ഇരുമ്പ്

മനുഷ്യൻ ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ലോഹമാണ് ഇരുമ്പ്. പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഏറ്റവുമധികമുള്ള ആറാമത്തെ മൂലകവുമാണിത്. നക്ഷത്രങ്ങളിലെ സ്വാഭാവിക അണുസംയോജനം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഏറ്റവും ഭാരമേറിയ മൂലകങ്ങളാണ് ഇരുമ്പും നിക്കലും. സൂപ്പർനോവ വിസ്ഫോടനം പോലെയുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങൾ മൂലമാണ്, ഇവയേക്കാൾ ഭാരമുള്ള മൂലകങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നത്. അതുകൊണ്ട് ഇരുമ്പും നിക്കലും ഭൂമി പോലുള്ള ഗ്രഹങ്ങളുടെ ഉൾക്കാമ്പിലും ചില ഉൽക്കകളിലും ക്ഷുദ്രഗ്രഹങ്ങളിലും ഏറ്റവും അധികമുള്ള ഘടകങ്ങളാണ്.

ഇരുമ്പ്,  26Fe
പ്രമാണം:Fe,26
General properties
Appearancelustrous metallic
with a grayish tinge
Standard atomic weight (Ar, standard)55.845(2)[1]
ഇരുമ്പ് in the periodic table
Hydrogen Helium
Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon
Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon
Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
 -
↑
Fe
↓
Ru
മാംഗനീസ് ← ഇരുമ്പ് → കൊബാൾട്ട്
Atomic number (Z)26
Groupgroup 8
Periodperiod 4
Blockd-block
Electron configuration[Ar] 3d6 4s2
Electrons per shell
2, 8, 14, 2
Physical properties
Phase at STPഖരം
Melting point1811 K ​(1538 °C, ​2800 °F)
Boiling point3134 K ​(2862 °C, ​5182 °F)
Density when liquid (at m.p.)6.98 g/cm3
Heat of fusion13.81 kJ/mol
Heat of vaporization340 kJ/mol
Molar heat capacity25.10 J/(mol·K)
Vapor pressure
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 1728 1890 2091 2346 2679 3132
Atomic properties
Oxidation states−4, −2, −1, +1,[2] +2, +3, +4, +5,[3] +6, +7[4] (an amphoteric oxide)
ElectronegativityPauling scale: 1.83
Ionization energies
  • (more)
Atomic radiusempirical: 140 pm
calculated: 156 pm
Covalent radius125 pm
Color lines in a spectral range
Spectral lines of ഇരുമ്പ്
Other properties
Crystal structure ​body-centered cubic
a=286.65 pm;
face-centered cubic
between 1185–1667 K
body-centered cubic
a=286.65 pm;
face-centered cubic
between 1185–1667 K
Speed of sound thin rod(electrolytic)
5120 m/s (at r.t.)
Thermal expansion11.8 µm/(m·K) (at 25 °C)
Thermal conductivity80.4 W/(m·K)
Electrical resistivity96.1 n Ω·m (at 20 °C)
Magnetic orderingferromagnetic
Young's modulus211 GPa
Shear modulus82 GPa
Bulk modulus170 GPa
Poisson ratio0.29
Mohs hardness4.0
Vickers hardness608 MPa
Brinell hardness490 MPa
CAS Number7439-89-6
Main isotopes of ഇരുമ്പ്
Iso­tope Abun­dance Half-life (t1/2) Decay mode Pro­duct
54Fe 5.8% >3.1×1022y 2ε capture ? 54Cr
55Fe syn 2.73 y ε capture 0.231 55Mn
56Fe 91.72% 56Fe is stable with 30 neutrons
57Fe 2.2% 57Fe is stable with 31 neutrons
58Fe 0.28% 58Fe is stable with 32 neutrons
59Fe syn 44.503 d β- 1.565 59Co
60Fe syn 1.5×106 y β- 3.978 60Co

ഗുണങ്ങൾ

ഇതിന്റെ പ്രതീകം Fe എന്നും, അണുസംഖ്യ 26-ഉം ആണ്. ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ എട്ടാം ഗ്രൂപ്പിൽ നാലാമത്തെ വരിയിലാണ് ഇരുമ്പിന്റെ സ്ഥാനം. ഇരുമ്പ് സ്വതന്ത്രമായി പ്രകൃതിയിൽ കാണപ്പെടുന്നില്ല. അതിന്റെ അയിരിൽ നിന്ന് നിരോക്സീകരണം വഴി വേർതിരിച്ചെടുക്കണം. ഇരുമ്പ്, ഫെറസ് അയോണിന്റെ(Fe2+) രൂപത്തിൽ എല്ലാ ജീവികളിലും കാണപ്പെടുന്നു.

ചരിത്രം

ഇതിന്റെ ലാറ്റിൻ പേരായ ഫെറം(Ferrum) എന്ന പദത്തിൽ നിന്നാണ് Fe എന്ന പ്രതീകം ഉണ്ടായത്. ഉൽക്കകളിൽ നിന്നുമാണ് മനുഷ്യൻ ആദ്യമായി ഇരുമ്പ് കണ്ടെത്തിയതെന്ന് കരുതപ്പെടുന്നു. ബി.സി.ഇ. രണ്ടാം സഹസ്രാബ്ദത്തിൽ അനറ്റോളിയയിലോ കോക്കസസ്സിലോ ആണ് ബ്ലൂമറി പോലെയുള്ള ഫർണസുകളിൽ‍ ഇരുമ്പിനെ വേർതിരിക്കൽ ആരംഭിച്ചത്. ബി.സി.ഇ. 550-ൽ ചൈനയിലാണ് കാസ്റ്റ് അയേൺ ആദ്യമായി ഉണ്ടാക്കിയത്. മധ്യകാല യുറോപ്പിൽ കാസ്റ്റ് അയേണിൽ നിന്ന് പച്ചിരുമ്പ് നിർമ്മിച്ചതായി തെളിവുകൾ കിട്ടിയിട്ടുണ്ട്. ചാർക്കോൾ ആണ് ഇത്തരം കാര്യങ്ങൾക്ക് ഇന്ധനമായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്.

ഹെമറ്റൈറ്റ്

ലഭ്യത

ഭൂമിയിൽ ഏറ്റവും കൂടുതലായി കാണപ്പെടുന്ന ലോഹമാണ് ഇരുമ്പ്. ഭൂവൽക്കത്തിന്റെ 5% ഭാഗം ഇരുമ്പാണ്. ഭൂവൽക്കത്തിലെ ലോഹങ്ങളിൽ അലൂമിനിയം കഴിഞ്ഞാൽ രണ്ടാം സ്ഥാനമാണ് ഇതിനുള്ളത്. ഭൂവൽക്കത്തിൽ ഏറ്റവും കൂടുതലായുള്ള നാലാമത്തെ മൂലകവുമാണിത്. എങ്കിലും ഭൂമിയുടെ ആകെ ഭാരത്തിൽ ഒന്നാം സ്ഥാനത്താണ് ഇരുമ്പ്. ഭൂമിയുടെ ആകെ ഭാരത്തിന്റെ 35% ഇരുമ്പാണ്. ഇരുമ്പിന്റെ അളവ് ഭൂമിയുടെ പുറം പാളികളിൽ താരതമ്യേന കുറവാണെങ്കിലും ഉള്ളിലേക്ക് ചെല്ലുന്തോറും കൂടിക്കൂടിവരുന്നു. ഭൂമിയുടെ ഉൾക്കാമ്പിൽ ഇതിന്റെ അനുപാതം ഏറ്റവുമധികമാണ്. ഭൂമിയിലെ ഇരുമ്പ് കൂടുതലായും പലതരം ഓക്സൈഡുകളുടെ രൂപത്തിലാണ് കാണപ്പെടുന്നത്. ഹേമറ്റൈറ്റ്, മാഗ്നറ്റൈറ്റ്, ടാകൊനൈറ്റ് എന്നിവ അത്തരത്തിലുള്ള ഓക്സൈഡ് ധാതുക്കളാണ്. ഭൂമിയുടെ ഉൾക്കാമ്പ് ഇരുമ്പും നിക്കലും ചേർന്ന സങ്കരമാണെന്നു കരുതുന്നു. ഉപരിതലത്തിലെ മണ്ണിലെ ഇരുമ്പിന്റെ സാന്നിധ്യമാണ് ചൊവ്വയുടെ ചുവപ്പു നിറത്തിനു കാരണമെന്നു കരുതപ്പെടുന്നു.

ലോകത്ത് വേർതിരിച്ചെടുക്കാവുന്ന ഇരുമ്പിന്റെ ഏറ്റവുമധികം നിക്ഷേപമുള്ളത് ഇന്ത്യയിലാണ്‌[5]‌. ഏതാണ്ട് 960 കോടി ടൺ ഹേമറ്റൈറ്റിന്റേയ്യും, 341 കോടി ടൺ മാഗ്നറ്റൈറ്റിന്റേയും നിക്ഷേപം ഇന്ത്യയിലുണ്ട്.

ഉപയോഗങ്ങൾ

ഏറ്റവും കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ലോഹമാണ് ഇരുമ്പ്. ലോകത്താകമാനം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ലോഹങ്ങളിൽ 95% ഇരുമ്പാണ്. ഇതിന്റെ വിലക്കുറവ്, കരുത്ത് എന്നീ ഗുണങ്ങൾ മൂലം വാഹനങ്ങൾ, കപ്പലുകൾ, കെട്ടിടങ്ങൾ എന്നിവയുടെ നിർമ്മാണരംഗത്ത് ഒഴിച്ചുകൂടാനാകാത്ത ഒന്നായി ഇതിനെ മാറ്റുന്നു. ഉരുക്ക് നിർമ്മാണത്തിനാണ് ഇരുമ്പ് പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഇരുമ്പിൽ മറ്റു ചില ലോഹങ്ങളും, കാർബൺ പോലുള്ള അലോഹങ്ങളും ചേർത്ത സങ്കരം അഥവാ ഖരലായനിയാണ് ഉരുക്ക്. ഈ ഘടകങ്ങളുടെ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾക്കനുസരിച്ച് പലതരത്തിലുള്ള ഉരുക്ക് ലഭ്യമാണ്.

നല്ല രീതിയിൽ സംരക്ഷിച്ചില്ലെങ്കിൽ, ഇരുമ്പും അതിന്റെ പല സങ്കരങ്ങളും തുരുമ്പെടുക്കലിന് വിധേയമാണെന്നതാണ് ഇതിന്റെ ഏറ്റവും വലിയ കുറവ്. ചായം പൂശിയോ, മറ്റു ലോഹങ്ങളായ നാകം, വെളുത്തീയം മുതലായവ പൂശിയാണ് ഇരുമ്പിനെ ഇതിൽ നിന്നും സംരക്ഷിക്കുന്നത്.

നിർമ്മാണം

ഹേമറ്റൈറ്റ്(Fe2O3), മാഗ്നറ്റൈറ്റ്(Fe3O4) എന്നീ അയിരുകളിൽ നിന്നാണ് ഇരുമ്പ് വ്യാവസായികമായി നിർമ്മിക്കുന്നത്. കാർബൺ ഉപയോഗിച്ചുള്ള നിരോക്സീകരണം (carbothermic reaction)മുഖേനെ, ബ്ലാസ്റ്റ് ഫർണസ് എന്ന ചൂളയിൽ ഏകദേശം 2000° സെ. താപനിലയിലാണ് ഇത് ചെയ്യുന്നത്. ഫർണസിന്റെ അടിയിൽ നിന്നും ശക്തിയായി വായു പ്രവഹിപ്പിക്കുന്നതിനാലാണ് ഈ ചൂളക്ക് പ്രസ്തുത പേര് വന്നത്. ഇരുമ്പിന്റെ അയിര്, കാർബൺ എന്നിവ കൂടാതെ ചുണ്ണാമ്പുകല്ലും ഇതിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

അവലംബം
  1. Meija, J.; മറ്റുള്ളവർക്കൊപ്പം. (2016). "Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.
  2. Ram, R. S. & Bernath, P. F. (2003). "Fourier transform emission spectroscopy of the g4Δ-a4Δ system of FeCl" (PDF). Journal of Molecular Spectroscopy. 221 (2): 261. Bibcode:2003JMoSp.221..261R. doi:10.1016/S0022-2852(03)00225-X.
  3. Demazeau, G.; Buffat, B.; Pouchard, M.; Hagenmuller, P. (1982). "Recent developments in the field of high oxidation states of transition elements in oxides stabilization of Six-coordinated Iron(V)". Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie. 491: 60. doi:10.1002/zaac.19824910109.
  4. Lu, J.; Jian, J.; Huang, W.; Lin, H.; Li, J; Zhou, M. (2016). "Experimental and theoretical identification of the Fe(VII) oxidation state in FeO4−". Physical Chemistry Chemical Physics. 18: 31125. Bibcode:2016PCCP...1831125L. doi:10.1039/C6CP06753K.
  5. HILL, JOHN (1963). "2-CENTRAL INDIA". THE ROCKLIFF NEW PROJECT - ILLUSTRATED GEOGRAPHY - THE INDIAN SUB-CONTINENT. LONDON: BARRIE & ROCKLIFF. p. 88.
മൂലകങ്ങളുടെ ആവർത്തനപ്പട്ടിക
H He
LiBe BCNOFNe
NaMg AlSiPSClAr
KCa ScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
RbSr YZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
CsBaLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
FrRaAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLrRfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg

ക്ഷാര ലോഹങ്ങൾ ആൽക്കലൈൻ ലോഹങ്ങൾ ലാന്തനൈഡുകൾ ആക്റ്റിനൈഡുകൾ സംക്രമണ ലോഹങ്ങൾ മറ്റു ലോഹങ്ങൾ അർദ്ധലോഹങ്ങൾ അലോഹങ്ങൾ ഹാലൊജനുകൾ ഉൽകൃഷ്ട വാതകങ്ങൾ രാസസ്വഭാവം കൃത്യമായി മനസ്സിലാക്കാൻ പറ്റിയിട്ടില്ലാത്ത മൂലകങ്ങൾ
 
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.