IJzer (element)

Werk in uitvoering Aan dit artikel wordt de komende uren of dagen nog gewerkt. Belangrijk: Laat dit sjabloon niet langer staan dan nodig is, anders ontmoedig je anderen om het artikel te verbeteren. De maximale houdbaarheid van dit sjabloon is twee weken na de laatste bewerking aan het artikel. Kijk in de geschiedenis of je het artikel kunt bewerken zonder een bewerkingsconflict te veroorzaken.

Werk in uitvoering Aan dit artikel wordt nog hard gewerkt.

Chemisch element
Zuiver ijzer met blokje van 1 cm3
Naam	IJzer / Ferrum (Latijn)
Latijn
Symbool	Fe
Atoomnummer	26
Soort	Overgangsmetaal
Kleur	Zilvergrijs
Smeltpunt	1538 oC
Kookpunt	2862 oC
Portaal Scheikunde

IJzer is een chemisch element met het symbool Fe (van Latijn: ferrum) en atoomnummer 26 in het Periodiek Systeem van de scheikunde.

Voorkomen

Het is als massa het meest voorkomende element op aarde, net voor zuurstof (ijzer 32,1% en zuurstof 30,1%), en vormt een groot deel van de buitenste en binnenste kern van de aarde. Het is het vierde meest voorkomende element in de aardkorst.

Als metaal is ijzer zeldzaam in de aardkorst, voornamelijk beperkt tot afzetting door meteorieten. IJzererts (hematiet, magnetiet, goehtiet) daarentegen behoort tot de meest voorkomende vorm van ijzer in de aardkorst. Ertsen die zeer grote hoeveelheden hematiet of magnetiet bevatten (meer dan ongeveer 60% ijzer) staan ​​bekend als "natuurlijk erts" of "directe scheepvaarterts", wat betekent dat ze rechtstreeks in hoogovens voor het maken van ijzer kunnen worden ingevoerd.

IJzer in erts of mineraal

• 

  Hematiet ijzererts, een gemeenschappelijke ijzeroxide verbinding met de formule Fe₂O₃

• 

  Magnetiet is een mineraal en een van de belangrijkste ijzerertsen , met de chemische formule Fe ₃ O ₄ .

• 

  Goethiet is een mineraal van de zogeheten diaspore groep, bestaande uit ijzer (III) oxide- hydroxide

• 

  Limonite is een ijzererts uit een mengsel van gehydrateerd ijzer (III) oxide-hydroxiden in wisselende samenstelling.

• 

  Sideriet is een mineraal dat bestaat uit ijzer(II)carbonaat (FeCO₃).

• 

  Lateriet (oer) is ijzerhoudende grond, vrij dicht aan de oppervlakte.

• 

  Taconiet is een variëteit van ijzer formatie, een ijzer dragende (meer dan 15% ijzer) sedimentair gesteente

Geschiedenis

Prehistorische samenlevingen gebruikten lateriet (oer) als een bron van ijzererts. Dat werd verwerkt tot smeedijzer. Mensen begonnen het proces van smelten van ijzererts in Eurazië rond 2000 voor Chr. onder de knie te krijgen (ijzertijd). Vóór de industriële revolutie werd het meeste ijzer gewonnen uit algemeen verkrijgbaar goethiet of moeraserts, bijvoorbeeld tijdens de Amerikaanse revolutie en de Napoleontische oorlogen. Tijdens de industriële revolutie (de ijzeren eeuw) werd er veel gewerkt met gietijzer. Historisch gezien is veel van het ijzererts dat door geïndustrialiseerde samenlevingen wordt gebruikt voor bijvoorbeeld staal, gewonnen uit overwegend hematiet-afzettingen met een gehalte van ongeveer 70% ijzer. De toenemende vraag naar ijzererts, in combinatie met de uitputting van hoogwaardige hematietertsen in de Verenigde Staten, leidde na de Tweede Wereldoorlog tot de ontwikkeling van ijzerertsbronnen van lagere kwaliteit, voornamelijk het gebruik van magnetiet en taconiet.

Tegenwoordig wordt er veel oud-ijzer hergebruikt (omgesmolten). Ook het ijzererts-afval is nog geschikt voor allerlei toepassingen.

Gebruik

IJzererts is de grondstof die wordt gebruikt om ruwijzer te maken, wat een van de belangrijkste grondstoffen is om staal te maken - 98% van het gedolven ijzererts wordt tegenwoordig gebruikt om staal te maken.

Het wordt voornamelijk gebruikt in constructies, schepen, auto's en machines.

De grootste ijzererts producenten zijn Australië, Brazilië, China, India en Rusland. Het winnen en vervoeren van ijzererts is een kostbare zaak.

De vraag naar ijzererts groeit met zo'n 10% per jaar met als belangrijkste consumenten China, Japan, Korea, de Verenigde Staten en de Europese Unie. In 2021 is China de grootste verbruiker van ijzererts, wat zich vertaalt als 's werelds grootste staalproducerende land. Voor de staalproductie is ook veel steenkool nodig, veelal in de vorm van cokes.

IJzererts bestaat uit zuurstof en ijzer-atomen die aan elkaar zijn gebonden tot moleculen. Om het om te zetten in ijzer als metaal moet het ijzererts worden gesmolten. Het ijzererts wordt verpoederd en gemengd met cokes om tijdens het smeltproces te worden verbrand.

Het (staaf)ijzer dat door de smid wordt gebruikt heet smeedijzer. De verwerking ervan is anders dan bij gietijzer, waarbij het vloeibare ijzer in een mal wordt gegoten.

In de moderne wereld zijn ijzerlegeringen, zoals staal, roestvrij staal, gietijzer en speciaal staal veruit de meest voorkomende industriële metalen. Een nadeel van onbehandeld ijzer is dat het in de lucht vrij gemakkelijk roest.

Biologie

Het lichaam van een volwassen mens bevat ongeveer 4 gram ijzer, voornamelijk in de eiwitten hemoglobine en myoglobine (hart- en skeletspieren spierweefsel). Rode bloedcellen zijn voor 1/3 deel gevuld met hemoglobine. IJzer in het hemoglobine geeft bloed zijn rode kleur. Deze twee eiwitten spelen een belangrijke rol in het functioneren van gewervelde dieren (waaronder de mens), namelijk hemoglobine voor zuurstof-transport door bloed en myoglobine voor zuurstofopslag in spieren. Het voldoende binnenkrijgen van ijzer is dus belangrijk. IJzer zit bijvoorbeeld in spinazie.

Plaats in het periodiek systeem

Periodiek systeem

1e 2e 3e 4e 5e 6e 7e 8e 9e 10e 11e 12e 13e 14e 15e 16e 17e 18e 1 → H He 2 → Li Be B C N O F Ne 3 → Na Mg Al Si P S Cl Ar 4 → K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As S e Br Kr 5 → Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 6 → Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 7 → Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og ↓ * La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu ** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr