लोहे की धातु भौतिक और रासायनिक गुण

लोहे की धातु के भौतिक और रासायनिक गुण

आयरन (FE) अपनी बहुतायत, शक्ति और बहुमुखी प्रतिभा के कारण सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली धातुओं में से एक है। नीचे लोहे के भौतिक और रासायनिक गुणों का अवलोकन है।

लोहे के प्रमुख भौतिक और रासायनिक गुण

लोहे के भौतिक गुण

उपस्थिति:

आयरन एक चांदी-ग्रे धातु है जिसमें धातु की चमक होती है।

यह अपेक्षाकृत नरम है जब अपने शुद्ध रूप में लेकिन कार्बन (स्टील बनाने के लिए) जैसे मिश्र धातु तत्वों के साथ कठोर किया जा सकता है।

घनत्व:

लोहे का घनत्व लगभग है7.87 ग्राम/सेमी।.

यह अपेक्षाकृत उच्च घनत्व आयरन को द्रव्यमान और शक्ति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए एक उपयुक्त सामग्री बनाता है।

गलनांक:

आयरन के बारे में एक उच्च पिघलने बिंदु है1538 डिग्री (2800 डिग्री एफ).

यह उच्च पिघलने बिंदु स्टीलमेकिंग जैसे उच्च तापमान अनुप्रयोगों में इसके उपयोग में योगदान देता है।

क्वथनांक:

लोहे का क्वथनांक है2862 डिग्री (5182 डिग्री एफ).

इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी:

लोहा एक हैबिजली का अच्छा कंडक्टर, हालांकि तांबे या एल्यूमीनियम के रूप में अच्छा नहीं है। यह अक्सर आवश्यक होने पर विद्युत घटकों और कंडक्टरों में उपयोग किया जाता है।

ऊष्मीय चालकता:

आयरन में अच्छी तापीय चालकता है, जिसमें एक थर्मल चालकता है80 W/m·K.

यह विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों में गर्मी का संचालन करने के लिए एक प्रभावी सामग्री बनाता है।

चुंबकत्व:

लोहा हैचुंबकीयअपने शुद्ध रूप में और एक हैलौह-चुंबकीयसामग्री। इसका मतलब यह है कि यह मैग्नेट के लिए आकर्षित होता है और चुम्बकित हो सकता है।

यह संपत्ति यही कारण है कि इलेक्ट्रोमैग्नेट्स, मोटर्स और अन्य चुंबकीय उपकरणों के निर्माण में लोहा का उपयोग किया जाता है।

कठोरता:

शुद्ध लोहा अपेक्षाकृत नरम है, एक कठोरता के साथ4.5 मोहस पैमाने पर। हालांकि, स्टील जैसे लोहे के मिश्र बहुत कठिन और मजबूत होते हैं।

कार्बन और अन्य तत्वों को जोड़कर लोहे की कठोरता में काफी सुधार किया जा सकता है, जिससे कच्चा लोहा और स्टील जैसी सामग्री बन सकती है।

लचीलापन और मॉलबिलिटी:

लोहा हैतन्यऔरनिंदनीय। इसे तारों में खींचा जा सकता है और अपने शुद्ध रूप में चादरों में हथौड़ा मार दिया जा सकता है। हालांकि, यह उच्च कार्बन सामग्री पर अधिक भंगुर हो जाता है।

लोहे के रासायनिक गुण

ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रियाशीलता:

आयरन बनाने के लिए हवा में ऑक्सीजन के साथ आसानी से प्रतिक्रिया करता हैलोहे का ऑक्साइड (fe₂o₃), आमतौर पर जंग के रूप में जाना जाता है।

जंग लगनेएक ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया है जहां लोहा इलेक्ट्रॉनों को खो देता है और लोहे के ऑक्साइड को बनाता है, विशेष रूप से नमी और हवा की उपस्थिति में।

पानी के साथ प्रतिक्रिया:

लोहे के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैंपानीआयरन हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन गैस बनाने के लिए। यह प्रक्रिया अधिक आसानी से होती है जब लोहे को नमी और गर्मी के संपर्क में लाया जाता है।

प्रतिक्रिया है:

Fe +2 h2o → fe (oh) 2+ h2fe + 2 h _2 o \ rightArrow fe (oh) _2 + h {{7} {

एसिड के साथ प्रतिक्रिया:

लोहे को बनाने के लिए एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता हैहाइड्रोजन गैसऔरलोहे का नमक। उदाहरण के लिए, जब आयरन हाइड्रोक्लोरिक एसिड (एचसीएल) के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो यह लोहे के क्लोराइड और हाइड्रोजन गैस बनाता है:

Fe +2 hcl → fecl 2+ h2fe + 2 hcl \ rightarrow fecl _2 + h _2 fe +2 hcl → fecl2+h2

ऑक्सीकरण राज्यों:

लोहे आमतौर पर दो ऑक्सीकरण राज्यों में मौजूद होता है:+2 (feβ⁺)और+3 (fe⁺⁺).

इट्स में+2 राज्य, लोहा लोहे (ii) ऑक्साइड (FEO) जैसे यौगिकों को बनाता है, जबकि इसके में+3 राज्य, यह लोहे (iii) ऑक्साइड (fe₂o₃) जैसे यौगिकों का निर्माण करता है।

हैलोजेन्स के साथ प्रतिक्रिया:

लोहे के साथ प्रतिक्रिया करता हैहैलोजन(जैसे कि क्लोरीन, फ्लोरीन, ब्रोमीन और आयोडीन) को बनाने के लिएलोहे के हॉलिड्स। उदाहरण के लिए, जब आयरन क्लोरीन के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो यह आयरन क्लोराइड बनाता है:

Fe+cl2 → fecl2fe+cl _2 \ rightarrow fecl _2 fe+cl2 → fecl2

कार्बन के साथ प्रतिक्रिया:

लोहे के साथ प्रतिक्रिया करता हैकार्बनउच्च तापमान पर बनने के लिएआयरन कार्बाइड, जो स्टील और कच्चा लोहा में एक प्रमुख घटक है। यह स्टीलमेकिंग में प्राथमिक प्रतिक्रियाओं में से एक है।

संक्षारण प्रतिरोध:

जबकि शुद्ध लोहा जंग (जंग) के लिए अतिसंवेदनशील होता है, यह अक्सर अन्य तत्वों (जैसे कि स्टेनलेस स्टील में क्रोमियम) के साथ मिश्र होता है ताकि जंग के प्रतिरोध में सुधार हो सके।

स्टेनलेस स्टील में, आयरन एक निष्क्रिय ऑक्साइड परत बनाता है जो आगे ऑक्सीकरण और जंग को रोकता है।

नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रियाशीलता:

लोहे के साथ प्रतिक्रिया करता हैनाइट्रोजनऊंचे तापमान पर बनने के लिएलोहे का नाइट्राइड(Fe₄n या fe₆n)। यह कुछ विशेष अनुप्रयोगों में उपयोगी है, जैसे कि उच्च-प्रदर्शन सामग्री के उत्पादन में।

इलेक्ट्रोकेमिकल व्यवहार:

लोहे दोनों के रूप में कार्य कर सकते हैंएनोडऔरकैथोडइलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाओं में, आसपास की स्थितियों के आधार पर। इस संपत्ति का उपयोग गैल्वनाइजेशन में किया जाता है, जहां लोहे को जंग को रोकने के लिए जस्ता की एक परत के साथ लेपित किया जाता है।

निष्कर्ष

आयरन एक बहुमुखी धातु है जिसमें कई महत्वपूर्ण भौतिक और रासायनिक गुण हैं जो इसे औद्योगिक और रोजमर्रा के अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक बनाते हैं। मिश्र धातुओं को बनाने की क्षमता, उपचार होने पर जंग का विरोध करते हैं, और अन्य तत्वों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, यह उपयोग की एक विस्तृत श्रृंखला देता है, विशेष रूप से स्टील और कच्चा लोहा के रूप में।