DEMİR VE BAKIR DEMİR DEMİRE GENEL BİR BAKIŞ 1* İnsanlık, sosyal yaşamında demire çok muhtaçtır. İnşaat sektöründe, harp sanayisinde, otomotiv ve ulaşım alanında demir–çelik endüstrisinin önemi çok büyüktür. Mekanik, elektronik vb. her dalda kullanılan, her çeşit alet demirden yapılır. Demiri hamur gibi yumuşatmak, tel gibi inceltmek ve şekil vermek, endüstriyel kalkınmanın aslı, anası, esası ve kaynağıdır. Bu sebeple demirin önemine vurgu için; “Demir yerden çıkmıyor, gökten iniyor.” denmiştir. Yerkürenin merkezi; erimiş demir ve erimiş nikel karışımıdır. Semadan düşen taşlara, gök taşı denir. Düşen gök taşlarının tetkik edilen parçalarında; demir, çelik ve başka maddeler karışık olarak bulunmaktadır.
DEMİR–ÇELİK ENDÜSTRİSİNDE DEMİR HEMATİTTEN ELDE EDİLİR 2* Hematit; Fe2O3 formülüyle gösterilen demir(III)oksit filizidir. Demir–çelik endüstrisinde demir hematitten elde edilmesine ait reaksiyon denklemleri şöyledir: Fe2O3 + 3C + yüksek sıcaklık → 2Fe + 3CO
ÇEKİRDEĞİNDE NÜKLEON BAŞINA DÜŞEN BAĞLANMA ENERJİSİNİN EN YÜKSEK OLDUĞU ELEMENT: DEMİR 3* Demirin bağlanma enerjisi en yüksektir. Bağlanma enerjisinin en yüksek oluşu, ileride demir çekirdeği parçalanabilir anlamına gelebilir. 1
4* Yer kürenin çekirdeğinde demir vardır. Magma tabakasındaki yüksek sıcaklığın, demirin nükleer reaksiyonundan kaynaklandığı bilinmektedir. Bu yüksek sıcaklık, demiri eritmektedir. 5* Çekirdekte ağaca ait özelliklerin tamamı bulunur. Günümüzde dünyada yaklaşık 90 doğal element tespit edilmiştir. Demir dünyanın çekirdeği olduğuna göre acaba demirden ileride dünyadaki doğal elementlerin bütünü elde edilebilecek midir? 6* Demir suresinde elementlerin çoğunun adının geçtiği bugün keşfedilmiştir. 7* İşte bunlardan dolayı ileride demir atomu çekirdeğinin parçalanarak çeşitli elementlerin elde edilebileceğini söyleyebiliriz. Simyacıların hayali gerçekleşebilir.
DEMİRİN PASLANMASI 8* Metalik demirin, hava oksijeniyle paslanmasına ait reaksiyon denkleminin toplam gerilimi, pozitif sayısal değerdir. 9* Rutubetli ortam oto katalizördür; çünkü oksijenin indirgenme yarı reaksiyonu tam yazıldığında ürünlerde su çıkmaktadır. 10* Fe2O3 pastır. 11* Paslanmayan borular kullanılmadığı müddetçe, sulardan pas akacaktır. 12* Demirin; yağlı boya, paslanmaz çelik üretimi vb. yollarla paslanmaya karşı korunması önemlidir.
DOĞAL ŞİFALI SULARLA TEDAVİDE DEMİRİN ÖNEMİ 13* Yeraltından gelen sular karşılaştıkları sert taş, kaya ve toprağa çarptığında elektron aktarımı olur. Örneğin, elementel demir (sıfır değerlikli demir) içeren bir kayayla su temas edince; demir, +2 hâline geçer. Sıfır değerlikli demir suda çözünmez. Oluşan demir +2 bileşiği ise suda az 2
çözünür. 14* Bu redoks tepkimeleri sonucunda yeryüzüne çıkan kaynak suları ve şifalı sular az veya eser miktarda onlarca farklı minerali içerir. Ülkemizde Keçiborlu suyu, demir içeren şifalı sulara örnektir. 15* Köklerin ipek gibi yumuşak damarlarının sert taşları delmesi anında da benzer redoks reaksiyonları gerçekleşir.
DEMİRİN REDOKS TEPKİMESİ VE ELMA Elma 1 sene boyunca ihtiyacımızın olduğu bir meyvedir, her mevsim turfanda elma bulunur. Fe+2 kanımızdaki hemoglobinin temel maddesidir. Gıdalardaki ve ilaçlardaki demir iyonu ise Fe+3’tür. Fe+2 ihtiyacımızı elma ve nisan yağmuru ile karşılamamız gerekir. Veyahut elma çekirdeği yenilmelidir. Kansızlık için alınan Fe+3 preparatları bağırsakları tahrip eder ve genelde faydası görülemez; çünkü ilaç olarak veya gıdalarla aldığımız Fe+3 vücudumuzda ancak elma çekirdeğiyle indirgenerek Fe+2’ye dönüşebilir. Günde 1 tane elma ile beraber 1 tane de elma çekirdeği yenilmelidir. Elma çekirdeği 1 taneden fazla yenilmemelidir. 1 adet elmada bulunan Fe+2, insanın günlük Fe+2 ihtiyacı kadardır. Elmada Fe+2 zaten vardır. Elma ağacı, kökleri vasıtasıyla topraktan aldığı Fe+3’ü indirgeyerek Fe+2 hâline getirir ve meyvesinde depolar. Bu redoks tepkimesi günümüzde laboratuvarda henüz gerçekleştirilememiştir; çünkü zor bir kimyasal işlemdir. Kırmızı renkli Fe+2’nin laboratuvarlarda elde edilmesi bu nedenle mümkün değildir. Nisan yağmuru bereketlidir ve içilirse şifalıdır. Genelde nisan ayında yağan ikinci yağmur, kırmızı renkli Fe+2 içerir. Bu Fe+2’nin kaynağı çöllerdeki tozdur. Sahra tozları nisan ayında rüzgârla dünyanın her yerine taşınır. Tozlar bulutların içine girince de 3
yağış oluşur. Bu yağmurdan sonra arabaların üzeri kırmızılaşır.
BAKIR 1* Elektrik kablosu, mutfak aracı, elektrot ve süs eşyası yapımında kullanılır. Bronz (tunç) alaşımı; kalay ve bakırın karışımıdır. Pirinç; bakırın çinkoyla olan alaşımıdır. Bakırın erime noktası düşüktür. Bakır, doğada elementel hâlde bulunan beş metalden birisidir. Bakır, korozyona karşı dayanıklı bir metaldir. Bu sayılan özelliklerinden dolayı; eskiden beri, hatta günümüzde de bakırdan faydalanılmıştır. İnsanoğlunun geçmişten günümüze; medeniyette ilerlemesi ve maddi güç yönüyle önemli bir kalkınma elde etmesi; bakırın hem eritilmesi hem de tel ve levha hâline getirilmesi ile olmuştur.
4