Järncykeln i naturen. Järnbakterier. Extraction och applicering av järn

Vad är det här - järn, var kom det ifrån och hur?det är utvinning? Denna användbara metall har många tillämpningar. Det kemiska elementet spelar en viktig roll i världsindustrin, och cirkulationen av järn i naturen spelar en viktig roll i planetens liv.

cykeln av järn i naturen

Vad är järn?

Järn är ett metallelement,som är mycket kemiskt reaktiv, speciellt när den interagerar med syre. Detta är ett av de vanligaste elementen på jorden och i rymden. Atomer av järn innehåller 26 protoner i sina kärnor. Den kemiska symbolen - Fe (ferum) härstammar från sitt latinska namn ferum. I sin rena form är det en mjuk och spröd metall som förhöjs av föroreningar. I kombination med kol produceras stål, vilket producerar mer än 98% av den järnmalm som produceras idag.

järnoxidformel

Alla järnatomerna i universum bildades ikärnorna i stjärnorna i fusionens slutfaser, och sedan släpptes de i rymden genom stjärnexplosioner. Detta är det fjärde största elementet i jordskorpan efter kisel, syre och aluminium. Vad är järn? Detta är det vanligaste elementet som utgör vår planet, även om det mesta av massmedia ligger mycket under ytan - i jordens kärna. Det förekommer i nästan alla stenar av skorpan och manteln som en kemisk komponent i hundratals olika mineraler.

vad är järn

Järnmalm

I sin rena form är denna metall sällsynt. Vissa meteoriter innehåller elementärt järn. Detta element reagerar kemiskt med syre och vatten för att ge järnhaltiga mineraler. Varje sten som innehåller en tillräcklig mängd av denna metall, som bryts för ekonomiska ändamål, kallas järnmalm. De vanligaste mineralerna är:

  • järnoxid (formel Fe2O3), som bildas under påverkan av syre;
  • hydratiserad järnoxid, vilken bildas genom reaktion i vatten.

De viktigaste järnmalmarna ärJärnoxidmineraler kallas hematit och magnetit. Hög koncentration av Fe gör dem mest föredragna i branschen. Järnproduktionen utförs på de största malmavsättningarna. Oftast är dessa formationer som är gamla sedimentära bergarter. De innehåller lager av järnoxidmineraler (formel Fe2O3) upp till flera centimeter tjocka.

järn applikationer

Var hittar jag järn?

Vid rumstemperatur är detfast ämne. Det är en glänsande grå metall som kommer att rosta med tiden när den utsätts för fuktig luft. Den kombinerar med många andra metaller för att bilda legeringar. Området av järn är ganska omfattande. När det kombineras med kol erhålls stål. Den kan också kombineras med andra metaller, som nickel, krom och volfram. Dessa legeringar är mycket starka och kan användas för tillverkning av broar och byggnader.

Järn är ett mycket gammalt element somanvänt på jorden under en lång tid. Objekt från den hittades i forntida Egypten. Det fanns även en hel tidsperiod (1200-500 f.Kr.), Namngiven efter honom, järnåldern, när den var van vid verktyg och vapen. För att hitta denna användbara metall måste du leta efter den djupt underjordisk. Den finns både i jordskorpan och i jordens kärna. Det finns mer järn på jorden än någon annan metall. Detta element kan hittas på andra planeter, inklusive kärnan i Jupiter och Saturnus, liksom den röda dammiga ytan på Mars (det är i samband med detta som det kallades den röda planeten).

allmän järnkarakteristik

Jordens järncykel i naturen

Järn (Fe) följer den geokemiska cykeln somoch många andra näringsämnen. Det släpps vanligen i marken eller i havet genom förväxling av stenar eller vulkanutbrott. I det markbundna ekosystemet absorberar växterna först järnet genom jordens rötter. Det är ett extremt viktigt näringsämne som rör sig mellan levande organismer och geosfären.

Järn är ett viktigt begränsande näringsämne.ett ämne för växter som använder det för att producera klorofyll. Fotosyntes beror på en tillräcklig tillförsel av denna metall. Växter assimilerar det från jorden till rötterna. Djur konsumerar växter och använder det för att producera hemoglobin. När de dör sönderdelas de och bakterierna returnerar metallen till jorden.

järnbrytning

Järn marin cykel

Den marina cirkulationen av järn i naturen är mycket lika.på jordcykeln. Denna process sker på grund av den vitala aktiviteten hos vissa mikroorganismer, vilka oxiderar metallen till hydroxiden och producerar kol från koldioxid. Järnbakterier i en flod, hav eller någon annan form av vattenextraktenergi för deras livscykel, och efter det att de är färdiga, bosätter de sig i marken i form av träsmjöl.

Järnens roll i havsekosystemen är ocksåbetydande. De främsta producenterna som absorberar denna metall är vanligtvis fytoplankton eller cyanobakterier. Då absorberas järn av konsumenterna när de äter dessa bakterier. Cirkulationen av järn i naturen är en extremt komplex process. Det beror på många relaterade faktorer: kemiska reaktioner, livsmiljötyper och mikrobiella grupper. Allt detta förbinder det med andra, lika viktiga biogeokemiska cykler av jorden.

järnbakterier i floden

Allmänna egenskaper

Järn i form av olika kombinerade malmerär en av de vanligaste elementen, som utgör ca 5% av skorpan. De viktigaste järnbärande mineralerna är oxider och sulfider (hematit, magnetit, goetit, pyrit, marcasit). Denna metall är också närvarande i meteoriter, på andra planeter och i solen. Järn finns i både marina och färskvatten.

cykeln av järn i naturen

Intressanta fakta

Här är några intressanta fakta om ett så enkelt enkelt kemiskt element:

  • Järn är det viktigaste byggstenen för växtnäring, som hjälper till att transportera syre i blodet och därigenom stödja livet på jorden.
  • Det är en spröd fast klassificerad som en metall i grupp 8 i det periodiska elementets tabell. I sin rena form korroderar den snabbt från exponering för fuktig luft och höga temperaturer.
  • Det är det fjärde vanligaste elementet i jordskorpan av vikt, och det mesta av jordens kärna är tänkt att bestå av järn.
  • Det mesta av det används till stålproduktion - en legering av järn och kol, som i sin tur används i produktion och konstruktion, till exempel för framställning av armerad betong.
  • Rostfritt stål som innehåller minst 10,5% krom är mycket motståndskraftigt mot korrosion. Den används i köksbestick och tallrikar, till exempel rostfria pottar.
  • Att lägga till andra element kan ge stål med nya användbara egenskaper. Nickel ökar till exempel legeringens hållbarhet och gör den mer motståndskraftig mot värme och syror.

cykeln av järn i naturen
Kortfattad information om elementet Fe

  • Antalet protoner i kärnan: 26.
  • Atom symbol: Fe.
  • Genomsnittlig atomvikt: 55,845 g / mol.
  • Densitet: 7.874 gram per kubikcentimeter.
  • Fas vid rumstemperatur: fast.
  • Smältpunkt: 1538 0C.
  • Kokpunkt: 2861 0C.
  • Antalet isotoper: 33.
  • Stabila isotoper: 4.

cykeln av järn i naturen

Nyckelprogram

Järn används i många sektorer, till exempel elektronik, tillverkning, fordonsindustri och byggande. Följande är områden med järnbruk:

  • Som den primära komponenten av järnmetaller, legeringar och stål.
  • En legering med kol, nickel, krom och olika andra element för att tillverka järn eller stål.
  • I magneter.
  • I de färdiga metallprodukterna.
  • I industriell utrustning.
  • I transportutrustning.
  • I verktygen.
  • I leksaker och sportartiklar.

Järn utgör 5% av jordskorpan och ären av de vanligaste och mest använda metallerna. Detta element finns också i kött, potatis och grönsaker och är viktigt för djur och människor. Det är en integrerad del av hemoglobin. Metallen är gråaktig i utseende och mycket flexibel och formbar. Det löses lätt i utspädda syror och är kemiskt aktiv. De viktigaste områdena för järnbrytning är Kina, Australien, Brasilien, Ryssland och Ukraina.

gillade:
0
Beredningen av järn "Ferrum lek". Instruktion för
Anemi: hög järnhalt i
Bukspottkörteln gör ont ... Tiden att slå
Vilka funktioner gör prostata
Ferrichydroxid 3
Syrecykeln i naturen
Geologisk historia: fosforcykeln i
Järnoxid och dess produktion från mineral
Järnsulfat: fysikaliska och kemiska egenskaper,
Topp inlägg
upp