تفاوت آهن با دیگر فلزات چیست؟

 شاید ذهن شما نیز مانند بسیاری از مردم با شنیدن کلمه فلز به آهن متبادر شود، چرا که این فلز بارزترین مصداق فلزات در میان عموم مردم است. اما باید دانست که آهن تنها عضوی از خانواده بزرگ فلزات است. ما در این مقاله کوشیده ایم به این سوال پاسخ دهیم که تفاوت آهن با دیگر فلزات چیست؟ پس با ما همراه باشید.

آهن چیست

قبل از پاسخ به این پرسش که تفاوت آهن با دیگر فلزات چیست باید به تعریف فلز آهن بپردازیم. آهن یکی از عناصر جدول تناوبی است که با نماد Fe شناخته می شود. عدد اتمی این عنصر 26 بوده و رایج ترین عنصر در زمین است که مقدار زیادی از هسته داخلی و خارجی زمین را تشکیل داده است. این فلز چهارمین عنصر رایج تشکیل دهنده پوسته زمین به حساب می آید. جالب است بدانید که آهن خالص نرم است و با اضافه کردن ناخالصی هایی مانند کربن استحکام پیدا می کند.

تفاوت آهن با سایر فلزات

فلز به خانواده بزرگی از عناصر اشاره دارد که در زمین وجود دارند و آهن تنها یکی از آنهاست. اساسا فلز به عنصری گفته می شود که دارای رسانایی الکتریکی و حرارتی و نیز قابلیت چکش خواری و جلادهی است. دقت شود که در علم اخترفیزیک و علم نجوم اغلب اوقات، فلز به تمامی عناصر به جز هلیوم و هیدروژن اشاره دارد، یعنی حتی عناصر غیرفلز مانند اکسیژن، نئون و فلور نیز را شامل می شود. فلزات را می توان به فلزات پایه (مانند نیکل و روی)، فلزات مقاوم در برابر اکسید شدن و خوردگی یا همان فلزهای نجیب (مانند نقره و پلاتین)، فلزات دارای ترکیبات آهن (مانند خود آهن) و فلزات قیمتی (مانند طلا) تقسیم کرد.
فلزات آنقدر زیاد هستند که عمده جدول تناوبی را تشکیل می دهند، اما آهن هم رایج ترین فلز یافت شده در زمین و هم رایج ترین فلز مورد استفاده در زندگی روزمره بشر است. به دلیل گستردگی زیاد فلزات بررسی اینکه تفاوت آهن با دیگر فلزات چیست به مقاله مفصلی نیازمند است، اما به طور اجمال باید دانست که فلزات از حیث خواص فیزیکی و شیمیایی با یکدیگر متفاوت هستند. مثلا فلز آهن برخلاف فلزاتی مانند طلا با آب واکنش داده و منجر به اکسید آهن یا همان زنگ زدگی می شود. پس از عمل آوری، این فلز برخلاف برخی فلزات، از حیث استحکام بسیار مقاوم بوده و به سختی می توان آن را خراشید یا موجب تورفتگی آن شد. با اضافه کردن کربن به آهن و تولید آلیاژی به نام فولاد یا همان استیل می توان به استحکام این فلز و مقاومت آن در برابر خوردگی و قابلیت شکل دهی راحت تر آن افزود. فلزات اگرچه رسانا هستند اما میزان هدایت الکتریکی در آنها با یکدیگر متفاوت است. برای مثال آهن خالص رسانایی بسیار کمتری نسبت به مس یا نقره خالص دارد.

آهن جزء فلزات پایه (Base Metal) است. مقصود از فلزات پایه فلزاتی هستند که نسبتا راحت اکسید و خورده می شوند و به طور متغیر با هیدروکلریک اسید واکنش داده و هیدروژن تولید می کنند. این در حالی است که فلزات نجیب (Noble Metal) مانند طلا در برابر اکسید شدن و خوردگی مقاومت زیادی دارند. ارزان بودن آهن در مقایسه با برخی از فلزات که نادر یا گران قیمت هستند یکی از مزایای این فلز به حساب می آید. 

انواع فلزات آهنی

فلزات آهنی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: فولاد و چدن. فولاد ترکیبی از آهن و کربن است و به دلیل ویژگی‌هایی مانند استحکام و قابلیت شکل‌پذیری، تنوع بالا و قابلیت تغییر در خواص آن، در صنایع مختلف از جمله ساخت سازه‌های ساختمانی، خودروها، و ابزارهای صنعتی استفاده می‌شود. از ویژگی‌های مثبت فولاد می‌توان به مقاومت در برابر فشار و خوردگی اشاره کرد. فولاد به دسته‌های مختلفی مانند فولاد ضدزنگ، فولاد کربنی و فولاد آلیاژی تقسیم می‌شود که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند.

چدن، نوع دیگری از فلزات آهنی است که معمولاً حاوی درصد بالاتری از کربن نسبت به فولاد است. این فلز به خاطر سختی بالا و مقاومت در برابر سایش، در ساخت قطعات سنگین صنعتی، ماشین‌آلات و لوله‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. چدن به دو نوع خاکستری و داکتیل تقسیم می‌شود که هر کدام خواص متفاوتی دارند. چدن خاکستری به خاطر قابلیت ماشین‌کاری عالی خود شناخته می‌شود، در حالی که چدن داکتیل، که به چدن نرم نیز معروف است، به دلیل انعطاف‌پذیری و استحکامش مورد توجه است.

علاوه بر این، انواع جدیدی از فلزات آهنی نیز در حال ظهور هستند، مانند فولادهای ویژه و فولادهای با کارایی بالا که در صنایع هوافضا و خودروسازی استفاده می‌شوند. این فلزات به دلیل خواص مکانیکی بهبود یافته و وزن سبک‌تر، می‌توانند عملکرد بهتری در شرایط سخت داشته باشند.

در کل، فلزات آهنی به دلیل ویژگی‌های خاص خود و کاربردهای وسیع در صنایع مختلف، از اهمیت بالایی برخوردارند و نقشی کلیدی در توسعه فناوری و زیرساخت‌های جامعه ایفا می‌کنند.

آیا آهن فلز است

آهن یکی از عناصر بنیادی در جدول تناوبی است که با نماد شیمیایی Fe و عدد اتمی ۲۶ شناخته می‌شود. این عنصر در طبیعت به صورت سنگ معدن یافت می‌شود و برای استخراج آن نیاز به فرآیندهای صنعتی خاصی است. آهن یکی از مهم‌ترین فلزات در صنعت است و به دلیل خواص منحصربه‌فرد خود، به طور گسترده‌ای در ساخت و ساز، صنایع خودروسازی و تولید ابزارها استفاده می‌شود.

آهن دارای ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی خاصی است. این فلز به راحتی زنگ‌زده می‌شود و در اثر تماس با آب و اکسیژن دچار اکسیداسیون می‌گردد. برای جلوگیری از زنگ‌زدگی آهن، از پوشش‌های محافظ، مانند رنگ یا گالوانیزه کردن، استفاده می‌شود. همچنین آهن می‌تواند با کربن ترکیب شده و به فولاد تبدیل گردد، که خواص مکانیکی و شیمیایی بهتری دارد. فولاد به عنوان یک فلز قوی و مقاوم در برابر فشار، در بسیاری از صنایع  کاربرد دارد.

آهن به دلیل توانایی خود در ترکیب با سایر عناصر، در صنایع مختلف استفاده می‌شود. به عنوان مثال، آهن می‌تواند با آلیاژهایی مانند کروم و نیکل ترکیب شود و فولاد ضدزنگ تولید کند که کاربرد زیادی در زمینه پزشکی و ساختمان سازی دارد.

بنابراین، آهن به عنوان یک فلز با کاربردهای بسیار در صنایع مختلف، نقش مهمی در اقتصاد جهانی ایفا می‌کند و استفاده از آن به عنوان یک ماده اولیه با ارزش، همچنان در حال افزایش است.

آهن ربا به کدام یک از فلزات زیر می‌چسبد: مس، طلا، نقره، نیکل

آهن ربا به طور خاص به فلز نیکل می‌چسبد. نیکل یکی از فلزات مغناطیسی است که خواص آهن را به ارث برده و می‌تواند در برابر میدان‌های مغناطیسی جذب شود. در حالی که مس، طلا و نقره فلزات غیرآهنی هستند و خاصیت مغناطیسی ندارند، نیکل و آهن به راحتی تحت تأثیر میدان‌های مغناطیسی قرار می‌گیرند.

برای تولید آهنربا‌ها از فلزاتی مانند آهن و نیکل استفاده می‌شود. این فلزات به خاطر خاصیت مغناطیسی خود، در تولید آهنرباهای دائمی و الکترومغناطیس‌ها استفاده می‌شوند. برای مثال، آهنرباهای نئودیمیومی که ترکیبی از آهن و نیکل هستند، به خاطر قدرت جذب بالای خود در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

علاوه بر نیکل، برخی از فلزات دیگر نیز ممکن است تحت تأثیر میدان‌های مغناطیسی قرار بگیرند، اما به اندازه آهن و نیکل قوی نیستند. در نتیجه، نیکل و آهن به عنوان فلزاتی که خاصیت مغناطیسی دارند، در تکنولوژی‌های مختلف بسیار حائز اهمیت هستند و کاربردهای گسترده‌ای در صنایع الکترونیک، پزشکی و خودروسازی دارند.

فلز نجیب چیست

فلزات نجیب به دسته‌ای از فلزات اطلاق می‌شود که به دلیل ویژگی‌های خاص خود از جمله مقاومت در برابر اکسیداسیون و زنگ‌زدگی، در صنعت و جواهرسازی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این فلزات شامل طلا، نقره، پلاتین و پالادیوم هستند که به خاطر زیبایی و ارزش اقتصادی‌شان در بازارهای جهانی شناخته می‌شوند.

فلزات نجیب معمولاً در دماهای بالا نیز پایدار هستند و کمتر تحت تأثیر واکنش‌های شیمیایی قرار می‌گیرند. به همین دلیل، این فلزات در ساخت جواهرات و همچنین در صنایع الکترونیک و پزشکی به کار می‌روند. برای مثال، طلا به عنوان یک فلز نجیب در الکترونیک و برای ساخت مدارهای الکتریکی با کارایی بالا کاربرد دارد. نقره نیز به خاطر خواص ضدباکتریایی‌اش در پزشکی و دندانپزشکی مورد توجه قرار دارد.

فلزات نجیب معمولاً به صورت خالص یا با درصد پایین آلیاژهایی از دیگر فلزات استفاده می‌شوند تا خواص آنها بهبود یابد. به عنوان مثال، برای ساخت جواهرات، طلا معمولاً با نقره یا مس ترکیب می‌شود تا استحکام و رنگ بهتری داشته باشد. همچنین، پلاتین به عنوان یک فلز بسیار گران‌قیمت در صنایع خاصی مانند تولید کاتالیزورها و جواهرات لوکس مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این فلزات نه تنها به خاطر زیبایی و ارزش اقتصادی‌شان مورد توجه هستند، بلکه به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصربه‌فردشان، در زمینه‌های صنعتی و علمی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند و نقش مهمی در توسعه فناوری‌های نوین ایفا می‌کنند.