Dzelzs īpatnējais svars, īpašības, lietojums un vērtību tabula
Dzelzs ir ķīmisko elementu periodiskās tabulas astotās grupas blakus apakšgrupas elements un viens no izplatītākajiem metāliem Zemes garozā, kur tas ieņem otro vietu aiz alumīnija. Vienkāršas vielas veidā dzelzs ir kaļams, balts metāls ar sudrabainu nokrāsu. Šim materiālam piemīt liela ķīmiskā reaģētspēja, jo īpaši tieksme uz koroziju gaisā augsta mitruma un temperatūras apstākļos. Tīrā skābeklī vienkāršas vielas veidā dzelzs deg. Smalki dispersā stāvoklī tā gaisā pašaizdegas.
Ar nosaukumu „dzelzs” parasti saprot dažādus tās sakausējumus, kuros piemaisījumu saturs nepārsniedz 0,8 procentus. Piemaisījumi ļauj uzlabot tīrā metāla plastiskumu un mīkstumu. Izmanto sakausējumus ar oglekli: tēraudus ar oglekļa saturu līdz 2,14 procentiem un čugunus ar oglekļa saturu virs 2,14 procentiem, kā arī sakausējumus ar leģējošo metālu piedevām. Tīrā veidā dzelzs dabā sastopama ļoti reti, biežāk — niķeli saturošos dzelzs meteorītos. Pēc izplatības pasaulē tā ieņem ceturto vietu.
Dzelzs īpatnējā svara tabula
Tā kā dzelzs ir sarežģīts materiāls, tās svaru, proti, īpatnējo svaru, patstāvīgi aprēķināt lauka apstākļos nav iespējams. Šos aprēķinus veic specializētās ķīmijas laboratorijās. Tomēr dzelzs vidējais īpatnējais svars ir zināms un ir 7,874 g/cm³.
Lai atvieglotu aprēķinus, zemāk sniegta tabula ar dzelzs īpatnējā svara un svara vērtībām dažādās mērvienībās.
Dzelzs svara tabula
| Materiāls | Īpatnējais svars (g/cm³) | 1 m³ svars (kg) |
| Dzelzs | 7,874 | 7874 |
Dzelzs īpašības
Dzelzs ir tipisks balts metāls ar sudrabainu un pelēcīgu nokrāsu. Tam piemīt labs plastiskums, izteiktas magnētiskās īpašības, un piemaisījumu ietekmē tā īpašības ievērojami mainās. Dzelzij ir raksturīgs magnētisms.
Pēc kristāliskās uzbūves šim elementam izšķir četras modifikācijas:
- Alfa dzelzs. Istabas temperatūrā dzelzij ir tilpumā centrēts kubisks režģis, un zem Kirī temperatūras, kas ir aptuveni 770 °C, tā ir feromagnētiska. Šī struktūra saglabājas aptuveni līdz 912 °C.
- Beta dzelzs. Tas ir vēsturisks nosaukums alfa dzelzs nemagnētiskajam stāvoklim virs Kirī temperatūras; atsevišķs jauns kristālrežģis šajā gadījumā neveidojas.
- Gamma dzelzs. Aptuveni 912–1394 °C temperatūras diapazonā dzelzij ir skaldnēs centrēts kubisks režģis.
- Delta dzelzs. Temperatūrā virs aptuveni 1394 °C un līdz kušanas brīdim dzelzij atkal ir tilpumā centrēts kubisks režģis.
Aptuveni 95 procenti visas metalurģiskās ražošanas ir saistīti ar dzelzi, tādēļ tas ir viens no pieprasītākajiem metāliem pasaulē. Galvenās lietojuma jomas ir:
- dzelzs izmantošana par čuguna un tērauda galveno sastāvdaļu
- izmantošana sakausējumos, kuru pamatā ir citi komponenti
- dzelzs oksīda izmantošana ilglaicīgas datoru atmiņas ierīču ražošanā
- pulverveida dzelzs izmantošana par toneri melnbaltajos lāzerprinteros
- izmantošana elektromotoru un transformatoru ražošanā
- izmantošana iespiedshēmu plašu kodināšanā
Biežāk uzdotie jautājumi
Cik sver 1 m³ dzelzs?
Ja blīvums ir aptuveni 7,874 g/cm³, viens kubikmetrs tīras dzelzs sver apmēram 7874 kg. Oglekļa un leģējošo elementu dēļ tērauda un čuguna blīvums var atšķirties.
Ar ko dzelzs atšķiras no tērauda un čuguna?
Dzelzs ir ķīmiskais elements, bet tērauds un čuguns ir tā sakausējumi ar oglekli un citiem elementiem. Tāpēc to īpašības un blīvums pilnībā nesakrīt.
Kāpēc dzelzs rūsē?
Mitrā gaisā dzelzs reaģē ar skābekli un ūdeni, veidojot dzelzs oksīdus un hidroksīdus. Aizsargpārklājumi, leģēšana un krāsošana samazina koroziju.