Járn

Mangan	Járn	Kóbolt
	Rúþen
Efnatákn Fe Sætistala 26 Efnaflokkur Hliðarmálmur Eðlismassi 7874,0kg/m³ Harka 4,0 Atómmassi 55,845g/mól Bræðslumark 1808,0K Suðumark 3023,0K Efnisástand (viðstaðalaðstæður) Fast form Lotukerfið

Járn(sem í forníslensku var nefntísarn) erfrumefnimeðefnatákniðFeog er númer 26 ílotukerfinu.

Almennir eiginleikar

Venjulegtjárnatómhefur 56 sinnum meiri massa en venjulegtvetnisatóm.Járn er algengasti málmurinn og er talið tíunda algengastafrumefniðíalheiminum.Jörðiner einnig að stórum hluta úr járni (um 34,6% mælt í þyngd). Mismunandi hlutföll járns eru í lögum jarðarinnar. Kjarninn er til að mynda að miklum hluta úr járni meðan hlutfall þess í jarðskorpunni er aðeins um 5%. Mögulegt er að allur innri kjarninn sé úr einumjárnkristalliþó að líklegra sé að hann sé blanda úr járni ognikkel.Þetta magn járns er talið orsakavaldursegulsviðs jarðar.Efnatákn þess,Fe,er skammstöfun álatneskaheitinu yfir járn,ferrum.

Járn ermálmursem er unninn úr járngrýti og finnst yfirleitt aldrei sem hreint frumefni. Til að ná járni yfir á frumefnisformið, verður að ná út úr því óhreinindum meðrýringu.Járn er notað í framleiðslustáls,sem er ekki frumefni heldurmálmblanda,lausn mismunandi málma (og stundum málmleysingja, þá sérstaklegakolefnis).

Kjarni járns hefur mestu bindiorku kjarneinda af öllum frumefnum, þannig að það er þyngsta frumefnið sem getur orðið til við kjarnasamruna og það léttasta sem getur orðið til við kjarnaklofnun. Þegar stjarna er orðin nógu massamikil fer hún að framleiða járn. Þegar járnframleiðsla hefst getur hún ekki lengur framleitt orku í kjarna sínum og verður þá aðsprengistjörnu.

Heimsfræðileg líkön um opinn alheim spá fyrir um stig þar sem allt muni breytast í járn sökum hægs kjarnasamruna og kjarnaklofnunar.

Notkun

Járn með miklu kolefni er ekki hægt að smíða, teygja eða hamra því þá springur það. Það er kallað steypujárn. Smíðajárn inniheldur lítið af kolefni, verður mjúkt löngu áður en bræðslumarki er náð og þá er hægt að hamra það og teygja.

Járn er mest notað allra málma og er yfir 95% af framleiðslu allra málma í heiminum. Lítill vinnslukostnaður og mikill styrkur gera það ómissandi, sérstaklega til notkunar við framleiðslu ábílum,skipsskrokkumog burðarvirkjumbygginga.Stáler þekktasta málmblanda járns ogkolefnis.Heiti og innihald nokkurra annarra blanda sem járn er í:

• Hrájárninniheldur 4% – 5%kolefniog mismunandi magn aðskotaefna eins ogbrennisteins,kísilsogfosfórs.Það hefur eingöngu notagildi sem millistig þegarjárngrýtiverður aðsteypujárniog stáli.
• Steypujárninniheldur á bilinu 2% – 3,5% kolefni og lítilsháttarmangan.Aðskotaefni í hrájárni sem hafa neikvæð áhrif á efnaeiginleika þess, eins og brennisteinn og fosfór, eru að mestu leyti horfin. Bræðslumark þess er á bilinu 1420–1470 K, sem er lægra en hjá báðum uppistöðuefnum þess. Það er mjög sterkt, hart og stökkt. Þegar hlutir úr steypujárni eru hamraðir, jafnvel úr hvítglóandi steypujárni, brotna þeir yfirleitt.
• Kolefnisstálinniheldur á bilinu 0,5% til 1,5%kolefni,með örlitlu aukamagni afmangan,brennistein,fosfórogkísli.
• Smíðajárninniheldur minna en 0,5% af kolefni. Það er seigt og þjált en ekki jafn sambræðanlegt og hrájárn.
• Járnblöndurinnihalda mismikið magn af kolefni, ásamt öðrum málmum eins ogkrómi,vanadín,mólýbdeni,nikkel,volframo.fl.
• Járn (III) oxíðeru notuð við framleiðslu ásegulminnií tölvum. Þeim er oft blandað saman við önnur efnasambönd og halda seguleiginleikum sínum í lausn.

Næring og líffræði

Járn er mikilvægt næringarefni og er uppspretta þess í fæðu eins og kjöti, baunum, fiski, kjúklingi, blaðgrænmeti og tófú. Morgunkorn er stundum með viðbættu járni.

Járn gegnir hlutverki í súrefnisupptök, þ.e. er hluti af próteininuhemóglóbíni.