37741350-55 031

اکسید آهن و کاربردهای آن

اکسید آهن
کد خبر: 8883 امتیاز شما:
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (اولین نفر باشید که امتیاز می دهید)
Loading...
۰۹:۰۷ ۱۲ بهمن ۰۰

اکسید آهن چیست و چه کاربردهایی دارد؟ اکسید آهن یکی از مواد معدنی است که در زندگی روزمره زیاد با آن برخورد کرده ایم و در صنعت کاربرد فراوانی دارد، ما در این مقاله قصد داریم به صورت علمی اکسید آهن سیاه را بررسی نماییم با ماهمراه باشید با ادامه مطلب…

 

اکسید آهن چیست؟

اکسید آهن یا Iron oxide ترکیب شیمیایی آهن و اکسیژن است که به طور طبیعی وجود دارد و بیش از ۱۶ نوع اکسید آهن وجود دارد اکسید آهن همان زنگ آهن است، هنگامی که وسایل و سازه های فلزی در برابر شرایط آب و هوای مرطوب قرار می گیرند پوسیدگی و یا همان زنگ آهن صورت می گیرد، و برای آنکه از این اتفاق جلوگیری شود از راهکارهایی متفاوتی استفاده می کنند، جالب است بدانید این ماده در برخی موارد ممکن است موجب مشکلاتی گردد اما اگر در جای خود مورد استفاده قرار گیرد می تواند بسیار مفید و کارآمد باشد.

این ماده دو نوع معدنی و سنتزی دارد که نوع معدنی آن شامل هماتیت، مگنتیت و وستیت است که جهت استخراج آهن استفاده می شود. نوع سنتزی همان رنگندانه آهن است که به دلیل ثبات رنگ و خلوص بالا، کاربردهای فراوانی دارد. اکسید آهن پس از استخراج از معادن در کوره های داغ و با افزودن کربن به اکسیژن و آهن خالص تبدیل می شود.

اکسید آهن سیاه چیست؟

اکسید آهن سیاه ماده ای غیرسمی از آهن و اکسیژن است که به مگنتیت هم معروف است و با فرمول شیمیایی Fe۳O۴ و FeO.Fe۲O۳ و دارای خاصیت مغناطیسی بالا و در طیفی از خاکستری تا سیاه یافت می شود. این ماده را به دور از گرما، جرقه و شعله و در محل های خشک و با تهویه مناسب نگهداری می کنند.

چگونگی تشکیل اکسید آهن

همه می دانیم زمانی که آهن با اکسیژن و یا آب تماس پیدا کند زنگ آهن یا همان اکسید آهن به وجود می آید که سنگ آهن خودش به حالت اکسید آهن یافت می شود، اما تنها روش زنگ زدن آهن نیست…آهن در مجاورت مواد دیگری مانند کلرهم زنگ می زند، واکنشی که در زنگ زدن آهن بوجود می آید از سیر انتقال الکترون از آهن به اکسیژن آغاز می شود. با اینکه اکسیداسیون برای فلزات دیگر نیز انجام می شود، اما مانند آهن زنگ نمی زنند. از واکنش اکسید آهن ماده ای بدست می آید که کاربردهایی فراوانی دارد در ادامه به آنها اشاره خواهیم کرد.

تولید اکسید آهن از رسوب دهی سولفات آهن

یکی از روش های بدست آمدن اکسید آهن این است که سولفات آهن که Ph کمتر از ۳ دارد را در آب حل کند و با افزودن سدیم هیدروکسید و انجام هوادهی منتظر افزایش ph تا ۷ می شویم، که با گذشت مدت زمان مشخص هیدروکسید آهن به رنگ زرد تولید می گردد، سپس محلول فیلتر شده تا خالص سازی گردد و هیدروکسید آهن برای خشک کردن به گرما خانه انتقال می یابد.

در این شرایط محصول خیلی سریع به حالت زرد تبدیل می شود و با افزایش تدریجی دما رنگ محصول به نارنجی، قرمز، قهوه ای و سیاه تبدیل می گردد که می توان در موارد مختلف از هر یک استفاده کرد. یعنی هر یک از رنگ ها با توجه به خواص و ویژگی که دارند در موارد متفاوتی به کار برده می شود.

چگونه آهن را از اکسید آهن جدا می کنند؟

از حدود ۴۰۰۰ قبلا از میلاد سومریان و مصریان با آهن آشنا شده بودند و از آن در تولید شمشیر، سپر، نوک تیزه و یا زیور آلات استفاده می کردند و نکته جالب اینکه تا ۲۰۰۰ سال قبل از میلاد به علت اینکه فراوانی آهن کم بود، قیمت آهن بیشتر از طلا بود و حتی ارزشمندتر، و بعدها در حدود قرن دهم یک جابه جایی در جنس ابزارآلات بوجود آمد و از آهن به جای قلع و برنز استفاده می شد.

با پیشرفت علم و دانش و گذشت زمان کوره هایی برای تولید آهن خالص پدید آمد که امروزه از این کوره ها بصورت حرفه ای تر استفاده می شود. سنگ معدن هایی که آهن از آن ها به دست میآید اغلب یصورت اکسیدهای آهن هستند که هماتیت و مگنتیت دو نمونه معروف از این مواد می باشند که تأثیر مهمی در زندگی امروزه دارند. اکسیدهای آهن پس از استخراج از معدن به کوره های داغ رفته که در آن کوره ها برای جداسازی اکسیژن از آهن و خالص شدن آن، اغلب کربن اضافه کرده و آهن خالص به دست می آید.

انواع اکسید آهن

اکسید آهن در رنگ های مختلف با خواص متفاوت در صنایع موجود است بشرح زیر:

اکسید آهن زرد

این ماده بصورت جامد در رنگ زرد مایل به سبز بسیار روشن موجود است که اتم آهن در آن با عدد اکسایش ۳ استو به صورت دانه بندی فروخته می شود، ph آن در حدود ۳ تا ۷ متغیر می باشد و مهمترین کاربرد آن در تولید محصولات آرایشی و بهداشتی می باشد.

اکسید آهن سبز

شکل اکسایش این محصول برای اتم آهن عدد ۲ است، قابل ذکر است این ماده اسیدیته محلول را در حدود ۶ تنظیم می کند، این محصول می بایستی در جای خشک و خنک نگهداری شود، زیرا رطوبت محیط را جذب می کند. کاربرد این پودر سبز رنگ اغلب در کامپوزیت ها، صنایع لاستیک و پلاستیک، محصولات آرایشی و تولید رنگ های صنعتی است.

اکسید آهن اخرا

اکسید آهن اخرا به حالت پودر جامد قهوه ای تیره و قرمز یافت می شود. محلولی که این نمک معدنی را دارا باشد، اسیدیته را در حدود ۴ تا ۸ تنظیم می کند و کاربردهای فراوانی برای ترکیب اکسید فلزی آهن وجود دارد که یکی از آن ها در خالص سازی فلزات از سنگ معدن است.

اکسید آهن

کاربردهای اکسید آهن

کاربرد آن در پزشکی

نانو ذرات اکسید آهن به قدری کوچک هستند که می توانند در درمان بسیاری از بیماری ها کاربرد داشته باشد و در کل در علم پزشکی اهمیت بسیار بالایی دارد. هدف گیری مغناطیسی داروها با نانو ذرات اکسید آهن از دو لحاظ اهمیت دارد:

استفاده از این ذرات جهت حمل دارو: تجویز دوز بیشتری از دارو را برای فرد بیمار کاهش می دهد، به این ترتیب، فرد دچار مسمومیت دارویی نمی شود.

این ذرات، توزیع دارو در اندام هدف را محدود می کنند به این معنی که مقدار معینی از دارو را فقط به محلی خاص هدایت کرده و سایر اندام ها را از عوارض جانبی داروها مصون می دارند.

استفاده در تصویربرداری مغناطیسی یا MRI است، در این روش از این ذرات برای ایجاد کنتراست تصویر ارگانیسم ها و اندام ها استفاده می گردد.

کاربرد آن در ریخته گری

در ابتدا برای جلوگیری از رگه ای شدن قطعه های آهن از اکسید آهن قرمز استفاده می کردند بعدها متوجه تأثیر عکس آن در کیفیت محصول شدند و با تجربه بیشتر مشخص شد که با افزودن ۳۰ درصد اکسید آهن سیاه هم از رگه ای شدن محصول جلوگیری می گردد و کیفیت آن نیز در حد قابل قبولی باقی می ماند.

از این رو کارخانه های ریخته گری به دلایل زیر از این استفاده می کنند:

  • کاهش کربن گیری
  • جلوگیری از رگه ای شدن
  • جلوگیری از عیوب پوست سوسماری و مقاومت در مقابل نفوذ ذوب
  • بهبود سطح تمام شده
  • قابل ذکر است در این صنعت از نوع اکسید وستیت، مگنتیت و هماتیت استفاده می گردد که وستیت کمترین میزان اکسیژن را دارد. مگنتی که در پوسته میانی تشکیل می شود میزان اکسیژن متوسطی دارد و بیشترین میزان اکسیژن شامل هماتیت خواهد بود. افزایش دما باعث می شود که اکسیدهای بالاتر به اکسیدهای پایین تر تبدیل و در نتیجه سطح تمام شده در حد بسیار عالی بهبود می یابد.

    کاربرد آن در کارت های بانکی

    از کاربرد دیگر اکسید آهن می توان به ساخت نوار مغناطیسی اشاره کرد که برای خود من این استفاده بسیار جالب بود… امروزه کمتر کسی از پول نقد استفاده می کند و استفاده از کارت های اعتباری بسیار متداول شده اما آیا تا به حال به نحوه کار کارت های مغناطیسی دقت کرده اید؟ در این کارت ها نوار مغناطیسی با یک انرژی به خصوص بر روی یک آهنربای الکتریکی تأثیر می گذارند تا بر روی محیط ضبط اثر داشته باشد. از این نوع نوارها جهت ضبط ویدئو، ضبط داده ها و حتی ضبط خودکار استفاده می گردد. مهم ترین ماده ای که در ساخت این نوارهای مغناطیسی استفاده می گردد اکسید آهن ۳ است البته مدتی بیشترین ذخیره سازی با این ماده انجام می شده اما با آمدن آلیاژهای کبالت موجب شد تا آن ها جایگزین این اکسید شوند.

    در این نوشتار به معرفی اکسید آهن و انواع آن و رنگ های متفاوتی که می توانیم در اختیار داشته باشیم و کاربرد آنها اشاره کردیم بنابراین نتیجه می گیریم این ماده در صنایع مختلفی کاربرد دارد و پاسخگو بسیار از نیازها است، جهت مشاهده صورت بار مواد اولیه آهن و فولاد کاربران وبسایت فولاد۲۴ کلیک کنید.

    جهت مشاهده تأمین کنندگان مواد اولیه خام فولادی (اکسید آهن) کلیک کنید.

    منبع گروه تأمین محتوای فولاد۲۴

0
دسته بندی :

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

  • قراضه 343 (%1.39)
  • اسلب 560-656 (%3/43)
  • شمش 385-395 (%1.3)