Netleksikon - Et online leksikon Netleksikon er ikke blevet opdateret siden 2005. Nogle artikler kan derfor indeholde informationer der ikke er aktuelle.
Forside | Om Netleksikon

Jernets teknologiske karakter

Jernets teknologiske karakter

  • Forekomster

Jern er sammen med nikkel formodentlig hovedbestanddelen af Jordens kerne. Omskiftelserne mellem fast jern i den indre og flydende jern i den ydre kerne skaber formentlig Jordens magnetfelt. Med en andel på 5% er jern dog også et af de mest udbredte grundstoffer i jordskorpen. De første kilder, der blev udnyttet, var myremalm og frit tilgængelige malme. I dag udnytter man først og fremmest magnetjern med et indhold på 40%.

Det vigtigste mineral til jernudvinding er hæmatit, der mest består af Fe2O3. Jernet bliver udvundet gennem en kemisk reduktion med kulstof; derved opstår der temperaturer på ca. 2000°C. Først tilfører man højovnen koks, som reagerer med luftens ilt og danner kulmonoxid:

2 C + O2 → 2 CO

Kulstofmonoxidet reagerer med jernoxidet:

3 CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2

På grund af den høje reaktionstemperatur er det opståede jern flydende. Ganske vist indeholder det endnu forureninger i form af siliciumdioxid. Ved tilførsel af kalk bliver siliciumdioxidet udskilt som slagger. Et første reaktionsskridt forvandler kalken til kalciummonoxid:

CaCO3 → CaO + CO2

Derpå reagerer kalciummonoxidet med siliciumdioxidet:

CaCo + SiO2 → CaSiO3

De dannede slagger bliver brugt i vejbyggeri m.m. og tidligere også som gødning.

På verdensplan blev der i året 2000 udnyttet ca. 1000 megaton jernmalm til en værdi af ca. 25 mia. €. De mest betydningsfulde leverandører af jernmalm er Kina, Brasilien, Australien, Rusland og Indien. Tilsammen leverer de ca. 70% af Verdens behov. Af de 1000 megaton malm blev der udvundet ca. 572 megaton jern. Dertil kommer det nye jern, der udvindes af skrot.

  • Brydning

Jernmalm bliver udvundet i åbne brud og i egentlige miner. De steder, hvor malmen er lødig nok, og hvor den træder frem på overfladen, kan man udnytte malmen i de mindre bekostelige, åbne brud. I dag bryder man hovedsageligt jernmalm på denne måde i Sydamerika, særligt Brasilien, i det vestlige Australien, i Kina, i Østeuropa (f.eks. Ukraine) og Canada.

I de seneste år har disse lande fortrængt de lande, der oprindeligt var de mest betydningsfulde leverandører af jernmalm som f.eks. Frankrig, Sverige eller Tyskland, hvis sidste jernmine i Oberpfalz blev lukket i 1987.

Ganske vist skaber den relativt lette brydning også et stort problem: Eksporten af råstoffer er nu som før hovedindstægtskilden for mange af de fattige stater. Som følge deraf kaster mange af de højtforgældede tropelande sig over disse ressourcer,men for det meste på bekostning af mennesker og miljø. Kæmpemæssige malmlejer som Ok Tedi-minen i Papua Ny Guinea ødelægger ikke bare regnskoven på deres egentlige område, men også hele landskabet i vid omkreds. For de yderst giftige mængder af spildevand og slam tipper mineejerne simpelt hen af i nærheden, og derfra fordeler giften sig via floderne - på en måde så det er blevet til en sundhedsrisiko for den lokale befolkning at spise fisk nedstrøms i forhold til Ok Tedi.

Jernmalmen når sjældent direkte fra bjergværket til højovnenes lagerpladser. For det meste skal man først klare lange transportveje over land og hav med flere omladninger under vejs.

Før den videre forarbejdning bliver malmen til sidst slået i stykker og knust. Så bliver malmkornene sorteret efter størrelse og sintret sammen. Det vil sige, at små korn bliver sammenklæbet, for kun på den måde kan de bruges i højovnene.

  • Forbindelser

Jern danner 2- og 3-valente oxider. Da de ikke danner noget fast, beskyttende lag, oxideres (dvs. ruster) et stykke jern fuldstændigt, når det er i kontakt med atmosfæren.

Almindelige jernoxideringstrin og -forbindelser:

    • Fe+2,
    • Fe+3,
    • Fe+4, forekommer i nogle enzymer (f.eks. Peroxidase).
    • Fe+6, er sjælden (f.eks. K2FeO4)
    • Fe3C

  • Isotoper

Jern har fire naturligt forekommende, stabile isotoper med følgende, relative forekomst: 54Fe (5.8%), 56Fe (91.7%), 57Fe (2.2%) and 58Fe (0.3%). Isotopen 60Fe har en halveringstid på 1,5 millioner år. Eksistensen af 60Fe ved begyndelsen af planetsystemets opståen er blevet opdaget ved en sammenhæng mellem forekomsten af 60Ni, henfaldsproduktet fra 60Fe, og forekomsterne af de stabile Fe-isotoper i visse dele af flere meteoritter (f.eks. i meteoritterne Semarkona og Chervony Kut). Muligvis spillede den frigjorte energi fra det radioaktive henfald af 60Fe, sammen med henfaldsenergien fra det ligeledes indlejrede, radioaktive 26Al, en rolle ved opsmeltningen og differentieringen af asteroiderne umiddelbart efter deres dannelse for ca. 4,6 milliarder år siden. Fordelingen af nikkel- og jernisotoper i meteoritterne gør det muligt at måle isotop- og grundstofhyppigheden under dannelsen af solsystemet, og at regne sig frem til de ydre vilkår før og under solsystemets skabelse.

Kun jernisotopen 57Fe har kernespin, og kan derfor bruges i kemi og biokemi.

  • Biologi

Jern er et nødvendigt mikronæringsstof for mange dyr, som har brug for det som centralatom i hæmoglobinet. Desuden er jern en bestanddel af jern-svovl-komplekset (iron-sulphur-cluster) i mange enzymer.

Angribende bakterier udnytter ofte jern, og derfor er det en afværgemekanisme i kroppen at 'skjule' jern.

  • Forsigtighedsregler

Selv om jern er et vigtigt mikronæringsstof for mennesker, kan overskud af jern i kroppen være giftig. Ved alt for store mængder af Fe2+-ioner reagierer stoffet med peroxider, hvorved der opstår frie radikaler. Under normale forhold bliver disse holdt i skak af kroppens egne processer.

Ca. 1 gram jern fremkalder alvorlige forgiftningssymptomer hos toårige børn, og 3 gram kan være dødeligt. Langvarigt overskud af jern fører til hæmokromatose (jernudskilningssyge). Jernet ophobes i leveren, og der fører det til siderose (aflejring af jernsalte) og organskader. Derfor kan jernpræparater kun anbefales i forbindelse med jernmangel.

Denne artikel er fra Wikipedia. Læs artiklen hos Wikipedia.





Boligstedet.dk
Boligsite med dagligt opdaterede boligannoncer med lejeboliger i hele landet.
Lejebolig i Aarhus
Lejebolig i København
Lejebolig i Odense
Lejebolig i Aalborg
Rejseforsikringer
Husk at kontrollere din rejseforsikring inden du tager ud at rejse. Læs mere på: Rejseforsikring
Bilforsikringer
Sammenlign bilforsikringer og find information om forsikringer til din bil på: Bilforsikring
Varmepumpepuljen
Varmepumpepulje åbner i 2023. Få tilskud til varmepumpe. Varmepumpepuljen


Denne artikel er fra Wikipedia. Denne hjemmeside tager ikke resourcer fra Wikipedias hardware. Netleksikon.dk støtter Wikipedia projektet finansielt. Indholdet er udgivet under GNU Free Documentation License. Kontakt Netleksikon, hvis ophavsretten er krænket.