Měrná hmotnost železa, vlastnosti, použití a tabulka hodnot
Železo je prvek osmé skupiny vedlejší podskupiny příslušné tabulky prvků a patří mezi nejrozšířenější kovy v zemské kůře, kde je po hliníku na druhém místě. V jednoduché formě je železo kujný bílý kov se stříbřitým odstínem. Tento materiál je velmi reaktivní, zejména podléhá korozi na vzduchu při vysoké vlhkosti a teplotě. V čistém kyslíku železo hoří. V jemně rozptýleném stavu se na vzduchu samovolně vznítí.
Pod označením železo se obvykle rozumějí také jeho různé slitiny s obsahem příměsí do 0,8 procenta. Ty umožňují zlepšit tažnost a měkkost čistého kovu. Používají se slitiny s uhlíkem: oceli s obsahem uhlíku do 2,14 procenta a litiny s obsahem uhlíku nad 2,14 procenta, a také slitiny s přídavkem legujících kovů. Čisté železo se v přírodě vyskytuje velmi vzácně, častěji jako součást niklových železných meteoritů. Z hlediska světového rozšíření zaujímá čtvrté místo.
Tabulka měrné hmotnosti železa
Protože je železo složitý materiál, nelze jeho hmotnost, konkrétně měrnou hmotnost, samostatně vypočítat v terénních podmínkách. Tyto výpočty se provádějí ve specializovaných chemických laboratořích. Průměrná měrná hmotnost železa je však známá a činí 7,874 g/cm³.
Pro usnadnění výpočtů je níže uvedena tabulka měrné hmotnosti a hmotnosti železa v různých jednotkách.
Tabulka hmotnosti železa
| Materiál | Měrná hmotnost (g/cm³) | Hmotnost 1 m³ (kg) |
| Železo | 7,874 | 7874 |
Vlastnosti železa
Železo je typický bílý kov se stříbřitým a šedavým odstínem. Má dobrou tažnost, výrazné magnetické vlastnosti a jeho vlastnosti se působením příměsí výrazně mění. Pro železo je charakteristický magnetismus.
Podle krystalové struktury se tento prvek dělí na čtyři modifikace:
- Alfa železo. Při pokojové teplotě má železo prostorově centrovanou kubickou mřížku a pod Curieovou teplotou přibližně 770 °C je feromagnetické. Tato struktura zůstává zachována asi do 912 °C.
- Beta železo. Jde o historické označení nemagnetického stavu alfa železa nad Curieovou teplotou; nová samostatná krystalová mřížka přitom nevzniká.
- Gama železo. V rozmezí přibližně od 912 do 1394 °C má železo plošně centrovanou kubickou mřížku.
- Delta železo. Nad přibližně 1394 °C až do bodu tání má železo opět prostorově centrovanou kubickou mřížku.
Na železo připadá přibližně 95 procent celé hutní výroby, což z něj činí jeden z nejžádanějších kovů na světě. Mezi hlavní oblasti patří:
- Použití železa jako základní složky litiny a oceli
- Použití ve slitinách založených na jiných složkách
- Použití oxidu železa k výrobě zařízení pro dlouhodobou počítačovou paměť
- Práškové železo se používá jako toner v černobílých laserových tiskárnách
- Použití při výrobě elektromotorů a transformátorů
- Použití při leptání desek plošných spojů
Časté otázky
Kolik váží 1 m³ železa?
Při hustotě přibližně 7,874 g/cm³ váží jeden metr krychlový čistého železa asi 7874 kg. Ocel a litina mohou mít kvůli uhlíku a legujícím prvkům jinou hustotu.
Jak se železo liší od oceli a litiny?
Železo je chemický prvek, zatímco ocel a litina jsou jeho slitiny s uhlíkem a dalšími prvky. Jejich vlastnosti a hustota se proto zcela neshodují.
Proč železo rezaví?
Ve vlhkém vzduchu železo reaguje s kyslíkem a vodou za vzniku oxidů a hydroxidů železa. Ochranné povlaky, legování a nátěry korozi omezují.