Fe   Iron   철 (Fe)

(2022-02-04)

철 , 철 , 철 원소, 철 동소체, 산화철, Iron Ore, 철 광석, Hematite, 적철, Magnetite, 자철


1. 철 (Fe, Iron)지각 원소산소,규소,알루미늄 다음으로 4번째 풍부한 성분

  ㅇ 자연계에 존재하는 철은, 
     - 순수한 상태로 발견되지 않고, 
     - 산소와 결합한 형태의 산화광물(철 광석)로 존재함

  ㅇ 순수한 철은,
     - 광택이 나는 은백색 임
     - 알루미늄 보다 더 무름
     - 공기 중에서 물(수증기)과 반응하여, 쉽게 부식 됨

  ㅇ 철의 응용  ☞ , , 철강 합금 참조


2. 철의 화학적 특징원소 기호  :  Fe
  ㅇ 원자번호  :  26
  ㅇ 주기율표  :  8족 4주기
  ㅇ 원자량    :  55.845 [g/mol]
  ㅇ 밀도      :  7.74 [g/㎤]
  ㅇ 전자배위  :  1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2녹는점    :  1538 ℃
  ㅇ 끓는점    :  2862 ℃
  ㅇ 결정구조  :  BCC (체심 입방) (상온)


3. 철 동소체

  ㅇ 철은, 철 동소체 (Fe)로써, 다음과 같이 3개의 고체 을 갖을 수 있음
     -  912 ℃ 이하    (α-Fe, α 철) : BCC(체심입방) 결정구조
     -  912 ~ 1400 ℃  (γ-Fe, γ 철) : FCC(면심입방) 결정구조
     -  1400 ℃ 이상   (δ-Fe, δ 철) : BCC(체심입방) 결정구조
     -  약 1,538 ℃(용융점) 이상      : 순철은 이 온도 이상에서 녹음(용융액)


4. 산화철, 철 산화물 (Iron Oxide)

  ㅇ 철과 산소화합물
     - 산화철(Ⅱ) : FeO, (iron monoxide, wüstite)
        . 산화 제일철 / 산화 제1철 / 2 산화 1 철/일산화철/이산화철
        . Fe2+ : 철(Ⅱ) 이온
     - 산화철(Ⅲ) : Fe2O3, (Iron(Ⅲ) oxide, ferric oxide)
        . 산화 제이철 / 산화 제2철 / 3 산화 2 철 
        . Fe3+ : 철(Ⅲ) 이온
        . 적철석 (철강재료의 주 원료임)
     - 산화철(Ⅱ,Ⅲ) : Fe3O4, (triiron tetraoxide) 
        . 사산화 삼철 / 4 산화 3 철
        . 산화 제1철과 산화 제2철이 결합되어 있는 상태
           .. 2개의 Fe3+ 이온 및 1개의 Fe2+ 이온이 있는 것으로 볼 수 있음
        . 자철석 (흑색의 무거운 분말, 자발 자성을 갖는 자성 산화철 : 나침반, magnetite)


5. 산화철 광물 / 철 광석 (Iron Ore)  :  철을 포함한 광석

  ㅇ 철 광석 (Iron Ore)
     - 40 ~ 60 % 이상의 철을 함유한 광석
        . 적철 (Hematite) 광석  : Fe2O3, 40~60 (% C)
        . 자철 (Magnetite) 광석 : Fe3O4, 50~70 (% C)
        . 갈철 (Limonite) 광석  : Fe2O3·nH2O, 30~40 (% C)
        . 능철 (Siderite) 광석  : FeCO3, 30~40 (% C)
     - 이산화규소 같은 불순물이 포함됨

  ㅇ 적철석 (赤鐵石) / 적철광 (赤鐵鑛) (Hematite)
     - 3 산화 2 철(Ⅲ)이라하는 철 화합물
        . 화학식 : Fe2O3 (3 산화 2 철)
        . 몰질량 : 159.7 g/mol (Fe 55.85 g/mol, O 16.0 g/mol)

  ㅇ 자철광 (磁鐵鑛, Magnetite)
     - 암석,흙 등에서 붉은 깔을 보이는 철 광석  
     - 화학식 : Fe3O4
     - 자철석 (흑색의 무거운 분말)
     - 자발 자성을 갖음 (그 자체가 천연 자석자성 산화철)
     - 나침반 (magnetite)에 쓰임



Copyrightⓒ written by 차재복 (Cha Jae Bok)
"본 웹사이트 내 모든 저작물은 원출처를 밝히는 한 자유롭게 사용(상업화포함) 가능합니다"