Demir
Demir
Dünya’nın çekirdeği büyük oranda demirden oluşur ve önemli miktarda (yaklaşık %4 oranında) nikel içerir.
Demir, periyodik tablonun 4. periyodunun 8. grubunda yer alan bir elementtir. Demirin atom numarası 26'dir. Demir, Fe sembolü ile gösterilir ve metaldir.
Demirin Tarihçesi ve Kullanım Alanları
Demir, yer kabuğunda en yaygın bulunan ikinci metal ve dördüncü elementtir.
Dünya’nın çekirdeği büyük oranda demirden oluşur ve önemli miktarda (yaklaşık %4 oranında) nikel içerir.
Yaşam için gerekli bir elementtir ve zehirli değildir. İnsan vücudunda ortalama 4 gram demir bulunur ve bunun önemli bir bölümü kandaki hemoglobin moleküllerindedir. Hemoglobin, oksijeni ciğerlerimizden hücrelere taşır. Her gün en az 10-18 miligram demir almamız gerekir. Demir eksikliği anemiye neden olabilir.
Karaciğer, böbrek, pekmez, kakao ve meyan kökü gibi besinlerde fazlaca demir vardır.
Mısır’da MÖ 3500’lü yıllardan kalma demir nesneler bulunduysa da bileşimlerindeki demir oranı bunların Dünya’ya çarpan gök taşlarından üretildiğini gösteriyor. Hititlerin MÖ 1500 civarında demiri ilk eriten medeniyet olduğu düşünülüyor. Bu yeni ve dayanıklı metal Hititlere ekonomik ve politik güç kazandırmış ve böylece Demir Devri başlamıştır. Demirin çeşitli alaşımlarının farklı özelliklerde olduğu o dönemlerde de dikkat çekmişti.
Farklı demir alaşımları üzerine ilk kitap 1722’de René Antoine Ferchault de Réaumur tarafından yazıldı. Bu kitapta yazar, içerdiği karbon oranının demiri nasıl etkilediği üzerinde durur.
Tarihte bir başka önemli dönüm noktası olan Sanayi Devrimi de demire bağlı olarak gelişti.
Demir kolayca paslanmasına rağmen en önemli metaldir. Günümüzde işlenen metallerin %90’ı demirdir.
Demirin çoğu çelik hâline getirilir ve inşaatlarda kullanılır. Demirin çeşitli metallerle bir araya gelmesiyle farklı çeşitlerde çelik üretilir. Bunların en yaygını karbon çeliğidir.
Nikel, krom, vanadyum, tungsten, manganez gibi metallerle üretilen alaşımlar hayli sağlam olur ve işlenmeleri kolaylaşır. Köprülerden elektrikli aygıtlara, bisikletlerden kesici aletlere pek çok alanda kullanılırlar.
Demir döküm %3-%5 oranında karbon içerir ve boru, valf ve pompa üretiminde kullanılır. Çelik gibi sağlam olmasa da daha ucuz olduğu için tercih edilebilir.
Demirden ve demir içeren çeşitli alaşım ve bileşiklerden mıknatıs üretilebilir.
Amonyak üretiminde katalizör (tepkimenin daha hızlı gerçekleşmesini sağlayan ancak kendisi tepkimede harcanmayan maddeler) olarak demirden yararlanılır.
Akaryakıt üretiminde de kullanılır.
Önemli izotopları:
56Fe
Elektron dizilimi:
[Ar]3d64s2
Yoğunluk (g/cm3):
7,87
Atom yarıçapı (Å):
2,04
Elektron ilgisi (kj/mol):
14,569
Oda sıcaklığındaki hâli:
Katı
Erime noktası (°C):
1538
Kaynama noktası (°C):
2861
Elektronegatifliği:
1,83
Keşif yılı:
MÖ 3500
İyonlaşma Enerjileri
762,466
1561,876
2957,469
5287,4
7236
9561,7
12.058,74
14.575,08