Железо – один из самых распространенных элементов на земле. Если точнее – четвертый по распространенности после кислорода, кремния и алюминия. Железо занимает 4,65% массы в земной коре.
Железо встречается всюду – почти в каждом минерале, в вещах, которыми мы пользуемся каждодневно, в продуктах питания, даже в нашем организме. Центральная часть нашей планеты – железное ядро. Целый период развития человечества назван «железным веком». Казалось, железо — самый «земной» элемент. Но это не так.
Где рождается железо?
Своим происхождением железо обязано звездам. Для синтеза железа необходимо много энергии. Такая энергия есть у звезд. Но не у всех.
Звезды образуются из облака межзвездного газа, сжимающегося под действием гравитационных сил. В результате такого сжатия начинаются термоядерные реакции.
«Молодые» звезды, находящиеся на первых этапах своего существования, рождают легкие элементы. Водород и гелий. И энергия, выделяемая при их образовании выше энергии, необходимой на слияние протонов и нейтронов. В результате синтеза происходит дальнейший разогрев звезды. На этой стадии существуют звезды долго и устойчиво.
Коран. Как появилось железо Fe?
Именно на этой стадии сегодня находится Солнце.
Дальнейшая эволюция звезды происходит по мере расходования водорода и выделения его в межзвездное пространство. В определенный момент начинаются более сложные термоядерные реакции, образующие уже углерод.
А при увеличении относительной плотности звезды начинается синтез еще более тяжелых элементов, основным из которых является железо.
Звезда продолжает остывать, доля железа в составе звезды увеличивается. И вот уже это не звезда, а просто материал для новых космических тел.
Небесные посланники
Звезда остывает и разрушается, и элементы остывшей звезды уносятся в космическое пространство в виде больших и малых объектов, которые продолжают свое движение в космосе под действием гравитационных сил.
Большие объекты могут попасть под гравитационное воздействие других звезд, превратившись в планетные системы и спутники, меньшие — становятся кометами и астероидами.
И железо уже находясь в недрах этого космического объекта, становится самым важным элементом. Соединяясь с другими элементами, формируя горные породы и минералы, вовлекаясь в все процессы, происходящие на планете.
Планеты продолжают получать большое количество небесного материала в виде метеоритов, бомбардирующих поверхность. Примерно 6-7% метеоритов – железные.
Именно с таким железом впервые познакомился человек. Еще не умея выплавлять металл из земных горных пород, люди обрабатывали небесное железо, считая его «небесным даром Богов».
Источник: yandex.ru
Как железо попало на Землю
История открытия первых металлов
Вопросами о существовании железа на нашей Земле и об их истинном происхождении задались учёные-астрофизики. И вот к каким интересным выводам они пришли в ходе своих изучений: Открытия современной астрофизики свидетельствуют, что на Земле и во всей Солнечной системе железо появилось не из нашей галактики, ибо температура Солнца недостаточна для возникновения железа, как химического элемента.
Железо может быть образовано лишь в условиях сверхвысоких температур, измеряемых в сотни миллионов градусов, что возможно лишь в ядрах звезд, массивнее нашего Солнца в несколько раз. [AdSense-A] В момент, когда железная масса внутри этих гигантских звездных тел, называемые“новые” и “сверхновые звезды”, достигает критической массы, переполнившая звезду раскаленная железная масса взрывает ее изнутри. Образующиеся в результате такого взрыва метеориты, содержащие в себе массы железной породы, разлетаются в космическом пространстве, попадают в поле тяготения одного из небесных тел и падают на его поверхность.
Конечно же это не было в течении одного или двух столетий. Это происходило на этапе формирования планеты и занимало гораздо большее время. И сам факт внеземного происхождения железа очевиден. А вот что говорится в Коране в суре «Железо» 25 аяте: «…Мы низвели железо, в котором могучая сила и польза для людей».
Примечательно, что тут говорится именно о том, что железо низведено, было спущено, указывая на его внеземное происхождение. Именно подобные факты подтверждают, что Коран не мог быть написан человеком, и так же имеет внеземное происхождение.
Источник: govzalla.com
Как возникли залежи металлических руд? Попробуем разобраться…
Земля, как известно, образовалась более 4,5 миллиардов лет назад из частиц пыли и газа, оставшихся после формирования Солнца. Значит, теоретически в новорожденной Земле все составляющие ее химические элементы должны были распределиться равномерно (ну разве что более тяжелые из них стремились занять место поближе к центру). Но ведь сегодня металлы выплавляют из руды – горной породы, в которой этих металлов содержится больше, чем в прочих минералах, а руда, в свою очередь, встречается в природных скоплениях, называемых месторождениями. Получается, что от первоначальной равномерности не осталось и следа!
В самом деле, представь, что никаких месторождений нет и все элементы таблицы Менделеева рассеяны по земной коре. В этом случае в одной тонне горной породы содержалось бы примерно 80 кг алюминия и 50 кг железа, а такого незаменимого для человека металла, как медь, нашлось бы всего 50 граммов. Олова и того меньше – около двух граммов.
Про драгоценные металлы и говорить не стоит – в тонне породы мы смогли бы найти лишь их сотые и тысячные доли грамма. Представляешь, насколько сложно было бы добывать металлы из такой породы? А самое главное, вряд ли наши предки вообще догадались о существовании металлов, и значит, мы так бы и жили в каменном веке!
Какие же процессы вызывают концентрацию металлов в определенных местах земной коры? Их довольно много, и тем не менее, их можно разделить на две большие группы: одни обусловлены подземным теплом, другие – солнечным излучением.
Теперь поговорим о роли воды. Образовавшаяся вблизи поверхности, она, под действием силы тяжести, постепенно просачивается по трещинам в горных породах всё глубже и глубже. А так как чем ближе к центру Земли, тем выше температура, вода начинает постепенно нагреваться. При этом в процессе своего путешествия по глубинам земли вода растворяет много разнообразных веществ.
Из-за того, что горячая вода имеет меньшую плотность, чем холодная, в определенный момент глубинные воды начинают подниматься обратно к поверхности – и, соответственно, остывать.
С потерей температуры падает и растворимость минералов в воде, и они начинают осаждаться, то есть скапливаться в виде твердых частиц. Казалось бы – ну сколько нужных минералов способна накопить просочившаяся в глубь Земли вода? Однако образованные таким способом месторождения, называемые гидротермальными, широко распространены. Так появилось большинство месторождений свинцово-цинковых, ртутных, урановых руд, а также почти все золотоносные жилы.
Ну а если порода уже оказалась вблизи поверхности Земли и на подземное тепло рассчитывать не приходится? В таком случае месторождения могут сформироваться благодаря различным механическим и химическим процессам, источником энергии для которых является солнечный свет. Выделяют четыре вида таких процессов.
Во-первых, вода, просачиваясь от поверхности под землю, растворяет различные вещества, которые могут выпасть в осадок при резком изменении физических или химических условий. Так образовались многие месторождения руд урана, меди и серебра.
Во-вторых, месторождения могут образовываться и за счет того, что вода выносит из приповерхностных слоев хорошо растворимые соединения, которые постепенно накапливаются: таким способом появились все самые крупные месторождения алюминиевых руд.
В-третьих, накоплению определенных минералов могут способствовать не только подземные, но и поверхностные воды. В местах, где скорость течения воды резко падает, например при уменьшении уклона реки, наиболее тяжелые фракции транспортируемых ею частиц откладываются на дно. Так образовались, например золотые россыпи, послужившие причиной золотой лихорадки в Калифорнии, на Аляске, в Сибири.
В-четвертых, образование месторождений может происходить в результате накопления осадка в водоемах.
Например миллиарды лет назад в атмосфере Земли почти не было кислорода, но зато в водах океана содержалось много растворенного железа. Потом, в результате деятельности появившихся сине-зеленых водорослей, атмосфера начала насыщаться кислородом, который растворялся в воде и вступал в химическую реакцию с находящимся там железом. Затем продукт этой реакции опускался на дно и накапливался там – именно так и произошли крупнейшие месторождения железных руд.
МЕТАЛЛОЛОМ И ЭКОЛОГИЯ
Как видишь, появление на Земле залежей полезных руд происходило разными способами, за миллионы лет. А вот иссякают месторождения гораздо быстрее – современные методы добычи опустошают рудник за десятки лет, а то и за годы. Если ничего не изменится, запасы металлических руд на Земле быстро закончатся. Поэтому сейчас важным источником металлов становится вторичное сырье.
Из металлолома производится более трети стали и алюминия, более 20% меди. Кроме экономии металла, переработка металлолома позволяет уменьшить использование энергии и серьезно сократить экологическую нагрузку на окружающую среду.
Источник: mir-znaniy.com