العدد الذري للحديد

الحديد هو عنصر كيميائي يرمز له بالرمز Fe في الجدول الدوري وهو معدن ينتمي إلى السلسلة الانتقالية الأولى والمجموعة الثامنة من الجدول الدوري، ويشكل الحديد جزءًا كبيرًا من اللب الخارجي والداخلي للأرض مما يجعله العنصر الرابع الأكثر شيوعًا في قشرة الأرض، والحديد النقي نادر جدًا على الأرض، ومع هذا فإن خامات الحديد وفيرة للغاية ولكن استخراج المعادن منها يتطلب أفران قادرة على الوصول إلى 1500 درجة مئوية أو أعلى، وبدأ الحديد في استبدال السبائك النحاسية في الأسلحة والأدوات المختلفة، وتعد سبائك الحديد مثل الصلب والإينوكس والفولاذ أكثر المعادن الصناعية شيوعًا نظرًا لخواصها الميكانيكية الجيدة وتكلفتها المنخفضة، ويتحدث هذا المقال عن العدد الذري للحديد بالاضافة الى خصائصه المختلفة.[١]
العدد الذري للحديد
الحديد عبارة عن مادة صلبة هشة وهو من بين المعادن الأكثر وفرة على سطح الارض، والحديد بشكله النقي يتآكل بسرعة عند التعرض للهواء الرطب وارتفاع درجات الحرارة لذلك غالبًا ما يتم خلطة مع عناصر أخرى لتشكيل السبائك، ويلعب الحديد دورًا مهما في إنتاج الكلوروفيل في النباتات، وهو أحد المكونات المهمة للهيموغلوبين وهو بروتين في الدم ينقل الأكسجين من الرئتين إلى الأنسجة في الجسم، والعدد الذري للحديد والذي يمثل عدد البروتونات في نواة الذرة هو 26، وتلخص النقاط الآتية أهم الحقائق عن عنصر الحديد:[٢]
الوزن الذري للحديد والذي يمثل متوسط كتلة الذرات هو 55.845.
كثافة عنصر الحديد تساوي 7.874 غرام لكل سنتيمتر مكعب.
درجة انصهار الحديد هي 2800 درجة فهرنهايت أو 1538 درجة مئوية.
درجة غليان الحديد هي 5181.8 درجة فهرنهايت أو 2861 درجة مئوية.
الحديد والثورة الصناعية
بعد التعرف على العدد الذري للحديد وخصائصه المختلفة لا بد من التطرق إلى تاريخ صناعة الحديد وعلاقتها بالثورة الصناعية، حيث استندت صناعة الحديد قبل الثورة الصناعية إلى منشآت إنتاج محلية صغيرة تقع بالقرب من موارد الإنتاج الرئيسة مثل الماء والحجر الجيري والفحم وفي حين أن لدى بريطانيا احتياطيات جيدة من خام الحديد، حيث كان الحديد المنتج منخفض الجودة مع الكثير من الشوائب مما حد من استخدامه، وأطلق على عام 1825 بداية العصر الحديدي الجديد، حيث شهدت صناعة الحديد عصرًا ذهبيًا مع الطلب الكبير على السكك الحديدية مع اختراع القطارات والتي كانت تحتاج إلى القضبان الحديدية بالإضافة الى الجسور والأنفاق التي يدخل الحديد بشكل أساسي في بنائها، وفي الوقت ذاته زاد الاستخدام المدني للحديد حيث بدأ الطلب الكبير على كل شيء يمكن تصنيعه من الحديد حتى إطارات النوافذ الحديدة، وكانت بريطانيا مشهورة بتصنيع قضبان حديد السكك الحديدية وبعد انخفاض الطلب على الحديد في بريطانيا صدرت البلاد الحديد لبناء السكك الحديدية في الخارج حيث كان إنتاج الحديد البريطاني في عام 1700 يبلغ 12 الف طن متري سنويًا وارتفع هذا إلى أكثر من مليوني طن بحلول عام 1850. [٣]