Demir, yüzlerce farklı endüstride kullanılan bir kimyasal elementtir. Gezegenimizin hemen hemen her coğrafyasında yaygın olarak bulunur. Demirin kimyasal sembolü Fe’dir. Geçiş metalleri kategorisindedir. Bu özelliğini doğada saf halde bulunmamasına borçludur. Demir, oksijenle temas ettiğinde oksitlenir. Metalik demir çok ucuz bir üründür ve bu nedenle çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılır. Büyük gemilerin yapımında, otomobil endüstrisinde, makine aletlerinde ve makine-kimya endüstrisinde demir bazlı ürünlere rastlamak mümkündür.
Yazımızın devamında demirin özelliklerine (kimyasal, fiziksel, mekanik ve termal) kısaca değindikten sonra kullanım alanları hakkında bilgi vereceğiz.
Demirin Kullanım Alanları, Demir Hangi Alanlarda Kullanılır?
Demir, elektronik, imalat, otomotiv, inşaat, yapı gibi pek çok sektörde kullanılmaktadır.
Demirin kullanım alanları şunlardır:
Demirli metallerin/alaşımların ve çeliklerin birincil bileşeni olarak, karbon, nikel, krom ve çeşitli diğer elementlerle alaşımlanarak dökme demir veya çelik oluşturmak üzere, mıknatıslarda, işlenmiş metal ürünlerde, endüstriyel makinelerde, ulaşım ekipmanlarında, aletlerde, oyuncaklarda ve spor malzemelerinde kullanılır.
Binalar ve Yapılar
Dünya çapında birçok bina metal demir çubukların yardımıyla inşa edilir. Çoğunlukla destek olarak ve ayrıca kapı ve pencere gibi diğer yapı malzemelerinin üretiminde kullanılır. Demir, ucuz fiyatı nedeniyle inşaatta en yaygın kullanılan metaldir. Ayrıca demire diğer metallerden daha kolay erişilebilir ve işlenebilir. Bu, demiri en ideal yapı malzemelerinden biri yapar.
Ev Aletleri
Evlerimizin hemen her yerinde demir kullanırız. Bu bir küçümseme değil, demire ne kadar ihtiyacımız olduğunu ortaya koyan bir durum değerlendirmesidir. Evlerimizde çıplak gözle görülemeyen bazı demir bazlı elementler de kullanırız. Bu metal, tabak, tava, kaşık, bulaşık makinesi ve ocak gibi ev aletlerinin üretiminde yaygın olarak kullanılır. Demir, bol miktarda bulunduğu ve paslanmaya karşı oldukça dayanıklı olduğu için tercih edilir. Ayrıca demir metal, diğer birçok metale göre farklı şekillere dönüştürülmesi daha kolaydır.
İnşaat Sektörü
Demir dünyada en yaygın kullanılan metallerden biridir. İnşaat sektöründe birçok uygulaması vardır. Örneğin, inşaat aletleri ve malzemeleri yapmak için kullanılır. İlk başlarda metaller yapı inşa etmek için değil, dekorasyon için kullanılırdı. Ancak inşaat sektörü gelişti ve çivi ve menteşe gibi malzemeler demir gibi metaller kullanılarak yapıldı. Bu, güç ve işlevselliği bir araya getirdi.
İnsan Vücudu
İnsan vücudu söz konusu olduğunda, demirin önemli bir element olduğu açıktır. Vücutta oksijenin taşınmasına yardımcı olur. Akciğerlere oksijen taşıyan bir madde olan hemoglobinin en önemli bileşenlerinden biridir. Vücuttaki demir eksikliği bozukluğu, vücut yeterli kırmızı kan hücresi üretemediği için vücudu zayıflatır.
Amonyak Üretimi
Amonyak üretim sürecinde demir katalizör görevi görür ve üretim hidrojen ve nitrojenin belirli oranlarda birleşmesiyle elde edilir. Hidrojen çoğunlukla doğal gazdan elde edilirken, nitrojen havadan elde edilir. Amonyak tarımda gübre üretimi için çok önemlidir.
Mıknatıs Yapımı
Mıknatıs yapmak için demir kullanılır. Demir veya manyetit doğal bir kalıcı mıknatıstır. Diğer malzemeleri kullanarak doğal bir mıknatıs yapmak için, onları güçlü bir manyetik kuvvete maruz bırakmanız gerekir. Bu malzeme, mıknatısı çıkarıldığında manyetik kuvvetini korur. Bu tür malzemeler kalıcı mıknatıslar olarak sınıflandırılır, ancak manyetik özellikleri zamanla değişebilir.
Kesme Aletleri
Demir, alüminyumdan sonra Dünya’da en bol bulunan metaldir. Aslında, Dünya kabuğunun yaklaşık %5’i Demir’den oluşur. Demir cevheri geçmişte öncelikle eritme için kullanılırdı. Ancak, yakın geçmişte ve bugün, diğer aletleri yapmak ve güçlü kesici aletler üretmek için de kullanılır.
Bisiklet Zinciri
Bisiklet zincirleri pedallardan tekerleğe güç iletmekten sorumludur. Bisikletin çalışmasını veya hızlanmasını sağlarlar. Demiri herhangi bir şekle sokmak kolaydır ve bu nedenle birçok bisiklet üreticisi zincirlerde demiri tercih eder. Bisiklet zincirleri, enerjinin yalnızca %1,4’ünün kaybolacağı şekilde kullanılır ve enerji açısından verimli kabul edilir. Demir çok kolay paslandığı için diğer metallerle birleştirilmesi gerekir. Bisiklet zincirinin paslanmasını önlemek için daha sık yağlamak gerekir.
Elektrik Direkleri
Elektrik iletimi söz konusu olduğunda, elektrik direklerinin yaşam alanları açısından önemi yadsınamaz. Demir, elektriği daha uzun mesafelere iletmekten sorumlu elektrik direkleri yapmak için kullanılabilir. Ancak alüminyum gibi diğer metaller de bu amaçla kullanılabilir. Demir ucuzdur ve yaygın olarak bulunur, bu nedenle direk yapımında kullanılacak en ideal malzemelerden biridir.
Köprüler
Demir sadece yapı inşaatında değil köprü inşaatında da kullanılır. Ancak paslanma nedeniyle eskisi kadar popüler değildir. Öte yandan demir, düzenli olarak bakımı yapılacak köprüler için en ideal malzemelerden biridir. Çelik de köprü ve benzeri yapılarda demire alternatif olarak en çok tercih edilen ürünlerden biridir.
Uçaklar
Bir uçağın birçok parçası demir elementi kullanılarak üretilir. Bunun nedeni, dünyadaki en yaygın metallerden biri olması, dayanıklı olması, yasal standartları karşılaması ve diğer birçok faktördür.
Raylar
Demiryolları için önemli bir bileşen olan raylar, demir de dahil olmak üzere birçok metal ve çelik malzeme kullanılarak üretilir. Rayların üretim sürecinde yalnızca demir kullanmak yeterince dayanıklı olmayabilir. Sadece raylar değil; trenin kendisi de demirden yapılmış birçok parça içerir.
Kaşık, Çatal, Bıçak vb. Ürünler
Demir, kendi başına oldukça yumuşak olduğu için diğer metallerle birleştirilir. Demir, genellikle çelik üretmek için belirli oranlarda diğer alaşımlarla birleştirilir. Yemek çatalı yapımında en çok tercih edilen metaldir çünkü geride net kesimler bırakır. Ayrıca, hastane servis ekipmanlarının üretimi söz konusu olduğunda, uygun fiyatlılık ve bulunabilirlik daha büyük bir rol oynar.
Çelik Üretimi
Demir çok yumuşak olduğundan, saf haliyle tek başına kullanılması zordur. Bu, çeliği oluşturmak için çeşitli alaşımlarla birleştirilmesinin ana nedenidir.
Demir Bileşiklerinin Bazı Kullanımları
Demir ve diğer elementlerin bir araya gelmesiyle pek çok açıdan avantajları olan önemli ürünler ortaya çıkıyor.
Ferrik klorür, kanalizasyon sistemlerinin arıtımında kullanılan önemli bir bileşiktir. Ayrıca kumaş boyası olarak kullanılır. Ayrıca boyalarda renklendirici olarak kullanılır. Ayrıca hayvan yeminde katkı maddesi olarak kullanılır. Ayrıca baskılı devre kartlarının imalatında kullanılır. Bir diğer demir bileşiği olan ferros sülfat da birçok yönden faydalıdır. Kansızlık veya demir eksikliği tedavisinde kullanılır. Ayrıca su tanklarındaki kanalizasyon parçacıklarının arıtımında kullanılır. Demir hidroksit, mutfak lavabolarımızda kullanılan su arıtma sistemlerini çalıştıran bir bileşiktir. Evdeki saf ve temiz su ihtiyacının etkin bir şekilde karşılanmasını sağlamada çok önemli bir rol oynar. Böcek ilaçlarında bulunabilen bir diğer önemli bileşik olan demir arsenat, her türlü bahçede kullanılan bir bileşiktir ve bitkilere yönelik farklı haşere saldırılarını önlemeye yardımcı olur.
Demir Elementinin Özellikleri
Demirin Kimyasal Özellikleri
CAS Numarası: 7439-89-6 İyonik Yarıçap: 0,640 Å Elektrot Potansiyeli: -0,0400 V Elektronegatiflik: 1,83 X Işını Soğurma Kenarı: 1,743 Å Elektrokimyasal Eşdeğer: 0,695 g/A/saat
Demirin Fiziksel Özellikleri
Aşağıda belirtilen her parametrenin sağındaki ilk birim metrik, onu izleyen birim ise İngiliz birimidir.
Yoğunluk: 7,87 g/cc³, 0,284 lb/in³ Erime Noktası: 1536 °C, 2797 °F Kaynama Noktası: 2861 °C, 5182° F
Demirin Mekanik Özellikleri
Kopma anındaki çekme dayanımı: 540 MPa, 78300 psiAkma dayanımı: 50 MPa, 7250 psiPoisson oranı: 0,291, 0,291Elastikiyet modülü: 200 GPa, 29000 ksiKesme modülü: 77,5 GPa, 11200 ksiSertlik, Brinell: 146, 146Sertlik, Vickers: 150, 150Sertlik, Rockwell A: 49, 49Sertlik, Rockwell B: 79, 79
Demirin Termal Özellikleri
Isıl genleşme katsayısı (@20-100°C/68-212°F): 12,2 µm/m°C, 6,78 µin/in°F Isıl iletkenlik: 76,2 W/mK, 529 BTU in/hr.ft².°F
Gönderi Görüntülemeleri: 1.619
Bir yanıt bırakın