Wat is yster, waar kom dit vandaan en hoe word dit ontgin? Hierdie nuttige metaal het baie toepassings. Die chemiese element speel 'n belangrike rol in die wêreldnywerheid, en die ysterkringloop in die natuur is belangrik in die lewe van die planeet.
Wat is yster?
Yster is 'n metaalelement wat hoogs chemies reaktief is, veral wanneer dit met suurstof in wisselwerking tree. Dit is een van die mees algemene elemente op aarde en in die ruimte. Ysteratome bevat 26 protone in hul kerne. Die chemiese simbool - Fe (ferum) kom van sy Latynse naam ferum. In sy suiwer vorm is dit 'n sagte en bros metaal, wat deur onsuiwerhede versterk word. Wanneer dit met koolstof gekombineer word, word staal vervaardig wat meer as 98% van die ystererts wat vandag ontgin word gebruik.
Al die ysteratome in die heelal is in die kern van sterre gevorm tydens die finale stadiums van samesmelting en dan in die ruimte vrygelaat in sterontploffings. Dit is die vierde grootsteelement in die aardkors na silikon, suurstof en aluminium. Wat is yster? Dit is die mees algemene element waaruit ons planeet bestaan, hoewel die meeste daarvan volgens massa baie onder die oppervlak geleë is – in die Aarde se kern. Dit is teenwoordig in byna alle gesteentes van die kors en mantel as 'n chemiese bestanddeel van honderde verskillende minerale.
Ystererts
Hierdie metaal is skaars in sy suiwer vorm. Sommige meteoriete bevat elementêre yster. Hierdie element reageer chemies met suurstof en water om ysterhoudende minerale te produseer. Enige klip wat genoeg van hierdie metaal bevat om vir ekonomiese doeleindes gemyn te word, word ystererts genoem. Sy mees algemene minerale is:
- ysteroksied (formule Fe2O3), wat gevorm word wanneer dit aan suurstof blootgestel word;
- gehidreerde ysteroksied, wat deur reaksie in water gevorm word.
Die belangrikste ystererts is ysteroksiedminerale wat hematiet en magnetiet genoem word. Die hoë konsentrasie Fe maak hulle die meeste voorkeur in die bedryf. Yster word by die grootste ertsafsettings ontgin. Meestal is dit formasies wat antieke sedimentêre gesteentes is. Hulle bevat lae ysteroksiedminerale (formule Fe2O3) tot etlike sentimeters dik.
Waar kan ek yster kry?
By kamertemperatuur, dit issoliede. Dit is 'n blink grys metaal wat mettertyd roes wanneer dit aan klam lug blootgestel word. Dit kombineer met baie ander metale om legerings te vorm. Die omvang van yster is redelik uitgebreid. Wanneer dit met koolstof kombineer, word dit staal. Dit kan ook gekombineer word met ander metale soos nikkel, chroom en wolfram. Hierdie legerings is baie sterk en kan gebruik word om brûe en geboue te maak.
Yster is 'n baie ou element wat al lank op aarde gebruik word. Voorwerpe daarvan is in antieke Egipte gevind. Daar was selfs 'n hele tydperk (1200-500 vC) na hom vernoem - die Ystertydperk, toe dit gebruik is om gereedskap en wapens te maak. Om hierdie nuttige metaal te vind, moet jy dit diep onder die grond soek. Dit word beide in die aardkors en in die kern van die aarde gevind. Daar is meer yster op aarde as enige ander metaal. Hierdie element kan ook op ander planete gevind word, insluitend die kern van Jupiter en Saturnus, sowel as die rooi stowwerige oppervlak van Mars (dit is hoekom dit die Rooi Planeet genoem is).
Aardse ystersiklus in die natuur
Yster (Fe) volg die geochemiese siklus, soos baie ander voedingstowwe. Dit word gewoonlik in die grond of see vrygestel deur die verwering van rotse of vulkaniese uitbarstings. In die terrestriële ekosisteem absorbeer plante eers yster deur hul wortels uit die grond. Dit is 'n uiters belangrike voedingstof wat tussen lewende organismes en die geosfeer beweeg.
Ysteris 'n belangrike beperkende voedingstof vir plante, wat dit gebruik om chlorofil te produseer. Fotosintese hang af van 'n voldoende voorraad van hierdie metaal. Plante assimileer dit uit die grond in die wortels. Diere verteer die plant en gebruik dit om hemoglobien te produseer. Wanneer hulle sterf, ontbind hulle en die bakterieë gee die metaal terug na die grond.
See-siklus van yster
Die mariene siklus van yster in die natuur is baie soortgelyk aan die aarde-siklus. Hierdie proses vind plaas as gevolg van die lewensbelangrike aktiwiteit van sekere mikroörganismes wat die metaal tot hidroksied oksideer en koolstof uit koolstofdioksied verkry. Ysterbakterieë in 'n rivier, see of enige ander watermassa onttrek energie vir hul lewensiklus, en na voltooiing vestig hulle in die grond in die vorm van moeraserts.
Die rol van yster in see-ekosisteme is ook beduidend. Die hoofprodusente wat hierdie metaal absorbeer, is gewoonlik fitoplankton of sianobakterieë. Yster word dan deur verbruikers geabsorbeer wanneer hulle hierdie bakterieë eet. Die siklus van yster in die natuur is 'n uiters komplekse proses. Dit hang af van baie gepaardgaande faktore: chemiese reaksies, tipes habitatte en groepe mikrobes. Dit alles verbind dit met ander ewe belangrike biogeochemiese siklusse van die Aarde.
Algemene kenmerke
Yster in die vorm van verskeie gekombineerde ertse is een van die mees algemene elemente wat sowat 5% van die aardkors uitmaak. Die belangrikste ysterhoudende minerale isoksiede en sulfiede (hematiet, magnetiet, goëtiet, piriet, markasiet). Hierdie metaal kom ook in meteoriete, op ander planete en in die son voor. Yster word in beide see en vars water gevind.
Interessante feite
Hier is 'n paar interessante feite oor hierdie skynbaar eenvoudige chemiese element:
- Yster is 'n noodsaaklike bousteen vir plantvoeding en help om suurstof in die bloed te dra en sodoende lewe op Aarde te ondersteun.
- Dit is 'n bros vaste stof, geklassifiseer as 'n metaal in groep 8 op die periodieke tabel van die elemente. In sy suiwer vorm korrodeer dit vinnig van blootstelling aan vogtige lug en hoë temperature.
- Dit is die vierde mees volopste element in die aardkors volgens gewig, en die meeste van die aarde se kern word geglo dat dit yster is.
- Die meeste daarvan word gebruik om staal te maak, 'n legering van yster en koolstof, wat weer in vervaardiging en konstruksie gebruik word, soos gewapende beton.
- Vlekvrye staal wat ten minste 10,5% chroom bevat, is hoogs bestand teen korrosie. Dit word gebruik in kombuis eetgerei en eetgerei soos vlekvrye staal potte.
- Die byvoeging van ander elemente kan die staal van nuwe nuttige eienskappe voorsien. Nikkel verhoog byvoorbeeld die duursaamheid van die legering en maak dit meer bestand teen hitte en sure.
Kort inligting oor die element Fe
- nommerprotone in die kern: 26.
- Atoomsimbool: Fe.
- Gemiddelde massa van 'n atoom: 55,845 g/mol.
- Digtheid: 7,874 gram per kubieke sentimeter.
- Fase by kamertemperatuur: solied.
- Smeltingspunt: 1538 0C.
- Kookpunt: 2861 0C.
- Aantal isotope: 33.
- Stabiele isotope: 4.
Hooftoepassings
Yster word in baie sektore gebruik, soos elektronika, vervaardiging, motor en konstruksie. Die volgende is die toepassings van yster:
- As 'n primêre bestanddeel van ysterhoudende metale, legerings en staal.
- 'n Legering wat koolstof, nikkel, chroom en verskeie ander elemente gebruik om yster of staal te vervaardig.
- In magnete.
- In voltooide metaalprodukte.
- In industriële toerusting.
- In vervoertoerusting.
- In die gereedskap.
- In speelgoed en sportgoedere.
Yster maak 5% van die aardkors uit en is een van die mees algemene en mees gebruikte metale. Hierdie element word ook in vleis, aartappels en groente aangetref en is noodsaaklik vir diere en mense. Dit is 'n integrale deel van hemoglobien. Die metaal is grys van voorkoms en hoogs rekbaar en smeebaar. Dit los maklik op in verdunde sure en is reaktief. Die belangrikste ystermyngebiede is China, Australië, Brasilië, Rusland en die Oekraïne.
