يقدم لكم موقع إقرأ في هذا المقال بحث جامعي عن الحديد ، و مصادر الحديد ، و أنواع عنصر الحديد ، و استخدامات الحديد ، و خصائص عنصر الحديد ، و أهميّة عنصر الحديد ، يُعدّ الحديد أحد أنواع العناصر الكيميائيّة، ويتميّز بأنّه من المواد الهشّة والصلبة، كما يتميّز الحديد عن المعادن الأخرى بأنّه الأكثر وفرةً؛ لذلك تُعدّ عمليّة البحث عن الحديد سهلةً مقارنةً بالمعادن الأخرى، كما أنّه العنصر الرّابع الأكثر شيوعًا بين العناصر الأخرى في سطح الأرض نسبةً للوزن بالإضافة إلى تشكّل مركز لب الأرض من كميةٍ كبيرةٍ منه، كما يتميّز العنصر بأنّه ينتشر في الشّمس والنّجوم الأخرى أيضًا وبالإضافة لوجوده في الكواكب والنّجوم فإنّه يُوجد في أجسام الكائنات الحيّة ويُعدّ مهم لحياة الأعضاء في الإنسان والحيوان، كما أنّه يلعب دورًا مهمًا في إنتاج مادّة الكلوروفيل في النبات.
بحث جامعي عن الحديد
يُرمز لعنصر الحديد بالرمز Fe ويحمل الرقم الذري 26، وهو معدن ينتمي إلى سلسلة الانتقال الأولى وهو في المجموعة الثامنة من الجدول الدوري، ويشكل العنصر الأكثر شيوعًا على كوكب الأرض كما أنه يدخل في تركيب اللب الداخلي والخارجي لها، وهو العنصر الرابع الأكثر وفرة في تكوين القشرة الأرضية.
عادةً ما يتفاعل الحديد بكل سهولة مع الماء والأكسجين لينتج أكاسيد الحديد المائي والتي تكون باللون البني إلى الأسود والذي يعرف باسم “الصدأ”، كما أن عنصر الحديد يتواجد في أجسام البشر فهو مهم جدًا في عملية التمثيل الغذائي، كما أنه أيضًا مهم للنباتات والحيوانات، بالإضافة إلى أهميته لكل من الإنسان والنبات والحيوان هناك أيضًا العديد من استخدامات عنصر الحديد في الحياة .
ينتمي عنصر الحديد للمجموعة الثانية في الجدول الدوري، وهو العنصر الرابع الأكثر وفرة في تكوين القشرة الأرضية ويتواجد في أجسام البشر ومهم للنباتات والحيوانات واستخدامته عديدة في الحياة.
مصادر الحديد
يعتبر الحديد العنصر الرابع الأكثر وفرةً بعد الأكسجين والسيليكون والألمنيوم، وهو العنصر الأكثر وفرة في الأرض كاملة، كما أنه وفير نسبياً في الشمس، والنجوم الأخرى، ويتكون الحديد مخلوط بنسبة 2-3٪ نيكل في الصخور البازلتية في غرينلاند، ورواسب كربونية في الولايات المتحدة، ويتشكل على شكل حديد نيزيكي بنسبة 5-7% من النيكل، كما أنه يتشكل في الترسبات الأرضية، وفي النيازك، ويتم استخراجه عن طريق صهر الكربون والحجر الجيري.
قد يهمك:
أنواع عنصر الحديد
يوجد الحديد بعدة أشكال مختلفة في الطبيعة، ويتواجد في جسم الإنسان كأحد مكونات الهيموجلوبين، كما يساعد الحديد الكلوروفيل على امتصاص أشعة الشمس لدى النباتات ، أما عن أنواع الحديد المختفة، فهنالك حديد الصب، الحديد السبك والحديد المشغول.
استخدامات الحديد
يدخل عنصر الحديد في العديد من الأمور، ومنها ما يأتي:
- يُستخدم في التصنيع الصلب، والهندسة المدنية، والعمارة، والخرسانة المسلحة، والأدوات الجراحية، والمجوهرات.
- يعتبر الحديد العنصر الأساسي لجميع أشكال الحياة، وهو عنصر غير سام، حيث يحتوي جسم الإنسان الطبيعي على حوالي 4 غرامات من الحديد، كما أن الإنسان يحتاج إلى 10-18 ملليغرام من الحديد كل يوم، حيث يؤدي نقص عنصر الحديد في الجسم إلى فقر الدم.
- تستخدم محفزات الحديد في عملية هابر (Haber) لإنتاج الأمونيا، وفي عملية فيشر تروبش (Fischer–Tropsch) لتحويل غاز الهيدروجين وأول أكسيد الكربون إلى وقود سائل.
- يدخل في استخدامات أدوات المطبخ والمائدة وتجهيزات المطبخ، مثل: المقالي المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ.
خصائص عنصر الحديد
يمتلك عنصر الحديد العديد من الخصائص الخاصّة به والمحددة لهويّته وهي:
- يمتلك عدداً ذريّاً يساوي 26، ويعبر عن عدد الإلكترونات التي تحتويها ذرة الحديد الواحدة.
- يتواجد في الحالة الصّلبة في درجة حرارة الغرفة.
- يمتلك درجة غليان تساوي تقريباً 3,133 كلفن.
- يمتلك عنصر الحديد 14 نظيراً.
- يمتلك كثافةً تساوي 7.87 غراماً لكل سم مكعّب.
- يمتاز عنصر الحديد بمتانته وسهولة تشكيله.
- عنصر الحديد ذو لون أبيض لامع.
- يمتاز الحديد بالهشاشة.
- يتفاعل بسرعة مع الهواء الرطب مكوّناً طبقة هشة رقيقة تسمى الصدأ.
أهميّة عنصر الحديد
يعد عنصر الحديد ذو أهميّة لحياة الإنسان، النبات والحيوان، إذ يعد المكون الأساسي لهيموغلوبين الدم المسؤول عن انتقال الأكسجين في داخل الجسم، حيث يتم استعماله في الحفاظ على صحّة الجسم ضد إصابته بفقر الدم، ويمكن الحصول عليه من اللحوم، الدواجن والأسماك كما يوجد أيضاً في الخضراوات الورقية كالسبانخ، ويتواجد أيضاً في البروكلي. يؤدي الحديد دوراً هاماً في إنتاج مادة الكلوروفيل عند النباتات، والمسؤولة عن عملية البناء الضوئي، ويتم استعماله في الحصول على الحديد الصلب المُسمىى بالفولاذ عن طريق مزجه مع نسبة من عنصر الكربون، ليتم استخدامه في أعمال البناء.