آهن: تفاوت میان نسخه‌ها
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
Freshman404 (بحث | مشارکت‌ها) |
FreshmanBot (بحث | مشارکت‌ها) جز اصلاح فاصله مجازی + اصلاح نویسه با استفاده از AWB |
||
خط ۱۰:
== ویژگی‌ها ==
آهن دارای سطوح صاف و نقره‌ای براق مایل به رنگ خاکستری‌ست اما وقتی در هوا با [[اکسیژن]] ترکیب می‌شود به رنگ قرمز یا قهوه‌ای در می‌آید که به
Fe۵۶ سنگین‌ترین [[ایزوتوپ پایدار]] (تولید شده توسط [[فرایند آلفا]] در [[نکلئوسنتز استلار]]) است که با عناصر سنگین‌تر از آهن و [[نیکل]] برای تشکیلشان به [[سوپر نوا]] احتیاج دارند. آهن فراوان‌ترین عنصر در غول‌های قرمز است، و فراوان‌ترین فلز در شهاب‌سنگ‌ها و در هستهٔ فلزی متراکم در سیاراتی مثل زمین است.
خط ۶۹:
آهن شاید بهترین مثال شناخته شده از [[دگروارگی]] در یک فلز باشد، سه فرم چند شکلی از آهن وجود دارد که به نام‌های α، ϒ و δ شناخته می‌شود.
همان‌طور که آهن ذوب شده سرد می‌شود در دمای ۱۵۳۸ درجهٔ سانتی گراد به [[آلوتروپ]] δ کریستالیزه می‌شود که دارای یک ساختمان کریستالی مکعبی مرکزی‌ست، همان‌طور که بیشتر سرد می‌شود ساختمان بلوری یا کریستالی در دمای ۱۳۹۴ درجهٔ سانتی گراد به شکل مکعبی وجه مرکزی تغییر می‌یابد که به نام آهن ϒ یا [[استنیت]] شناخته می‌شود، در دمای ۹۱۲ درجهٔ سانتی گراد ساختمان [[بلور|بلوری]] یا کریستالی دوباره مکعبی بدنه مرکزی یا آهن α یا [[فریت]] می‌شود و در ۷۷۰ درجهٔ سانتی گراد (نقطهٔ کوری، TC) آهن مغناطیسی می‌شود، هنگامی که آهن از دمای کوری عبور می‌کند تغییری در ساختمان کریستالی وجود ندارد اما در ساختمان حوزه تغییری رخ می‌دهد (هر حوزه شامل اتم‌های آهن با یک [[اسپین]] الکترونیک خاص می‌باشد). در آهن غیر مغناطیسی شده همهٔ اسپین‌های الکترونیک اتم [[هادر]] یک حوزه در یک جهت قرار دارند هرچند در حوزهٔ مجاور
آهن α یا همان فریت پایدارترین شکل آهن در دمای اتاق است. این آهن فلز نسبتاً نرمی‌ست که دارای مقدار کمی کرین (نه بیش از ۰/۰۲۱٪ از جرم در ۹۱۰ درجهٔ سانتی گراد) می‌باشد.
در دماهای بالای ۹۱۲ درجهٔ سانتی گراد و تا ۱۴۰۰ درجهٔ سانتی گراد آهن α یک انتقال فاز از حالت مکعب بدن مرکزی به حالت مکعب وجه مرکزی یعنی آهن ϒ را که [[استانیت]] نیز نامیده می‌شود تجربه می‌کند. این آهن نیز نرم است اما می‌تواند مقدار بسیار بیشتری کربن (به میزان ۲/۴٪ جرمی در دمای ۱۱۴۶ درجهٔ سانتی گراد) داشته باشد، این شکل آهن در فولاد ضدزنگ که برای ساختن کارد و چنگال، تجهیزات بیمارستان‌ها و صنایع غذایی به کار می‌رود استفاده می‌شود.
خط ۸۲:
آهن به‌طور طبیعی متشکل از ۴ ایزوتوپ: ۵/۸۴۸٪ [[رادیواکتیو]] Fe۵۴ (نیمه عمر بزرگتر از ۳/۱ × ۲۲ ۱۰سال)، ۹۱/۷۵۴٪ Fe۵۶ پایدار، ۲/۱۱۹٪ از Fe۵۷پایدار و ۰/۲۸۲٪ از Fe۵۸ پایدار می‌باشد. Fe۶۰ یک [[رادیونیوکلاید]] منقرض شده با نیمه عمر طولانی (۱/۵ میلیون سال) می‌باشد.
بیشتر کارهای قبلی در اندازه‌گیری ترکیب [[ایزوتوپیک]] Fe بر تعیین انواع Fe۶۰ تولید شده از فرایندهای همراه با نکلئو سنتز (یعنی مطالعات شهاب سنگ) و تشکیل سنگ معدن متمرکز شده‌است. هرچند در دههٔ اخیر پیشرفت تکنولوژی طیف‌سنجی جرمی اجازهٔ تشخیص و ارزیابی تغییرات طبیعی در نسبت‌های ایزوتوپ‌های پایدار آهن را داده‌است. بیشتر این کار به وسیلهٔ انجمن‌های [[علوم زمین]] و سیاره‌ای انجام شده‌است، هرچند کاربردهای آن در سیستم‌های [[بیولوژیک]] و صنعتی در حال آغاز شدن می‌باشد.
فراوان‌ترین ایزوتوپ آهن Fe۵۶ مورد توجه ویژهٔ دانشمندان هسته‌ای می‌باشد. تصور غلط رایج این است که این ایزوتوپ پایدارترین هسته ممکن است و لذا انجام شکافت یا همجوشی در Fe۵۶ و آزاد سازی انرژی از آن غیرممکن است این مطلب درست نیست، چرا که هم Ni۶۲ و هم Fe۵۸ پایدار ترند و پایدارترین هسته می‌باشند. هرچند چون نیکل Ni۵۶ در واکنش‌های هسته‌ای سوپر نوا در فرایند α از هسته‌های
در فازهای شهاب سنگ‌های [[سمارکونا]] و [[چرونیکات]] ارتباطی بین غلظت Na۶۰، محصول دختر Fe۶۰، و فراوانی ایزوتوپ‌های آهن پایدار قابل مشاهده بود که نشان از وجود Fe۶۰ در زمان تشکیل [[منظومهٔ شمسی]] دارد. احتمالاً انرژی رها شده از فروپاشی آهن ۶۰ همراه با انرژی رها شده از فروپاشی رادیونیکلاید Al۲۶ در ذوب دوباره و افتراق سیارات بعد از تشکیل آن‌ها در ۴/۶ بیلیون سال پیش مشارکت داشته‌است. فراوانی Na۶۰ موجود در مواد فرا زمینی نیز ممکن است اطلاعات بیشتری نسبت به منشأ منظومهٔ شمسی و تاریخ
ابتدایی آن ارائه دهد. از میان ایزوتوپ‌های پایدار، تنها Fe۵۷ یک اسپین هسته‌ای (-۱/۲) دارد.
خط ۹۰:
[[پرونده:Iron(III) chloride hexahydrate.jpg|بندانگشتی|alt=Some canary-yellow powder sits, mostly in lumps, on a laboratory watch glass.|[[کلرید آهن (III)|آهن(III) کلرید]] آبپوشیده که به فریک کلرید نیز معروف است.]]
آهن ترکیباتی را ایجاد می‌کند که عمدتاً در حالت‌های [[اکسیداسیون]] +۲ و +۳ هستند. به‌طور سنتی، ترکیبات آهن II [[فروس]] نامیده می‌شوند و ترکیبات آهن (III) [[فریک]] نامیده می‌شود. ترکیبات زیادی در هر یک از حالات اکسیداسیون وجود دارد که مثال‌هایی از آن شامل [[سولفات]] آهن (II) (FeSo4) و [[کلرید]] آهن (III) (FeCl3) می‌باشد.
همچنین مثال‌های بیشماری از ترکیباتی که شامل اتم‌های آهن در هر دوی این حالات اکسیداسیون وجود دارد مانند مگنتیک و آبی پروسی. [[آنیون]] منفی فریت [Fe ۲۴] شامل یک مرکز آهن، (Vi)بالاترین حالت اکسیداسیون شناخته شدهٔ آن می‌باشد و مثلاً در فریت پتاسیم (کا دو اف ای اُ ۴) وجود دارد. [[شیمی آلی آهن|ترکیبات آلی]]
=== ترکیبات آلی ===
| |||