همه چیز درباره ی آهن

آهن یک عنصر شیمیایی با نماد Fe و عدد اتمی 26 است. این عنصر یکی از فراوان ترین عناصر روی زمین است و هزاران سال است که انسان ها از آن برای اهداف مختلف استفاده می کنند. در این مقاله، خواص، تولید، کاربرد ها، اثرات سلامتی و سایر جنبه های آهن را با جزئیات بیشتر بررسی خواهیم کرد.

خواص آهن

آهن یک فلز انتقالی است که به رنگ خاکستری نقره‌ای است و هنگام پرداخت ظاهری درخشان دارد. نقطه ذوب 1538 درجه سانتی گراد و نقطه جوش 2862 درجه سانتی گراد است. آهن انعطاف پذیر و چکش خوار است، به این معنی که می توان آن را به راحتی به اشکال مختلف بدون شکستن شکل داد. رسانای خوبی برای الکتریسیته و گرما است و در دمای اتاق مغناطیسی است. آهن دارای چهار ایزوتوپ پایدار است: ^54Fe، ^56Fe، ^57Fe و ^58Fe.

تولید آهن

آهن معمولاً از سنگ آهن که سنگی حاوی اکسیدهای آهن است، تولید می شود. متداول ترین روش برای استخراج آهن از سنگ آهن از طریق فرآیندی به نام ذوب است که شامل حرارت دادن سنگ معدن با یک عامل احیا کننده مانند کک (شکل زغال سنگ) و سنگ آهک در کوره بلند است. سپس آهن مذاب حاصل به اشکال مختلف مانند میلگرد، ورق،  پروفیل  و… ریخته می شود. آهن همچنین می تواند از طریق احیای مستقیم تولید شود که شامل کاهش سنگ آهن با گازهای احیا کننده مانند گاز طبیعی یا هیدروژن است.

موارد مصرف آهن

• تولید فولاد

آهن جزء کلیدی در تولید انواع فولاد از جمله پرکاربرد ترین آن ها، فولاد mo40 و فولاد ck45 است که در کاربرد های مختلفی از جمله ساخت و ساز، حمل و نقل و ساخت استفاده می شود. فولاد آلیاژی از آهن و کربن است و می توان آن را به گونه ای سفارشی کرد که دارای خواص مختلفی مانند استحکام، شکل پذیری و مقاومت در برابر خوردگی باشد. از فولاد برای ساختن همه چیز از ساختمان ها و پل ها گرفته تا ماشین ها و هواپیماها استفاده می شود.

• ساختمان سازی

آهن به اشکال مختلف در صنعت ساختمان سازی از جمله میلگردهای تقویت کننده (میلگرد) سازه های بتنی و تیر ها و ستون های سازه ای استفاده می شود. آهن همچنین در تولید لوله‌ها، اتصالات و سایر اجزای لوله ‌کشی و سیستم ‌های گرمایشی استفاده می‌شود.

• حمل و نقل

از آهن در قالب فولاد در تولید وسایل نقلیه مانند اتومبیل، کامیون و قطار استفاده می شود. از آن برای ساخت بلوک های موتور، شاسی و سایر اجزای ساختاری استفاده می شود. از آهن نیز در تولید ریل استفاده می شود که برای خطوط راه آهن استفاده می شود.

• ماشین آلات و تجهیزات

از آهن در قالب فولاد در تولید ماشین آلات و تجهیزات صنایع مختلف مانند معدن، کشاورزی و ساخت و ساز استفاده می شود. از آن برای ساخت چرخ دنده ها، بلبرینگ ها و سایر اجزای ماشین استفاده می شود. از آهن در تولید ابزارهایی مانند چکش و آچار نیز استفاده می شود.

• اقلام خانگی

آهن در تولید انواع وسایل منزل مانند ظروف آشپزی، کارد و چنگال و لوازم خانگی استفاده می شود. چدن که نیز آلیاژی از کربن و آهن  به دلیل دوام و خاصیت حفظ حرارت، یک ماده محبوب برای ظروف پخت و پز است.

• هنر و مجسمه سازی

آهن توسط هنرمندان و مجسمه سازان برای خلق آثار مختلف از مجسمه های کوچک گرفته تا تاسیسات در مقیاس بزرگ استفاده می شود. آهن را می توان به اشکال مختلف شکل داد و قالب زد و آن را به ماده ای همه کاره برای بیان هنری تبدیل کرد.

• اثرات آهن بر سلامتی

آهن یک ماده مغذی ضروری برای انسان است و برای تولید هموگلوبین که اکسیژن را در خون حمل می کند، لازم است. آهن همچنین در تولید میوگلوبین که اکسیژن را در بافت ماهیچه ای حمل می کند، نقش دارد. کمبود آهن می تواند منجر به کم خونی شود که با کمبود گلبول های قرمز مشخص می شود. علائم کم خونی می تواند شامل خستگی، ضعف و تنگی نفس باشد.

با این حال، مصرف بیش از حد آهن می تواند مضر باشد و می تواند منجر به مشکلات سلامتی مانند اضافه بار آهن شود. اضافه بار آهن می تواند در افراد مبتلا به هموکروماتوز، یک اختلال ژنتیکی که باعث جذب بیش از حد آهن در بدن می شود، رخ دهد. علائم اضافه بار آهن می تواند شامل خستگی، درد مفاصل و درد شکم باشد.

سایر ویژگی های آهن

• مقاومت در برابر خوردگی آهن

آهن مستعد خوردگی است، اما می توان آن را از طریق روش های مختلف مانند پوشش با یک لایه رنگ یا مواد محافظ دیگر محافظت کرد. گالوانیزه کردن، که شامل پوشش آهن با لایه ای از روی است، یک روش رایج برای محافظت از آهن در برابر خوردگی است، همچنین میتوان با افزودن عناصر آلیاژی مانند کروم و نیکل از خوردگی آهن جلوگیری کرد.

بازیافت آهن

آهن یک ماده بسیار قابل بازیافت است و معمولاً از ضایعات فلزی بازیافت می شود. بازیافت آهن نیاز به تولید آهن جدید را کاهش می دهد و می تواند به حفظ منابع طبیعی کمک کند.

قیمت آهن

قیمت آهن بسته به عوامل مختلفی مانند عرضه و تقاضا، هزینه های تولید و شرایط بازار می تواند در نوسان باشد. قیمت آهن اغلب تحت تأثیر تقاضا برای فولاد است که استفاده اصلی از آهن است. برای اطلاع بیشتر از قیمت آهن با کارشناسان فولاد حامیران تماس حاصل فرمایید.

نتیجه

در پایان، آهن یک عنصر همه کاره و مهم است که هزاران سال است که توسط انسان استفاده می شود. ویژگی های استحکام، شکل پذیری و چکش خواری آن را به ماده ای ارزشمند در تولید فولاد و سایر محصولات تبدیل کرده است. آهن نقش بسزایی در توسعه تمدن بشری داشته است و در آینده نیز عنصری حیاتی در بسیاری از صنایع و فناوری ها خواهد بود. درک خواص، تولید، کاربردها، اثرات سلامتی و سایر جنبه های آهن برای هر کسی که با آهن کار می کند یا در زندگی روزمره خود استفاده می کند، مهم است.