Iron (Fe) เหล็ก เลขอะตอม 26 เป็นธาตุในหมู่ VIII ในตารางธาตุ
เลขอะตอม 26 เป็นธาตุในหมู่ VIII ในตารางธาตุ เป็นธาตุแรกของไอร์ออนไตรเอด (Fe, Co และ Ni)
จัดเป็นโลหะและโลหะทรานซิชัน
น้ำหนักอะตอม 55.847 amu
จุดหลอมเหลว 1536.5 +/- 1 ํc
จุดเดือด 3000 ํc
ความหนาแน่น 7.8733 g/cc ที่ 20 ํc
เลขออกซิเดชันสามัญ + 2, + 3
| การค้นพบ |
มนุษย์รู้จักเหล็กตั้งแต่ก่อนประวัติศาสตร์ มีหลักฐานยืนยันว่ามนุษย์เรารู้จักโลหะนี้ไม่น้อยกว่า 8,000 ปี อย่างไรก็ตาม 1,000 – 2,000 ปีก่อนคริสตศักราชเหล็กจัดเป็นโลหะที่หายาก และในสมัยนั้นแหล่งสำคัญของเหล็กมาจากสะเก็ดดาว (meteorites)ตั้งแต่ 1,000 – 2,000 ปีก่อนคริสตศักราชเป็นต้นมา มนุษย์เริ่มรู้จักวิธีถลุงเหล็กจากแร่เหล็ก และนำเหล็กมาใช้ประโยชน์ในทุกยุคทุกสมัย กระบวนการการถลุงเหล็กที่ใช้กันมามี หลักการไม่แตกต่างไปจากที่ใช้กันในปัจจุบัน
| การใช้ประโยชน์ |
เหล็กเป็นโลหะที่ใช้ประโยชน์และมีประโยชน์มากที่สุดในโลกซิวิไลส์ปัจจุบัน เหล็กเกือบทั้งหมดที่ถลุงได้ใช้ประโยชน์ในรูปของโลหะและโลหะเจือ (คือเหล็กกล้า) ใช้เป็นโครงสร้างในการก่อสร้าง อุตสาหกรรมยานยนต์ เครื่องจักร ฯลฯ
| ความเป็นพิษ |
เหล็กไม่ปรากฏเป็นพิษต่อร่างกาย ยิ่งไปกว่านั้น ยังเป็นธาตุที่ร่างกายเราต้องการในปริมาณเล็กน้อย (trace element) เป็นโลหะจำเป็นสำหรับระบบการย่อยอาหาร เม็ดเลือดแดงของคนและสัตว์ มีเหล็กเป็นองค์ประกอบ ทำหน้าที่นำออกซิเจนไปสู่เซลล์ต่าง ๆ ของร่างกาย
เหล็ก ( อังกฤษ : Iron ) เป็นธาตุเคมีในตารางธาตุ มีสัญลักษณ์ธาตุ Fe และหมายเลขอะตอม 26 เหล็กเป็นธาตุโลหะ แทรนซิชันหมู่ 8 และคาบ4 สัญลักษณ์ Fe ย่อมาจาก ferrum ในภาษาละติน
ประโยชน์
ธาตุเหล็กนั้นมีชื่อทางวิทยาศาสตร์คือ Fe เหล็กนั้นมีประโยชน์อย่างมากในปัจจุบันเป็นธาตุที่พบเห็นได้ในทุกวัน โดยเฉพาะในการก่อสร้าง ในโรงงานอุตสาหกรรมอีกทั้งยังเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องใช้ในการสร้างบ้าน อาคาร ต่างๆ เหล็กจึงเป็นธาตุที่มีความสำคัญอย่างยิ่ง นอกจากนี้แล้วยังใช้ในการทำเป็นวัสดุต่างๆ ทำเป็นชิ้นส่วนของเครื่องจักร และอื่นๆอีกมากมาย
ผลิตภัณฑ์เหล็ก โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์เหล่านั้นสามารถแบ่งออกได้ หลายหมวดหมู่ (1) ยานยนต์ (2) การก่อสร้าง (3) ภาชนะบรรจุภัณฑ์และการจัดส่ง (4) เครื่องจักรและอุปกรณ์อุตสาหกรรม (5) การขนส่งทางรถไฟ (6) อุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ (7) อุปกรณ์ไฟฟ้า (8) เครื่องใช้ไฟฟ้าและเครื่องใช้ในครัว
การค้นพบ
ธาตุเหล็กของเรานับว่ามีความสำคัญมากในการใช้งานในปัจจุบัน ซึ่งธาตุนี้ จะมีมากที่สุดเป็นอันดับที่ 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
คุณสมบัติเชิงกล
เหล็กเป็นโลหะสีเงินสีขาวหรือสีเทา เป็นเงา วิธีการหล่อสามารถใช้ค้อนทุบเป็นแผ่นบางๆได้ และยังสามารถยืดได้ เหล็กมีความต้านทานแรงดึงสูงมาก อีกทั้งยังนำไฟฟ้า นำความร้อนได้ดีอีกด้วยและยังสามารถใช้ประโยชน์ต่างๆได้มากมาย แต่คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของเหล็กนั้นคือสามารถหล่อแล้วขึ้นรูปใหม่ได้และยังมีความทนทานที่ยอดเยี่ยม นอกจากนี้เหล็กสามารถใช้ในการโค้ง งอ ม้วน ดัดเป็นรูปร่างรูปแบบและอื่นๆ เพื่อนำมาประดิษฐ์เป็นสิ่งของที่เรานำมาใช้ในชีวิตประจำวัน หรือนำมาใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมได้
คุณสมบัติทางเคมี
เหล็กเป็นโลหะที่ใช้งานมาก เมื่อเหล็กรวมตัวกับออกซิเจนในอากาศชื้นผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยานี้ จะเกิดเป็น เหล็กออกไซด์ เป็นที่รู้จักกันก็คือสนิมนั้นเอง เหล็กยังทำปฏิกิริยากับน้ำร้อนได้ดีและไอน้ำในการผลิตก๊าซไฮโดรเจน นอกจากนี้ยังละลายในกรดได้ดีที่สุดและทำปฏิกิริยากับองค์ประกอบอื่น ๆ อีกมากมาย
ธาตุที่มีผลต่อคุณสมบัติทางเคมีของเหล็ก
คาร์บอน (Carbon) สัญลักษณ์ทางเคมี C คือ ธาตุที่มีความสำคัญที่ทำให้เหล็กแข็งมากยิ่งขึ้น ซึ่งคาร์บอนนั้นจะผสมอยู่ในเหล็ก แต่คาร์บอนนั้นจะลดความยืดหยุ่น และความสามารถในการเชื่อมประกอบธาตุเหล็ก
แมงกานีส (Manganese) สัญลักษณ์ทางเคมี Mn คือ ธาตุที่ทำหน้าที่กำจัดกำมะถัน ซึ่งเป็นสารประกอบที่ปะปนอยู่ในเนื้อเหล็กซึ่งทำให้เหล็กนั้นมีทนทานต่อแรงดึงได้มากยิ่งขึ้น และยังทำให้เหล็กนั้นสามารถเชื่อมประกอบได้
ซิลิคอน (Silicon) สัญลักษณ์ทางเคมี คือ Si คือ ธาตุที่มีความสามารถทำให้เหล็กนั้นทนต่อการเสียดสี และแข็งแรงยิ่งขึ้นด้วย
โบรอน (Boron) สัญลักษณ์ทางเคมี คือ B คือธาตุที่มีความสามารถในการชุบเหล็กให้มีคุณสมบัติแข็งยิ่งขึ้นกว่าเดิม และโบรอนนั้นมีความสามารถในการดูดกลืนนิวตรอนได้ดี จึงได้มีการนำมาใช้ในการทำเป็นฉากหรือผนังกั้นอุปกรณ์นิวเครีย
อะลูมิเนียม (Aluminium) สัญลักษณ์ทางเคมี คือ Al คือธาตุที่ใช้เป็นตัวไล่ออกซิเจน และไนโตรเจน ที่ถูกผสมอยู่ในเหล็ก ซึ่งจะทำให้เหล็กนั้นมีเนื้อที่ละเอียดยิ่งขึ้น
ฟอสฟอรัส (Phosphorus) และกำมะถัน (Sulphur)สัญลักษณ์ทางเคมีคือ P และ S คือธาตุที่มักจะผสมอยู่ในเนื้อเหล็กแต่มีธาตุเหล่านี้นั้นมีความสามารถในการทำลายคุณสมบัติของธาตุเหล็ก ซึ่งจะทำให้เหล็กเปราะ แตกหักง่าย
ส่วนที่พบธาตุเหล็ก
เหล็กเป็นหนึ่งในสี่ธาตุของธาตุที่มีมากที่สุดในเปลือกโลก ความอุดมสมบูรณ์ของเหล็กเป็นที่คาดกันว่าส่วนใหญ่เชื่อว่าแกนโลกประกอบด้วยธาตุเหล็ก เหล็กยังพบในดวงอาทิตย์ดาวเคราะห์น้อยและดาวที่อยู่นอกระบบสุริยะ
แร่ที่พบมากที่สุดของเหล็กออกไซด์หรือเฟอริกออกไซด์ หรือเฟอริกออกไซด์ แม่เหล็กหรือเหล็กออกไซด์ หรือคาร์บอเนตเหล็ก แหล่งที่มาสำคัญมากขึ้นของธาตุเหล็กเป็น taconite Taconite เป็นส่วนผสมของซิลิกาออกไซด์และทราย มันเกี่ยวกับเหล็กร้อยละ 25
ผู้เขียน : ดร.ชัยวัฒน์ เจนวาณิชย์
ที่มา : รวบรวมจาก หนังสือสารานุกรมธาตุ https://web.ku.ac.th
