في الكيمياء يعد عنصر الحديد أحد العناصر الكيميائية في الجدول الدوري، يمتلك رمز Fe ورقم ذري مقداره 26، حيث يصنف الحديد كمعدن انتقالي، وهو يكون على شكل مادة صلبة في درجة حرارة الغرفة.
تسمية عنصر الحديد
اسم الحديد مشتق من الحديد الأنجلو ساكسوني من أصل غير معروف، حيث كان عنصر الحديد معروفًا منذ عصور ما قبل التاريخ، كما ويُشتق الرمز Fe من الكلمة اللاتينية (ferrum) والتي تعني “الصلابة”، ومن الجدير بالملاحظة أن نظير (56-Fe) يتطلب طاقة لتشكيل أكثر من أي نوكليد آخر، وبالتالي، فهو يعد المنتج النهائي للاندماج النووي النجمي.
تشير الأدلة الأثرية إلى أن الناس يستخدمون الحديد منذ حوالي 5000 عام على الأقل، حيث يعد معدن الحديد هو الأرخص والأكثر وفرة من بين جميع المعادن، ويشكل ما يقارب نسبة 5.6٪ من القشرة الأرضية وتقريباً كل لب الأرض، حيث يتم الحصول على عنصر الحديد بشكل أساسي من معادن الهيماتيت (Fe2O3) والمغنتيت (Fe3O4)، كما وتعد معادن التاكونيت والليمونيت (FeO (OH) · nH2O) والسيدريت (FeCO3) مصادر مهمة أخرى للحديد.
اكتشاف عنصر الحديد
هناك عمود حديدي رائع، يعود تاريخه إلى حوالي 400 ميلادي، حيث أنه لا يزال قائماً حتى اليوم في دلهي الواقعة في الهند، حيث يبلغ ارتفاع هذا العمود الصلب من الحديد المطاوع حوالي 7 1/4 متر وقطره 40 سم، كما أن تآكل العمود كان ضئيلًا على الرغم من تعرضه للطقس منذ إنشائه.
المعدن النقي من الحديد يعد شديد التفاعل كيميائيًا، كما وأنه يتآكل بسرعة خاصة في الهواء الرطب أو في درجات الحرارة المرتفعة، كما ويحتوي الحديد على أربعة أشكال متآصلة، تُعرف باسم ألفا (alpha) وبيتا (beta) وغاما (gamma) وبالإضافة إلى أوميغا (omega)، مع نقاط انتقال عند 700 و 928 و 1530 درجة مئوية.
شكل ألفا يعرف بأنه مغناطيسي، ولكن عند تحويله إلى شكل بيتا تختفي المغناطيسية، وذلك على الرغم من بقاء الشبكة دون تغيير، حيث أن العلاقات بين هذه الأشكال غريبة، الحديد الزهر عبارة عن سبيكة تحتوي على حوالي 3 في المائة من الكربون بكميات متفاوتة من الكبريتوالسيليكونوالمنغنيزوالفوسفور.
الحديد هو عبارة عن مادة صلبة وهشة وقابلة للانصهار إلى حد ما، ويستخدم الحديد لإنتاج سبائك أخرى، بما في ذلك الفولاذ، حيث يحتوي الحديد المطاوع على أجزاء صغيرة بالمائة لا أكثر من الكربون، وهو يكون صلب ولكنه قابل للطرق وأقل قابلية للانصهار وعادة ما يكون له بنية “ليفية”، حيث أن معدن الحديد عبارة عن معدن رخيص لكنه وفير ومفيد وذو أهمية.
