ورود آهن به تمدن بشری، شکل زندگی آن‌ها را به طور کامل دگرگون کرد و توسعه و پیشرفت به یکباره با سرعت بسیار شگفت‌انگیزی اتفاق افتاد. اهمیت این ماده به قدری است که سطح نسبی توسعه جامعه بشری با آموختن یا عدم تصفیه آهن سنجیده شده است و این امر باعث به وجود آمدن دوره‌ای در تاریخ می‌شود که ما آن را به نام «عصر آهن» می‌شناسیم. پس جای تعجب نیست که سالانه بیش از دو میلیارد تن سنگ آهن استخراج، پردازش و ارسال می‌شود.
آهن با نماد شیمیایی Fe، بیست و ششمین عنصر جدول تناوبی است و بیش از 5 هزار سال است که توسط انسان استفاده می‌شود. آهن که فلزی براق و مایل به خاکستری رنگ است و در هوای مرطوب زنگ می‌زند، یکی از فراوان‌ترین فلزات روی زمین است که 5.6 درصد از پوسته زمین و تقریباً تمام هسته زمین را تشکیل می‌دهد. آهن را می‌توان پرمصرف‌ترین و ارزان‌ترین فلز دنیا نیز نامید. آهن (Iron) نام خود را از “iren” آنگلوساکسون گرفته است. نماد عنصر، Fe، از کلمه لاتین “ferrum” به معنای “استحکام” آمده است.
اسید می تواند آهن را ذوب کند زیرا یک ماده اکسید کننده قوی است. اکسیداسیون یک فرآیند شیمیایی است که در آن یک عنصر با اکسیژن ترکیب می شود. در این مورد، آهن با اکسیژن موجود در اسید نیتریک واکنش نشان می دهد و به یون های آهن (III) تبدیل می شود. یون های آهن (III) دارای بار مثبت هستند و بنابراین توسط یون های منفی نیترات (NO3)- در اسید نیتریک جذب می شوند. این باعث می شود که آهن به شکل مایع حل شود.
اسید های دیگر نیز می توانند آهن را ذوب کنند، اما اسید نیتریک غلیظ تنها اسیدی است که می تواند آهن را در دمای اتاق ذوب کند. این به این دلیل است که اسید نیتریک غلیظ دارای غلظت بالایی از یون های نیترات (NO3)- است که می تواند آهن را به راحتی جذب کند.
مطلب مرتبط: رنگ فلزات در اسید
پس اسیدی که آهن را ذوب می کند، اسید نیتریک غلیظ است. اسید نیتریک یک اسید معدنی قوی است که می تواند فلزات واکنش پذیر را به راحتی حل کند. اسید نیتریک غلیظ می تواند آهن را در دمای اتاق ذوب کند. هنگامی که آهن با اسید نیتریک غلیظ واکنش نشان می دهد، به یون های آهن (III) و نیترات (NO3)- تبدیل می شود. این واکنش با تولید گاز نیتروژن اکسید (NO) همراه است.
فرمول واکنش آهن با اسید نیتریک غلیظ به شرح زیر است:
4Fe + 10HNO₃ → 4Fe(NO₃)₃ + 5NO + 2H₂O
یون های آهن (III) دارای رنگ قهوه ای تیره هستند. بنابراین، هنگامی که آهن در اسید نیتریک غلیظ حل می شود، مایع به رنگ قهوه ای تیره در می آید. اسید نیتریک غلیظ یک ماده شیمیایی خطرناک است و باید با احتیاط با آن کار کرد. این اسید می تواند باعث سوختگی شدید پوست و چشم شود.
فلزات, مقالات در گروه صبا | نویسنده : امید مرادی | بروزرسانی : 5 دی 1402
