حديد: الفرق بين النسختين

[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
اخطاء لغويه
JarBot (نقاش | مساهمات)
بوت:الإبلاغ عن رابط معطوب أو مؤرشف V3.3
سطر 132:
== خصائص الحديد ==
=== الخواص الميكانيكية ===
تُفيّم الخواص الميكانيكية للحديد وسبائكه باستخدام مجموعة متنوعة من الاختبارات، مثل [[اختبار برنل للقساوة|اختبار برينل]] و[[اختبار روكويل للصلادة|اختبار روكويل]] وكلاهما لقياس [[صلادة]] الحديد، و[[مقاومة الشد|اختبار قوة الشد]] وغيرها؛ نتائج هذه الاختبارات على الحديد دقيقة للغاية، بما يسمح باستخدام الحديد لمعايرة أو الربط بين نتائج الاختبارات المختلفة.<ref name=corr>{{مرجع كتاب| المسار=https://www.gorni.eng.br/e/Gorni_SFHTHandbook.pdf| العنوان=ASM Handbook – Mechanical Testing and Evaluation|الناشر= ASM International| volume= 8| السنة= 2000| الصفحة= 275| الرقم المعياري=0871703890|المحرر=Kuhn, Howard and Medlin, Dana (prepared under the direction of the ASM International Handbook Committee)}}</ref><ref>{{مرجع ويب| المسار=https://mdmetric.com/tech/hardnessconversion.html| العنوان=Hardness Conversion Chart|تاريخ الوصول=2010-05-23|الناشر=Maryland Metrics| مسار الأرشيف = https://web.archive.org/web/20180831035404/http://mdmetric.com/tech/hardnessconversion.html | تاريخ الأرشيف = 31 أغسطس 2018 }}</ref> تعتمد نتائج تلك الاختبارات على درجة نقاء الحديد: فبللورات الحديد في صورته النقية أكثر ليونة من [[الألمونيوم]]، ومع إضافة [[جزء في المليون|بعض أجزاء من المليون]] من وزن سبيكة الحديد من عنصر [[الكربون]]، فإنها تضاعف من قوة الحديد.<ref name=pure>{{مرجع كتاب| المسار=https://books.google.com/books?id=-Ll6qjWB-RUC&pg=PA164| الصفحات=164–167| العنوان=Handbook of materials and techniques for vacuum devices|الأخير=Kohl | الأول= Walter H.| الناشر=Springer| السنة=1995| الرقم المعياري=1563963876}}</ref> تزداد صلادة الحديد بسرعة بزيادة محتوى الكربون في سبيكة الحديد حتى تصل نسبته إلى 0.2 ٪ من وزن السبيكة، وبعد ذلك يتزايد بمعدلات أقل ويصل إلى الذروة عندما يصل محتوى الكربون إلى 0.6 ٪ تقريبا من وزن السبيكة.<ref>{{مرجع كتاب| المسار=https://books.google.com/books?id=LgB5dkmPML0C&pg=PA218| الصفحة=218| العنوان=Materials Science and Engineering|الأول=V.| الأخير= Raghavan| الناشر =PHI Learning Pvt. Ltd.|الرقم المعياري=8120324552 |السنة=2004}}</ref> الحديد النقي المنتج صناعياً (حوالي 99.99 ٪) لديه صلادة تقدر بـ 20-30 [[اختبار برنل للقساوة|HB]].<ref>{{cite journal| العنوان=Properties of Various Pure Irons : Study on pure iron I| المسار=https://ci.nii.ac.jp/naid/110001459778/en| volume=50| issue=1| الصفحات=42–47| journal=Tetsu-to-Hagane| الأول1 = Kusakawa | الأخير1 = Takaji | الأول2 = Otani | الأخير2 =Toshikatsu}}</ref>
 
=== التآصل في الحديد ===
سطر 152:
أظهرت الدراسات لبعض النيازك الحديدية أن العلاقة بين تركيز النيكل-60، والذي يمثل [[ناتج اضمحلال]] للحديد-60، ووفرة نظائر الحديد المستقرة يمكن أن تعطي دلالة على وجود الحديد-60 <sup>60</sup>Fe أثناء [[تشكل وتطور النظام الشمسي]]. من المحتمل أن تكون الطاقة المتحررة أثناء اضمحلال نظير الحديد-60، بالإضافة إلى الطاقة المتحررة عن نظير الألومنيوم المشع <sup>26</sup>Al، قد ساهمت في حدوث إعادة انصهار وإعادة تشكيل وتمايز [[كويكب|الكويكيبات]] قبل نشوئها من 4.6 مليار سنة.
 
تمتاز نوى نظائر الحديد بأن لها طاقة ارتباط عالية لكل [[نوكليون|نوية]]، ولا يفوقها بذلك إلا نظير النيكل <sup>62</sup>Ni، والذي يتشكل في تفاعلات الاندماج النووي في النجوم. أما بالنسبة لتوزع عنصري الحديد والنيكل، فإن نسبة نظائر الحديد في الكرة الأرضية تفوق نظائر النيكل، ومن المتوقع أنها تفوقها أيضاً أثنائ تشكل العناصر في المستعرات العظمى.<ref>{{مرجع ويب|العنوان = Iron and Nickel Abundances in H~II Regions and Supernova Remnants|التاريخ = June 14, 1995|المسار = https://www.aas.org/publications/baas/v27n2/aas186/abs/S3707.html|تاريخ الوصول = 2010-05-23| مسار الأرشيف = https://web.archive.org/web/20080318041559/http://www.aas.org:80/publications/baas/v27n2/aas186/abs/S3707.html | تاريخ الأرشيف = 18 مارس 2008 | وصلة مكسورة = yes }}.</ref>
[[ملف:Eisen 1.jpg|left|thumb|150px|قطعة من الحديد النقي]]
 
سطر 162:
'''الحديدوز''' <sup>2+</sup>Fe ([[لغة إنجليزية|بالإنجليزية]] : Ferrous ) ، في علم الكيمياء ، تُشير إلى مركبات الحديد ثنائية التكافؤ (حالة الأكسدة +2) ، المغاير للحديديك ([[لغة إنجليزية|بالإنجليزية]] : Ferric ) ، والذي يُشير إلى مركبات الحديد ثلاثية التكافؤ (حالة الأكسدة +3).<ref name=" Ferrous ">أ ب [https://www.merriam-webster.com/dictionary/ferrous Ferrous]، [[ميريام وبستر]]، retrieved 19 April 2008 {{Webarchive|url=http://web.archive.org/web/20170813225658/https://www.merriam-webster.com/dictionary/ferrous |date=13 أغسطس 2017}}</ref>
خارج نطاق علم الكيمياء ، الحديدوز صفة تستخدم للإشارة إلى وجود الحديد .<ref name=" Ferrous " /> لفظة حديدوز مشتقة من كلمة لاتينية ([[لغة لاتينية|باللاتينية]] : Ferrum ) " الحديد " .<ref>[https://en.allexperts.com/q/Etymology-Meaning-Words-1474/Origin-word-1.htm Etymology (Meaning of Words)] ،30 November 2007,retrieved 19 April 2008 {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110925063154/http://en.allexperts.com/q/Etymology-Meaning-Words-1474/Origin-word-1.htm |date=25 سبتمبر 2011}}</ref> تتضمن معادن الحديدوز الفولاذ و الحديد الخام ( مع نسبة
 
محتوى كربون ضئيلة ) و [[سبائك]] الحديد مع معادن أخرى ( مثل ستانلس ستيل ) .
سطر 187:
يدخل الحديد في العديد من مركبات السيانيد. من أشهر مركبات [[سيانيد|السيانيد]] التي يدخل فيها الحديد مسحوق ''' أزرق بروسيا ''' (Fe<sub>4</sub>(Fe[CN]<sub>6</sub>)<sub>3</sub>)، و[[فيروسيانيد البوتاسيوم]] و[[فيريك-سيانيد البوتاسيوم]].
 
كما يستخدم مسحوق أزرق بروسيا كترياق من سموم [[الثاليوم]] [[سيزيوم|السيزيوم]] المشعة<ref>{{مرجع ويب| المسار =https://www.fda.gov/Drugs/EmergencyPreparedness/BioterrorismandDrugPreparedness/ucm130337.htm| العنوان = Questions and Answers on Prussian Blue| تاريخ الوصول = 2009-06-06| مسار الأرشيف = https://web.archive.org/web/20171104195015/https://www.fda.gov/Drugs/EmergencyPreparedness/BioterrorismandDrugPreparedness/ucm130337.htm | تاريخ الأرشيف = 4 نوفمبر 2017 | وصلة مكسورة = yes }}</ref><ref>{{cite journal | doi =10.1345/aph.1E024 | الصفحات = 1509–1514 | العنوان =Soluble or Insoluble Prussian Blue for Radiocesium and Thallium Poisoning? | السنة =2004 | الأخير1 =Thompson | الأول1 =D. F | journal =Annals of Pharmacotherapy | volume =38}}</ref>، كما يستخدم كصبغة زرقاء لإزالة اصفرار الماء نتيجة وجود رواسب من أملاح الحديد.<ref name="Iron 2008">"Iron." Microsoft® Student 2009 [DVD]. Redmond, WA: Microsoft Corporation, 2008.</ref>
 
<gallery>
سطر 245:
{{مفصلة|التمثيل الغذائي للحديد في جسم الانسان}}
{{مفصلة|فقر الدم بعوز الحديد}}
الحديد موجود في مواد كثيرة. تشمل أغنى مواد [[غذاء|الغذاء]] بالحديد : اللحوم الحمراء وبالطبع [[الكبد]] ، و[[بقول|البقول]] [[عدس|كالعدس]] ، و[[حمص (نبات)|الحمص]] والفول، ولحوم الدواجن والسمك ، والخضار مثل السبانخ والباذنجان والخرشوف . ويكون امتصاص حديد اللحوم (حديد الهيم) أسهل مقارنةً مع الحديد من النباتات<ref>[https://www.eatwell.gov.uk/healthissues/irondeficiency/ Food Standards Agency - Eat well, be well - Iron deficiency] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20101128135628/http://eatwell.gov.uk/healthissues/irondeficiency/ |date=28 نوفمبر 2010}}</ref>.
 
تشير دراسات عديدة أن الهيم أو الهيموغلوبين من اللحوم الحمراء قد يزيد اختطار [[سرطان القولون]]<ref name="pmid10582688">{{Cite journal|المسار=https://cancerres.aacrjournals.org/cgi/content/abstract/59/22/5704 |العنوان=Red meat and colon cancer: the cytotoxic and hyperproliferative effects of dietary heme |journal=Cancer Research|volume=59 |issue=22 |الصفحة=5704 |السنة=1999 |pmid=10582688 |المؤلف=Sesink A.L. ''et al''.}}</ref><ref name="pmid16226281">{{Cite journal|العنوان=Hemoglobin and hemin induce DNA damage in human colon tumor cells HT29 clone 19A and in primary human colonocytes |journal=Mutation Research |volume=594 |issue=1-2 |الصفحات=162–171 |السنة=2006 |pmid=16226281 |doi=10.1016/j.mrfmmm.2005.08.006 |المؤلف=Glei M. ''et al''.}}</ref>، إلا أن هذا الأمر موضع لبعض الخلاف<ref>{{Cite journal|المسار=https://cebp.aacrjournals.org/content/10/5/439.full|العنوان=Systematic review of the prospective cohort studies on meat consumption and colorectal cancer risk: a meta-analytical approach |journal=Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention |السنة=2001 |volume=10 |الصفحة=439 |pmid=11352852 |issue=5|المؤلف=Sandhu M.S. ''et al''.}}</ref>، وتوحي بضعة دراسات أن البيّنات الموجودة غير كافية لإثبات هذا الادعاء<ref>{{مرجع ويب| المسار = https://www.sciencedaily.com/releases/2007/06/070611113729.htm | العنوان = Eating red meat will not increase colorectal cancer risk, study suggests | الناشر = ScienceDaily | التاريخ = June 13, 2007| تاريخ الوصول = 2010-10-01| مسار الأرشيف = https://web.archive.org/web/20181118203934/https://www.sciencedaily.com/releases/2007/06/070611113729.htm | تاريخ الأرشيف = 18 نوفمبر 2018 }}</ref>.
 
وفي النباتات يؤدي [[عوز الحديد (نبات)|عوز الحديد]] إلى اصفرار الأوراق لأن الحديد ضروري في عملية اصطناع [[كلوروفيل|الكلوروفيل]]، فهو يدخل في تركيب إنزيم يساهم في تركيب [[حمض أمينوليفولينيك]]، وهذا الحمض هو طليعة الكلوروفيل والهيم<ref name="Kumar2000">{{Cite journal | المؤلف= Kumar A.M. & Söll D. | السنة= 2000 | العنوان= Antisense HEMA1 RNA expression inhibits heme and chlorophyll biosynthesis in arabidopsis | journal= Plant Physiology | volume= 122 | issue = 1 | الصفحات = 49-56 | doi = 10.1104/pp.122.1.49 | المسار = https://www.plantphysiol.org/cgi/content/abstract/122/1/49 | pmid= 10631248 | pmc=}}</ref>.
سطر 255:
[[ملف:Mineral Olixisto GDFL101.jpg|left|150px|thumb|[[شاذنج|الهيماتيت]]]]
[[ملف:Magnetit.jpg|left|150px|thumb|[[الماغنتيت]]]]
الحديد هو السادس من حيث وفرة من العناصر الكيميائية في [[الكون]]، وهو يتكون خلال الخطوة الأخيرة من [[عملية احتراق السيليكون]] في النجوم العملاقة. ونادراً ما يتواجد الحديد في حالته كعنصر (Fe) على سطح [[الأرض]] لأنه يميل إلى التأكسد، ولكن أكاسيده منتشرة وتمثل خاماته الأولية. بالرغم من أنه يمثل نحو 5 ٪ من [[قشرة أرضية|القشرة الأرضية]]، إلا أنه يعتقد أن سبيكة من الحديد و[[النيكل]] في باطن الأرض تمثل 35 ٪ من كتلة الأرض ككل. لذا، فالحديد هو العنصر الأكثر وفرة على سطح الأرض، لكنه العنصر الرابع الأكثر وفرة في القشرة الأرضية.<ref>{{مرجع ويب|العنوان = Iron: geological information|المسار = https://www.webelements.com/iron/geology.html|تاريخ الوصول = 2010-05-23 | الناشر = WebElements| مسار الأرشيف = https://web.archive.org/web/20180928121842/https://www.webelements.com/iron/geology.html | تاريخ الأرشيف = 28 سبتمبر 2018 }}.</ref><ref>{{cite journal | المسار = https://www.pnas.org/content/77/12/6973| العنوان = Chemical composition of Earth, Venus, and Mercury | المؤلف =John W. Morgan*and Edward Anders | journal = [[Proc. Nat. Acad. Sci.]] | volume = 77 | issue = 12 | الصفحات = 6973 –6977}}</ref>
 
معظم الحديد في القشرة الأرضية متحد مع [[الأكسجين]] مكوناً أكاسيد الحديد والتي تمثل خامات الحديد في الطبيعة [[شاذنج|كالهيماتيت]] [[ماغنتيت|الماغنتيت]]. يتواجد الحديد بوفرة في بعض التكوينات الحجرية. هذه التكوينات الجيولوجية هي نوع من الصخور التي تتكون من طبقات رقيقة من أكاسيد الحديد، إما من الماغنيتيت (Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>) أو الهيماتيت (Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>)، بالتناوب مع طبقات فقيرة بالحديد من [[صوان (حجر)|الحجارة]] والطمي. تشكلت هذه التكوينات منذ 3700 إلى 1800 مليون عام.<ref>{{Cite journal | الأول1 = T. W. | الأخير2 = Reinhard | العنوان = Early Earth: Oxygen for heavy-metal fans | journal = Nature | volume = 461 | issue = 7261 | الصفحات = 179–181 | السنة = 2009 | الأخير1 = Lyons | doi = 10.1038/461179a | pmid = 19741692 | الأول2 = CT}}</ref><ref>{{Cite journal | الأول1 = P. | العنوان = Paleoecological Significance of the Banded Iron-Formation | journal = Economic Geology | volume = 68 | الأخير1 = Cloud | الصفحات = 1135–1143 | السنة = 1973 | doi = 10.2113/gsecongeo.68.7.1135}}</ref> كما أن هناك صور أخرى لخامات الحديد مثل [[ليمونيت|الليمونيت]] [[بيريت|البيريت]] و[[إلمينيت|الإلمينيت]] و[[سيدريت|السيدريت]].
سطر 346:
يحتوي [[الحديد المطاوع]] على أقل من 0.25% كربون،<ref name="msts"/> وهو متين ومرن، ولكنه أقل قابلية للانصهار من الحديد الغفل. يتميز الحديد المطاوع باحتوائه على بقايا [[خبث المعادن|خبث]] داخل المعدن، كما أنه أكثر مقاومة للصدأ من الصلب. قل استخدامه الآن وأصبح يستبدل [[صلب منخفض الكربون|بالصلب منخفض الكربون]]. بالرغم من أن الصلب منخفض الكربون أكثر عرضة للتآكل من الحديد المطاوع، إلا أن رخص ثمنه جعله أكثر استخداماً.
 
[[صلب كربوني|الصلب الكربوني]] هو الصلب الذي يحتوي على 2% كربون أو أقل<ref name="kts">{{مرجع ويب|العنوان = Classification of Carbon and Low-Alloy Steels|المسار = https://www.key-to-steel.com/Articles/Art62.htm|تاريخ الوصول = 2008-01-05| مسار الأرشيف = https://web.archive.org/web/20081023014940/http://www.key-to-steel.com:80/Articles/Art62.htm | تاريخ الأرشيف = 23 أكتوبر 2008 }}</ref> مع كميات قليلة من [[المنغنيز]] و[[الكبريت]] و[[الفوسفور]] و[[السيليكون]]. بينما [[صلب سبائكي|الصلب السبائكي]] فيحتوي على نسب متفاوتة من الكربون، فضلا عن المعادن الأخرى، مثل [[الكروم]] و[[الفاناديوم]] و[[الموليبدنوم]] و[[النيكل]] و[[التنجستن]] وغيرها. يرفع محتوى العناصر السبائكية في هذا النوع من الصلب من ثمنه، لذا لا يستخدم إلا في أغراض خاصة. أشهر سبائك هذا النوع هي سبائك [[فولاذ غير قابل للصدأ|الصلب الذي لا يصدأ]]. أدخل علماء المعادن الحديدية الآن بعض التحسينات على الصلب السبائكي، فأنتجوا منه نوعاً جديداً يمتاز بالقوة رغم احتوائه على محتوى قليل من العناصر السبائكية، مما يزيد من [[متانة]] الصلب الناتج وبتكلفة أقل.
 
كما يستخدم الحديد أحياناً كمادة واقية من الإشعاعات المؤينة، لأنه أخف وأقوى بكثير ميكانيكيا من أشهر مادة في هذا المجال وهي عنصر [[الرصاص]].