Gostota železa, lastnosti in uporaba

Železo je element osme skupine stranske podskupine periodnega sistema in ena najpogostejših kovin v zemeljski skorji, takoj za aluminijem. V elementarni obliki je kovna bela kovina s srebrnim odtenkom. Zelo lahko kemično reagira, posebej korodira na zraku ob veliki vlažnosti in temperaturi. Čisto železo gori v čistem kisiku, v drobno razpršenem stanju pa se na zraku samovžge.

Z imenom železo pogosto mislimo njegove zlitine z do 0,8 odstotka primesi, ki izboljšajo plastičnost in mehkobo čiste kovine. Uporabljajo se zlitine z ogljikom: jekla z do 2,14 odstotka ogljika in litine z več kot 2,14 odstotka ter zlitine z dodanimi legirnimi kovinami. Čisto železo je v naravi zelo redko, pogosteje je v nikljevih železovih meteoritih. Po razširjenosti med elementi je na četrtem mestu.

Tabela gostote železa

Ker je železo kompleksen material, njegove gostote na terenu ni mogoče izračunati samostojno. Meritve izvajajo v posebnih kemijskih laboratorijih. Povprečna gostota železa znaša 7,874 g/cm³.

Za lažji izračun je spodaj tabela z vrednostmi gostote in mase železa v različnih merskih enotah.

Tabela mase železa

Lastnosti železa

Železo je značilna bela kovina s srebrnim in sivkastim odtenkom. Je dobro plastično, ima izrazite magnetne lastnosti, njegove lastnosti pa se pod vplivom primesi močno spreminjajo. Za železo je značilen magnetizem.

Glede na kristalno zgradbo ločimo štiri modifikacije:

• Alfa železo. Pri sobni temperaturi ima prostorsko centrirano kubično mrežo in je pod Curiejevo temperaturo okoli 770 °C feromagnetno. Ta struktura se ohrani približno do 912 °C.
• Beta železo. To je zgodovinsko ime za nemagnetno stanje alfa železa nad Curiejevo temperaturo; nova kristalna mreža pri tem ne nastane.
• Gama železo. Pri temperaturah približno od 912 do 1394 °C ima železo ploskovno centrirano kubično mrežo.
• Delta železo. Nad približno 1394 °C in do tališča ima železo znova prostorsko centrirano kubično mrežo.

Železo predstavlja približno 95 odstotkov celotne metalurške proizvodnje, zato je ena najbolj iskanih kovin. Glavna področja so:

• uporaba kot glavna sestavina jekla in litega železa;
• uporaba v zlitinah na osnovi drugih sestavin;
• uporaba železovega oksida za izdelavo naprav za trajni računalniški pomnilnik;
• uporaba železa v prahu kot tonerja v črno-belih laserskih tiskalnikih;
• proizvodnja elektromotorjev in transformatorjev;
• jedkanje tiskanih vezij.