Geležis.

Geležis – cheminis VIIIB grupės elementas; simbolis -Fe; sidabriškai baltas, blizgantis minkštas metalas, labai neatsparus aplinkos poveikiui.

Geležis yra antras daugiausiai paplitęs metalas po aliuminio Al, taip pat ketvirtas Žemės plutoje. Geležis be priemaišų yra sąlygiškai lengvas metalas (tankis 7,9 g/cm3), lydosi 1535 °C temperatūroje, turi feromagnetinių savybių.

Geležis yra labai svarbus gyvybę palaikantis elementas. Žmogaus organizme įvairių junginių pavidalu būna 3-5 g geležies. Jos yra visuose audiniuose, tačiau daugiausia – kraujyje, hemoglobino molekulėse. Gyvuosiuose organizmuose geležies jonai sujungia 02 molekules į proteiną hemoglobiną. Nuo junginio (hemo), kuriame yra geležies, priklauso raudona hemoglobino spalva. Hemoglobinas į audinius ir organus atneša deguonį. Dėl geležies trūkumo organizme susergama mažakraujyste arba anemija, kuri reiškiasi sumažinta 02 pernaša į smegenis ir raumenis: tai pirminis chroniško nuovargio simptomas. Daug geležies yra kepenyse, kiaušinio trynyje, pupose, pupelėse, avižų grūduose, riešutuose, žemuogėse.

Geležis – vidutinio aktyvumo metalas. Sudaro 4 alotropines atmainas su būdingaisiais termodinaminio patvarumo intervalais. Sausame ore Fe pasyvuojasi, bet drėgname oksiduojasi deguonimi – rūdija. Šildoma su nemetalais sudaro druskas, metališkuosius junginius – cementitą, kietuosius tirpalus – austenitą, feritą, eutektinį mišinį – ledeburitą.

Junginių sudėtis ir lydinių fizinės ir cheminės savybės priklauso nuo kristalizacijos sąlygų: lėtai šaldomas austenitas suskyla į cementitą ir feritą – plienas tampa minkštas, o greitai šaldomas – grūdinamas – austenitas pereina į persotintą C tirpalą – plienas tampa kietas ir trapus. fizikinės savybės ypač pakinta pridėjus legiruojančiųjų priedų.

Gryna geležis beveik nenaudojama. Įvairios geležies rūdos yra paplitusios Žemės plutoje. Svarbiausios geležies rūdos: magnetinas, hematitas, limonitas, sideritas. Fe jonų yra gamtiniame vandenyje. Kartais randama Žemės arba meteoritinės kilmės grynos geležies.

Aukštoje temperatūroje geležies oksidai redukuojami anglimi ir gaunamas geležies lydinys vadinamas ketumi, kuriame yra anglies, silicio, mangano, sieros bei fosforo priemaišų. Geležis, kurioje yra mažiau nei 1,7 % anglies, yra kali ir vadinama plienu. Šiuo metu plačiai naudojamos kalaus, kieto ir elastingo plieno rūšys turi įvairių priedų. Jais gali būti chromas, nikelis, manganas, silicis, vanadis, volframas ir titanas. Šiandien technikoje yra gaunami įvairūs metalų lydiniai, kuriuose nėra geležies, jie taip pat vadinami plienais. Plienas, kuriame yra 18 % Cr ir 8 % Ni, yra atsparus rūgštims ir korozijai.

Geležis greitai rūdija ir virsta įvairios sudėties rūdimis. Didžiausios įtakos tokiems kitimams turi deguonis ir kitos agresyvios medžiagos, esančios ore – vandens garai, anglies(IV) oksidas, sieros(IV) oksidas, H2S dujos ir kt.

Kaip rūdija geležis? Drėgname ore geležis reaguoja su deguonimi: geležis + deguonis + vanduo —> rūdys. Paprastai nei deguonis, nei vanduo geležies neveikia, tačiau esant anksčiau aprašytoms sąlygoms geležis chemiškai yra – rūdija. Rūdijimą spartina vandenyje ištirpęs deguonis, druskos, o ypač rūgštys. Dėl korozijos kasmet prarandama apie 10-20 % pagamintos geležies.

Gryni metalai, tarp jų ir geležis, beveik nerūdija. Įvairios priemaišos, esančios metaluose, paviršiaus įbrėžimai, įtrūkimai skatina korozijos židinių atsiradimą. Norint apsaugoti nuo rūdžių plieno paviršių reikia apdoroti: dažyti, padengti korozijai atspariu metalų (chromo, cinko, alavo) danga.

Geležis – svarbiausias mūsų laikų metalas. Geležies lydiniams paplisti ir įsitvirtinti padėjo ne tik naudingosios jos lydinių savybės, bet ir tai, kad geležies junginių Žemėje yra gana daug, ne itin sudėtinga ją gauti ir apdoroti. (T.p. žr. Geležis(Fe).)