Төмөр нь Fe хэмээх химийн тэмдэгээрээ алдартай бөгөөд дэлхий дээрх хамгийн элбэг бөгөөд ашигтай элементүүдийн нэг юм. Энэ нь цахилгаан, дулаан дамжуулах чадвар, металлын гялбаа, уян хатан чанар, уян хатан чанараараа тодорхойлогддог үелэх системийн металлын бүлэгт багтдаг. Төмөр нь хүн төрөлхтний соёл иргэншлийн хөгжлийн тулгын чулуу болсон өвөрмөц шинж чанараараа бусдаас ялгардаг.
Төмөр нь дэлхийн царцдасын дөрөв дэх хамгийн түгээмэл элемент бөгөөд голчлон гематит ( \(Fe_2O_3\) ) болон магнетит ( \(Fe_3O_4\) ) зэрэг төмрийн хүдэр хэлбэрээр олддог. Эдгээр хүдэр нь ихэвчлэн төмөр, бага хэмжээний нүүрстөрөгчөөс бүрддэг хайлш болох ган үйлдвэрлэх төмрийн гол эх үүсвэр юм. Үелэх систем дэх төмрийн байрлал нь 8-р бүлэгт багтдаг бөгөөд атомын дугаар нь 26. Энэ нь түүний цөмд 26 протон байдаг бөгөөд хамгийн тогтвортой хэлбэрээрээ мөн цөмийг тойрон эргэдэг 26 электронтой гэсэн үг юм.
Төмөр нь хэд хэдэн физик шинж чанартай байдаг тул түүнийг гайхалтай ашигтай болгодог. Өндөр хайлах цэг нь ойролцоогоор 1538 ° C, буцлах температур нь ойролцоогоор 2862 ° C байна. Цэвэр төмөр нь харьцангуй зөөлөн боловч нүүрстөрөгч, ган гэх мэт бусад элементүүдтэй хайлшлахад илүү хатуу, бат бөх болдог. Химийн хувьд төмөр нь өндөр урвалд ордог; чийгтэй агаарт хүчилтөрөгчтэй амархан нийлж төмрийн исэл эсвэл зэв үүсгэдэг бөгөөд энэ нь улаан хүрэн нэгдэл бөгөөд төмрийн эд зүйлсийг цаг хугацааны явцад доройтуулдаг.
Төмрийн хүчилтөрөгчтэй урвалыг дараах тэгшитгэлээр илэрхийлж болно.
\( 4Fe + 3O_2 -> 2Fe_2O_3 \)Энэхүү урвал нь төмрийг хүчилтөрөгч болгон электронууд хэрхэн алддагийг харуулдаг бөгөөд энэ нь исэлдэх-багадах үйл явцын жишээ юм.
Төмөр ба түүний хайлш, ялангуяа ган нь өдөр тутмын амьдрал, үйлдвэрлэлийн орчинд маш олон төрлийн хэрэглээтэй байдаг. Барилга, гүүр, хөлөг онгоц, машин зэрэг нь бат бөх, бат бөх, уян хатан чанараас шалтгаалан ихэвчлэн гангаар хийгдсэн байдаг. Түүгээр ч зогсохгүй төмрийн нэгдлүүдийг будагны пигмент, химийн урвалын янз бүрийн катализатор үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Төмөр нь биологид чухал үүрэг гүйцэтгэдэг; Энэ нь гемоглобины гол бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд уушигнаас хүчилтөрөгчийг биеийн бусад хэсэгт дамжуулах үүрэгтэй улаан эсийн уураг юм. Энэ функцийн химийн үндэс нь төмрийн ионууд нь 2+ ба 3+ исэлдэлтийн төлөвт шилжиж, хүчилтөрөгчийн молекулуудыг холбож, ялгаруулах боломжийг олгодог. Хоол тэжээл дэх төмрийн ач холбогдол нь түүний гемоглобины үүрэг рольтой холбоотой бөгөөд төмрийн дутагдал нь цус багадалт, ядрах, цусан дахь хүчилтөрөгчийн тээвэрлэх чадвар буурах зэргээр тодорхойлогддог нөхцөл байдалд хүргэдэг.
Түүний хүдрээс төмрийг олборлох нь ихэвчлэн тэсэлгээний зуухны аргаар хийгддэг үйлдвэрлэлийн чухал үйл явц юм. Энэ нь өндөр температурт төмрийн ислийг нүүрстөрөгчөөр (кокс хэлбэрээр) бууруулахад оршино. Хялбаршуулсан урвалыг дараах байдлаар илэрхийлж болно.
\( Fe_2O_3 + 3C -> 2Fe + 3CO_2 \)Энэ үйл явц нь зөвхөн металл төмрийг гаргаж авахаас гадна кокс хэлбэрээр нүүрстөрөгчийн ангижруулагчийн ач холбогдлыг онцолж өгдөг. Домен зуухны ёроолд цуглуулсан хайлсан төмрийг дараа нь янз бүрийн агуулга, найрлагатай ган үйлдвэрлэхийн тулд боловсруулдаг.
Төмөр нь соронзон шинж чанараараа алдартай. Энэ нь соронзлох боломжтой цөөхөн элементүүдийн нэг бөгөөд үүнийг соронз болон цахилгаан хэрэгсэл бүтээхэд зайлшгүй шаардлагатай материал болгодог. Төмөр нь соронзон орны нөлөөлөлд өртөх үед соронзлогддог бөгөөд хайлшийн найрлага, соронзон орны эрчмээс хамааран энэ соронзон нь түр зуурын эсвэл байнгын байж болно. Энэ шинж чанар нь трансформатор, цахилгаан мотор, янз бүрийн төрлийн генераторын үйл ажиллагаанд чухал ач холбогдолтой юм.
Төмөр нь олон төрлийн хэрэглээ, ашиг тустай хэдий ч олборлолт, хэрэглээ нь байгаль орчинд сөрөг нөлөө үзүүлдэг. Төмрийн хүдэр олборлох үйл ажиллагаа нь уурхайн үйл ажиллагаанд ашигласан химийн бодисын урсацын улмаас амьдрах орчныг сүйтгэж, усны эх үүсвэрийг бохирдуулахад хүргэдэг. Нэмж дурдахад төмөр, гангийн үйлдвэрлэл нь эрчим хүч их шаарддаг бөгөөд уур амьсгалын өөрчлөлтөд нөлөөлдөг хүлэмжийн хий болох нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулахад ихээхэн хувь нэмэр оруулдаг. Гэсэн хэдий ч хүдрээс шинэ металл үйлдвэрлэхээс бага эрчим хүч шаарддаг хаягдал төмөр, ганг дахин боловсруулах зэрэг тогтвортой үйлдвэрлэлийн аргуудыг хөгжүүлэхийг хичээж байна.
Төмрийн химийн урвалыг ойлгох жишээний туршилт нь зэв үүсэхийг ажиглах явдал юм. Энэ туршилтанд цэвэр төмөр хадаас, ус, давс, тунгалаг хуванцар сав хэрэгтэй. Үйл явц нь дараах байдалтай байна.
1. Төмөр хадаасыг хуванцар саванд хийнэ. 2. Хумсыг бүрэн живүүлэхийн тулд хангалттай хэмжээний ус нэмээд дараа нь урвалыг хурдасгахын тулд хэдэн халбага давс нэмнэ. 3. Хумсыг хэдэн өдрийн турш ажигла.Давстай ус нь исэлдэлтийн процессыг хөнгөвчилж, хадаас дээр зэв үүсэхийг хурдасгадаг. Энэхүү туршилт нь ус байгаа нөхцөлд төмөр ба хүчилтөрөгчийн химийн харилцан үйлчлэлийг харуулж, төмрийн исэл эсвэл зэв үүсэхэд хүргэдэг.
Төмрийн гайхалтай шинж чанарууд, түүний дотор хайлш үүсгэх чадвар, соронзон шинж чанар, биологийн ач холбогдол нь яагаад дэлхий дээрх хамгийн чухал элементүүдийн нэг болохыг харуулж байна. Төмөр нь барилга, үйлдвэрлэлд ашиглахаас эхлээд биологийн системд чухал үүрэг гүйцэтгэх хүртэл хүний амьдрал, байгалийн ертөнцийн олон талт салшгүй хэсэг байсаар байна. Төмрийн шинж чанар, олборлох арга, хэрэглээ, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөг ойлгох нь энэ элемент нь бидний ертөнцийг хэрхэн бүрдүүлдэг талаар ойлголт өгдөг.
