Arama

Elementler - Demir

Güncelleme: 3 Aralık 2016 Gösterim: 14.426 Cevap: 8
kompetankedi - avatarı
kompetankedi
VIP Bir Dünyalı
11 Nisan 2007       Mesaj #1
kompetankedi - avatarı
VIP Bir Dünyalı

Demir (Fe)

Ad:  Demir.JPG
Gösterim: 1440
Boyut:  50.7 KB

Periyodik tablonun VIII. grubunda yer alan kimyasal element; en yaygın kullanılan ve en ucuz metaldir.
Sponsorlu Bağlantılar

Demir, Tunç Çağında, kırmızı demir cevheri (demir oksit) üzerinde ateş yakılmasıyla, bu ateşin küllerinde bulundu. Boya kayacı olarak adlandırılan bu kırmızı cevherin, bulunan bu yeni metal türü için zengin bir kaynak oluşturduğunun belirlenmesiyle de demir üretimi başladı. Demir oksiti metal haldeki demire indirgemek için, önceleri rüzgâra bırakılan cevher yığınının karşısında ateş yakıldı; daha sonraları taştan ocakların yapılmasıyla, alevlerin körük yardımıyla cevher yığınına üflenmesi yöntemi geliştirdi.

Demir aletler ve silahlar, Yakındoğu’da ve Uzakdoğu’da yeni bir çağın başlamasına yol açtı. Mısır’da İÖ y. 2900’da yapılmış olan Gize Piramitleri’nde ve İÖ 1900-1200 dönemine ait Hitit sanat yapıtlarında demir eşyalar bulunmuştur. Ayrıca İsrail’de, İÖ 1300’lerde yapıldığı belirlenen birçok demir eritme fırını ortaya çıkarılmıştır. Çinliler, Hıristiyanlıktan çok önceki zamanlarda yüksek fırını ve dökme demiri buldular. Batıda, Romalılar demir işleme tekniklerini geliştirdiler ve bilgilerini Avrupa’nın kuzey bölgelerine taşıdılar. Çekoslovakya, Fransa ve Ingiltere’de, Romalılara ait demir döküm eşyalar bulunmuştur.

Bulunduğu yerler, kullanım alanları ve özellikleri.


Yerkabuğunun yaklaşık yüzde 5’ini oluşturan demir, doğada bulunma bolluğu bakımından, metaller arasında alüminyumdan sonra ikinci, elementler arasında oksijen, silisyum ve alüminyumdan sonra dördüncü sırada gelir. Yerçekirdeğinin büyük bölümünü oluşturan demir, bir bütün olarak Yer’i oluşturan elementler arasında da, yaklaşık yüzde 35 oranıyla birinci sırayı alır, ayrıca Güneş’te ve başka yıldızlarda da bol miktarlarda bulunur.

Yerkabuğunda, ender olarak serbest metal halinde Grönland’daki bazaltlı kayaçlarda ve ABD’de Missouri’deki karbonlu tortullarda, yüzde 2-3 nikel alaşımlı, Yer kökenli serbest demir oluşumları bulunmuştur. Öte yandan, göktaşı kökenli kamasit de, düşük nikelli (yüzde 5-7) demir içerir. Doğal nikelli demir alaşımlarına ise, Yerdeki çökellerde (yüzde 21-64 demir, yüzde 77-34 nikel) ve göktaşı kökenli taenitte (yüzde 62-75 demir, yüzde 37-24 nikel) rastlanır. (Doğal demirin ve nikelli demirin mineralojik özellikleri için bak. doğal elementler [tablo])

Göktaşları, içerdikleri demir ve silikat minerallerinin göreli oranına bağlı olarak, demirli, taşsı demirli ya da taşsı olarak sınıflandırılır. Demir, başka elementlerle birleşmiş halde, yüzlerce mineralde de bulunur. Hematit, magnetit, limonit ve siderit, en önemli demir cevherleridir. İnsan vücudundaki demirin ortalama miktarı yaklaşık 4,5 gr’dir (yaklaşık yüzde 0,004). Bunun yaklaşık yüzde 65’i, akciğerlerden vücut dokularına oksijen moleküllerini taşıyan hemoglobin biçimindedir. Ayrıca yüzde l’i, hücre içi yükseltgemeyi denetleyen çeşitli enzimlerde bulunur. Geri kalan demirin çoğunluğu, gerektiğinde hemoglobine dönüştürülmek üzere karaciğer, dalak ve ilikte depolanır. Bir yetişkinin günlük gereksinimi olan 10-20 mgr demiri et, yumurta sarısı, havuç, meyve, buğday ve yeşil sebzeler sağlar. Demir eksikliğinin neden olduğu hipokrom kansızlığın tedavisinde, birçok organik ya da inorganik demir (çoğunlukla demir II) bileşikleri kullanılır.

Günlük yaşamda kullanılan demir, hemen her zaman az miktarlarda karbon içerir; bu karbon bileşen, malzemenin özelliklerini belirler. Alaşımsız metal, katışkıları giderilmiş demir bileşiklerinin (örn. oksitler) üzerinden yüksek sıcaklıklarda hidrojen geçirilmesi ya da çeşitli demir tuzu çözeltilerinin, elektroliz yoluyla çökeltilmesi yoluyla elde edilir. Demirin üç ayrı biçimi (alotrop) vardır. Kristal yapısı içmerkezli kübik olan delta demir (ferritb ), yaklaşık 1.390°C’nin üzerinde kararlıdır ve bu sıcaklığın üzerinde gamma demire (ostenit) dönüşür (bak. çizim).

Gamma biçimi, yüzmerkezli kübik yapıdadır ve paramagnetiktir (mıknatıstan zayıf biçimde etkilenir); demir karbürle (Fe3C, sementit) kolayca katı çözeltiler oluşturabilme özelliği çelik yapımında önem taşır. 910°C’de, içmerkezli kübik yapıdaki alfa demire (ferrit) geçiş başlar. 768°C’de ise alfa demir, kristal yapısı sabit kalmak üzere, elektron yapısındaki bir değişimle ferromagnetik özellik kazanır. Katışkısız demir, sürekli olarak mıknatıslanamaz; Curie noktasının (768°C) üzerinde ferromagnetizma özelliğinin tümünü yitirir. Yumuşak, sünek ve gri beyaz renkte bir metal olan alfa demirin çekme dayanımı yüksektir. Doğal demir, demir-56 (yüzde 91,66), demir-54 (yüzde 5,82), demir-57 (yüzde 2,19) ve demir-58 (yüzde 0,33) gibi dört kararlı izotopun karışımıdır. Belirgin Mössbauer etkisi (geri tepmesiz gamma ışını rezonans soğurumu) gösteren demir 57, magnetizma ile hemoglobin türevlerine ilişkin çalışmalarda ve aşırı duyarlı nükleer saat yapımında kullanılır.

Cevher hazırlama ve işleme

Ad:  Demir3.JPG
Gösterim: 884
Boyut:  25.8 KB

Demirin elde edildiği en yaygın bileşikleri oksitleri, karbonatları ve sülfürleridir. Kırmızı hematit (Fe2Û3), katışkısız haldeyken yüzde 70 demir içerir. Ama maden ocağından çıkarılmış durumunda, bu oran yüzde 25’e kadar inebilir. En yaygın elde edildiği yerler, İsveç, Belçika, Avusturalya’nın batı bölümleri ile ABD’deki Alabama ve Superior Gölü bölgesidir. Hematitin hidratlı türüne limonit ya da kahverengi hematit (2Fe2033H20) denir ve katışkısız halde yüzde 60 demir içerir. Topraksı demir cevherinin başlıca bileşenini oluşturan limonitin en yaygın çıkarıldığı yerler Almanya, Fransa, İspanya, Bağımsız Devletler Topluluğu (BDT), ABD ve Avustralya’nın batı bölgeleridir.

Magnetik özellikli bir demir cevheri olan magnetit ise, siyah renkli bir doğal demir oksitidir (FesCU). Kimi bölgelerde siyah kum denen magnetitin en sık rastlandığı yerler, İsveç, Norveç, BDT ve ABD’dir. Başlıca karbonatlı cevherleri olan siderit ve spat yapısındaki demir cevheri (FeCOs), katışıksız halde yaklaşık yüzde 48 demir içerir. Çoğunlukla killi demirtaşı ve karbonlu demirtaşı halinde bulunan bu cevherlere İngiltere’de rastlanır. ABD’deki Mesabi cevherlerini çevreleyen demir II silikattan elde edilen, demirli çakmaktaşlarından oluşan takonit de önemli bir demir cevheridir.

Çeşitli tenörlerde olabilen ve son derece sert ve parlak bir cevher olan takonitte demir, şeritler halinde ya da tümüyle dağılmış durumda bulunur; bu demir bileşen, hematit ya da magnetit, ya da her ikisinin karışımı olarak yer alır. Hidrotermal yöntemlerle yıkandığında, hematit içerikli zengin bir cevher elde edilir. Yüksek tenörlü yatakların giderek azalması ve taşıma giderlerinin yükselmesiyle, cevherdeki katışkı maddelerinin giderilmesi işlemleri madenlerde ya da buralara yakın bölgelerde yapılmaya başladı. Cevherler, yıkama ve kurutma, yüzdürme, yığıştırma ya da magnetik ayırma işlemleriyle hazırlanır. Yüzdürerek ayırma işleminde, ince toz haldeki cevherin bir yağ ve su karışımı içinde çalkalanmasıyla mineraller, nemlenme derecelerine ve özgül ağırlıklarına göre birbirinden ayrılır. Yığıştırma, küçük parçacıklardan iri parçacıkların hazırlandığı bir deriştirme işlemidir. Magnetik maddeleri magnetik olmayanlardan ayırmada sık kullanılan magnetik ayırma yönteminden, özellikle demir cevherlerinin hazırlanmasında ve temizlenmesinde yararlanılır.

İnce taneli demir cevheri, yüksek fırında pekişik biçimde topaklaşarak gazların geçmesini engellediğinden, bunlara sinterleme işlemi uygulanır. Bu işlemde, ince taneler kok kömürüyle karıştırılıp yakılarak, eritme için yeterli, yarıkaynaşmış kümeler üretilir. Sinterleme işlemi, yüksek fırın tesislerinde yürütülür. Topaklama işleminde, demir cevheri toz haline getirilerek bentonit gibi bir bağlayıcı ve az miktarda suyla karıştırılır; daha sonra bu karışımdan bisküvi biçiminde küçük parçalar oluşturulur; nemleri alındıktan sonra da sertleştirilmek üzere pişirilir.

Demir cevherleri, dolaylı ve doğrudan olmak üzere iki yöntemle indirgenir. Dolaylı indirgeme işlemi, iç bölümü yüksek sıcaklıklara dayanıklı tuğlamsılarla örülü çelik yüksek fırınlarda yürütülür (bak. yüksek fırın). İşlem için gerekli olan hava, fırının alt bölümündeki hava soğutmalı hamlaçlarla püskürtülür. Fırının üst bölümünden beslenen yük ise, birbirini izleyen odun kömürü ya da kok kömürü, ham cevher, sinter ya da topak ve eritici katmanları halinde oluşturulur. Yüksek fırınlarda demir üretimi, sürekli bir işlemdir ve büyük onarımlarm dışında fırın söndürülmez. Modern fırınlar 24,3 m yüksekliğinde ve yaklaşık 9 m çapındadır. Demir ürün, eriyik halde ve belirli aralıklarla fırından boşaltılır ve cüruflar çekilir. Daha sonra potalar aracılığıyla çelik yapım fırınlarına gönderilir ya da ingotlara dökülerek pik demir halinde depolanır. Yüksek fırın yapımı büyük maliyetler gerektirdiğinden, günümüzde bir dizi doğrudan indirgeme yöntemi de geliştirilmiştir. Bugün gri demir, sünek demir ve dövülgen demirlerin doğrudan dökümünde kullanılan başlıca yöntemler, döner ocak ve hareketli ızgara işlemleridir.

Döner ocaklarda topaklar halindeki cevher, katı karbon yakıt kullanarak ön indirgeme işleminden geçirilir. 5-20 mm iriliğindeki cevher kümeleri ya da 10-15 mm iriliğindeki demir topakları, kömür ve erit- kenle birlikte döner ocağa beslenir. Ocak sıcaklığı, 1.050°C-1.100°C arasındadır. İşlemin sonucunda, eriyik halde, yüksek karbonlu metal elde edilir. Hareketli ızgara işleminde ise hammaddelerin boyutları önemsizdir. İnce taneli cevher, kömür ve eritkenden oluşan yük, filtreden geçirildikten sonra, 25 mm iriliğindeki topaklar halinde hareketli bir ızgaraya beslenir. Topaklar kurutulduktan, yakıldıktan ve karbonlandıktan sonra, yaklaşık 982°C’de kapalı bir ark fırınına boşaltılır ve belirli derecede eritilerek yüksek karbonlu döküm demiri elde edilir.

Dökümhanelerde demir, kupollarda ya da elektrik fırınlarında tekrar eritilerek dökme demir üretilir. Kupol ürünü olan gri demirin içerdiği karbon miktarı ayarlanabilir ve krom, nikel ya da magnezyum gibi çeşitli metaller katılarak, gerekli mekanik ve fiziksel özellikler elde edilir. Az sayıda ve çeşitli biçimlerde döküm yapılan küçük dökümhanelerde, tahta maçalar (kalıp modeli) kullanılır. Bunlar bir kutu içine yerleştirilir ve çevresi nemli kumla doldurularak kalıp hazırlanır. Sıvı demir kalıba, üst bölümde yer alan kapakçıklardan ya da deliklerden dökülür. Büyük çaplı üretim yapılan dökümhanelerde ise, aynı maçayla çok sayıda döküm yapılır ve işlemler otomatik olarak ve bilgisayar denetiminde yürütülür.

Metal ve alaşımları.


Dövme demir, yüzde 0,3’ten, çoğunlukla da yüzde 0,1’den daha az karbon ve yüzde 1 ya da yüzde 2 oranında mekanik halde karışmış cüruf içeren demir türüdür. Sünek ve kolayca işlenebilen ve kaynaklanabilen bir malzeme olan dövme demir, aynı zamanda yenime, darbelere ve metal yorulmasına karşı dayanıklıdır, ve bu özellikleriyle yaygın bir kullanım alanı bulur.

Dökme demir ise, yüzde 1,8-4,5 oranında karbon içeren demir alaşımlarını tanımlayan terimdir. Bu alaşımlar, genellikle doğrudan kullanım malzemesi ya da başka işlemlerin hammaddesi olarak belirli biçimlerde üretilir. Gri dökme demir, yüzde 2-4 karbon içeren demir karbon alaşımlarıdır; pik ve hurdadan ya da yalnız hurda demirden üretilir. Beyaz dökme demirin içerdiği karbon, sementit ile perlit karışımı halindedir. Doğrudan döküm halinde kullanılacağı uygulamalarda, beyaz dökme demire belirli oranlarda silisyum ve krom eklenir. Aşınmaya karşı direncinin artırılması için de, nikel ve kromla alaşımlanır. Beyaz dökme demir oldukça serttir ve hiçbir sıcaklıkta dövülgen değildir. Sünek dökme demirlerde ve küresel grafitli dökme demirlerde, grafitler (demir içinde çökelen karbonun heksagonal sistemdeki biçimi) küresel halde bulunur. Küresel grafitli yapı, seryum ya da magnezyum ekleyerek elde edilebilir. Bu tür dökme demirlerin dayanımları ve çarpma dirençleri oldukça yüksektir. Dövülgen dökme demir, beyaz dökme demirin uzun süreli tavlanması yoluyla elde edilir. Bu işlem sırasında, karbon giderme ya da grafitleme süreçleriyle, malzemenin yapısındaki sementitin bir bölümü ya da tümü yok edilir.

Demir alaşımları, ticari uygulama alanlarına bağlı olarak, magnetik alaşımlar, elektriğe dirençli alaşımlar, ısıya dirençli alaşım lar, yenime dirençli alaşımlar ve ısıl genleşme alaşımları olarak sınıflandırılır. Magnetik alaşımlar, magnetik özelliklerine göre yumuşak (ya da magnetikliği geçici) ve sert (ya da magnetikliği kalıcı) olarak iki grupta toplanır. Yumuşak alaşımlar, magnetikliği en kalıcı olan dökme demirden, en az kalıcı olan demir-nikei alaşımlarına doğru sıralanır. Bu alaşımlar, haberleşme ve elektrikli aygıtlarda kullanılır. Ayrıca, indüksiyon çekirdekleri olarak, telefonlarda ve yüksek frekanslı devrelerde Foucault akımı kayıplarını azaltmakta yararlanılır. Magnetik alan etkisi altında bile magnetikliğini yitirmeyen sert alaşımlar, sürekli magnetik alana gereksinim duyulan, ama elektromagnetik alanların oluşturulmasının pratik olmadığı uygulamalarda kullanılır. Sert demir alaşımları, dökme ya da dövme demirden yapılır ya da demir tozundan sinterleme yoluyla hazırlanır. Elektriğe dirençli demir alaşımları, ışınımla ısıtma aygıtlarında ısıtıcı olarak kullanılır. Bu tür alaşımların en yaygın kullanılanları, yüzde 60 nikel ve yüzde 16 krom, yüzde 38 nikel ve yüzde 19 krom, yüzde 5 alüminyum ve yüzde 1 kobalt içerenleridir.

Yüksek sıcaklık alaşımları, hepsi aynı oranda demir içermek üzere, demir ağırlıklı, kobalt ağırlıklı ya da nikel ağırlıklı olarak gruplandırılır. Bu malzemeler, yüksek sıcaklıklarda ve basınçlarda özgün yapılarını korurlar ve yüksek dayanımına ve ani çarpma direncine sahiptirler. Isıya dayanıklı alaşımlar genellikle, uçak motorlarının türbin kanatlarında ve egzoz kompresörlerinde kullanılır. Oksijenin yanı sıra sıvıların ve gazların yenimleyici etkilerine karşı dayanma özelliğine sahip olan demir alaşımlarına yenime dirençli alaşımlar denir. Yüzde 15 silisyum içeren demir alaşımları birçok alkali ve asite karşı dayanıklıdır ama hidroklorik asite de dirençli olabilmesi için alaşıma yüzde 4 molibden eklemek gerekir. Yenime dirençli birçok alaşım ısıya da dayanıklıdır. Isıl genleşme özelliği gösteren alaşımlar ise, çoğunlukla yüksek oranda nikel içerir. Bu tür alaşımlar, saatlerin ayar sarkaçlarının ve zembereklerinin yapımında ve duyarlı aygıtlarda kullanılır.

Bileşikleri.


Genellikle +2 ve +3 değerli olan demir, özel durumlarda +4 ve +6 değerli bileşikler de oluşturabilir. Demir II bileşikleri, donuk yeşil renkte Fe2+ iyonu ya da karmaşık iyonlar içerir. Demirin +3 değerli olduğu bileşiklerde ise, hidroliz derecesine bağlı olarak rengi sarıdan turuncuya ve kahverengiye doğru değişen Fe3+ iyonu ya da karmaşık iyonlar bulunur.

Oksijen ile demir üç bileşik oluşturur: demir II, oksit (FeO), demir III, Oksit (Fe203) ve her iki demir iyonunu da içeren Fe304. Yeşilimsiden siyaha doğru değişen çeşitli renklerde bulunan demir II oksit tozu, cam yapımında pigment (renkveren) olarak kullanılır. Doğada, vüstit minerali olarak bulunur, ayrıca demir II bileşiklerinin havasız ortamda ısıtılması ya da demir III oksit üzerinden hidrojen geçirilmesi yoluyla hazırlanabilir. Doğal halde, hematit minerali olarak bulunur. Havasız bir ortamda demir II bileşiklerinin ısıtılmasıyla ya da hidrojenin, demir III oksite etkimesiyle elde edilir. Doğada hematit minerali olarak bulunan demir III oksit, kırmızımsı kahverengiden siyaha doğru değişen çeşitli renklerde bulunan bir tozdur. Herhangi bir demir II bileşiğinin havada yakılması yoluyla da hazırlanabilir.

Demir III oksit, sarıdan, Venedik kırmızısı olarak bilinen kırmızıya doğru değişen renklerdeki pigmentler grubunun temel maddesidir. İnce öğütülmüş kırmızı toz halinde, değerli metallerin ve elmasların parlatılmasmda ve kozmetik yapımında kullanılır. Demir III oksit, çeşitli yapılarda ve bileşimlerde hidratlar oluşturur. Bunun en sık rastlanan örneği, havadaki nemin, karbondioksitin ve oksijenin metal demir üzerindeki birleşik etkisiyle oluşan demir pasıdır. Doğada magnetit minerali olarak bulunan Fe304, magnetik, siyah ya da kırmızı-sıyah renkli bir kristaldir. Kızgın demir üzerinden buhar geçirilmesi yoluyla da hazırlanabilir. Bazı bilgisayar belleklerinde ve teyp bantlarında kullanılan magnetik geçirgenliği ve elektrik özdi- renci yüksek ferritlerin hazırlanmasında bu oksitten yararlanılır. Pigment ve parlatıcı olarak da kullanılır.

Sülfürik asitin demire etkimesiyle, iki kükürt bileşiği oluşur; bunlar, genellikle yedi su molekülü içeren (demir II sülfat FeS047H20) ile (demir III sülfattır Fe2(SC>4)3]. Ticarette, yeşil vitriyol ya da zaç olarak bilinen hidratlı demir II sülfat, sülfürik asitle işlenmiş demir cevherleri kullanan sanayi işlemlerinde yan ürün olarak elde edilir. Öteki demir II bileşiklerinin üretiminde hammadde ve indirgeyici olarak, ayrıca mürekkep, gübre, böcek ilacı yapımında ve elektrikli kaplamacılıkta kullanılır. Demir III sülfat, sıcak demir II sülfat çözeltisine, bir yükseltgen (örn. nitrik asit ya da hidrojen peroksit) ile sülfürik asit eklenmesi yoluyla büyük miktarlarda üretilebilir. Demirli şapların ve öteki demir III bileşiklerinin üretiminda hammadde olarak, su arıtımında ve kirli suların temizlenmesinde pıhtılaştırıcı olarak, dokumaların boyanmasında ve basım işlemlerinde mordan (boyasaptar) olarak kullanılır.

Demir, klor ile birlikte, birçok sanayi işleminde önem taşıyan demir II klorür (FeCb) ve demir III klorür (FeCE) bileşiklerini oluşturur. Demir II klorür, kızgın demir üzerinden kuru hidrojen klorür gazı geçirilmesi yoluyla, sarı-yeşil renkli ve nem soğuran kristaller halinde elde edilir. Metal haldeki demirin hidroklorik asit içinde çözündürülmesi yöntemiyle hidratlı biçimde de (FeCİ2*4H20) hazırlanabilir. Boyarmadde sanayisinde, mordan ve indirgeyici olarak kullanılır. Demir III klorür genellikle, klorür iyonunun ya da nitrik asitin etkimesiyle, demir II klorürden üretilir. Gümüş, bakır ve bazı organik bileşiklerin klorlanmasında ve birçok başka demir III bileşiğinin yapımında hammadde olarak kullanılır. Altı siyanür molekülü içeren demir II siyanür karmaşık iyonuna ([Fe(CN)6]4~),F3 değerli bir demir çözeltisinin etkimesiyle, Prusya mavisi adı verilen, koyu mavi renkte bir çökelti elde edilir. Bu pigment, hafif kırmızımsı tondadır ve özellikle, boyalarda, minelerde ve lakelerde kullanılır.

Bazı demir bileşiklerinden tedavi amacıyla da yararlanılır. Demir II glikonat FeHnCE 2H2O ve demir III pirofosfat Fe4 (P207)-H20, kansızlık tedavisinde sık çullanılan bileşikler arasındadır. Pıhtılaştırıcı olarak etki yapan çeşitli demir III tuzları da yaralara uygulanır. Türkiye’nin başlıca demir yatakları Pontid ve Toros kuşaklarında yer alır. Pontid kuşağı demir yatakları, İçpontid Paleozoik (Birinci) Zamana (y. 570-225 milyon yıl önce) ait çökel örtüsünde oluşan Çamdağ demir yatağı ve Güney Pontid başkalaşım kuşağında yer alan demir yataklarıdır. Toros kuşağı demir yatakları, siderit ve magnetit içerir. Türkiye’nin en önemli demir yatakları Doğu Toros kuşağındadır. Bunlar, sıcak sularla taşman maddelerden oluşmuş, siderit içeren kütlesel yataklardır.

Doğu Toros kuşağında yer alan ve hem nitelik, hem de rezerv bakımından Türkiye’nin en önemli demir yatakları Divriği’de bulunur. Divriği yatakları, Doğu Toros kuşağı kireçtaşı platformu içine sokulan siyenitli korkayaçlardan kaynaklanan ve demirli çözeltiler içeren yüksek sıcaklıktaki gazlar ile çevredeki kireçtaşlarının etkileşime girmesi sonucunda oluşan magnetitleri ve hematitleri içerir. Divriği’nin Maltepe köyündeki Akdağ yatağı, yüzde 60 demir tenörlü, 428 bin ton; Dumluca yatağı, yüzde 55-60 tenörlü, 7,8 milyon ton; Demirdağ yatağı, yüzde 64 demir tenörlü, 1,5 milyon ton; Divriği yatağı, yüzde 54 demir tenörlü, 84 milyon ton ve yüzde 58 demir tönürlü 25 milyon ton rezerve sahiptir. Bu kuşakta yer alan öteki önemli demir yatağı olan Haşan Çelebi yatağı, yüzde 52 demir tenörlü ve 380 milyon ton rezervlidir. Hekimhan Deveci yatağında, cevher minerali siderit (FeCOs) oluşumları, sıcak suların içerdiği volkanik kökenli çözeltilerin ürünüdür. Karamağara, Karatepe ve Karaköçek çevresinde gözlenen cevher yatakları, yüzde 36,4 demir tenörlü, 110 milyon ton limonit rezervine sahiptir.

Güney Pontid volkanik kuşağında yer alan en önemli demir yatağı, volkanik patlamalardan kaynaklanan gazların ve çözeltilerin göl ortamında tüflerle birlikte çökelmesiyle oluşan Eymir (Havran) yatağıdır. Eymir yatağı, 1,9 milyon ton rezervli olan Ana Eymir ve 11,5 milyon ton rezervli olan Büyük Eymir olarak iki bölgeye ayrılır.

Anadolu kuşağında bulunan demir yatakları, Menderes masifinden uzanan yüzeydeki başkalaşım kayaçları ile Eğrigöz yöresindeki asitli derinlik kayaçları arasındadır. Çatlak yatağı yüzde 46,5 demir tenörlü, 7 milyon ton; Karaağıl yatağı yüzde 45-54 demir tenörlü, 2 milyon ton; Göncek yatağı yüzde 55 demir tenörlü, 1,4 milyon ton; Küreci yatağı yüzde 54 demir tenörlü 1,2 milyon ton rezerve sahiptir.

Türkiye’de 1990’da yalnızca Karabük, Ereğli ve İskenderun demir ve çelik işletmelerinde 481.248 ton pik ve 4.827.478 ton ham demir üretilmiştir. Aynı dönemde tuvenan olarak cevher üretimi ise 4.518.174 ton olarak gerçekleşmiştir. Dünya ve uluslar ölçeğinde, demir cevherlerinin çıkarımı, rezervi, metal arıtımı ve ticaretine ilişkin istatistiksel bilgiler için bak. madencilik (Dünya demir sanayisi).

Kaynak: Ana Britannica

Son düzenleyen Baturalp; 2 Aralık 2016 19:57
LaDymm - avatarı
LaDymm
Ziyaretçi
16 Şubat 2008       Mesaj #2
LaDymm - avatarı
Ziyaretçi
Kimyasal bir eleman. Kimyasal sembolü Fe, Atom ağırlığı 55,8 atom numarası, 26, özgül ağırlığı 7,9 dur. Mavimtrak gri renkte ve en çok kullanılan madenlerden biridir. Tabiatta bileşikler halinde bulunur ve yeryüzünün yapısında önemli bir yer tutar.

Sponsorlu Bağlantılar
Bileşimindeki karbon miktarı % 0,25 ten aşağı olan ve dövülebilen, yassılatılabilen bir madendir. Kuru havada ve soğukta bozulmaz, fakat nemli havada paslanır. Sulu madensel asitlerle organik asitlerin çoğu etki yapar. Ticarette bulunan demirin bileşiminde bir miktar karbonla birlikte silisyum, fosfor, kükürt gibi yabancı maddeler de bulunur. Bunlar, demirin mekanik özelliklerine etki yapar. Demir, inşaatta bazı makine ve aletlerle tel yapımında, kullanılır.

Tabiatta başlıca bileşikleri olan oksit, karbonat ve sülfür hallerinde bulunur. Oksit halindeki demir bileşikleri: Olijist (kristalize Fe2 03), Kırmızı Hematit (amorf Fe2 03), Esmer Hematit (Fe 2 03) Limonit (Fe2 03) ve Manyetit (Fe2 04) tür.

Demir karbonat ise Sideroz (kristalize FeCOS) ve Litoit demir (amorf Fe2Co3) tür. Bunlardan başka, demirin Prit (Fe 82) denilen bir de sülfürü vardır. Fakat prit, kükürtlü bir bileşik olması bakımından demir filizinden çok bir kükürt filizi olarak demir sanayinde kullanılacak filizin % 30-70 oranında demir ihtiva etmesi gerektir.

Zamanımızda demir, genel olarak fonttan fazla sıcaklıkta hava ya da demir oksit temasında, karbonun azaltılması suretiyle elde edilmektedir, Bu olay sırasında karbon yanarak karbonik gaz haline çıkacağı gibi, font’u bulunan silisyum ve magnezyum da demir silikat ve manganez silikat hallerinde cüruf olarak ayrılır. Kükürt ve fosfor ise, bazik maddelerle alınır. Demir, font’un dışında, elektroliz yolu ile de elde edilir.

Bu şekil demirde karbon miktarı çok azdır. Font’tan demir elde edilmesi: Pudlaj metodu, Bassemer ve Martins-Siemens usulleri ile mümkündür. Pudlaj metodu: Bu metod, 1784 yılında İngiltere’de Henry Cort tarafın dan meydana konmuştur. Font, yüksel derecede şiddetle ısıtılır. Bu fırınlar; fontla birlikte kireç gibi bazik maddeler ve demir pisliği de atılır. Bu suretle karbon yanarak uçacağı gibi silisyum ve fosfor da font’tan ayrılır. Kullanılan demir oksit, font’un bütün kütlesin de karbonun yanmasını sağlar.
Son düzenleyen Baturalp; 2 Aralık 2016 19:58 Sebep: sayfa düzeni
Valeria - avatarı
Valeria
VIP Çilekli
17 Mayıs 2011       Mesaj #3
Valeria - avatarı
VIP Çilekli

TÜRKİYE DEMİR MADENCİLİGİNİN DURUMU



Demir Cevheri Yataklarının Dağılımı:


Türkiye’de bu güne değin 900 kadar mıntıkada demir cevheri saptanmış olup, ekonomik olabileceği düşünülen 500 civarında mıntıkada etüt yapılmıştır. Bu çalışmalarda, Türkiye demir cevheri bakımından, 10 bölgeye ayrılmıştır:

1. Sivas-Malatya Bölgesi,
2. Kayseri - Adana Bölgesi,
3. İçel Bölgesi,
4. Payas - Kilis Bölgesi,
5. Giresun Bölgesi,
6. Ankara - Kırşehir Bölgesi,
7. Sakarya - Çamdağ Bölgesi,
8. Çanakkale - Balıkesir Bölgesi,
9. Kütahya Bölgesi,
10. Aydın - İzmir Bölgesi,

Ancak bu bölgelerin demir tenörü ve rezervleri değişkenlik arz etmektedir. Bu nedenle daha sağlıklı bir bölgelendirme şu şekilde yapılabilir.

SİVAS-MALATYA-ERZİNCAN BÖLGESİ


Bu bölge, halen işletilmekte olan madenlerin büyük kısmını ihtiva etmesi, rezervlerinin büyüklüğü ve ileride değerlendirilebilecek düşük tenörlü rezervleri de içermesi nedeniyle, Türkiye’nin en büyük demir cevheri bölgesidir. Halen yüksek tenörlü, direk şarjlık cevher üretim merkezi durumunda olan bu bölgede; 1985 yılında Divriği Konsantrasyon ve pelet tesisleri üretime başlamıştır. Düşük tenörlü Hekimhan-Deveci sideritlerini işlemek için planlana kalsinasyon tesisleri ile yine düşük tenörlü Hekimhan-Hasançelebi manyetit yataklarının işletilmesi için düşünülen Konsantrasyon ve pelet tesislerinin de bu bölgede yer alacak olması, bölgenin uzun yıllar Türkiye demir madencilik bölgesi olacağını göstermektedir.
Bu bölgede son yıllarda yapılan çalışmalarla önemli rezerv artırıcı gelişmeler kaydedilmiş olup; Divriği A+B Kafa, Dumluca, Bizmişen, Kurudere, Çetinkaya, Otluklise, Deveci, Karakuz, Sivritepe, Hasançelebi bu bölgenin önemli cevher yataklarıdır.

KAYSERİ-ADANA BÖLGESİ


Türkiye’nin ikinci derecede önemli demir cevheri bölgesi olup, daha ziyade yüksek tenörlü, direk şaıjlık cevherler içermektedir.
Attepe, Kızıl Menteş, Karaçattepe, Mağrabeli (Koruyeri), Elmadağbeli, Ayıdeliği, Kararnadazı ve Tacir demir yataklarının bulunduğu bu bölgede, son yıllarda (1989-1993) MTA tarafından yapılan etüd ve sondajlı aramalar sonucunda Mansurlu-Attepe civarında önemli rezervler ortaya çıkarılmış olup, yeni rezervIerin bulunması beklenmektedir.

ANKARA-KESiKKÖPRÜ BÖLGESİ


Ankara-Bala, Kırıkkale-Keskin arasında yeralan bölgede; Madentepe, Büyükocak, Camiisağır, ve Camiikebir yatakları bulunmakta olup, uzun yıllardır Karabük Demir Çelik Tesislerine sevkiyat yapılmaktadır

BATI ANADOLU BÖLGESi:


Batı Anadolu Bölgesi demir cevheri yatakları, genellikle yüksek tenörlü, ancak empüriteli cevher ihtiva etmektedir. Bu cevherler ancak diğer cevherler ile harmanlamak suretiyle empüriteleri tolore edilerek kullanılırlar. Bölgede mevcut Şamlı cevheri Cu, Eymir cevheri As ve Ayazmant cevheri Cu ve S yönünden empüritelidir. Ayazmant, Büyük ve Küçük Eymir, Çavdar, Hortuna sahaları bu bölgede bulunmaktadır.

DİĞER BÖLGELER


Yukarıda söz edilen bölgeler dışında kalan cevher yatakları, belirli bir bölgede toplanamayacak şekilde dağınık olup en önemlisi, Bingöl - Genç - Avnik yatağıdır. Yatak önemli miktarda rezerv olmakla beraber fosfat empüritesi içerdiğinden teknolojik proses gerekmektedir. Ayrıca; Sakarya - Çamdağ (karbonat ve silisli), Payas (yüksek alüımınalı), İçel yöresindeki (düşük tenörlü) yataklar, Bitlis - Meşesırtı, Öküzyatağı (Fosfat empüriteli), Adıyaman - Çelikhan - Bulam (Fosfat empüriteli), Kahramanmaraş - Beritdağı (düşük tenörlü), yozgat - Sarıkaya (düşük tenörlü) gibi sorunlu cevher yataklarıda teknolojik proses gerektirmektedir. .

DEMİR CEVHERİ REZERVLERİ:


Ülkemizde demir cevheri ve rezervleri, Demir Çelik Fabrikalarının kullanımına göre 3 kategoride toplanabilir. Aşağıdaki tablo ve açıklamaları verilen, Türkiyenin bu güne kadar tespit edilen demir cevheri rezervi; işletilebilir 80,3 milyon ton, Sorunlu 962,8 milyon ton ve potansiyel 321,5 milyon ton olmak üzere toplam 1363,5 milyon tondur.
BEĞEN Paylaş Paylaş
Bu mesajı 1 üye beğendi.
Son düzenleyen Baturalp; 2 Aralık 2016 23:58 Sebep: başlık ve sayfa düzeni
Daisy-BT - avatarı
Daisy-BT
Ziyaretçi
11 Haziran 2011       Mesaj #4
Daisy-BT - avatarı
Ziyaretçi

Demir


Periyodik cetvelin VIII B grubuna dahil, gümüş grisi renkte metal element.

Bükülebilir ve dövülgen bir metal olan demirin dört allotropu vardır. Bunlardan en çok rastlananı 770°C'ın altında kararlı olan ve ferrit adıyla bilinen alfa şeklidir. Demir, mıknatıs tarafından çekilir, kendisi de kolayca mıknatıslanabilir. Isıyı ve elektriği iyi iletir. Hidroklorik ve seyreltik sülfürik asitlerde hidrojenin yerine geçebilir, soğuk nitrik asitle muamele edildiğinde reaksiyon vermez.

Oksitleri, hidroksitleri, asetatları, karbonatları, sülfatları, sülfürleri, nitratları, halojenürleri ve birçok kompleks iyonları vardır. Demir, nemli havada kolayca paslanarak oksitlerini oluşturur. Hemoglobinin bir maddesi olduğundan ve omurgalıların alyuvarlarında renk verici olarak bulunduğundan, yaşamsal önem taşır.

Yeryüzünde kolay bulunan demir, ayrıca başka gezegenlerde ve Güneş'te de vardır. Yeryüzü kabuğunun ağırlıkça %5'ini oluşturur ve sınırlı miktarlarda okyanuslarda, göllerde ve toprakta bulunur. Yerkabuğunda çok yaygın olmakla birlikte, içindeki demir oranı %25'i aşan demir filizleri dünya üzerinde düzgün dağılmış değildir. Sanayileşmiş ülkeler (Batı Avrupa ülkeleri, SSCB ve ABD) toplam üretimin dörtte üçünü sağlarlar.

Türkiye'de Cumhuriyet ile birlikte demir cevherlerinin işletilmesine önem verilmiş, 1937'de Divriği demir madeninin bulunması, demir-çelik sanayiinin kurulmasını kolaylaştırmıştır. Divriği'den başka Çamdağ'da; Malatya'da Hasan Çelebi'de; Balıkesir dolaylarında Eymir ve Çarmuk'ta; İzmir Torbalı'da; Kayseri dolaylarında Beyrutdağı'nda ve Maraş dolaylarında zengin demir cevherleri vardır.

Demir üretiminde, demir cevheri, maden eritme fırınlarında eritilmektedir. Eriyen demir içinde, %4 oranında karbon ve az miktarlarda da manganez, silisyum, fosfor ve kükürt bulunur. Buradan elde edilen demirin yaklaşık %95'i Bessemer yöntemiyle çelik üretiminde kullanılır. Bununla birlikte bazı uygulamalar için, üretim yollarına göre ayrılmış çeşitli sanayi demirleri de vardır. Demir, kaynak yapılabilme, çekilme, erime özelliklerinden dolayı sac, şerit, cıvata ve boru yapımında kullanılır. Manyetik özellikleri sayesinde elektromıknatıslarda indirgeyici, demir tozu ise sanayide kaynak elektrotlarının kaplanmasında kullanılır. Ayrıca pelte hâldeki demir-III-oksit eczacılıkta arsenik trioksit zehirlenmelerine karşı, demir-II-tuzlarıysa kansızlık tedavisinde kullanılır.

MsXLabs.org & Morpa Genel Kültür Ansiklopedisi
Son düzenleyen Baturalp; 2 Aralık 2016 19:59 Sebep: başlık ve sayfa düzeni
laraalev - avatarı
laraalev
Ziyaretçi
15 Ocak 2014       Mesaj #5
laraalev - avatarı
Ziyaretçi

Demirin Özellikleri Nelerdir?


Demirin kimyasal simgesi olan Fe latince “demir” anlamına gelen ferrum' dan türetilmiştir.

En yararlı ve ucuz metallerden biri olan çelik demire küçük bir miktar karbon katılmasıyla elde edilir. Topaz turkuvaz ve lal taşı dahil çeşitli değerli taşların kapsamında deri vardır.

Dipnot: Arı halde gümüşsü beyaz renkli bir metal olan demir (Fe) dünyada ki metaller içinde en bol bulunanların ikincisi elementler arasında ise dördüncüsüdür.

Yeryüzünün çekirdeği büyük miktarda metal demirden yapılmıştır. Ancak yeryüzü kabuğunda demir öteki maddelerle tepkimeye girmiş durumdadır. Arı durumda çok seyrek bulunur: Yalnızca bazı göktaşlarında ve bazaltlı kayalarda. Tüm bitkilerin hayvanların ve insanların yaşamak için demire ihtiyaçları vardır. İnsanlarda en büyük demir yüzdesi kırmızı kan hücrelerinde bulunur. Hemoglobinin temel bölümlerinden birini oluşturur. Kasalarda ve dokularda küçük miktarlar halinde bulunur. Demirin atom numarası 26 atom ağırlığı 5585 ve özgül ağırlığı 786' dır. Demir küçük iğnelerden dev yapılara kadar binlerce işlenmiş ürünün ana maddesidir. Kükürt ve oksijen gibi metallerle kolayca birleşir. Başka herhangi bir metalden çok daha büyük miktarlarda alaşımlarda kullanılır.

Demir Yatakları (Demir Nerelerde Bulunur?)


A.B.D. en büyük demir üreticisidir. Hemen her eyalette demir bulunur. Ancak en önemli yataklar Michigan Minnessota ve Wisconsin' deki hematit filizleridir. Dünya yüzeyindeki insan yapısı en geniş delik Minnessota' da Hibbing yakınlarındadır ve bir de demir madeni yüzünden açılmıştır. Lorraine' deki büyük limonit yatakları Fransa için zengin ve ekonomik bir demir kaynağı oluşturur. Rusya' daki başlıca yataklar Urallar' da Perm' de ve Ukrayna' da dır. Britanya' da demir filizi yatakları Midlands ve Kuzey İngiltere kömür havzaları arasında yer alır. İsveç Almanya İspanya Lüksemburg Kanada ve Hindistan' da geniş yataklar vardır. Son yıllarda Afrika' da da geniş demir yatakları ortaya çıkarılmıştır. Birçok demir filizi yatağının geçmişi bir yükselme ve düşüş öyküsüdür: Birçoğu yüzyıllarca işletildikten sonra bırakılmış ötekileryüzyıllarca ilgi çekmedikten sonra gün ışığına çıkarılmıştır.

Demirin Kullanım Alanları :

  • Çelik sanayinin ana hammaddesi olarak,
  • İnsan ve hayvan yaşamının en önemli parçası olan hemoglobinin yapısında,
  • Demir oksitleri boya endüstrisinde pigment olarak,
  • Saf halde demir karbon ve diğer metallerle alaşımları halinde,
  • İnşaatlarda beton, kiriş ve yüzeylerin güçlendirilmesinde kullanılır.

Demir Filizleri


Demir yer kabuğunda büyük miktarlarda bulunan birçok yükseltgenmiş minerallerden ergitilir. Bu mineraller arasında hematit magnetit limonit ve karbonat sideriti sayabiliriz. Hematit (Fe2O3) yüzde 70 demir yüzde 30 oksijen kapsayan bir filizdir. Adı kan kırmızısı renginden ötürü yunanca “kan” sözcüğünden türetilmiştir. Hematit bazen eşkenar paralel yüzlü biçiminde bazen bir gül yapraklarına benzeyen ince tabakalar halinde bazen de boya maddesi olarak kullanılan ve topraklı kırmızı bakır filizi diye adlandırılan bir toz halinde bulunur.

Magnetit (Fe3O4) adını magnetit özelliklerinden alan ve yüzde 72 demir kapsayan en zengin demir filizidir. Eşkenar paralel yüzlü ve sekiz yüzlü sistemlerde billurlaşır. Magnetit su ve çözelti halindeki gazların kimyasal olarak aşındırmaya uğrattığı olivin ve biyotit gibi kayaların değişiminden de oluşur. Limonit filizi dünya demir üretiminde oldukça önemli bir yüzde oluşturur. Her bir limonit örneğinde ki demir yüzdesi bulunan su molekülleri sayısına bağlıdır. Öteki demir filizlerinin değişimiyle oluşan limonit çoğunlukla demirli su çözeltileri yataklarındadır. Demir bakterisi adıyla bilinen küçük organizmaların hareketi de büyük miktarlarda limonit yatakları oluşumuna yol açmaktadır. Avrupa' daki en büyük yataklar olan Alsace-Lorraine yatakları böyle oluşmuştur. Siderit FeCO3 formülüyle gösterilen ve yüzde 43 demir kapsayan bir demir II karbonattır.

Billurları eşkenar paralel yüzlüdür. Siderit değişimi uğramadığı sürece beyazdır; ama yükseltgenliğinde (oksitlendiğinde) rengi sarı ile ya da kahverengiyle dönüşür. Siderit çeşitli türlerde tortul kayalarda birleşme ya da kayaların kimyasal değişmeleri sonucu oluşur. Mika formülü FeO(OH) olan bir demir hidroksittir. Limonit ile birlikte bulunur. İğne biçiminde billurlar ya da tabakalar halinde rastlanır. Prittien de (demir disülfür FeS2 büyük miktarlarda demir çıkarılır. Prit kavurma denilen bir süreçle kükürt dioksit yapmak için bol hava ile yakılır. Kükürt dioksit daha sonra demir çıkarılmasına elverişli olan sülfürik asit ve demir oksitler oluşturmadan kullanılır.
Son düzenleyen Baturalp; 3 Aralık 2016 00:44 Sebep: başlık ve sayfa düzeni
jaws - avatarı
jaws
Ziyaretçi
1 Mayıs 2015       Mesaj #6
jaws - avatarı
Ziyaretçi

Demir


XIX. Yüzyılın başlarına kadar gözler hep Roma ile Yunan’daydı. Çağdaş uygarlığımız yalnız bu iki kaynağa indirgenmekteydi. Bu görüş Napolyon’un Mısır seferiyle değişti. Onunla birlikte Mısır’a giden bilginler, icat ve anıttan yana zengin bu iki uygarlıktan, çok daha eski bir uygarlığın varlığını şaşkınlık ve hayranlıkla gördüler. 1842′de ufuk daha da genişledi; Fransa’nın Musul başkonsolosu Botta, Mezopotamya’nın antik anıtlarını ortaya çıkardı. Bunu, öteki uygarlıkların, (Sümerler, Babilliler, Egeliler, Hititliler, Ukrayna’dan Moğolistan’a uzayan steplerde yaşayan göçebe halk) tanınması ve incelenmesi izledi.

Bugün Atina ve Roma gözümüzde parlak olmakla birlikte uygarlık tarihinin bir ayrıntısından başka bir şey değildir. Birçok belli başlı teknik icatları artık onlara mal edemeyiz. Biliyoruz ki bunlar. Roma saltanatının ya da Yunanistan’ın ünlü filozoflarının gölgesinde değil, zaman zaman büyük imparatorluklar kurmakla birlikte sonradan unutulmuş Asyalı toplumların eserleridir. Yukarıda sabanın, koşumun, gemin bu halkaların icatları olduklarını görmüştük. Ama tereyağının İşkillerin icadı, demirin de (M.Ö. 1300′de) Mitillerin icadı olduğunu kaçımız biliriz?

Demir madeni daha önceden de biliniyordu; Hititlere borçlu olduğumuz, “demir sanayii”dir. M.Ö. 2950′de Ur’da bir demir balta; M.Ö. 2840-M.Ö. 2700′den gelen Sümer kalıntıları arasında ve Keops Piramidi’nde demir silâhlar bulunmuştur. Ancak o zamanlar, son derece az bulunan bir maden olduğundan demir değerli eşyalardan sayılıyordu. Hammurabi zamanında (M.Ö.2000) Babil’de demirin değeri gümüşünkinden sekiz kat fazla ve altının dörtle üçü oranındaydı. Günümüz de bol rastlanan bu madenin o zamanlarda bunca ‘ender oluşu’nun sebebi neydi acaba?

Çünkü demirin elde edilmesi bakır ya da tunçunkinden daha güçtü. Bakırı eritmek ve toprağından ayırmak için 1.083 derece ısı yeterlidir. Tuncun yapımında kullanılan kalaysa daha kolay (232 derecede) erir. Demirin eritilmesi için 1.535 derecilik bir ısı gereklidir. Bundan başka, maden cevheri oksit şeklinde olduğundan, bunu oksijenden ayırmak için çok miktarda redüktör’e yani indirgeme işlemini yapacak bir aracıya, özellikle karbona ihtiyaç vardır, işte bu iki şart, bakır ve tunç metalürjisinde (madenleri ve arıtılmalarını inceleyen bilim.) kullanılan fırınlarla gerçekleştirilemiyordu. Bunu, M.Ö. 1700′de yapılmış bir Mısır resminde gördüğümüz, ayakla işleyen körüklerle yapmak ve gerekli miktarda oksijeni maden cevherinden alacak maddeyi sağlamak imkânsızdı.

Demiri herkesin kullandığı bir maden haline getirenler, Hititler oldular. Bunun için de yüksek fırınlardan yaralandıkları kuşku götürmez. Böylece, tunçtan yapılmış ağır silahlar, zırhlar ve kalkanlar, yerlerini demirden olanlara bıraktılar. Arkeologlar, Korsabad’daki II. Sargon’un sarayında bu silahlardan ve araçlardan 160 ton bulmuşlardır.

Demir, Yakın Doğu’dan Mısır’a ve Dorların yaşadığı Balkanlara doğru hızla yayıldı. M.Ö. 900 yıllarına doğru Avrupa’da görülmeye başlanan bu madeni Avrupalılara tanıtan her halde Dorlar olmuşlardı. Doğu Asya, demiri aynı çağlarda benimsedi. Delhi’de, M.Ö. IV. yüzyıldan kalma 17 metre yüksekliğinde ve 17 ton ağırlığında büyük bir sütun bulunmaktadır. Vierendeel: “Bugün bile değme atölyelerin gözünü korkutacak böylesine dev gibi bir parçanın imalinde kullanılan madeni Hindular nasıl eritmiş ve nasıl çalışabilmişlerdir, insan şaşıyor,” diyor.

Tabii demir önce yalnızca askerlikte kullanıldı. Ağır tunç kılıçlar, demirden yapılmış ince, hafif ve uzun kılıçların karşısında ‘âciz’ kalıyordu, öte yandan mızrak, ok ve yay daha kullanışlı biçimde yapılmaya başlandı. Gem ve mahmuz hafifledi. Bunu ev eşyaları ve günlük hayatla kullanılan öteki araçlar izledi. Bıçak, testere, zincir vb. demircilerin atölyesinden çıkmaya başladı. Bu arada makas da icat edildi. Önceleri makas sadece savaşçıların saç ve bıyıklarını kesmekte kullanılıyordu. Bir süre sonra mücevherler de demirden imal edilmeye başlandı.

Demirin gelişmesini izlemek, çok öğreticidir. Yakın Doğulu bir halkın zekâsının ürünü olan bu maden Asurlulara< kan dökücü egemenliklerini bütün Yakın Doğu’ya yaymaları imkânını vermiştir. II. Sargon, Assurbanipal gibi kralların ün kazandığı bu imparatorluk, kendi içinde eriyen Sümer, Mısır ve Babil gibi eski uygarlıkların mirasçısıydı. Asya’nın bu dev temsilcisi karşısında, Avrupa’nın ne önemi olurdu?..

Sadece Yunan dünyasının meydana getirdiği küçük bir ışıklı nokta dışında. Güneybatı Almanya’dan göç etmiş tarımcı bir halkın Keltlerin, birkaç yüzyıldan beri içinde yaşadıkları karanlık, sessiz ve kısır bir dünya, Kelt köylerinin yoksul kulübeleri,. Babil’in, Knosos’un Ninova’nın sanat eserlerinden ve banyolu konutlarından çok uzaklardaydı. Ve Avrupa’nın günün birinde bunları aşacağı, o dönem için aklın hayalin almayacağı bir şeydi.

Bununla birlikte M.Ö. 612′de heybetli Asur yapısı çöktü; Ninova, ateşler içinde yok olup gitti. Yıkıntılarından başka bir imparatorluk yükseldi: Pers İmparatorluğu. Sınırları daha da genişleyen bu devlet, Akdeniz’e kadar uzandığı Hellen kıvılcımı, Batı’nın yoğun karanlığında henüz pek güçsüz bir ışıktı.

Demir ve Dökme Demirin Zaferi


Bu önemli gelişmenin öncüsü, “çelik sanayinin babası” diye adlandırılan John Wilkinson’dur (1782-1808). Madencilik, araçlarını ve tekniklerinin birçoğunu ona borçludur. Hadde makinesini 1552′de Nurenberg’de Bruler adlı biri icat etmiş; iki yüzyıl sonra Fransız Chapitet, madeni oluklu iki silindirin arasından geçirerek “profil” (U,T ya da köşeli vb.) demir imal etmişti. Wilkinson, bunun kullanma alanını o derece genişletti ki, XIX. yüzyılın eşiğinde mimarlar, mühendisler ve makine yapımcıları her türlü ihtiyaca uygun boy ve biçimde madeni levha bulabiliyorlardı.

Wilkinson 1774′te boru biçimindeki madeni eşyaların içini “perdahlama’ ve bir de ‘delme’ makinesi icat etti. O tarihe kadar Fransız Nicolas Focg’un icadı olan (1750) ‘delici’den geliştirilmiş bir araç kullanılıyordu. Wilkinson bu aracı mükemmelleştirerek top namlularına uyguladı. Onun sayesinde yepyeni bir ‘araç-makine ailesi’ türedi.

Bu aile yetenekli iki teknisyenin (İngiliz Joseph Bramah (1749-1814) ve Fransız Marc Brunel (1769-1849) çalışmalarıyla daha da gelişti. İkisi de tarımcı çocuklarıydı; mutlu bir rastlantıyla sanayi alanına atılmışlardı.
Bramah bir yığın icatlar ortaya attı (sözgelişi, bira tulumbası). Ama, asıl ona büyük ün sağlayan “hidrolik pres” (1796) oldu. Brunel, “delgi makinesi”, “yuva açma makinesi” ve “perdahlama makinesi” yaptı. Bundan başka Liverpool’da rıhtımlar ve doklar, Londra’da Thames’ın altına bir tünel inşa etti. (1824-1842). Henry Bramah’nın hidrolik presinin işlerken kuru kalmasını sağlayan, eski öğrencisi Maudslay’in (1771-1831) pistonları deriyle kaplaması oldu.

XVIII. yüzyılın sonlarında mühendisler bu tür araçlara sahip olduktan sonra odunu bir yana itip yerine maden kullanmaya başladılar. Maden zaten buhar makinesi için zorunluydu. Araçlar, sonra da en çeşitli mekanizmalar madenden yapılmaya başlandı. XVIII. yüzyılın sonundan on yıl kadar önce. Mühendis John Rennie’nin (1761-1821) yaptığı, dişli çarklılara kadar bütün aksamı madenden olan ilk buharlı değirmen İngiltere’de dönmeye başladı.

Bununla birlikte yapımcılar, kalıba dökmeye son derece uygun olan dökme demiri birçok alanlarda tercih ediyorlardı. XVIII. yüzyılın ortalarından başlayarak İngilizler, dökme demirden çok çeşitli dökme eşyalar yaptılar: 1738′de ray, 1755′te vagon tekerleği, hidrolik çarklar ve kazanlar… 1773′te teknik, madenden bir köprü yapmaya karar verilmesiyle bir atılım daha yaptı.

Köprü yapımcıları bundan önce de maden köprü inşa etmek hevesine kapılmışlar, 1755′te Lyon’da üç kemerli bir köprü yapmaya kalkışmışlardı. Ama bu tasarı zamana göre aşırı ileriydi. 1773′te İngiltere artık bu iş için olgunlaşmıştı. Darbylerin fabrikaları, yakınlarında bulunan Severn ırmağının üstüne ilk “demir köprü”yü attı. 1779′da trafiğe açılan ve hâlâ sapasağlam duran bu köprü, zamanında bir şaheser olarak karşılanmış, yapımcısı Abraham III. Darby “mühendislik ve mimarlık sanatına yeni ufuklar getiren öncü” olarak kutlanmıştı.

Dökme demir köprüler birbirini izledi: 1796′da Sunderland’da 1804′te Paris’te (le pont des arts) 1806′da yine Paris’te (le pont d’Austerlitz) Bu başarılar tutkuları kamçılayınca, dökme demirle büyük binalar inşa etmeyi deneme hevesi baş gösterdi. Fransız mühendisi François Joseph Belanger (1744-1818), Paris’te 1811′de buğday halini 40 metrelik, dökme demir kubbeyle kapatmayı başardı. Dökme demir doruğuna ulaştığı yerde, demir ve hemen ardından çelik onu geçmeye hazırdılar. 1787′de Wilkinson ilk demir gemiyi kızağa koyar, 1796′da Amerikalı Finley ilk asma köprüyü tanıtırken, mimarlar da demiri, yapılarda gizli kalan ‘iskelet’ olmaktan çıkarıp ‘dekoratif (süsleyici) unsur olarak kullanmayı düşünüyorlardı.

Köprüler, gemiler, araç-makineler, kubbeler gibi yararlı teknik uygulamalara rağmen, XVIII. yüzyılın sonunda madenin başlıca kullanıldığı yer hâlâ savaş sanayisiydi. Silah imalâtçılarıyla top dökümcülerinin sanayide yerleri kamu işleri mühendislerinden önce geliyordu. Fransız Devrimi’nin Avrupa’yı karşı karşıya getireceği bütün büyük çarpışmalarda demir, madenlerin kralı oldu. Ordunun ihtiyaçları nedeniyle de olağanüstü gelişimini sürdürdü.

Çelik alanında tüfek, Vauban’dan bu yana değişmemişti. Fransızlar, Devrim ve İmparatorluk savaşlarını 1777′de kullanılan silahlarla sürdürmekteydiler. Bunlar, hâlâ ağızdan döktürülüyorlardı. Tüfeğe karşılık, top yapımı ilerleme kaydetmişti. Gösterdiği balistik (atış uzaklığı) sorunlardan ötürü matematikçilerin dikkatini çekmiş, bu sayede sağlam bilimsel temellere kavuşmuştu. İngiliz Benjamin Robins (1701-1751), mermilerin silahtan çıkış hızını ölçmek için bir “balistik sarkaç” icat etmiş ve “iç balistiğin” temellerini atmıştı. İsviçreli Johann Sulzer (1720-1779) da, 1755′te havanın direnci üzerine ilk deneyleri yaparak “dış balistiğin” esaslarını buldu. Bu direncin 1781′de matematik kanununu koyan, Prusyalı Georg von Tempelhof (1737-1807) ve İngiliz Charles Hutton’dur (1733-1824).

Bu kuramlarla kişisel gözlemlerin gösterdiği yoldan ilerleyen Fransız Jean-Baptiste de Gribeauval (1715-1789), yarım yüzyıl boyunca Avrupa savaş alanlarında gürleyecek olan maddeyi buldu. Ondan önce top hâlâ tunçtan yapılıyor, ama önce dolu dökülüyor, sonra delinip perdahlanıyordu. Namlu dibi kapalı olduğundan gülleler hartuçla atılıyor, nişan da nişan çizgisi’ ve ‘nişangâh’la alınıyordu.

Aracın, ’sefer topu’ ve ‘kuşatma topu’ olarak ikiye ayrılması, parçaların uzatılması ve kısaltılmasının yanısıra getirilen tek yenilik standardizasyonuydu. Araçların bölümlerinin aynı ölçüler üzerine imal edilmesi kolayca parça değiştirilmesini sağlıyordu, İngiliz Henry Shrapnel’in (1761-1842) icat ettiği ‘obüs,’ topu daha öldürücü bir araç haline getirdi. İspanya seferinde bu silâhla ilk karşılaşan Napolyon orduları büyük kayıplar verdiler.
Son düzenleyen Baturalp; 3 Aralık 2016 01:00 Sebep: başlık ve sayfa düzeni
Baturalp - avatarı
Baturalp
Ziyaretçi
2 Aralık 2016       Mesaj #7
Baturalp - avatarı
Ziyaretçi

Demir

Ad:  Demir1.JPG
Gösterim: 1394
Boyut:  44.7 KB

Atom numarası 26 olan bir elementtir. Simgesi Fe dir (Lat. Ferrum dan)

Demir, yerkabuğunda en çok bulunan metaldir. Yerkürenin merkezindeki sıvı çekirdeğin de tek bir demir kristali olduğu tahmin edilmekle birlikte, demir nikel alaşımı olma ihtimali daha yüksektir. Dünyanın merkezindeki bu kadar yüksek miktardaki yoğun demir kütlesinin dünyanın manyetik alanına etki ettiği düşünülmektedir.

Demir metali, demir cevherlerinden elde edilir ve doğada nadiren elementel halde bulunur. Metalik demir elde etmek için, cevherdeki safsızlıkların kimyasal redüksiyon yoluyla uzaklaştırılmaları gerekir. Demir, aslında büyük ölçüde karbonlu bir alaşım olarak kabul edilebilecek olan çelik yapımında kullanılır.
Konu başlıkları

Kullanım alanları


Demir, tüm metaller içinde en çok kullanılandır ve tüm dünyada üretilen metallerin ağırlıkça %95'ini oluşturur. Düşük fiyatı ve yüksek mukavemet özellikleri demiri, otomotiv, gemi gövdesi yapımı, ve binaların yapısal bileşeni olarak kullanımında vazgeçilmez kılar. Çelik, en çok bilinen demir alaşımı olup, demirin diğer kullanım formları şunlardır:
  • Pik demir: %4–%5 karbon ve değişen oranlarda safsızlıklar (S, Si, P gibi) içerir. Demir cevherinden dökme demir ve çeliğe giden yolda bir ara ürün olarak değerlendirilebilir.
  • Dökme demir: %2–%4 arasında karbon, %1 – %6 silisyum, ve az miktarda manganez içerir. Pik demirde bulunan ve malzeme özelliklerini olumsuz etkileyen, kükürt ve fosfor gibi empüriteler, kabul edilebiir seviyelere düşürülmüştür. 1420–1470K arasındaki ergime sıcaklığı, her iki bileşeninin ergime sıcaklığından daha düşüktür ve bu özelliği ile demir ve karbon birlikte ısıtılmaları durumunda ilk ergiyen ürün olur. Mekanik özellikleri, büyük ölçüde, bileşiminde bulunan karbonun aldığı forma bağlıdır. 'Beyaz' dökme demirlerde karbon sementit veya demir karbür şeklindedir. Bu sert ve kırılgan bileşik, beyaz dökme demirleri sertleştirir fakat darbelere karşı dayanıksız kılar. Öte yandan, 'gri' dökme demirlerde karbon, serbest ince grafit pulcukları halindedir ve bu da, keskin kenarlı grafit pulcuklarının gerilim arttırma karakterinden dolayı malzemeyi kırılgan yapar. Gri dökme demirin daha yeni bir türü olan 'sünek demir'de ise, malzemenin tokluk ve mukavemetini arttırmak için, dökme demirin az miktarda magnezyum ile muamele edilip grafit pulcuklarının şeklinin küresel veya nodüler hale dönmesi sağlanır.
  • Karbon çeliği: %0.4–%1.5 arasında karbon ile az miktarlarda manganez, kükürt, fosfor, ve silisyum içerir.
  • Dövülebilir dökme demir: %0.2 den daha az karbon içerir, tok ve dövülebilr bir üründür.
  • Alaşımlı çelik: değişen miktarlarda karbonun yanısıra, krom, vanadyum, molibden, nikel, tungsten gibi diğer metalleri de içerir ve daha çok yapısal alanlarda kullanılır. Demir-çelik metalurjisindeki son gelişmeler, çok çeşitli mikro-alaşımlandırılmış çeliklerin ('HSLA' veya 'yüksek mukavemet, düşük alaşım' çelikleri) ortaya çıkmasına neden olmuştur. Bu çelik alaşımlarının en büyük özeliği, çok küçük miktarlardaki alaşım elementi ilavesiyle çok yüksek mukavemet ve tokluğun elde edilebilmesidir.
  • Demir(III) oksit: bilgisayarlarda manyetik depolama ünitelerinin yapımında kullanılır.

Tarihçe


Demirin ilk kullanımına dair işaretler, mızrak uçları, bıçak ve süs eşyası şeklinde olup Sümerlere ve eski Mısırlılara kadar (yaklaşık M.Ö. 4000 yılları) dayanmaktadır.

M.Ö.3500 ile M.Ö.2000 yılları arasında, Mezopotamya, Anadolu, ve Mısır civarında ergitilmiş demirden yapılmış objeler daha çok görülmeye başlanır. Bu objelerin içeriğinde nikele rastlanmaması da meteor taşlarından yapılmadıklarının bir göstergesidir. Ancak bunların kullanımlarının daha çok törensel olması, demirin o çağlarda altından bile daha pahalı olmasından dolayıdır. Örneğin İlyada'da savaş silahları bronzdan yapılmasına karşın demir ingotlar ticarette kullanılmaktadır. Bazı kaynaklara göre o çağlarda demir, bakır'ın saflaştırılması sırasında bir yan ürün olarak ('sünger demir') ortaya çıkmakta ve devrin metalurji bilgisi, demiri yeni baştan üretmeye yetmemektedir.

M.Ö.1600 ile M.Ö.1200 yıllarına gelindiğinde demirin Orta Doğu'da giderek artan bir şekilde kullanıldığı görülür, fakat gene de bronzun yerini alamaz.

M.Ö.1200 ile M.Ö.1000 yıllarında Orta Doğu'da, araç-gereç ve silah yapımında bronzdan demire hızlı bir geçiş yaşanmasının ardında demir işleme teknolojisinde kaydedilen bir gelişme değil, bronz yapımında kullanılan kalayın arzında yaşanan kesinti yatmaktadır. Dünyanın değişik yörelerinde değişik zamanlarda yaşanan bu geçiş süreci, yeni bir çağın, 'Demir Çağı'nın başlangıcının işareti olmuştur.

Bronzdan demire geçiş süreci sırasında gerçekleşen bir başka keşif de karbürizasyon olmuştur. Karbürizasyonun kelime anlamı demire karbon ilavesi prosesidir. Demir, sünger demir şeklinde kazanılmış ve tekrarlı bir şekilde katlanarak dövülmek suretiyle içerdiği curufun kütleyi terketmesi ve karbonun oksitlenmesi sağlanmıştır. Ancak dövülmüş dökme demirin çok az karbon içermesi nedeniyle su verme ile sertleştirilmesi pek kolay olmamaktaydı. Orta Doğu insanları, dökme demiri, odun kömürü üzerinde uzun süre ısıtıp daha sonra su veya yağda su vererek çok daha sert bir ürün elde etmeyi başarmışlardır. Elde edilen ürün, çeliğin yüzeyine sahipti ve yavaş yavaş yerini almaya başlayacağı bronzdan çok daha sert ve daha az kırılgandı.

Çin'de Zhou hanedanının son yıllarına doğru (M.Ö.550), oldukça gelişmiş ocak teknolojisi nedeniyle yeni bir demir üretim yöntemi ortaya çıktı. 1300K sıcaklıkları aşan yüksek fırın yapabilmeleri, Çinlilerin dökme demir (veya pik demir) üretmelerini sağladı.

Hindistan'da demirin kullanılışı M.Ö.250 yıllarına kadar geri gider. Delhi'de Kutup kompleksindeki ünlü demir direk, saf demirden (%98) yapılmış olup bugüne kadar bozulmadan gelebilmiş ve paslanmamıştır.

Demir, karbonla birlikte 1420–1470K sıcaklığa kadar ısıtıldığında oluşan sıvı ergiyik %96,5 demir ve %3,5 karbon içeren bir alaşımdır. Bu ürün ince detaylı şekiller halinde dökülebilirse de, içerdiği karbonun çoğunu uzaklaştırmak amacıyla dekarbürize edilmediği sürece, işlenebilmek için fazlasıyla kırılgandır.

Avrupa'da dökme demirin gelişimi, ergitme ünitelerinde 1000K nin üzerine çıkılamadığı için epeyce geç olmuştur. Batı Avrupa'da, orta çağın büyük bir kısmında demir, sünger demirin dövülerek dökme demire dönüştürülmesiyle elde edilmiştir. Dökme demirin Avrupa'da ilk ortaya çıkışı İsveç'in Lapphyttan ve Vinarhyttan bölgelerinde 1150 ve 1350 yıllarında olmuştur. Bu gelişimin Moğollar tarafından Rusya üzerinden bu bölgelere getirildiği şeklindeki hipotezler doğrulanmamıştır. 14. yüzyılın sonlarına doğru, top güllelerine olan talep artışıyla birlikte dökme demir pazarı oluşmaya başlamıştır.

İlk demir izabe (ergitme) işlemlerinde, hem ısı kaynağı hem de redükleme aracı olarak odun kömürü kullanılmıştır. 18. yüzyıl İngiltere'sinde ağaç kaynaklarının azalmasıyla birlikte alternatif olarak kok kömürü kullanılmış ve Abraham Darby'nin bu buluşu endüstri devrimi için gerekli olan enerji kaynağını ortaya çıkarmıştır.
BEĞEN Paylaş Paylaş
Bu mesajı 1 üye beğendi.
Baturalp - avatarı
Baturalp
Ziyaretçi
2 Aralık 2016       Mesaj #8
Baturalp - avatarı
Ziyaretçi
Demir
BEĞEN Paylaş Paylaş
Bu mesajı 1 üye beğendi.
Baturalp - avatarı
Baturalp
Ziyaretçi
3 Aralık 2016       Mesaj #9
Baturalp - avatarı
Ziyaretçi

Demir nerelerde kullanılır ve nerelerde çıkartılır?


Demir, yer yüzünde en çok bulunan madenlerden birisidir. Günümüzde en çok ihtiyaç duyulan maden olduğu gibi bir çok kullanım alanı olmaktadır.Demir dünyada en çok bulunan madenlerden biridir. Bu nedenle günlük hayatta bile karşımıza çıkabilecek ürünlerin yapımında kullanılır; yani kullanım alanı çok geniştir. Demir elementinin atom numarası 26’dır ve element simgesi de FE olarak ifade edilmiştir. Günlük hayatta karşımıza çıkan birçok araç gerek demirden üretilmiştir. Bu kadar çok kullanılan demir ülkemizde ise Güney Marmara, Kuzey Ege ve Orta Toroslardan en fazla miktarda olmak üzere birçok yerden çıkarılmaktadır.

Ad:  Demir2.JPG
Gösterim: 767
Boyut:  31.1 KB
Günümüzde Demir – Çelik, sanayinin temel hammaddesini oluşturmakta ve ülke kalkınmasında önemli rol oynamaktadır. Ülkenin ekonomik gelişmeleri kişi başına düşen gayri safi milli hasıla dışında, kimi istatistiklerde kişi başına düşen demir-çelik tüketimi ile de ölçülmektedir. Metaller arasında en çok kullanılan ve en ucuz olan demir ve bir demir alaşımı olan çelik, günlük yaşantımızın her alanında karşımıza çıkmaktadır.

O kadar çok miktarda bulunur ki tüm metallerin dünya üzerindeki miktarının yüzde 95’i demirdir. Ayrıca değişik alaşımların yapımında da kullanılır. bu şekilde farklı maddelerin yapımına da katılmış olur ve kullanım alanı daha da genişler. Örneğin demir karbonla birleştirilerek çelik oluşturulur. Bu birleşim 1420-1470 K gibi çok yüksek sıcaklıklarda gerçekleştirilmektedir.

Ağır sanayinin en önemli hammaddesi olan demir, inşaat, makine ve araçların üretiminde kullanılır. Türkiye demir rezervleri bakımından zengindir. En zengin demir yataklarımız, Divriği ve Kangal (Sivas), Hekimhan ve Hasançelebi (Malatya), Havran (Balıkesir), Torbalı (İzmir) ve Simav (Kütahya) çevresinde bulunmaktadır. Ayrıca Kayseri, Niğde ve Adana illerinin Orta Toroslar'daki Aladağ'lara yakın kesimleri, K.Maraş, Hatay, Çamdağı ( Adapazarı) demir yatakları da önemlidir.

Demir nerelerde kullanılır?

  • Otomotiv yapımında neredeyse dış bütün parçalarda demir vardır.
  • Gemi sanayisinde gövde kısımları genellikle demir olur.
  • Binaların sağlamlaştırılması için temellerde kullanılır.
  • Çelik sanayide hammadde olarak kullanılır.
  • Elektrikli ve elektronik aletlerde kullanılır.
  • Teknolojik aletlerin olmazsa olmazlarındandır.

Ülkemizdeki Demir Madeni Yatakları:

  • Güney Marmara
  • Kuzey Ege
  • Orta Torosların kuzey bölümleri
  • Malatya-Hekimhan
  • Sivas-Divriği
  • Edremit-Eymir
Demir: Sanayinin en önemli madenidir.Türkiye’de çıkarılan demir madeni, Ereğli, Karabük ve İskenderun Demir Çelik Fabrikası’nda işlenir. Demir madeni çıkarılan yerler: Malatya çevresi (Hekimhan, Divriği, Çetinkaya), İç Anadolu’da (Kayseri, Sivas), Akdeniz’de (Adana-Saimbeyli, Hatay), ayrıca Edremit, Eymir, Doğu Karadeniz’de (Fundacık) çıkarılır.Dünyada ise BDT, ABD, Hindistan ve Avustralya önde gelir.

Derlemedir.
Hızlı Cevap
Mesaj:

Benzer Konular

23 Haziran 2012 / byz_qny Tiyatro tr
22 Şubat 2015 / Misafir Cevaplanmış
18 Mayıs 2012 / TiglonBoYs Edebiyat tr
24 Ağustos 2008 / SeRCaX.TR Hayali Karakterler