Sắt là gì? Vai trò và ứng dụng của kim loại sắt

SẮT LÀ GÌ? VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG CỦA KIM LOẠI SẮT

Sắt là một trong những kim loại phổ biến nhất trên Thế giới. Công dụng của sắt mang lại không chỉ hữu ích cho ngành công nghiệp luyện kim và sản xuất mà còn là thành phần không thể thiếu của cơ thế. Để hiểu rõ hơn hãy cùng Đại Dương tìm hiểu ngay dưới đây nhé!

Sắt là gì?

Sắt là kim loại có nhiều trong lớp vỏ và lõi Trái Đất. Kim loại sắt thường được tìm thấy trong các quặng sắt Magnetite hay Hematit và bằng phương pháp khử hóa học để tách được sắt ra khỏi các tạp chất.

Sắt và hợp kim từ sắt chiếm đến 95% tổng khối lượng sử dụng trong ngành sản xuất. Từ sắt nguyên chất, ngành luyện kim chế tạo ra nhiều hợp kim từ nó như gang, thép đen, thép cacbon, thép không gỉ, sắt non… mang những ưu điểm cơ – lý phù hợp và chi phí giá thành cũng cạnh tranh nên các hợp kim này được ứng dụng rất phổ biến trong nhiều lĩnh vực.

Sắt là gì?

Sắt cũng là thành phần quan trọng cấu thành cơ thể sống. Nếu thiếu sắt, con người dễ gặp phải những chứng bệnh nguy hiểm, ảnh hưởng sức khỏe và đời sống.

Cấu tạo và tính chất của kim loại sắt

Một số thông tin cơ bản về kim loại sắt – tính chất vật lý của sắt

Nguyên tố hóa học Fe
Số nguyên tử 26
Nhiệt độ nóng chảy

1538oC

Khối lượng nguyên tử 55,845
Tính dẫn nhiệt
Tính dẫn điện
Từ tính

Kim loại sắt có bản chất rắn, màu trắng xám, có tính dẻo nên dễ rèn và linh hoạt trong gia công. Vì sắt có từ tính nên có thể hút được nam châm.

Tính chất hóa học

Nguyên tố sắt có thể tác dụng với phi kim (O2, Cl, S…), axit (HCl, H2SO4 (loãng)…, HNO3), nước và muối.

Khi tác dụng với phi kim, phản ứng tạo ra sắt oxit hoặc sắt clorua, sắt sunfua tùy thuộc vào gốc phi kim mà nó phản ứng. Vd: Fe3O4

Khi tác dụng với axit:

  • Axit loãng: Khi sắt tác dụng với axit loãng, có thể tạo ra khí Hydro và Fe hóa trị 2
  • Axit đặc: Khi sắt tác dụng với axit đặc, có thể tạo ra sắt oxit và nước

Khi tác dụng với nước và tác động của nhiệt độ là cần thiết. Khi nhiệt độ dưới 5700oC, phản ứng sẽ tạo ra Fe3O4 và khí Hydro. Còn khi nhiệt độ cao hơn 5700oC, phản ứng tạo ra FeO và khí Hydro.

Khi tác dụng với muối: Fe đẩy kim loại trong dung dịch muối đồng thời tạo ra dung dịch muối mới.

Kim loại sắt

Mời xem thêm: Crom là gì? kim loại cứng nhất thế giới này có gì HOT

Phân biệt kim loại sắt và thép

Nhiều người vẫn thường nhầm lẫn giữa sắt và thép, cho rằng chúng giống nhau. Tuy nhiên, kim loại sắt được hiểu là sắt nguyên chất, còn thép là hợp kim, có thành phần chủ yếu là sắt và một số nguyên tố khác.

Có thể phân biệt sắt và thép bởi cấu tạo và đặc điểm, tính chất qua bảng sau:

  Sắt Thép
 Bản chất Kim loại Hợp kim
Cấu tạo Nguyên chất, được tách ra khỏi quặng sắt bằng phương pháp khử Thành phần gồm sắt, cacbon, silic, mangan…
Nhiệt độ nóng chảy 1538oC 1370oC
Màu sắc Trắng xám Bạc (Màu sắc có thể ảnh hưởng bởi những loại hợp kim khác nhau)
Ứng dụng Vi chất bổ sung cho cơ thể

Tạo ra nhiều loại hợp kim

Là một trong những hợp kim của sắt, ứng dụng đa dạng trong hầu hết các lĩnh vực của cuộc sống.
Khả năng tái chế Có thể tái chế Có thể tái chế
Khả năng chống ăn mòn Dễ ăn mòn, gỉ sét Bị ăn mòn nhưng ít hơn sắt. Riêng thép không gỉ, khả năng chống ăn mòn vượt trội hơn hẳn những hợp kim khác.

Vai trò của sắt trong cuộc sống

Sắt có vai trò quan trọng trong cuộc sống, vừa là yếu tố thiết yếu hình thành và duy trì sự sống cơ thể con người vừa là nguyên vật liệu phổ biến của nhiều sản phẩm.

Sắt có tác dụng gì đối với sức khỏe con người

  • Trong cơ thể người, sắt là nguyên tố vi lượng, chiếm tỉ lệ chỉ 0,004% trong nhiều loại tế bào nhưng lại vô cùng quan trọng, tham gia vào quá trình tạo ra sắc tố, vận chuyển khí oxy, giúp tế bào hô hấp được ổn định và hiệu quả. 2/3 lượng sắt có trong hồng cầu, 1/3 còn lại có trong gan, thận và các cơ quan khác.
  • Đối với phụ nữ có thai – vốn là đối tượng dễ thiếu sắt. Việc bổ sung đầy đủ sắt không chỉ giúp thai phụ khỏe mạnh mà còn tránh tình trạng nguy hiểm vì mất máu trong quá trình sinh nở.
  • Đối với trẻ em, đủ sắt giúp cơ thể, trí não phát triển tốt, tập trung hơn trong học tập. Cơ thể hấp thu được nhiều dưỡng chất khác nên không bị thấp, còi, suy dinh dưỡng.
  • Ngoài ra, sắt còn góp phần tạo ra enzym quan trọng của hệ miễn dịch cơ thể

sắt là nguyên tố vi lượng

Vai trò của sắt trong ngành công nghiệp

Từ nguyên tố sắt, các nhà luyện kim tạo ra nhiều hợp kim khác hữu ích và phù hợp với nhu cầu của hầu hết các ngành công nghiệp nhẹ đến công nghiệp nặng. Hợp kim là vật liệu gia tăng ưu điểm hơn và hạn chế những khuyết điểm của sắt nguyên chất. Những hợp kim phổ biến của sắt:

  • Thép: Thành phần hợp kim gồm sắt, cacbon (0,01 – 2%), silic, mangan… Có 2 loại thép là thép thường và thép đặc biệt. Thép đặc biệt được thêm 1 số thành tố như Crom, Niken… và thường được ứng dụng trong những sản phẩm quan trọng.
  • Thép không gỉ: Là hợp kim của sắt với crom, tỉ lệ crom từ 10.5%. Đây là hợp kim mang ưu điểm vượt trội về khả năng chống ăn mòn vượt xa sắt và các hợp kim khác của nó.
  • Gang: Gồm có gang trắng và gang xám. Thành phần của gang gồm sắt và cacbon. Ngoài ra còn chứa silic. Tỉ lệ cacbon và silic ít sẽ cho ra gang trắng với tính chất cứng, giòn trong khi tỉ lệ cacbon và silic cao sẽ tạo ra gang xám, có tính mềm dẻo hơn.

Với tỉ lệ các nguyên tố khác nhau, sắt tạo ra những hợp kim đa dạng, đóng vai trò quan trọng và mang đến tính ứng dụng cực kỳ cao trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là ngành cơ khí sản xuất.

Ứng dụng của kim loại sắt

Ứng dụng của kim loại sắt

Sắt và các hợp kim của nó hiện diện ở khắp mọi nơi, mọi lĩnh vực đời sống từ đồ dùng hằng ngày đến công việc và sản xuất.

Những ngành ứng dụng sắt phổ biến:

  • Đồ dùng gia dụng: Bàn ghế, kệ sắt, móc treo, bồn rửa, thùng rác, máy móc thiết bị gia đình như máy giặt, máy xay, máy cắt…
  • Đồ dùng nội – ngoại thất: Cầu thang, cửa, cổng sắt, phụ kiện cửa, lan can, hàng rào, chân trụ đèn, tủ, kệ, tượng nghệ thuật, chao đèn…
  • Giao thông vận tải: Các loại cầu đường (cầu vượt, cầu đi bộ, cầu vượt sông), đường sắt (đường ray xe lửa), cột đèn đường, khung sườn các phương tiện giao thông (tàu hỏa, xe ô tô, xe máy…)
  • Ngành xây dựng: Giàn giáo, chốt, trụ vững, khung cốt thép, lưới an toàn, thanh la, thanh V…
  • Ngành cơ khí: Bộ phận máy móc, thiết bị, phụ kiện cơ khí, bát, bản lề. Ngoài ra còn là nguyên vật liệu chủ chốt trong gia công cơ khí những sản phẩm chủ lực, theo kỹ thuật và yêu cầu từ nhiều đối tượng khách hàng.
  • Ngành y: Vi chất sắt bổ sung cho cơ thể. Ngoài ra, còn là nguyên liệu làm giường, tủ y tế, cây treo truyền dịch, xe đẩy, xe lăn…

Bài viết liên quan: Tuyệt chiêu tẩy rỉ sét trên kim loại

Ban biên tập: Đại Dương

 

Để lại bình luận của bạn

Email của bạn sẽ được bảo mật. Dấu * là trường bắc buộc