लोहा क्या है, यह कहां से आता है और इसका खनन कैसे किया जाता है? इस उपयोगी धातु के कई अनुप्रयोग हैं। रासायनिक तत्व विश्व उद्योग में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, और प्रकृति में लौह चक्र ग्रह के जीवन में महत्वपूर्ण है।
लोहा क्या है?
लोहा एक धातु तत्व है जो अत्यधिक रासायनिक रूप से प्रतिक्रियाशील होता है, खासकर जब यह ऑक्सीजन के साथ संपर्क करता है। यह पृथ्वी पर और अंतरिक्ष में सबसे आम तत्वों में से एक है। लोहे के परमाणुओं के नाभिक में 26 प्रोटॉन होते हैं। रासायनिक प्रतीक - Fe (ferum) इसके लैटिन नाम ferum से आया है। अपने शुद्ध रूप में, यह एक नरम और भंगुर धातु है, जो अशुद्धियों से मजबूत होती है। कार्बन के साथ संयुक्त होने पर, स्टील का उत्पादन होता है जो आज खनन किए गए लौह अयस्क का 98% से अधिक उपयोग करता है।
ब्रह्मांड के सभी लौह परमाणु संलयन के अंतिम चरण के दौरान तारों के कोर में बने थे और फिर तारकीय विस्फोटों में अंतरिक्ष में छोड़े गए। यह चौथा सबसे बड़ा हैपृथ्वी की पपड़ी में सिलिकॉन, ऑक्सीजन और एल्यूमीनियम के बाद तत्व। लोहा क्या है? यह सबसे आम तत्व है जो हमारे ग्रह को बनाता है, हालांकि इसका अधिकांश द्रव्यमान सतह से बहुत नीचे स्थित है - पृथ्वी के मूल में। यह क्रस्ट और मेंटल की लगभग सभी चट्टानों में सैकड़ों विभिन्न खनिजों के रासायनिक घटक के रूप में मौजूद है।
लौह अयस्क
यह धातु अपने शुद्ध रूप में दुर्लभ है। कुछ उल्कापिंडों में मौलिक लोहा होता है। यह तत्व आयरन युक्त खनिजों का उत्पादन करने के लिए रासायनिक रूप से ऑक्सीजन और पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है। कोई भी पत्थर जिसमें आर्थिक उद्देश्यों के लिए इस धातु का पर्याप्त खनन होता है उसे लौह अयस्क कहा जाता है। इसके सबसे आम खनिज हैं:
- आयरन ऑक्साइड (सूत्र Fe2O3), जो ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर बनता है;
- हाइड्रेटेड आयरन ऑक्साइड, जो पानी में प्रतिक्रिया से बनता है।
सबसे महत्वपूर्ण लौह अयस्क लौह ऑक्साइड खनिज हैं जिन्हें हेमेटाइट और मैग्नेटाइट कहा जाता है। Fe की उच्च सांद्रता उन्हें उद्योग में सबसे पसंदीदा बनाती है। सबसे बड़े अयस्क भंडार में लोहे का खनन किया जाता है। अक्सर ये ऐसी संरचनाएं होती हैं जो प्राचीन तलछटी चट्टानें होती हैं। इनमें आयरन ऑक्साइड खनिजों की परतें होती हैं (सूत्र Fe2O3) कई सेंटीमीटर मोटी तक।
मुझे लोहा कहाँ मिल सकता है?
कमरे के तापमान पर, यह हैठोस। यह एक चमकदार ग्रे धातु है जो नम हवा के संपर्क में आने पर समय के साथ जंग खा जाती है। यह कई अन्य धातुओं के साथ मिलकर मिश्र धातु बनाता है। लोहे का दायरा काफी व्यापक है। जब यह कार्बन के साथ जुड़ता है, तो यह स्टील बन जाता है। इसे अन्य धातुओं जैसे निकल, क्रोमियम और टंगस्टन के साथ भी जोड़ा जा सकता है। ये मिश्र धातुएँ बहुत मजबूत होती हैं और इनका उपयोग पुलों और इमारतों को बनाने में किया जा सकता है।
लोहा एक बहुत ही प्राचीन तत्व है जिसका उपयोग पृथ्वी पर बहुत पहले से होता आ रहा है। इसकी वस्तुएं प्राचीन मिस्र में पाई गई थीं। उनके नाम पर एक पूरी अवधि (1200-500 ईसा पूर्व) भी थी - लौह युग, जब इसका उपयोग उपकरण और हथियार बनाने के लिए किया जाता था। इस उपयोगी धातु को खोजने के लिए, आपको इसे गहरे भूमिगत में देखना होगा। यह पृथ्वी की पपड़ी और पृथ्वी के मूल दोनों में पाया जाता है। पृथ्वी पर किसी भी अन्य धातु से अधिक लोहा है। यह तत्व अन्य ग्रहों पर भी पाया जा सकता है, जिसमें बृहस्पति और शनि की कोर, साथ ही मंगल की लाल धूल भरी सतह (इसीलिए इसे लाल ग्रह कहा जाता है) शामिल हैं।
स्थलीय लौह चक्र प्रकृति में
लोहा (Fe) कई अन्य पोषक तत्वों की तरह भू-रासायनिक चक्र का अनुसरण करता है। यह आमतौर पर चट्टानों के अपक्षय या ज्वालामुखी विस्फोट के माध्यम से मिट्टी या महासागर में छोड़ा जाता है। स्थलीय पारिस्थितिकी तंत्र में, पौधे पहले मिट्टी से अपनी जड़ों के माध्यम से लोहे को अवशोषित करते हैं। यह एक अत्यंत महत्वपूर्ण पोषक तत्व है जो जीवित जीवों और भूमंडल के बीच गति करता है।
लोहापौधों के लिए एक महत्वपूर्ण सीमित पोषक तत्व है, जो इसका उपयोग क्लोरोफिल के उत्पादन के लिए करते हैं। प्रकाश संश्लेषण इस धातु की पर्याप्त आपूर्ति पर निर्भर करता है। पौधे इसे मिट्टी से जड़ों में आत्मसात कर लेते हैं। पशु पौधे का सेवन करते हैं और इसका उपयोग हीमोग्लोबिन के उत्पादन के लिए करते हैं। जब वे मर जाते हैं, तो वे विघटित हो जाते हैं और बैक्टीरिया धातु को मिट्टी में वापस कर देते हैं।
लोहे का समुद्री चक्र
प्रकृति में लोहे का समुद्री चक्र बहुत हद तक पृथ्वी चक्र के समान है। यह प्रक्रिया कुछ सूक्ष्मजीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के कारण होती है जो धातु को हाइड्रॉक्साइड में ऑक्सीकृत करते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड से कार्बन प्राप्त करते हैं। नदी, समुद्र या पानी के किसी अन्य पिंड में लौह जीवाणु अपने जीवन चक्र के लिए ऊर्जा निकालते हैं, और इसके पूरा होने के बाद वे दलदली अयस्क के रूप में मिट्टी में बस जाते हैं।
समुद्री पारिस्थितिक तंत्र में लोहे की भूमिका भी महत्वपूर्ण है। इस धातु को अवशोषित करने वाले मुख्य उत्पादक आमतौर पर फाइटोप्लांकटन या साइनोबैक्टीरिया होते हैं। जब वे इन जीवाणुओं को खाते हैं तो उपभोक्ताओं द्वारा आयरन को अवशोषित कर लिया जाता है। प्रकृति में लोहे का चक्र एक अत्यंत जटिल प्रक्रिया है। यह कई सहवर्ती कारकों पर निर्भर करता है: रासायनिक प्रतिक्रियाएं, आवासों के प्रकार और रोगाणुओं के समूह। यह सब इसे पृथ्वी के अन्य समान रूप से महत्वपूर्ण जैव-भू-रासायनिक चक्रों से जोड़ता है।
सामान्य विशेषताएं
विभिन्न संयुक्त अयस्कों के रूप में लोहा सबसे आम तत्वों में से एक है जो पृथ्वी की पपड़ी का लगभग 5% हिस्सा बनाते हैं। सबसे महत्वपूर्ण लौह-असर वाले खनिज हैंऑक्साइड और सल्फाइड (हेमेटाइट, मैग्नेटाइट, गोइथाइट, पाइराइट, मार्कासाइट)। यह धातु उल्कापिंडों में, अन्य ग्रहों पर और सूर्य में भी मौजूद है। लोहा समुद्र और ताजे पानी दोनों में पाया जाता है।
दिलचस्प तथ्य
यहाँ इस साधारण रासायनिक तत्व के बारे में कुछ रोचक तथ्य दिए गए हैं:
- पौधे के पोषण के लिए आयरन एक आवश्यक बिल्डिंग ब्लॉक है और रक्त में ऑक्सीजन ले जाने में मदद करता है, इस प्रकार पृथ्वी पर जीवन का समर्थन करता है।
- यह एक भंगुर ठोस है, जिसे तत्वों की आवर्त सारणी में समूह 8 में धातु के रूप में वर्गीकृत किया गया है। अपने शुद्ध रूप में, यह नम हवा और उच्च तापमान के संपर्क में आने से जल्दी खराब हो जाता है।
- यह वजन के हिसाब से पृथ्वी की पपड़ी में चौथा सबसे प्रचुर तत्व है, और माना जाता है कि पृथ्वी का अधिकांश भाग लोहा है।
- इसमें से अधिकांश का उपयोग स्टील, लोहे और कार्बन का एक मिश्र धातु बनाने के लिए किया जाता है, जिसका उपयोग निर्माण और निर्माण में किया जाता है, जैसे कि प्रबलित कंक्रीट।
- कम से कम 10.5% क्रोमियम युक्त स्टेनलेस स्टील जंग के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी है। इसका उपयोग रसोई की कटलरी और स्टेनलेस स्टील के बर्तन जैसे बर्तनों में किया जाता है।
- अन्य तत्वों को जोड़ने से स्टील को नए उपयोगी गुण मिल सकते हैं। उदाहरण के लिए, निकल मिश्र धातु के स्थायित्व को बढ़ाता है और इसे गर्मी और एसिड के प्रति अधिक प्रतिरोधी बनाता है।
तत्व Fe
के बारे में संक्षिप्त जानकारी
- नंबरनाभिक में प्रोटॉन: 26.
- परमाणु प्रतीक: Fe.
- एक परमाणु का औसत द्रव्यमान: 55.845 g/mol.
- घनत्व: 7.874 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर।
- कमरे के तापमान पर चरण: ठोस।
- गलनांक: 1538 0सी.
- क्वथनांक: 2861 0सी.
- समस्थानिकों की संख्या: 33.
- स्थिर समस्थानिक: 4.
मुख्य आवेदन
लोहे का इस्तेमाल इलेक्ट्रॉनिक्स, मैन्युफैक्चरिंग, ऑटोमोटिव और कंस्ट्रक्शन जैसे कई सेक्टरों में होता है। लोहे के अनुप्रयोग निम्नलिखित हैं:
- लौह धातुओं, मिश्र धातुओं और स्टील के प्राथमिक घटक के रूप में।
- लौह या स्टील का उत्पादन करने के लिए कार्बन, निकल, क्रोमियम और विभिन्न अन्य तत्वों का उपयोग कर मिश्र धातु।
- चुंबक में।
- तैयार धातु उत्पादों में।
- औद्योगिक उपकरणों में।
- परिवहन उपकरण में।
- उपकरणों में।
- खिलौने और खेल के सामान में।
लोहा पृथ्वी की पपड़ी का 5% बनाता है और यह सबसे आम और सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली धातुओं में से एक है। यह तत्व मांस, आलू और सब्जियों में भी पाया जाता है और जानवरों और मनुष्यों के लिए आवश्यक है। यह हीमोग्लोबिन का एक अभिन्न अंग है। धातु दिखने में धूसर और अत्यधिक नमनीय और निंदनीय है। यह तनु अम्लों में आसानी से घुल जाता है और प्रतिक्रियाशील होता है। मुख्य लौह खनन क्षेत्र चीन, ऑस्ट्रेलिया, ब्राजील, रूस और यूक्रेन हैं।
