เหล็ก

เหล็ก (อังกฤษ: Iron ออกเสียงว่า ไอเอิร์น /ˈaɪ.ərn/) เป็นธาตุในตารางธาตุ มีสัญลักษณ์ธาตุ Fe และเลขอะตอม 26 เหล็กเป็นธาตุโลหะทรานซิชันหมู่ 8 และคาบ 4 สัญลักษณ์ Fe ย่อมาจาก ferrum ในภาษาละติน

เหล็ก แมงกานีส ← → โคบอลต์ - ↑ Fe ↓ Ru
ทั่วไป
ชื่อ, สัญลักษณ์, เลขอะตอม	เหล็ก, Fe, 26
อนุกรมเคมี	โลหะทรานซิชัน
หมู่, คาบ, บล็อก	8, 4, d
ลักษณะ	แวววาวลักษณะโลหะ และมีสีเทา
มวลอะตอม	55.845(2) กรัม/โมล
การจัดเรียงอิเล็กตรอน	[Ar] 3d6 4s2
อิเล็กตรอนต่อระดับพลังงาน	2, 8, 14, 2
คุณสมบัติทางกายภาพ
สถานะ	ของแข็ง
ความหนาแน่น (ใกล้ r.t.)	7.86 ก./ซม.³
ความหนาแน่นของของเหลวที่m.p.	6.98 ก./ซม.³
จุดหลอมเหลว	1811 K (1538 °C)
จุดเดือด	3134 K(2861 °C)
ความร้อนของการหลอมเหลว	13.81 กิโลจูล/โมล
ความร้อนของการกลายเป็นไอ	340 กิโลจูล/โมล
ความร้อนจำเพาะ	(25 °C) 25.10 J/(mol·K)
ความดันไอ P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k ที่ T K 1728 1890 2091 2346 2679 3132
คุณสมบัติของอะตอม
โครงสร้างผลึก	ทรงลูกบาศก์รวมศูนย์
สถานะออกซิเดชัน	2, 3, 4, 6 (amphoteric oxide)
อิเล็กโตรเนกาติวิตี	1.83 (พอลิงสเกล)
พลังงานไอออไนเซชัน (เพิ่มเติม)	ระดับที่ 1: 762.5 กิโลจูล/โมล
	ระดับที่ 2: 1561.9 กิโลจูล/โมล
	ระดับที่ 3: 2957 กิโลจูล/โมล
รัศมีอะตอม	140 pm
รัศมีอะตอม (คำนวณ)	156 pm
รัศมีโควาเลนต์	125 pm
อื่น ๆ
การจัดเรียงทางแม่เหล็ก	ferromagnetic
ความต้านทานไฟฟ้า	(20 °C) 96.1 nΩ·m
การนำความร้อน	(300 K) 80.4 W/(m·K)
การขยายตัวจากความร้อน	(25 °C) 11.8 µm/(m·K)
อัตราเร็วของเสียง (แท่งบาง)	(r.t.) (electrolytic) 5120 m/s
มอดุลัสของยัง	211 GPa
โมดูลัสของแรงเฉือน	82 GPa แม่แบบ:Elementbox bulkmodulus Mpa
อัตราส่วนปัวซง	0.29
ความแข็งโมส	4.0
ความแข็งวิกเกอร์ส	608 MPa
ความแข็งบริเนล	490 MPa
เลขทะเบียน CAS	7439-89-6
ไอโซโทปเสถียรที่สุด
บทความหลัก: ไอโซโทปของเหล็ก iso NA ครึ่งชีวิต DM DE (MeV) DP 54Fe 5.8% >3.1E22 y 2ε capture  ? 54Cr 55Fe syn 2.73 y ε capture 0.231 55Mn 56Fe 91.72% Fe เสถียร โดยมี 30 นิวตรอน 57Fe 2.2% Fe เสถียร โดยมี 31 นิวตรอน 58Fe 0.28% Fe เสถียร โดยมี 32 นิวตรอน 59Fe syn 44.503 d β 1.565 59Co 60Fe syn 1.5E6 y β- 3.978 60Co
แหล่งอ้างอิง

ประโยชน์

ธาตุเหล็กนั้นมีชื่อทางวิทยาศาสตร์คือ fe เหล็กนั้นมีประโยชน์อย่างมากในปัจจุบันเป็นธาตุที่พบเห็นได้ในทุกวัน โดยเฉพาะในการก่อสร้าง ในโรงงานอุตสาหกรรมอีกทั้งยังเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องใช้ในการสร้างบ้าน อาคาร ต่างๆ เหล็กจึงเป็นธาตุที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง นอกจากนี้แล้วยังใช้ในการทำเป็นวัสดุต่างๆ ทำเป็นชิ้นส่วนของเครื่องจักร และอื่นๆอีกมากมาย

ผลิตภัณฑ์เหล็ก โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์เหล่านั้นสามารถแบ่งออกได้ หลายหมวดหมู่ (1) ยานพาหนะและยานยนต์ (2) การก่อสร้าง (3) ภาชนะบรรจุภัณฑ์และการจัดส่ง (4) เครื่องจักรและอุปกรณ์อุตสาหกรรม (5) การขนส่งทางรถไฟ (6) อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ (7) อุปกรณ์ไฟฟ้า (8) เครื่องใช้ไฟฟ้าและเครื่องใช้ในครัว ^[1]

การค้นพบ

ธาตุเหล็กของเรานับว่ามีความสำคัญมากในการใช้งานในปัจจุบัน ซึ่งธาตุนี้ มีการใช้มากที่สุดเป็นอันดับที่ 2 ที่รองลงมาจากอะลูมิเนียม และซึ่งได้ค้นพบจากหลักฐานทางประวัติศาสตร์ ที่ มีการใช้งานมาอย่างน้อย 8000 ปี ซึ่งมีหลักฐานยืนยัน ในช่วง คริสต์ศักราช 1000 -2000 นั้น เป็นช่วงที่มนุษย์นำธาตุเหล็กมาจากอุกาบาตที่ตกหรือสะเก็ดดาว และช่วงนี้จะหาธาตุเหล็กได้ยาก หลังจาก คริสต์ศักราช 1000-2000 เป็นต้นมา ได้มีการถลุงเหล็ก จากธาตุเหล็กที่ได้จากธรรมชาติ จึงเกิดการใช้เหล็กทุกยุคทุกสมัย การถลุง เหล็กนั้น จะแตกต่างจากการถลุงเหล็ก ในปัจจุบัน^{[2] [3]}

คุณสมบัติเชิงกล

เหล็กเป็นโลหะสีเงินสีขาวหรือสีเทา เป็นเงา วิธีการหล่อสามารถใช้ค้อนทุบเป็นแผ่นบางๆได้ และยังสามารถยืดได้ เหล็กมีความต้านทานแรงดึงสูงมาก อีกทั้งยังนำไฟฟ้า นำความร้อนได้ดีอีกด้วยและยังสามารถใช้ประโยชน์ต่างๆได้มากมาย แต่คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของเหล็กนั้นคือสามารถหล่อแล้วขึ้นรูปใหม่ได้และยังมีความทนทานที่ยอดเยี่ยม นอกจากนี้เหล็กสามารถใช้ในการโค้ง งอ ม้วน ดัดเป็นรูปร่างรูปแบบและอื่นๆ เพื่อนำมาประดิษฐ์เป็นสิ่งของที่เรานำมาใช้ในชีวิตประจำวัน หรือนำมาใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมได้^{[4] [5][6]}

คุณสมบัติทางเคมี

เหล็กเป็นโลหะที่ใช้งานมาก เมื่อเหล็กรวมตัวกับออกซิเจนในอากาศชื้นผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยานี้ จะเกิดเป็น เหล็กออกไซด์ เป็นที่รู้จักกันก็คือสนิมนั้นเอง เหล็กยังทำปฏิกิริยากับน้ำร้อนได้ดีและไอน้ำในการผลิตก๊าซไฮโดรเจน นอกจากนี้ยังละลายในกรดได้ดีที่สุดและทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบอื่น ๆ อีกมากมาย^[7][8]

ส่วนที่พบธาตุเหล็ก

เหล็กเป็นหนึ่งในสี่ธาตุของธาตุที่มีมากที่สุดในเปลือกโลก ความอุดมสมบูรณ์ของเหล็กเป็นที่คาดกันว่าส่วนใหญ่เชื่อว่าแกนโลกประกอบด้วยธาตุเหล็ก เหล็กยังพบในดวงอาทิตย์ดาวเคราะห์น้อยและดาวที่อยู่นอกระบบสุริยะ

แร่ที่พบมากที่สุดของเหล็กออกไซด์หรือเฟอริกออกไซด์ แม่เหล็กหรือเหล็กออกไซด์ หรือคาร์บอเนตเหล็ก แหล่งที่มาสำคัญมากขึ้นของธาตุเหล็กเป็น taconite Taconite เป็นส่วนผสมของซิลิกาออกไซด์และทราย มันเกี่ยวกับเหล็กร้อยละ 25^[9][10]

ดูเพิ่ม

• เหล็กกล้า

อ้างอิง

1. http://www.keytometals.com/page.aspx?ID=SteelProperties&LN=TH
2. http://www.chemicool.com/elements/iron.html
3. "สำเนาที่เก็บถาวร". คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2012-11-10. สืบค้นเมื่อ 2014-12-05.
4. http://www.elementalmatter.info/iron-properties.htm
5. http://www.lenntech.com/periodic/elements/fe.htm
6. http://www.keytometals.com/page.aspx?ID=SteelProperties&LN=TH
7. http://www.elementalmatter.info/iron-properties.htm
8. http://chemistry.wikia.com/wiki/Iron
9. http://chemistry.wikia.com/wiki/Iron
10. http://www.encyclopedia.com/topic/iron.aspx