منظور از اکسید آهن چیست و به چه منظور به کار می‌رود؟
دسترسی سریع به محتوای این مطلب
یکی از مهم‌ترین و مفیدترین ترکیباتی که امروز نقش اساسی و اصلی در صنایع متفاوت بازی می‌کند ترکیباتی هستند که به آنها ترکیبات معدنی گفته می‌شود. هر روز که می‌گذرد کاربردهای متفاوتی برای این ترکیبات یافت می‌شود و این موضوع است که باعث شده از این مواد در بسیاری از جاها استفاده گردد. برای مثال، شاید جالب باشید که بدانید در ساخت لوازم آرایشی، این مواد نقش تعیین کننده‌ای دارند. موضوعی که در این متن قصد داریم در مورد آن با شما صحبت کنیم، اکسید آهن است. تعریف اکسید آهن، انواع آن، کاربردهایی که دارد و غیره از جمله مباحث اصلی است که در این متن مورد بررسی و بحث قرار خواهند گرفت. برای دریافت و کسب اطلاعات بیشتر در این حوزه با ما همراه باشید.
اکسید آهن چیست و به چه ماده‌ای گفته می‌شود؟
یکی از ترکیبات معدنی موجود در بازار، اکسید آهن است. این ماده در واقع یک کمپلکس شیمیایی است که در آن آهن و اکسیژن وجود دارد. نام متداول و شایع این ماده، زنگ آهن است. این ماده معمولا در جاهایی که لوله‌های آهنی در معرض رطوبت قرار می‌گیرند به وفور مشاهده می‌شود و معمولا برای آنکه از این اتفاق جلوگیری شود راهکارهای متفاوتی اعم از ضدزنگ به کار گرفته می‌شود. درست است که این ماده در برخی جاها ممکن است مشکلاتی را ایجاد کند اما اگر در جای خود مورد استفاده قرار گیرد، می‌تواند بسیار کارا و مفید ظاهر شود.
اکسید آهن، در دو نوع معدنی و سنتزی است در بازار وجود دارد. این ماده، رنگ‌ها و کاربردهای متفاوتی دارد و در صنایع مختلف می‌توان به خوبی از حضور آن بهره برداری کرد. در گذشته از این محصول در تولید رنگ استفاده می‌کردند اما هر چه زمان گذشت و کاربردهایی که این محصول دارد بیشتر برای انسان هویدا شد، در جاهای بیشتری این ماده به کار گرفته شد. از دیگر کاربردهایی که می‌توان برای این محصول عنوان کرد استفاده از آن در کاشی‌سازی و یا جوهر چاپ است.
موضوع جالب دیگری که خوب است در مورد این ماده معدنی بدانید آن است که اکسید آهن در مقیاس نانو می‌تواند در بسیاری از صنایع به کار برده شود و بسیاری از نیازهای موجود در این صنایع را به خوبی برطرف کند. از جمله کاربردهای اکسید آهن نانو استفاده از آن در علم پزشکی می‌باشد. این ماده یک ماده غیر سمی و طبیعی است و به همین دلیل می‌توان از آن در تولید مواد آرایشی استفاده کرد؛ بدون آنکه هیچ گونه نگرانی از بابت ایجاد عوارض جسمی در مورد آن وجود داشته باشد.
اکسید آهن به چه روش‌هایی تولید می‌شود؟
یکی از موضوعاتی که اکثر مردم در مورد تولید اکسید آهن می‌دانند آن است که معمولا اگر آهن با اکسیژن و آب در تماس قرار گیرد، زنگ زده و اکسید آهن تولید می‌شود. خوب است دقت داشته باشید که این تنها روش تولید این ماده نیست و اکسید آهن را به روشهای دیگری نیز می توان تولید کرد. یکی از روشهای تولید این ماده تماس آهن با کلر است.
واکنشی که در آهن صورت گرفته و منجر به زنگ زدن آن می‌شود به این صورت است که وقتی آهن در مجاورت اکسیژن قرار می گیرد، الکترون از آهن به اکسیژن انتقال داده می‌شود و این روند موجب تولید زنگ آهن و یا اکسید آهن می‌شود. روند انتقال الکترون در فلزات دیگر نیز روی می‌دهد اما اگر دقت کرده باشید تنها فلزی که به این شدت زنگ می‌زند آهن است و واکنش بقیه فلزات در مقابل این انتقال، به شدت آهن نیست. به هر حال، انسان توانسته از این روند طبیعی به سود خود بهره برده و از ماده تولید شده در رفع بسیاری از نیازهای خود استفاده کند.
چگونه با رسوب دهی سولفات آهن، اکسید آهن تولید کنیم؟
برخی تصور می‌کنند که زنگ آهن تنها به رنگ قرمز است و رنگ دیگری ندارد. در این قسمت قصد داریم به شما ثابت کنیم که می‌توان به جز رنگ قرمز، رنگ‌های زیبای دیگری را از اکسید آهن شاهد بود.
اکسید آهن را به روشهای متفاوتی می‌توان به دست آورد. یکی از روشهای تولید اکسید آهن این است که سولفات آهن که اسیدیته آن از 3 کمتر است را در آب حل کرده و سدیم هیدروکسید نیز به آن اضافه می‌کنند. در نهایت نیز هوادهی انجام داده و منتظر می‌مانند تا اسیدیته و یا همان PH محصول به عدد 7 برسد. بعد از گذشت یک زمان مشخص، هیدروکسید آهن زرد تولید می‌شود. این محلول را فیلتر کرده و هیدروکسید آهن خشک را به گرمخانه انتقال می‌دهند. هر چه دمایی که توسط این محصول دریافت می‌شود افزایش پیدا می‌کند، رنگ آن از زرد به رنگ‌های نارنجی، قرمز، قهوه‌ای و در نهایت سیاه تبدیل می‌شود.
انواع اکسید آهن
اکسید آهن در رنگ‌های متفاوتی تولید می‌شود و هر رنگ با توجه به خاصیتی که دارد در یکی از صنایع، مورد استفاده قرار می‌گیرد انواع اکسید آهن به شرح زیر است:
- اکسید آهن سبز یکی از انواع اکسید آهن بوده و باید در جاهایی که میزان رطوبت بالا نیست نگهداری شود. در تولید محصولات آرایشی، تولید رنگ‌های مورد استفاده در صنعت، کامپوزیت و صنایع لاستیک از این ماده استفاده می‌کنند.
- اکسید آهن اخرا نیز یکی دیگر از انواع اکسیدهای آهن موجود در بازار بوده به رنگ قرمز و قهوه‌ای تیره می‌باشد. این ماده نیز کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف دارد که از آن جمله می‌توان به خالص کردن فلزات از سنگ معدن اشاره کرد.
- اکسید آهن زرد نیز از دیگر انواع اکسید آهن بوده و به رنگ زرد مایل به سبز بسیار روشن می‌باشد. یکی از مهم‌ترین کاربردهای این محصول تولید مواد آرایشی و بهداشتی است و به صورت دانه‌بندی نیز به فروش می‌رود.
کاربردهای اکسید آهن
در قسمت‌های بالاتر به این موضوع اشاره کردیم که اکسید آهن با توجه به رنگ و خواصی که دارد در فضاهای مختلف به کار برده می‌شود. در ادامه قصد داریم در مورد کاربردهای متفاوت و اعجاب انگیز این ماده با شما صحبت کنیم.
اکسید آهن و کاربرد آن در پزشکی
تکنولوژی و علم در کنار هم توانسته‌اند شگفتی‌های زیادی خلق کنند. از زمانی که بشر فهمید اجسام و مواد در مقیاس نانو می‌توانند خدمت‌های زیادی در اختیار او قرار دهند سعی کرد از این روش استفاده کرده و در جاهای مختلف نانو ذرات را به کار گیرد.
برای مثال، نانو ذرات اکسید آهن را در نظر داشته باشید؛ در علم پزشکی از این ماده برای تثبیت میکروبی استفاده می‌کنند و این ماده توانسته کاربرد زیادی در این حوزه نشان دهد.
کاربرد دیگری که می‌توان برای آن اشاره کرد، افزایش سرعت در رساندن دارو به جاهایی از بدن می‌باشد که دچار عفونت شده است. اگر از این ماده در غلظت‌های پایین استفاده گردد، می‌توان برای تامین یون آهن مورد نیاز برای میکروارگانیسم‌ها نیز از آن استفاده کرد. از دیگر کاربردهای اعجاب انگیز آن می‌توان به کاهش بیماری‌زایی اشاره کرد.
این مواد از طریق نیروهای الکترواستاتیکی که دارند به دیواره سلول‌های میکروبی متصل شده و خود را به آنها می‌چسبانند و به این شکل مانع از گسترش بیماری در بدن و کاهش آن خواهند شد.
بیشتر بدانید: کاربرد فولاد در صنعت پزشکی
اکسید آهن و کاربرد آن در ریخته گری
در گذشته، برای آنکه قطعه‌های آهن دچار رگه‌ای شدن نشوند، از اکسید آهن استفاده می‌کردند اما با گذشت زمان مشخص شد که این ماده می‌تواند بر کیفیت محصول نیز تاثیرگذار باشد. بعدها با افزایش تجربه بشر در این حوزه مشخص شد که وقتی اکسید آهن سیاه به مقدار 30 درصد در تولید محصولات به کار برده می‌شود هم رگه‌ای شدن اتفاق نخواهد افتاد و هم کیفیت محصول تولید شده به مقدار زیادی افزایش پیدا خواهد کرد.
اگر از کارخانه‌های ریخته‌گری بازدید کرده باشید متوجه خواهید شد که در این کارخانه‌ها از این ماده به مقدار زیادی استفاده می‌کنند. از جمله دلایل استفاده از این ماده می‌توان به جلوگیری از رگه‌ای شدن، کاهش کربن‌گیری، جلوگیری از بروز عیب‌های پوست سوسماری و افزایش مقاومت در برابر نفوذ ذوب اشاره کرد.
اکسید آهن و کاربرد آن در کارتهای بانکی
استفاده از کارتهای بانکی امروزه به شدت متداول شده است. هر فرد، امروزه حداقل یک کارت بانکی در دست دارد و اغلب کارهای مالی و بانکی خود را به کمک آن انجام می‌دهد. شاید برایتان جالب باشد که بدانید در تولید ساخت نوارهای مغناطیسی این کارت‌ها از اکسید آهن 3 استفاده می‌کنند.
البته تا زمانی که آلیاژهای کبالت شناخته نشده بودند این ماده بیشترین کاربرد را در ساخت کارتهای بانکی داشت، اما وقتی آلیاژهای کبالت جانشین اکسید آهن در ساخت نوار مغناطیسی کارت‌ها بانکی شدند، این ماده کارایی گذشته را در این حوزه ندارد.
در این متن در مورد اکسید آهن صحبت کردیم و به معرفی این ماده و روشهای تولید آن پرداختیم. همانطوری که با مطالعه این متن متوجه شدید اکسید آهن را می‌توان در رنگ‌های متفاوت در اختیار داشت. اکسید آهن ارائه شده در رنگ‌های متفاوت، خواص گوناگونی داشته و در صنایعی که مورد نیاز است به کار برده می‌شود. علاوه بر به کار بردن اکسید آهن، نانو ذرات اکسید آهن نیز در نوع خود خواص بی‌نظیری دارد که از آن جمله می‌توان به کاربرد آن در پزشکی و کاهش بیماری‌زایی اشاره کرد. در ریخته گری نیز استفاده اکسید آهن می‌تواند کارایی زیادی از خود نشان داده و بسیاری از نیازهایی که در این صنعت به چشم می‌خورد با کمک این ترکیب معدنی به راحتی پاسخ داده شده است.