ДЯМИР (лат. Феррум; инэ. İрон), Фе – кимйяви елемент; eлементлярин дюври системинин ВЫЫЫ групундадыр, ат.н. 26, а.к. 55,845. Тябиятдя дюрд стабил изотопу вардыр: 54Фе (5,845%), 56Фе (91,754%), 57Фе (2,119%), 58Фе (0,282%); кцтля ядядляри 45–72 олан радиоактив изотопларı сцни алынмышдыр.
Тябиятдя йайылмасы. Д. Йердя ян эениш йайылмыш елементлярдян биридир. Йер габыьында кцтляъя мигдары 4,65%-дир. 300-дян чох минералы мялумдур (бах Дямир филизляри). Онлардан ян ящямиййятлиси щематит, магнетит, щютит, сидерит, пирротин, пирит, илменитдир. Д.ə тябиятдя сярбяст щалда раст эялинир (Кцлъя дямир, Дямир метеоритляри); башлыъа олараг ултраясаси вя ясаси сцхурларда топланыр. Биосфердя Д. +2 оксидляшмя дяряъясиня гядяр редуксийа олунур вя чюкцнтц сцхурларында топланыр. Щавадакы оксиэенинин тясириндян Д.+3 оксидляшмя дяряъясиндя олур вя мцхтялиф нюв эиллярин, гырмызы, гонур вя сары рянэли гумларын тяркибиня дахилдир. Тябии суларда вар, Д. катионлары Фе+ шяклиндя минерал булаг sularыnda xцsusilя чoxdur (100 мг/дм3-я гядяр). Bцтцн организмляр цчцн щяйати ваъиб елементдир, беля ки, мцхтялиф зцлалларын (мяс., щемоглобинляр, ферритинляр), ферментлярин (мяс., каталазалар, ситохромлар) тяркибиня дахилдир. Йашлы инсанын организминдя 4–5 г Д. олур, онун 65%-и ганын щемоглобининдядир. Д. щямчинин, qara ъийярдя, сцмцк илийиндя вя далагда топланыр.
Тарихи мялумат. Ян еркян Д. мямулатлары (тягр. е.я. 5000) Самирядя (Самарра; Шимали Месопотамийа) вя Сиалкда (Шимали Иран) тапылмышдыр. Еркян вя Орта Тунъ дюврцндя (е.я. 4-ъц миниллийин икинъи йарысы – 3-ъц миниллик) дямир вя биметал алятляр вя бязяк яшйалары (хянъярляр, бычаглар, кяркиляр, цзцкляр, чянбярляр вя с.) Анадолуда (Алаъащюйцк), Шярги Авропанын ъ.-унда (гуйу гябирляри мядяниййяти), Сайан-Алтай йайласында (Афанасйев мядяниййяти) мялумдур. Онлар дюймя цсулу иля тяркибиндя йцксяк мигдарда никел олан метеорит Д.-индян дцзялдилмишдир. Тунъ дюврц кючяриляриндя Д.-дян щазырланмыш мямулатлар елит мязарларла ялагядардыр. Оренбург вил.-нин Болдырево к.-ндяки курганалты дяфн йериндян мцхтялиф типли метеоритдян дцзялдилмиш Д. мямулатларына раст эялинмишдир. Метеорит Д.-инин емалы Д. металлурэийасынын йаранмасына эятириб чыхартмамышдыр, “Д.” сюзцнцн етимолоэийасы (Мисир дилиндя “сяма дямири”, щетт дилиндя “сяманын гара дямири”) да буну тясдигляйир.
Д. металлурэийасына (филиз яридилмясиня) даир илк дялилляр Орта Тунъ дюврцня аиддир. Металлуржи Д.-дян (гыздырылараг дюйцлян дямир парчасындан) дцзялдилмиш илк мямулат е.я. 3-ъц миниллийин сонларына аид Белгород вил.-нин Эерасимовка к. йахынлыьында катакомба мядяниййятиня мяхсус дяфн йериндян ашкарланмыш биметаллик бычагдыр (ещтимал ки, Гярби Гафгаздан эятирилмишдир).
Сон Тунъ дюврцндя (е.я. 2-ъи миниллик) Д. мямулатлары тапынтыларынын ъоьрафи мяканы эенишлянир (Йахын Шярг, Иран, Гафгаз, Гярби Сибир, Газахыстан, Чин, Щиндистан, Авропа, Шимали Африка вя ещтимал ки, Тропик Африка). Бу дюврдя дя надир щалда раст эялинян Д. мямулатлары йцксяк дяйяря малик иди. Йахын Шяргдя Д.-ин дяйяри эцмцшц 35–40 дяфя цстяляйирди. Бурада Д.-дян, ясасян, айини вя дябдябяли бязяк яшйалары дцзялдирдиляр. Шярги Авропанын чюл вя мешя-чюл р-нларында Д. вя биметал алятлярин сайы Тунъ дюврцнцн сонларындан (е.я. 13–12 ясрляр) етибарян тядриъян артырды.
Д.-ин вя поладын истещсалы вя истифадясиня даир илк йазылы мялуматлар щеттляр вя Митанни иля баьлы олан мятнлярдя гейдя алынмышдыр. Бу мятнляр Д.-ин щеттляря мялум олдуьуну тясдигляйир (“Анитта мятни”, е.я. 18 яср). Гыздырылараг дюйцлян Д. щаггында йазылы мялуматлар ися е.я. 15 ясря аиддир (Тялл ял-Амарна вя с. архивляр). Е.я. 13 ясря аид щетт мяктубунда “йахшы дямир” (ещтимал ки, полад) термини ишлядилир. Чиндя Д. илк дяфя мифик император Йаойа юдянилян верэи иля баьлы гейд олунур.
Д. металлурэийасынын йайылмасы вя Д. мямулатларындан эениш истифадя бяшяр тарихинин хцсуси мярщяляси – Дямир дюврц иля баьлыдыр.
Яняняви мядяниййятлярдя йцксяк дяряъяли ихтисаслашма тяляб едян вя ян чятин техноложи просеслярдян олан Д.-ин яридилмяси вя емалы ирсян кечян фювгялтябии истедад кими гавранылырды. Металлурглар вя дямирчиляр ъямиййятдян тяърид вязиййятиндя идиляр. Онлар кащин, ара щякими функсийасыны йериня йетирир, сцннят актыны иъра едирдиляр. Бязян онлары имтийазлы, йахуд яксиня, ашаьы кастайа (Гярби Африка, Ъянуби Сибир, Щиндистан вя Шри-Ланка, Ирландийа вя с.) аид
едирдиляр; бурйатларда дямирчиляр шаманлар кими “аьлар”а вя “гаралар”а бюлцнцрдцляр. Мифолоэийада дямирчи, адятян, од вя сяма иля сых баьлы олан сещирли яшйаларын вя с. йарадыъысы демиург ролунда чыхыш едирди (гядим йунанларда Щефест, финлярдя Илмаринен, эцръцлярдя Пиркуши, эерманларда Вюлунд, осетинлярдя Курдалагон вя б.). Диэяр тяряфдян, мифоложи дямирчи образы йералты дцнйа вя персонажларла (эерманларда ъыртданлар) ялагяляндирилир. Д. яшйалардан чох вахт тилсим кими истифадя олунурду.
Хассяляри. Дямир атомунун хариъи електрон тябягясинин конфигурасийасы 3д64с2; бирляшмялярдя адятян +2,+3, надир щалларда +1,+4,+6,+8 оксидляшмя дяря- ъяляри эюстярир; ионлашма енержиси
Фе0 →Фе+ → Фе2+→ Фе3+
мцвафиг олараг 7,893, 16,183, 30,65 еВ; Полингя эюря електромянфилийи 1,83; атом радиусу 140 пм; Фе2+ вя Фе3+ катионларынын ион радиуслары мцвафиг олараг 92 пм (координасийа ядяди 6) вя 79 пм (координасийа ядяди 6).
Д. парлаг эцмцшц-аь, пластик, дюйцлмя габилиййятиня малик металдыр. Нормал тязйигдя дюрд кристаллик модификасийасы мювъуддур: α-Фе (кристал гяфяси щяъмя мяркязляшмиш кубдур; ферромагнитдир, 769°Ъ-дяк давамлыдыр); β-Фе (кристал гяфяси щяъмя мяркязляшмиш кубдур; парамагнитдир, 769–917°Ъ-дя давамлыдыр); γ–Фе (кристал гяфяси цзя мяркязляшмиш кубдур; 917–1394°Ъ-дя мювъуддур); йцксяк тязйигдя ε-Фе (щексагонал сых йерляшмиш гяфяс) ямяля эялир; тяр. 1538 °Ъ, тгайн. 2861°Ъ; 273 К-дя сыхлыьы 7874 кг/м3, хцсуси електрик мцгавимяти 9,71.10–8 Ом·м, истиликкечириъилийи 74,0 Вт/(м·К). Д.-я cüzi мигдарда (тягр.0,01%) диэяр кимйяви елементляр ялавя едилдикдя беля онун механики вя физики-кимйяви хассялярини ящямиййятли дяряъядя дяйишир.
Д.-ин карбон вя диэяр елементляри щяллетмяк габилиййяти мцхтялиф дямир яринтиляринин алынмасынын ясасыны тяшкил едир. Карбон Д.-ля дямиркарбонлу яринтилярин гурулуш тяркиби олан дахилолма бярк мящлуллар– γ-Фе иля аустенит (1130 °Ъ-дя, тяркибиндя кцтляъя 2% Ъ олур), α-Фе иля феррит (тяркибиндя 723 °Ъ-дя кцтляъя 0,02–0,04% вя отаг темп-рунда 0,01%-дян аз Ъ олур) ямяля эятирир. Аустенитин табланмасындан карбонун α-Фе-да ифрат доймуш бярк мящлулу олан мартенсит алыныр; Д.-ин яринтиляриндя карбон, щямчинин карбид шяклиндя Фе3Ъ (сементит) олур. Д. dиэяр елементлярля (мяс., силисиум, манган, хромла) феррояринтиляр ямяля эятирир.
Д. орта дяряъяли кимйяви актив металдыр. Щалоэенлярlə дищалоэенидляр (мяс., дихлорид ФеЪл2) вя трищалоэенидляр (мяс., трихлорид ФеЪл3); кцкцрдля сулфидляр (моносулфид ФеС, дисулфид ФеС2 вя с.); азотла бярк мящлуллар, бюйцк мигдарda азотла бир сыра мцряккяб тяркибли нитридляр; фосфорла бир сыра мцряккяб тяркибли фосфидляр; оксиэенля – дямир оксидляри ямяля эятирир. Д. гуру щавада оксид тябягясиля юртцлцр вя бу металын сонракы оксидляшмясиня мане олур; ням щавада асан оксидляшяряк ясасян щидратлашмыш оксиддян Фе2О3·нЩ2О ибарят пас иля юртцлцр. Пас мясамяли олдуьундан ням вя оксиэенин металын сятщиня кечмясиня мане олмур, бу ися Д.-ин сонракы оксидляшмясиня – коррозийасына эятириб чыхарыр.
Д. гялявилярдя щялл олмур, дуру туршуларла асанлыгла гаршылыглы тясирдя олур. Гаты сулфат Щ2СО4 вя нитрат ЩНО3 туршулары сойугда Д.-и (металын сятщиндя туршуларда щяллолмайан оксид тябягяси йаранмасы нятиъясиндя) пассивляшдирир, гыздырдыгда ися Фе (ЫЫЫ) бирляшмяляринин ямяля эялмясиля оксидляшдирир.
Д. ики сыра дузлар ямяля эятирир: Фе(ЫЫ), мяс., сулфат ФеСО4, нитрат Фе(НО3)2 вя Фе (ЫЫЫ), мяс., сулфат Фе2(СО4)3, нитрат Фе(НО3)3 дузлары. Д.-ин бцтцн дузлары сулу мящлулларында щидролизя уьрайыр. Фе(ЫЫ) дузлары редуксийаедиъи хассяйя маликдир, щавада Фе(ЫЫЫ) бирляшмяляриня гядяр оксидляшир. Фе(ЫЫЫ) дузлары эцълц редуксийаедиъиляря (щидроэен-сулфид Щ2С вя калиум-йодид КЖ) зяиф оксидляшдириъи тясир эюстярир; беля ки, Фе(ЫЫ) бирляшмяляриня гядяр редуксийа олунур, мяс.:
2ФеЪл3+Щ2С=2ФеЪл2+С+2ЩЪл;
2ФеЪл3+2КЖ=2ФеЪл2+Ж2+2КЪл.
Д. дузлары сулу мящлулларындан тяркибиндя мцхтялиф сайда су молекуллары олан кристалщидратлар шяклиндя айрылыр, мяс.,
ФеСО4·7Щ2О, Фе2(СО4)3·9Щ2О.
Оксидляшмя дяряъяси 0 олан Д. бирляшмяляри мювъуддур: карбонилляр, мяс., дямир-пентакарбонил Фе(ЪО)5. Ферратларда(ВЫ), мяс., калиум(ВЫ) ферратда К2ФеО4 Д.-ин оксидляшмя дяряъяси +6-дыр. Беля бирляшмяляря мювъуд олмайан туршунун Щ2ФеО4 дузлары кими бахмаг олар; Фе (ВЫ)-ун бирляшмяляри давамсыздыр вя чох эцълц оксидляшдириъилярдир. Д. комплекс бирляшмяляр ямяля эятирир вя онлардан чоху мяс., калиум-щексасианферратлар(ЫЫ,ЫЫЫ) практики ящямиййят кясб едир. Д. мцхтялиф дямир-цзви бирляшмялярин тяркибиня дахилдир (бах Fерросен).
Биоложи ролу. Инсан orqanizminin Д.-я эцндялик тялябаты тягр. 15 мг-дыр. Инсан вя щейван orqanizmlərində Д. чатмадыгда анемийа инкишаф едир, биткилярдя ися хлорофил ямяля эялмир, нятиъядя фотосинтез просеси позулур: биткилярдя карбон диоксид assimiliyasiyası вя оксиэен айрылмасы дайаныр (бах Хлороз биткилярдя).
Алынмасы. Д. 14 ясрин орталарына гядяр билаваситя филиздян истещсал едилирди. Дямир филизинин кцрядя аьаъ кюмцрц иля редуксийасындан (филиздян бирбаша алынма просеси) алынан кцндя дямириндян, шлакы айырмагла döyülərək мцхтялиф мямулатларын щазырланмасы цчцн хаммал – метал алырдылар. Интенсив кюрцклямя заманы кцрядя темп-р йцксялдийиндян, Д.-ин бир щиссяси чугуна чеврилирди; о кювряк олдуьундан истещсалат туллантысы щесаб едилирди. 14 ясрдян чугун мцхтялиф мямулатларын тюкцлмяси цчцн истифадя едилмяйя башланды. Кцря йенидян гурулараг шахта собасы, сонра ися домна собасы йарадылды. Авропада 18 ясрдя чугундан Д. алмаг цчцн йцксяк одадавамлы путалар (тиэел просеси), одлу яксетдириъи соба пудлинг просеси (бах Пудлинглямя) тятбиг едилмяйя башланды. 19 ясрин орталарында поладын сянайе истещсалынын Бессемер просеси, Томас просеси вя Мартен просеси, сонралар електрополадяритмя вя оксиэен-конвертeр просесляри ишляниб-щазырланды.
Филиздян Д. алынмасынын мцасир технолоэийасы ашаьыдакы мярщялялярдян ибарятдир: филизин хырдаланмасы; тяркибиндя Д.-ин мигдары 64–68%-я чатана гядяр филизин зянэинляшдирилмяси; консентратын (74–83% Фе) алынмасы; домна собасында коксла пирометаллуржи редуксийасы (домна просеси); мартен собасында, оксиэен конвертериндя, електрик собасында чугундан алынмасы. Техники Д. (армко-дямир адланан) чугундан поладяридян собаларда вя йахуд оксиэен коnverterlərində алыныр. Тямиз Д. оксидлярин редуксийасындан (750– 1200°Ъ темп-рда, сцнэярвари Д. алыныр), Д. дузларынын сулу мящлулларынын вя йа яринтиляринин електролизиндян, дямир-пентакарбонилин Фе(ЪО)5 парчаланмасындан алыныр. Чох тямиз Д.in alınması üçün зоналы яритмя вя д. üsullardan istifadə edilir.
Тятбиги. Д.in 95%ə qədərindən чугун вя полад алыныр. Onlar texnikada mцhцm konstruksiya materiallarы vя sяnaye istehsalыnda iшlяnir. Texniki Д. електро-магнитлярин юзяйинин, електромашынларын лювбярляринин, аккумuлйатор лювщяляринин щазырланмасында материал кими истифадя олунур. Карбонил бирляшмялярин парчаланмасындан алынан Д. ясасян катализатор кими тятбиг едилир. 55Фе (Т1/2 2,73 ил) вя 59Фе (Т1/2 44,51 сутка) радионуклидляри изотоп индикаторлар кими ишляnир.
Яд.: G r e e n w o o d N.N., E a r n s h a w A. Chemistry of the elements. Oxf., 1984; Неорганическая химия. Химия элементов. М., 2001; Л и д и н Р.А., М о л о ч к о В.А., А н д р е е в а Л.Л. Химические свойства неорганических веществ. М., 2003.
