Apa itu besi, dari mana asalnya dan bagaimana cara menambangnya? Logam yang berguna ini memiliki banyak aplikasi. Unsur kimia memainkan peran penting dalam dunia industri, dan siklus besi di alam penting dalam kehidupan planet ini.
Apa itu besi?
Besi adalah elemen logam yang sangat reaktif secara kimiawi, terutama ketika berinteraksi dengan oksigen. Ini adalah salah satu elemen paling umum di bumi dan di luar angkasa. Atom besi mengandung 26 proton dalam intinya. Simbol kimia - Fe (ferum) berasal dari nama latinnya ferum. Dalam bentuknya yang murni, ini adalah logam lunak dan rapuh, yang diperkuat oleh kotoran. Ketika dikombinasikan dengan karbon, dihasilkan baja yang menggunakan lebih dari 98% bijih besi yang ditambang saat ini.
Semua atom besi di alam semesta terbentuk di inti bintang selama tahap akhir fusi dan kemudian dilepaskan ke luar angkasa dalam ledakan bintang. Ini adalah yang terbesar keempatunsur dalam kerak bumi setelah silikon, oksigen, dan aluminium. Apa itu besi? Ini adalah elemen paling umum yang membentuk planet kita, meskipun sebagian besar massanya terletak jauh di bawah permukaan - di inti bumi. Hal ini hadir di hampir semua batuan kerak dan mantel sebagai konstituen kimia dari ratusan mineral yang berbeda.
Bijih besi
Logam ini langka dalam bentuk murninya. Beberapa meteorit mengandung unsur besi. Unsur ini secara kimia bereaksi dengan oksigen dan air untuk menghasilkan mineral yang mengandung besi. Setiap batu yang mengandung cukup logam ini untuk ditambang untuk tujuan ekonomi disebut bijih besi. Mineral yang paling umum adalah:
- oksida besi (rumus Fe2O3), yang terbentuk saat terkena oksigen;
- oksida besi terhidrasi, yang terbentuk melalui reaksi dalam air.
Bijih besi yang paling penting adalah mineral oksida besi yang disebut hematit dan magnetit. Konsentrasi Fe yang tinggi menjadikannya yang paling disukai di industri. Besi ditambang di deposit bijih terbesar. Paling sering ini adalah formasi yang merupakan batuan sedimen purba. Mereka mengandung lapisan mineral oksida besi (rumus Fe2O3) hingga beberapa sentimeter tebalnya.
Di mana saya dapat menemukan besi?
Pada suhu kamar, itupadat. Ini adalah logam abu-abu mengkilap yang berkarat dari waktu ke waktu saat terkena udara lembab. Ini menggabungkan dengan banyak logam lain untuk membentuk paduan. Cakupan besi cukup luas. Ketika bergabung dengan karbon, itu menjadi baja. Itu juga dapat dikombinasikan dengan logam lain seperti nikel, kromium dan tungsten. Paduan ini sangat kuat dan dapat digunakan untuk membuat jembatan dan bangunan.
Besi adalah elemen yang sangat kuno yang telah digunakan di Bumi untuk waktu yang lama. Benda-benda darinya ditemukan di Mesir kuno. Bahkan ada seluruh periode waktu (1200-500 SM) dinamai menurut namanya - Zaman Besi, ketika digunakan untuk membuat alat dan senjata. Untuk menemukan logam yang berguna ini, Anda perlu mencarinya jauh di bawah tanah. Itu ditemukan baik di kerak bumi dan di inti bumi. Ada lebih banyak besi di Bumi daripada logam lainnya. Elemen ini juga dapat ditemukan di planet lain, termasuk inti Yupiter dan Saturnus, serta permukaan Mars yang berdebu dan berwarna merah (itulah sebabnya disebut Planet Merah).
Siklus besi terestrial di alam
Besi (Fe) mengikuti siklus geokimia, seperti banyak nutrisi lainnya. Biasanya dilepaskan ke tanah atau laut melalui pelapukan batuan atau letusan gunung berapi. Dalam ekosistem terestrial, tanaman pertama-tama menyerap zat besi melalui akarnya dari tanah. Ini adalah nutrisi yang sangat penting yang bergerak di antara organisme hidup dan geosfer.
Besimerupakan hara pembatas yang penting bagi tanaman, yang menggunakannya untuk menghasilkan klorofil. Fotosintesis tergantung pada pasokan yang memadai dari logam ini. Tumbuhan mengasimilasinya dari tanah ke dalam akar. Hewan mengkonsumsi tanaman dan menggunakannya untuk menghasilkan hemoglobin. Ketika mereka mati, mereka membusuk dan bakteri mengembalikan logam ke tanah.
Siklus Laut Besi
Siklus besi di laut di alam sangat mirip dengan siklus bumi. Proses ini terjadi karena aktivitas vital mikroorganisme tertentu yang mengoksidasi logam menjadi hidroksida dan memperoleh karbon dari karbon dioksida. Bakteri besi di sungai, laut atau badan air lainnya mengekstrak energi untuk siklus hidup mereka, dan setelah selesai mereka menetap di tanah dalam bentuk bijih rawa.
Peran besi dalam ekosistem laut juga signifikan. Produsen utama yang menyerap logam ini biasanya fitoplankton atau cyanobacteria. Zat besi kemudian diserap oleh konsumen ketika mereka memakan bakteri ini. Siklus besi di alam adalah proses yang sangat kompleks. Itu tergantung pada banyak faktor yang menyertainya: reaksi kimia, jenis habitat dan kelompok mikroba. Semua ini menghubungkannya dengan siklus biogeokimia lain yang sama pentingnya di Bumi.
Karakteristik umum
Besi dalam bentuk berbagai bijih gabungan adalah salah satu elemen paling umum yang membentuk sekitar 5% dari kerak bumi. Mineral pembawa besi yang paling penting adalahoksida dan sulfida (hematit, magnetit, goetit, pirit, marcasite). Logam ini juga ada di meteorit, di planet lain dan di matahari. Besi ditemukan di laut dan air tawar.
Fakta menarik
Berikut adalah beberapa fakta menarik tentang unsur kimia yang tampaknya sederhana ini:
- Besi adalah bahan pembangun penting untuk nutrisi tanaman dan membantu membawa oksigen dalam darah, sehingga mendukung kehidupan di Bumi.
- Ini adalah padatan rapuh, diklasifikasikan sebagai logam dalam golongan 8 pada tabel periodik unsur. Dalam bentuknya yang murni, ia cepat terkorosi dari paparan udara lembab dan suhu tinggi.
- Ini adalah elemen keempat yang paling melimpah di kerak bumi menurut beratnya, dan sebagian besar inti bumi diyakini adalah besi.
- Sebagian besar digunakan untuk membuat baja, paduan besi dan karbon, yang selanjutnya digunakan dalam manufaktur dan konstruksi, seperti beton bertulang.
- Baja tahan karat yang mengandung setidaknya 10,5% kromium sangat tahan terhadap korosi. Digunakan pada peralatan makan dan peralatan dapur seperti panci stainless steel.
- Menambahkan elemen lain dapat memberi baja properti baru yang bermanfaat. Misalnya, nikel meningkatkan daya tahan paduan dan membuatnya lebih tahan terhadap panas dan asam.
Informasi singkat tentang elemen Fe
- Nomorproton dalam inti: 26.
- Simbol Atom: Fe.
- Massa rata-rata atom: 55.845 g/mol.
- Kepadatan: 7,874 gram per sentimeter kubik.
- Fase pada suhu kamar: padat.
- Titik leleh: 1538 0C.
- Titik didih: 2861 0C.
- Jumlah isotop: 33.
- Isotop stabil: 4.
Aplikasi Utama
Besi digunakan di banyak sektor seperti elektronik, manufaktur, otomotif dan konstruksi. Berikut ini adalah aplikasi dari besi:
- Sebagai konstituen utama logam besi, paduan dan baja.
- Sebuah paduan yang menggunakan karbon, nikel, kromium dan berbagai elemen lainnya untuk menghasilkan besi atau baja.
- Dalam magnet.
- Dalam produk logam jadi.
- Dalam peralatan industri.
- Dalam peralatan transportasi.
- Dalam alat.
- Dalam mainan dan barang olahraga.
Besi membentuk 5% dari kerak bumi dan merupakan salah satu logam yang paling umum dan paling banyak digunakan. Unsur ini juga ditemukan dalam daging, kentang dan sayuran dan sangat penting untuk hewan dan manusia. Ini adalah bagian integral dari hemoglobin. Logam ini tampak keabu-abuan dan sangat ulet dan mudah ditempa. Ini mudah larut dalam asam encer dan reaktif. Daerah pertambangan besi utama adalah Cina, Australia, Brazil, Rusia dan Ukraina.
