اکسید آهن چیست؟ چه کاربردی دارد؟
اگر آشنایی اولیه‌ای با علم شیمی داشته باشید، می‌دانید که مواد پیرامون ما در حال واکنش با یکدیگر هستند؛ این واکنش‌ها گاهی سودمند و گاهی هم زیان‌رسان خواهند بود. اکسایش یا زنگ‌زدگی آهن که حاصل واکنش عنصر اکسیژن با فلز آهن است، یکی از واکنش‌های روزمره اطراف ما به‌حساب می‌آید و تا امروز در کره زمین ۱۶ نوع اکسید آهن کشف شده است. اکسید آهن اگر به‌طور طبیعی انجام شود، زیان‌‌بار خواهد بود و در بیشتر مواقع این زنگ‌زدگی تا پوسیدگی کامل قطعه آهنی ادامه دارد؛ تا جایی که امروزه اگر از محافظ‌های مخصوص استفاده نکنیم، مجبوریم درصد قابل‌توجهی از تولید روزانه آهن را صرف بازسازی قطعه‌های اکسید شده کنیم. در ادامه همراه مقاله‌ای کامل از پیوان باشید تا بدانیم اکسید آهن چیست و چه کاربردی دارد؛ پیوان معتبرترین و تخصصیترین مقالات روز حوزه آهن و فولاد را در اختیار شما می‌گذارد.
بیشتر بدانید: کاربرد کروم و انادیوم
کاربرد اکسید آهن
اگر اکسیدآهن به‌طور مصنوعی تولید شود، می‌توان از آن در صنایع مختلفی بهره برد. همانطوری که گفته شد اکسید آهن به‌طور طبیعی مفید نیست، ولی تولید انبوه آن به روش مصنوعی می‌تواند فوایدی به همراه داشته باشد که در ادامه با آن‌ها آشنا خواهیم شد:
تولید نوار مغناطیسی
آهن (III) اکسید یا همان اکسیدآهن (III) رایج‌ترین ذره مغناطیسی است که از آن برای تولید نوار مغناطیسی استفاده می‌کنند. این نوارها در دستگاه‌های ضبط از قبیل ضبط صوت، ضبط ویدئو و ضبط داده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. سال‌ها پیش این نوارها وظیفه اصلی ذخیره اطلاعات در کامپیوترهای اولیه را داشتند که با گذشت زمان، عناصری مثل کبالت جایگزین آن‌ها شد.
ساخت رنگ‌دانه
اکسید آهنی که در بالا نام برده شد، در رنگ‌دانه هم کاربرد دارد. این اکسید به دلیل رنگ قرمز خاص خود، رنگ‌دانه‌ای ارزشمند و در دسترس به شمار می‌رود. این اکسید آهن در صنعت رنگ‌سازی به‌عنوان رنگ‌دانه قرمز۱۰۱، رنگ‌دانه ۶ و رنگ‌دانه ۷ شناخته شده و به دو صورت طبیعی (آهن هماتیت) و مصنوعی تولید می‌شود. استفاده از بعضی رنگ‌دانه‌های تولید شده در ساخت لوازم‌آرایشی نیز توسط متخصصین جهانی تایید شده است. نوعی دیگر از رنگ‌دانه‌ها به‌عنوان پوشش در صنعت ساخت‌وساز مورد استفاده قرار می‌گیرند. اکسید آهنی که به‌عنوان رنگ‌دانه استفاده می‌شود را می‌توان بارنگ‌های دیگری ترکیب کرد و طیف گسترده‌ای از انواع رنگ‌ها ایجاد نمود.
اطلاعات بیشتر: رنگ الکترواستاتیک
کاربرد در کوره ذوب
از پلت‌های اکسید آهن به‌عنوان ماده اولیه در کوره استفاده می‌شود؛ اکسید آهن به دلیل یکسان بودن اندازه، مقاومت بسیار بالایی دارد. بااین وجود ممکن است طی شرایطی، پلت‌ها درون کوره آسیب ببینند، ولی در حال حاضر ساختار داخلی آن‌ها اصلاح شده و پلت‌ها بهبود یافته‌اند.
بیشتر بخوانید: کاربرد سنگ‌آهن در صنعت
کاربرد در علم پزشکی
در مقیاس نانو، اکسید آهن کمک شایانی به علم پزشکی کرده است. در صورت مخلوط کردن غلظت بسیار پایینی از اکسید آهن درون داروها، داروها سریع‌تر به بخش‌های عفونت کرده می‌رسند؛ همچنین می‌تواند یون بدن را تامین کند. از سایر خواص مهم اکسید آهن می‌توان به کاهش بیماری‌زایی اشاره کرد؛ به این صورت که به دلیل نیروی الکترواستاتیکی موجود در اکسید آهن، میکروب به آهن چسبیده و دیگر رشد نمی‌کند.
بیشتر بخوانید: فلز ورشو
انواع مختلف اکسید آهن
به‌طورکلی سه نوع اکسید وجود دارد که از لحاظ عنصر آهن و میزان ترکیبات آن با اکسیژن، با یکدیگر تفاوت دارند؛ در ادامه به جزئیات هرکدام می‌پردازیم:
اکسید آهن III
این اکسید به‌طور طبیعی از هماتیت معدنی تهیه می‌شود و در چندین صنعت مختلف کاربرد دارد. از مهم‌ترین کاربردهای این اکسید می‌توان به کاربرد در صنعت فولاد و تولید آهن اشاره کرد. رنگ‌دانه‌های معدنی و لوازم‌آرایشی از دیگر کاربردهای مهم این اکسید به شمار می‌روند.
اکسید آهن II
این اکسید که به رنگ سیاه دیده می‌شود، به روش مصنوعی و از اگزالات آهن تولید می‌شود؛ اکسید آهن II به دلیل غیرسمی بودن، بیشتر در تولید رنگ‌دانه‌ها و لوازم‌آرایشی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اکسید آهن III و II
این اکسید که به‌طور طبیعی از سنگ معدن مگنتیت استخراج شده و همه ویژگی‌های دو اکسید قبلی را در خود دارد. به دلیل کم بودن سنگ معدن مگنتیت، تولید آن به روش طبیعی بسیار کم بوده و متخصصین این حوزه تولید به روش مصنوعی را به‌صرفه‌تر می‌دانند. این اکسید که اغلب سیاه‌رنگ است، کاربردهای مهمی دارد که عبارت‌اند از:
- کاربرد در صنایع داروسازی
- برش فولاد در صنعت تولید فولاد
- کاتالیزور در واکنش جابه‌جایی اب-گاز
- کاربرد تحت عنوان ذرات نانو در MRI
بیشتر بخوانید: آهن اسفنجی چیست؟
اکسیدهای رایج و پرکاربرد آهن
در این بخش با تعدادی اکسید که امروزه بیشترین استفاده را سطح جهانی دارند، آشنا می‌شویم:
اکسید آهن قرمز
اکسید آهن قرمز، بیشترین درصد آهن را در ترکیبات شیمیایی خود دارد. این اکسید که امروزه بیشترین مصرف را در بازار جهانی دارد، دارای ویژگی‌های زیر است:
- غیر سمی
- استحکام بالا
- اندازه ذرات بسیار کوچک
- مقاومت در برابر مواد قلیایی
- خواص ثابت
و اما مهم‌ترین ویژگی این اکسید خاصیت فرّومغناطیس آن است و این قابلیت باعث می‌شود این رنگ‌دانه بدون نیاز به میدان مغناطیسی، خاصیت آهن‌ربایی داشته باشد.
مطالعه بیشتر: ریمیت آهن اسفنجی
اکسید آهن سیاه
اکسید سیاه، مثل اکسید قرمز جزو رایج‌ترین اکسیدها به شمار می‌رود. اصلی‌ترین کاربرد این اکسید، استفاده به‌عنوان رنگ‌دانه سیاه است که در کاربردهای سرامیکی، نقشی اساسی را ایفا می‌کند. اصلی‌ترین تفاوت این اکسید با اکسید قرمز، خاصیت مغناطیسی آن بوده که به آن فری مغناطیس گفته می‌شود. در بین تمامی اکسیدهای آهن، این اکسید بیشترین رسانایی الکتریکی را دارد.
اکسید آهن زرد
پس از دو نوع اکسید ذکرشده در بالا، اکسید زرد کوچک‌ترین ذرات را دارا است. این اکسید که درصد بالایی از آهن را در خود جای داده، زمانی که برای تولید رنگ، خواص رنگ خام مهم باشد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. این اکسید ویژگی‌های مهم دیگری دارد که عبارت‌اند از:
- قابلیت پخش در آب‌ها و اکثر حلال‌ها
- پایین بودن درصد فلزات سنگین
- جذب‌کننده اشعه ماوراءبنفش
اکسید آهن نارنجی
پس از سه مورد قبلی، این اکسید ذرات درشت‌تری نسبت به آن‌ها داشته و اکثراً به‌صورت پودر خشک در بازار وجود دارد. از اکسید نارنجی در گچ کاری، رنگ‌آمیزی بتن و صابون سازی استفاده می‌شود.
انواع روش تولید اکسیدآهن مصنوعی
در آخر باید گفت که برای تولید اکسید به روش مصنوعی، چهار روش وجود دارد که عبارت‌اند از:
- روش بارش
- روش پنیمن
- روش کلسیناسیون
- روش LAUX
پیشنهاد خواندنی: شمش فولادی چیست؟
جمع‌بندی
اکسید از واکنش آهن با عنصر اکسیژن به دست می‌آید. اکسید آهن امروزه به دو روش طبیعی و مصنوعی و با توجه به نیاز مصرف‌کننده تولید می‌شود. این ترکیب در صنایع بسیاری کاربرد داشته و در بعضی از این صنایع، نقش‌های مهمی را ایفا می‌کند؛ صنایع تولید فولاد، صنعت رنگ‌سازی و صنعت تولید لوازم‌آرایشی از مهم‌ترین این صنایع به شمار می‌روند.
شرکت پیوان به‌منظور کسب رضایت و ارائه خدمت به مشتریان و علاقه‌مندان خود، در تلاش است تا به‌روزترین و ضروری مطالب حوزه آهن و فولاد را در اختیار آنان قرار دهد و تا به امروز نیز سرآمد بوده است؛ اگر این مطلب از پیوان برای شما هم مفید واقع شد، ما را همواره دنبال کرده و تامین و خرید محصولات خود را به ما بسپارید.
میلگرد
ورق فولادی
تیرآهن و هاش
پروفیل
نبشی
ناودانی
لوله و اتصالات
صنایع مفتولی
تخته و چوب
