المطاوع: يحتوي على القليل من الكربون بنسبة 0.01-2٪، تستخدم لتصنيع قضبان التسليح المستخدمة في البناء، وبسبب ليونة هذه القضبان، فإنها تستخدم في صنع المغناطيسات الكهربائية التي تستخدم في الأجهزة الكهربائية.
- الحديد الصلب (الصلب): يحتوي على 0.1-1.5٪ كربون وكبريت وفوسفور ومعادن أخرى مثل الكروم والنيكل، يتم استخدامه في صناعة الجسور ومسارات السكك الحديدية وأجسام السفن والسيارات.
استخدامات مركبات الحديد
- تستخدم كبريتات الحديد (II) في صناعة الأسمنت، حيث تعمل على تقليل أملاح الكرومات، تدخل كبريتات الحديد في تنقية مياه الخزان عن طريق ترسيب الجسيمات الدقيقة، يدخل كلوريد الحديد (II) في الصناعات العضوية، يشارك كلوريد الحديد الثلاثي في معالجة وتنقية مياه الصرف الصحي والصباغة وتنظيف النحاس.
يرشح لك موقع زيادة الإطلاع على المزيد من المعلومات حول زووم ان من 4 حروف لونه احمر وما هي لعبة وصلة كلمات متقاطعة من خلال الرابط التالي: زووم ان من 4 حروف لونه احمر وما هي لعبة وصلة كلمات متقاطعة
الحديد في جسم الانسان
- يدخل الحديد في تركيب الهيموجلوبين في الدم (خلايا الدم الحمراء)، حيث تقدر كميته في الجسم بجرامين، كما أنه يمد الجسم بالأكسجين ويقوي المناعة، ويتوفر أيضًا في الصيدليات على شكل أقراص، يسبب نقص الحديد الشديد فقر الدم، لذلك يجب على الإنسان أن يحرص على تناول الأطعمة الغنية بالحديد هناك مركبات عضوية أخرى من الحديد، مثل الميوغلوبين (أو الميوغلوبين)، وهو بروتين يحتوي تركيبه على الأكسجين والحديد ويشارك في تصنيع ألياف العضلات، إنزيم السيتوكروم (الهيموجلوبين) والنيتروجيناز، وهو إنزيم يساهم في تثبيت النيتروجين.
لقد قمنا في هذا المقال بالتعرف على إجابة سؤال معدن يستخدم في صناعة السفن، وتحدثنا عن العصر الحديدي، ومركبات الحديد، وترسبات خام الحديد، والحديد في الطبيعة، والحد من التلوث، وإستخدامات عناصر الحديد، والحديد في جسم الانسان.