Järnets densitet, egenskaper och användning

Järn är ett grundämne i periodiska systemets grupp 8 och den näst vanligaste metallen i jordskorpan efter aluminium. Rent järn är en formbar, silvervit metall med hög kemisk reaktivitet, särskilt korrosion i varm och fuktig luft. Järn brinner i rent syre och finfördelat järn kan självantända i luft.

Ordet järn används ofta om legeringar med upp till 0,8 procent föroreningar som förbättrar det rena järnets egenskaper. Järn-kollegeringar omfattar stål med högst 2,14 procent kol och gjutjärn med mer än 2,14 procent samt legeringar med andra metaller. Rent järn är sällsynt i naturen och förekommer främst i nickelhaltiga järnmeteoriter. Som grundämne är järn det fjärde vanligaste i jordskorpan.

Tabell över järnets densitet

Järnets genomsnittliga densitet är 7,874 g/cm³.

Järnets egenskaper

Järn är en typisk silvervit till gråaktig metall med god formbarhet och tydliga magnetiska egenskaper. Föroreningar och legeringsämnen kan förändra egenskaperna kraftigt.

Efter kristallstruktur och temperatur skiljer man mellan:

• Alfajärn, som vid rumstemperatur har rymdcentrerat kubiskt gitter och är ferromagnetiskt under Curiepunkten omkring 770 °C. Strukturen finns upp till cirka 912 °C.
• Betajärn, ett historiskt namn på alfajärnets omagnetiska tillstånd över Curiepunkten; någon ny kristallstruktur uppstår inte.
• Gammajärn, som mellan cirka 912 och 1 394 °C har ytcentrerat kubiskt gitter.
• Deltajärn, som över cirka 1 394 °C och fram till smältning åter har rymdcentrerat kubiskt gitter.

Järnbaserade material står för omkring 95 procent av metallproduktionen. Viktiga användningsområden är:

• huvudkomponent i stål och gjutjärn;
• beståndsdel i legeringar med annan grundmetall;
• järnoxid i vissa typer av permanent datalagring;
• järnpulver som toner i svartvita laserskrivare;
• elmotorer och transformatorer;
• etsning av kretskort.

Tabell över järnets vikt

Vikten för en järndetalj beräknas genom att multiplicera dess volym med tabellens densitet.