» «

תחמוצת ברזל

חלודה
למה הברזל מחליד?



ודאי שמתם לב שחפצים מברזל שהושארו זמן רב בחוץ מתמלאים עם הזמן בחלודה, אבל מדוע מחליד הברזל בעצם?

ובכן, קודם בואו ניזכר שהאוויר שאנו נושמים מכיל אדים של מים וחמצן. החלודה נוצרת כשהברזל חשוף לאוויר. אז עובר הברזל תהליך שנקרא 'חמצון'. החימצון או החלודה מואצים מאד בסביבה עתירת מים אבל במידה מסוימת היא תמיד תתרחש, כשיש אוויר בסביבה.

לא רק הברזל עובר תהליך של חמצון. למעשה כל מתכת מחלידה ברמה כלשהי. במיוחד מתחמצנות מתכות כמו הברזל, האבץ והנחושת, בעוד שכסף, זהב ופלטינה הנקראים "מתכות אצילות" כמעט ואינם מתחמצנים.


הנה ניסוי למניעת חלודה, על ידי שמן שמונע מגע של המתכת עם חמצן:

http://youtu.be/I1bFxGRXlRc


ומצגת הסבר על היווצרות החלודה:

http://youtu.be/cn_Vom--b4A
ברזל
מהו הברזל ובמה הוא מצטיין?



כבר אלפי שנים שהברזל (Iron), אחת המתכות הנפוצות ביותר על פני כדור הארץ, הוא מהחומרים החשובים והשימושיים בהיסטוריה. בקרב תרבויות שונות הברזל מילא תפקיד מכריע ותרם רבות להתפתחות החברה האנושית.

הברזל, אחת המתכות המופקות ביותר בכדור הארץ, מהווה מעל 5% מהרכב קליפת הכוכב שלנו. באדמה מופיעה עפרת הברזל בצורת מינרלים ולא כמתכת.

את העפרות המופקות מהקרקע ניתן להפוך בקלות לברזל מתכתי חזק מאוד וגם כפלדה חזקה אף יותר.

ואכן, את הברזל ניתן להפיק בקלות יחסית. עפרות הברזל נפוצות מאוד בעולם ומאות מיליוני טון של ברזל מופקים בעולם מדי שנה - כמות העולה על זו המופקת מכל שאר המתכות גם יחד.

מבחינת כמויות ההפקה שלהן והתועלת שהן מביאות, ברזל נמנה על שלוש המתכות שניצבות בראש - ביחד עם הנחושת והחמרן.

לברזל כמה תכונות חשובות, כמו המגנטיות וכאמור, לצד הקלות שבה ניתן להפוך אותו לפלדה, לעומת מתכות אחרות.

פלדה הוא השם הכולל לכמה סוגי סגסוגות, תערובת מותכת של ברזל וסיגים. הסגסוגות הללו ידועות בחוזקן הרב ובתכונות המיוחדות לכל סוג וסוג של פלדה. בתוספת של כמויות קטנות מחומרים אחרים, כמו פחם, ניתן להפוך את הברזל בקלות לפלדה (ראו בתגית "פלדה").


#הפקת הברזל
הברזל מופק מעפרות ברזל שונות. החשובות מהן, באחוז הברזל שבהן, הן המגנטיט (המכיל הכי הרבה ברזל וצבעו שחור, בשל תחמוצת הברזל שבו), המטיט שהתחמוצת הפכה אותו אדום כדם, הלימוניט והסידי ריט.

כבר אלפי שנים שייצור הברזל לא השתנה בהרבה. הפקת ברזל מהקרקע היא בהוצאת העפרות הללו והתגלתה עוד בימי קדם.

אחרי שכורים את עפרות הברזל מהאדמה, הן מעובדות לברזל באמצעות חימום בתוך כבשן המחומם לטמפרטורה גבוהה מאוד, בחום עצום. לעתים מוסיפים לעפרות בכבשן סוג של פחם הנקרא "קוקס".


הנה הברזל:

https://youtu.be/k6vut9m-5xU


כך חוצבים אותו מהקרקע (מתורגם):

https://youtu.be/ouxL5u-z8ic


על חשיבות הברזל:

https://youtu.be/tGxqOROrtKY


וכך חיפשו את הברזל באדמה בימי הביניים:

https://youtu.be/nawCa-4dWgY
נפח (מקצוע)
מה עשה הנפח עם המתכות בימים עברו?



הנפח (Blacksmith) הוא מבעלי המקצוע הוותיקים בעולם. הנפחים עובדים עם "מתכות שחורות", לרוב ברזל, למטרות מגוונות כמו יצירה מברזל ופלדה ועיצוב במתכת. מקור צבען השחור של המתכות הללו הוא בשכבת התחמוצת שנוצרת על פניהן כשהן מחוממות.

חימום המתכת, עד לשלב שבו היא בוהקת בצבע כתום וניתנת לעיבוד כנוזל, הוא שמאפשר לנפח לעצב, לכופף ולעשות בה כרצונו. את החום הגבוה הדרוש לחימום המתכת הוא משיג על ידי חימום בגז, פחם וכדומה.

כשהמתכת מתרככת מספיק בכדי לעצבה, הנפח משתמש בכלים כמו פטיש ואזמל, בכדי לחתוך, לעקם ולשנות את צורת המתכת המוצקה. כך הוא יוצר חפצים מברזל או מפלדה.

עם כלי העבודה שלו, הנפח יצר בעבר החל מכלי נשק, כלי עבודה וכלים לבישול ועד חפצי נוי ומרכיבי בנייה כמו פסלים עשויי מתכת ורהיטי ברזל ועד שערי מתכת ורשתות אסכלה. בבנייה הציבורית הנפחים היו מי שבמשך שנים רבות יצרו את פסי הרכבת.

בימינו המקצוע עתיק היומין הולך ונעלם. במדינות המתועשות מחליפים אותו מפעלים תעשייתיים, המייצרים בסרט נע ובכמויות ענק את מה שפעם יצרו הנפחים בעבודת יד, יחידה אחת בכל פעם.

ובכל זאת, באירופה יש כיום תחייה של נפחים. הם רואים את עצמם כמעצבים במתכת ויוצרים - מיצירות אמנות עשויות מתכת ועד חפצי נוי ברמת ייצור גבוהה ובעבודת יד מוקפדת.


הנה נפח מספר על עבודתו:

https://youtu.be/wOx7m3D6guY


כך הוא יכול לעבוד על מסמר אחד:

https://youtu.be/ZBfkmPt-WYw


מתקופת הברונזה הנפחים החלו לייצר כך חרבות:

https://youtu.be/eEWIuyeNp2k


עבודתו של נפח:

https://youtu.be/ZPlOp7_745Y


והנה הזדמנות ללמוד איך להיות נפחים:

https://youtu.be/k-p0W4GB4pU
החוף האדום של האי הורמוז
מהו החוף האדום שבאי הורמוז?



"החוף האדום" שנמצא באי הורמוז (Red beach Hormuz Island) באיראן, ידוע גם בכינוי "החוף המדמם" (bloody beach). החוף הזה הוא תוצר של תופעת טבע מרהיבה של חול אדום כדם הנסחף מהצוקים של האי, היישר אל מימי המפרץ הפרסי.

אחת לזמן יורדים גשמים כבדים באי האיראני הזה על החול והצוקים הצבעוניים שלו. המים הזורמים מלמעלה למטה, מההרים אל הים, יוצרים שיטפון. כך הם מזרימים איתם לים את אדמת האזור, שצבעה אדום. הצבע הזה הוא תוצאה של ריכוזים גבוהים של תחמוצת ברזל.

בכך צובעת האדמה האדומה שנסחפה את מימיו של אחד החופים באי בגוון אדום עמוק ועז שהקנה לו את הכינוי "החוף האדום".

כבר שנים רבות שתושבים ומבקרים באי הורמוז שבאיראן נדהמים כשגשם כבד הופך תוך לילה את רצועת החוף לאדומה כדם. כיום הופך החול בצבע ארגמן לוהט שזורם אל המים והופך אותם לאדומים למחזה ויראלי באינטרנט וברשתות החברתיות וצובר לו מעריצים.


#ההסבר המדעי
ההשפעה הזו של צביעת המים באדום אינה מזיקה והיא זמנית. היא נעוצה בגיאולוגיה הייחודית והעשירה במינרלים של סלעי הצוקים שבאי הורמוז.

הגאולוגים מסבירים את התופעה של החוף המאדים בשינוי הצבע הדרמטי שנגרם בו מסחיפה מהגבעות שבאי אל מימי החוף, סחיפת אדמה עשירה בתחמוצת ברזל ובמיוחד ב"המטיט", מינרל נפוץ של תחמוצת ברזל (Fe₂O₃) המשמש כמקור עיקרי לכריית ברזל ולייצור פלדה.

זהו מחזה טבעי ודרמטי שכמו מיליוני שנים אחורה עתיד להמשיך ולהתרחש באי הורמוז, בכל פעם שגשמים כבדים יסחפו את האדמה האדומה אל מימי קו החוף של החוף האדום המפורסם.


הנה סיפורו של החוף המופלא בצבעו:

https://youtu.be/0sxn2Ur69s4


הנהר האדום (ללא מילים):

https://youtu.be/N9zA4El4QXo


סיפורו של חוף רובי האדום:

https://youtu.be/PmPNu5iJx8A


מצגת וידאו של הים האדום:

https://youtu.be/TOP-yr44mLw


עוד ממראה הזרימה האדומה (ללא מילים):

https://youtu.be/_i7zBdKCAHo


טיול בחוף המדמם (ללא מילים):

https://youtu.be/8xRdnOPe0GI


ומראה החוף (ללא מילים):

https://youtu.be/mQohQ3wvMrQ


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.