Trọng lượng riêng của sắt, tính chất, ứng dụng và bảng giá trị

Sắt là nguyên tố thuộc nhóm tám, phân nhóm phụ của bảng tuần hoàn và là một trong những kim loại phổ biến nhất trong vỏ Trái Đất, đứng thứ hai sau nhôm. Ở dạng đơn chất, sắt là kim loại dễ rèn màu trắng pha bạc. Vật liệu có khả năng phản ứng hóa học cao, đặc biệt là ăn mòn trong không khí khi độ ẩm và nhiệt độ cao. Sắt đơn chất cháy trong oxy tinh khiết; ở trạng thái hạt rất mịn, nó tự bốc cháy trong không khí.

Tên gọi sắt thường được dùng để chỉ nhiều hợp kim chứa đến 0,8% tạp chất, giúp cải thiện tính dẻo và độ mềm của kim loại tinh khiết. Các hợp kim với carbon gồm thép chứa đến 2,14% carbon, gang chứa trên 2,14%, cùng hợp kim bổ sung kim loại hợp kim hóa. Sắt tinh khiết rất hiếm trong tự nhiên, thường gặp trong thiên thạch sắt-nickel. Về độ phổ biến trên thế giới, nguyên tố đứng thứ tư.

Bảng trọng lượng riêng của sắt

Vì sắt là vật liệu phức tạp, không thể tự xác định khối lượng và trọng lượng riêng trong điều kiện thực địa. Phép đo được thực hiện trong phòng thí nghiệm hóa học chuyên dụng. Trọng lượng riêng trung bình đã biết là 7,874 g/cm³.

Bảng dưới đây trình bày trọng lượng riêng và khối lượng sắt theo các đơn vị để đơn giản hóa phép tính.

Bảng khối lượng sắt

Tính chất của sắt

Sắt là kim loại điển hình màu trắng pha bạc và xám. Nó có tính dẻo tốt, tính từ rõ rệt và tính chất thay đổi mạnh dưới ảnh hưởng của tạp chất.

Nguyên tố này được chia thành bốn dạng theo cấu trúc tinh thể:

• Sắt alpha. Ở nhiệt độ phòng, sắt có mạng lập phương tâm khối và là chất sắt từ dưới điểm Curie khoảng 770 °C. Cấu trúc này tồn tại đến khoảng 912 °C.
• Sắt beta. Đây là tên lịch sử của trạng thái không từ của sắt alpha trên điểm Curie; không hình thành mạng tinh thể mới riêng biệt.
• Sắt gamma. Trong khoảng 912 đến 1394 °C, sắt có mạng lập phương tâm mặt.
• Sắt delta. Trên khoảng 1394 °C đến khi nóng chảy, sắt lại có mạng lập phương tâm khối.

Khoảng 95% toàn bộ sản lượng luyện kim là sắt, khiến nó trở thành một trong những kim loại được sử dụng nhiều nhất thế giới. Các ứng dụng chính gồm:

• dùng sắt làm thành phần chính của gang và thép;
• dùng trong hợp kim có nền là thành phần khác;
• dùng oxide sắt để sản xuất thiết bị bộ nhớ máy tính lâu dài;
• sắt dạng bột dùng làm mực cho máy in laser đen trắng;
• sản xuất động cơ điện và máy biến áp;
• dùng trong quá trình ăn mòn bảng mạch in.