Sắt là gì? Ứng dụng và vai trò của kim loại sắt trong đời sống

Sắt là gì?

Sắt ký hiệu hóa học là Fe là viết tắt của từ Ferrum, từ Latinh nghĩa là sắt, có nguyên tử khối bằng 26. Sắt là kim loại có tính chất cứng, dễ uốn dẻo. Nguyên tố sắt có nhiều trên Trái Đất, nó là thành phần cấu thành lớp vỏ ngoài và trong của lõi Trái Đất. Sắt là kim loại phổ biến nhất và là nguyên tố phổ biến thứ 10 theo khối lượng trong vũ trụ. Nguyên tố sắt có mặt ở 34 lớp khác nhau của Trái Đất từ lớp rất cao ở lõi bên trong tới 5% lớp vỏ bên ngoài. Một khối lượng lớn sắt ở trên Trái Đất được cho là tạo ra từ trường của nó.

Những dấu hiệu đầu tiên về sự có mặt của sắt được tìm thấy khoảng 4000 năm TCN của người Sumeria và người Ai Cập. Các đồ vật bằng sắt tìm được như mũi giáo và đồ trang trí, sắt đó được lấy từ thiên thạch. Các vật dụng làm bằng sắt có niên đại lớn khá hiếm, ít hơn các vật làm bằng vàng hay bạc do sắt có tính chất dễ ăn mòn.

Sắt là gì? Ứng dụng và vai trò của kim loại sắt trong đời sống – phế liệu Quang Đạt

Sản xuất và tái chế sắt.

Sắt chiếm 5% khối lượng của vỏ Trái Đất. Kim loại sắt rất khó tìm thấy ở dạng tự do, chúng được tách ra từ các mỏ quặng sắt bằng phương pháp khử hóa học các tạp chất. Sắt phần lớn được tìm thấy ở các dạng oxit khác nhau như khoáng chất magnetit, hematit, tconit. Trong các thiên thạch có khoảng 5% hỗn hợp sắt-niken. Mặc dù hiếm, nhưng đây chính là các dạng chính của kim loại sắt tự nhiên trên bề mặt Trái Đất.

Sản xuất sắt trong công nghiệp chủ yếu là trích xuất từ các quặng của nó. Chủ yếu là các quặng hematit (Fe2O3) và Magnetit (Fe3O4) sẽ được khử cacbon trong lò luyện kim ở luồng không khí nóng với nhiệt độ 2000 độ C.

Năm 2000 đã có khoảng 1,1  tỷ tấn quặng sắt được sản xuất trên thế giới, với tổng giá trị vào khoảng 25 tỷ đôla Mỹ. Chúng được sử dụng để sản xuất khoảng 572 triệu tấn sắt thô. Khai thác quặng sắt được diễn ra trên 48 quốc gia trên thế giới, nhưng 70% lượng quặng khai thác được sản xuất bởi 5 nhà sản xuất lớn là Ấn Độ, Trung Quốc, Úc, Brazil, Nga.

Tái chế sắt hiện nay cũng đang được chú trọng nhằm giải quyết tình trạng dư thừa phế liệu sắt thép của quá trình công nghiệp hóa. Việc xoay vòng sử dụng sắt đang có sẽ giúp chúng ta tiết kiệm lượng tài nguyên sắt trong tự nhiên. Và nó cũng giảm bớt chi phí và công sức trong việc khai thác từ quặng.

>>> Xem thêm: Tái chế phế liệu là gì

Giá sắt phế liệu trên thị trường

Tùy theo loại và chất lượng của phế liệu sắt mà được thu mua với các giá khác nhau. Mức giá thu mua cũng ảnh hưởng theo thị trường nên khác nhau ở các giai đoạn. Giá thu mua sắt phế liệu hiện nay giao động từ 6 000 – 19.000/kg.

Vai trò sinh học của Sắt.

Sắt có vai trò quan trọng trong tất cả các cơ thể sống, trừ một số loại vi khuẩn. Sắt ở dạng tự do phần lớn là có độc với các tế bào vì nó sẽ sinh ra các gốc tự do. Nên chủ yếu nó liên kết ổn định bên trong các protein kim loại. sắt là yếu tố vi lượng, chiếm khoảng 0,0004% được phân bố trong nhiều loại tế bào của cơ thể. Tuy  nhiên nó có vai trò vô cùng quan trọng, thiếu sắt sẽ dẫn đến thiếu máu đặc biệt ở phụ nữ có thai và trẻ em.

Trong cơ thể động vật sự liên kết của sắt trong các tổ hợp heme, là những protein tham gia vào phản ứng oxi hóa-khử và protein chuyên chở oxy như hemoglobin  và myoglobin.

Việc hấp thụ sắt quá nhiều sẽ gây ra tình trạng ngộ độc. vì các sắt II dư thừa sẽ phản ứng với peroxit trong cơ thể tạo ra các gốc tự do. Và có thể gây ra một loạt các hội chứng rối loạn quá tải sắt phát sinh.

Những loại phế liệu sắt thép sau quá trình sử dụng

Ứng dụng của sắt

Sắt và các hợp kim của nó được sử dụng nhiều nhất, chiếm đến 95%  tổng sản lượng kim loại sản xuất trên toàn thế giới. Với đặc tính tốt như độ dẻo, chịu lực tốt, độ cứng kết hợp với giá thành thấp làm cho nó trở thành kim loại không thể thay thế được. Sắt có vô số các ứng dụng trong cuộc sống chúng ta. Nếu bạn nhìn ngắm xung quanh có thể thấy sắt có mặt khắp mọi nơi. Từ những vật dụng thông thường trong nhà, từ những công trình công cộng hay cao cấp đến các phương tiện giao thông mà chúng ta sử dụng, tất cả đều có mặt sắt và các hợp chất của nó.

Sắt có mặt trong cuộc sống hằng ngày

Trong nhà của mình, chúng ta cũng có thể bắt gặp sắt ở mọi nơi:

• Sắt trong các đồ dùng cá nhân: dao, kéo, kềm, móc áo quần, kệ sắt và các loại dụng cụ gia đình khác.
• Sắt trong các đồ nội thất: bàn ghế, các tay nắm cửa, khung cửa, các loại tượng, tủ , cầu thang…
• Sắt trong các đồ dụng tiện ích gia đình:  một số loại máy móc như máy xay xát, máy giặt… một số bồn rửa…
• Sắt có mặt trong ngành giao thông vận tải
• Sắt là một phần không thể thiếu trong mảng rộng lớn của ngành giao thông vận tải.
• Sắt là bộ khung cho các công trình xây dựng, dùng làm các khung giàn cho các loại cầu vượt, cầu bắc qua sông, cầu đi bộ…
• Các loại sắt chất lượng cao thường dùng làm đường ray xe lửa
• Các phương tiện giao thông như xe máy, ô tô … cũng sử dụng sắt để làm các bộ khung và máy móc.
• Các cột đèn trên đường…

Sắt là gì? Ứng dụng của sắt thép trong xây dựng cầu bắc qua sông

Sắt trong ngành xây dựng

Trong ngành xây dựng vai trò của sắt được phát huy tối đa.

Nó là khung lưới, giàn giáo, khung cốt thép  cho các công trình xây dựng vì đảm bảo độ cứng và sự vững chắc cho công trình.

Thép là một hợp kim nổi tiếng của sắt, là thành phần quan trọng của việc xây dựng nhà, cầu đường….

Sắt có mặt trong công nghiệp hàng hải

Sắt vẫn luôn chiếm tỷ trọng lớn trong việc đóng tàu thuyền các loại. Bất kể loại thuyền nhỏ cho đến các loại thuyền lớn.

Sắt là thành phần của các bộ phận tàu thuyền: Đóng thân tàu, và các máy móc…

Các tàu thuyền lớn chở hàng thì các thùng container kích thước lớn sẽ được sử dụng

Sắt có mặt trong Y sinh

Trong môi trường y tế, từ giường bệnh, bàn ghế , tủ…của bệnh nhân và bệnh viện dường như cũng được là khá nhiều từ sắt.

Sắt cũng là một vi chất rất cần thiết cho cơ thể. Chúng được bào chế và kết hợp trong một số loại thuốc để hỗ trợ trong việc chữa bệnh.

Sắt có mặt trong một số ứng dụng khác

Oxit sắt (III) là nguyên liệu sử dụng trong sản xuất các bộ lưu từ tính của máy tính. Nó thường được trộn lẫn với các hợp chất khác để bảo vệ thuộc tính của các hợp chất này.

Một ứng dụng khác trong sản xuất xi măng, sunfat sắt thường được trộn thêm vào xi măng để hạn chế tác hại của crom IV, là nguyên nhân gây ra bệnh dị ứng xi măng ở những người thường xuyên tiếp xúc với nó.

Xem thêm:

• Đồng là gì?
• Nhôm là gì?
• Inox là gì?