كيف يتكون الحديد

الحديد

تشكيل الحديد

تتواجد معظم رواسب الحديد الخام في العالم على شكل صخورٍ من تشكيلات الحديد المدموج، وهي ما تعرف باسم (BIFs)، وهذه الصخور عبارة عن صخورٍ رسوبيةٍ، تحتوي على طبقاتٍ متتاليةٍ من المعادن الغنية بالحديد، وعلى حبيبات السيليكيا المعروفة باسم الصوان، وكان الأكسجين الذائب في المحيطات قبل 3000 مليون سنة قليلاً جداً؛ ذلك لأنّ النباتات التي تنتج الأكسجين لم تكن قد تطورت بعد، وكانت المحيطات تحتوي على الكثير من السيليكا الذائبة، التي أتت بسبب تأثير الطبيعة على الصخور من رياحٍ وماءٍ وجليد، وتكثفت السيليكا على سطح البحر كطبقاتٍ من هلام السيليكا، وتصلبت لتكون صخور الصوان.

وقد نتج أيضاً من تأثير الطبيعة على الصخور أكسيد الحديد القابل للذوبان، وتمّ جرفها للبحر عن طريق الأنهار، وقبل 2500 مليون سنة بدأت مُنتِجات الأكسجين بالتطور، وأصبح الأكسجين جزءاً من الغلاف الجوي للأرض، وتفاعل الأكسجين الذائب في ماء البحر مع أكسيد الحديد القابل للذوبان، ونتج عن هذا التفاعل أكسيد الحديد غير القابل للذوبان، وقد نزلت إلى قاع المحيط وعُرفت بالمعادن المغناطيسية، واستمرت هذه العملية على ملايين السنين، وعملت على تكثيف السيليكا وأكسيد الحديد، ونتج عنها طبقات من الصوان باللون الرمادي، وأكسيد الحديديك باللون الأحمر، وجاءت أسماؤها من ألوانها، وهي معروفة في غرب أستراليا.

الحديد في المحيطات

وجِد الحديد بكمياتٍ قليلةٍ سابقاً، لكن وبفعل النيازك التي سقطت على الأرض في حقبة الهديان تراكم الحديد على الأرض، وبعد نزول المطر على هذه الصخور البركانية ذاب الحديد وحمل أيونات الحديد إلى المحيط، وهذه الحالة لا تحدث في الوقت الحالي؛ بسبب تواجد الأكسجين في المحيط والغلاف الجوي بكثرة، وقد وضع العلماء نظرية أنّ عملية البناء الضوئي للبكتيريا الزرقاء، أطلقت الأكسجين إلى الماء، وأدى ذلك إلى تأكسد الحديد وتكون حديد ثنائي التكافؤ، وتشكلت رواسب الحديد بشكلٍ كبيرٍ في 1.8 و 3.3 مليون سنة.

استخدامات الحديد

يستخدم الحديد المصبوب بنسبةٍ صغيرةٍ، والحديد النقي بنسبة 92%، حيث يحتوي على نسبة (2-5)% من الكربون ممّا يجعله جافاً، وكمية صغيرة من السيليكون بنسبة (1-3)%، والكبريت، والمنغنيز، وبعض الشوائب، واستخدم الحديد في المواقد، ومشعات التدفئة، والشمعات، وعواميد المصابيح، ولكن تمّ استبداله بمواد أخرى؛ بسبب هشاشته وقابليته للصدأ، ولكن ما يزال الحديد المصبوب مستخدماً بسبب خصائصه الجمالية.

يحتوي الحديد المطاوع على أقل من 0.15% من الكربون، وتتمّ صناعته عن طريق تقليل الحديد الخام في حالته الصلبة، وطرقه لإزالة ركام المعادن ، حيث يمكن طرقه لتشكيله وثنيه، وقد كان يستخدم للبوابات التقليدية، والمنتجات الزخرفية، وأثاث الحدائق.