أنواع أكاسيد الحديد
أكاسيد الحديد وأنوعها
أكاسيد الحديد هي مادة تنتج من خلال دمج الحديد والأكسجين سويا، وتعرف بشكل شائع بالصدأ. يمكن إنتاجها باستخدام العديد من الطرق مثل الترشيح أو التجفيف أو التحلل أو إزالة الماء أو الحرارة أو الطحن. يتم إنتاج أكاسيد الحديد بشكلين فقط، إما بشكل جاف أو بنسبة صغيرة من الماء
تختلف درجات نقاء أكاسيد الحديد، ولكل درجة لون مميز، وغالبا ما لا تذوب في الماء إلا في حالات معينة، ويمكن لنسبة الذوبان أن تصل إلى 1٪، ولكن يمكن لها أن تذوب في بعض المعادن والأحماض المركزة، وتتنوع أنواع أكاسيد الحديد حسب درجة نقائها
- أكسيد الحديد الأصفر
يُعرف باسم أكسيد الحديد المطفأ أو أكسيد الحديد المائي (III).
- أكسيد الحديد الأحمر
يُعرف باسم أكسيد الحديد، أو أكسيد الحديديك اللامائي، أو أكسيد الحديد الثلاثي.
- أكسيد الحديد الأسود
يُعرف هذا المركب أيضًا باسم أكسيد الحديد الثاني والثالث، وهو يتألف من الحديد والأكسجين.
يوجد 17 نوعا من أكاسيد الحديد وأوكسيهيدروكسيدات، ومن بين الأنواع الأكثر شيوعا صدأ الحديد وأكاسيد الحديد وأوكسيهيدروكسيدات. تلعب هذه المركبات دورا مهما في العديد من العمليات الجيولوجية والبيولوجية، إذ إنها مركبات كيميائية معقدة تتكون بشكل طبيعي من الحديد والأكسجين، وتعد أكاسيد الحديد مادة حيوية مفيدة للإنسان وتدخل في معظم الأنشطة الجيولوجية والبيولوجية، وتستخدم أيضا للتحقق من بعض الخصائص المادية للمواد الأخرى
استخدامات أكاسيد الحديد
تدخل أكاسيد الحديد في عدة صناعات، بما في ذلك الأغذية والحلويات ومستحضرات التجميل والمستحضرات الصيدلانية، وتعتبر من أهم الاستخدامات التي يتم فيها استخدام أكاسيد الحديد:
- خام الحديد
يُعتبر خام الحديد هو المصدر الرئيسي لصناعة الصلب، ومادة الصلب تكون عبارة عن سبيكة تُصنع من الكربون والحديد وبعض العناصر الأخرى و الحديد هو المعدن الأساسي لتكوينها حيث يوجد الحديد بنسبة 95%، يتم تصنيع أكاسيد الحديد من الحديد والأكسجين حتى يدخل في صناعة المواد الكيميائية التي تُستخدم في البناء، كما أنه يُعتبر من المكونات الهيكلية للاستخدام داخل الصناعات بشكل كبير.
- إنتاج الصبغة
تتميز أكاسيد الحديد بألوان ثابتة وقوية، وأحد أفضل ألوانها هو الأحمر. تستخدم أكاسيد الحديد في العديد من عمليات التصنيع وإنتاج الصبغات. يمكن الحصول على هذه الصبغة من خام الهيماتيت أو تصنيعها صناعيا. لأصباغ الحديد هذه استخدامات متنوعة، بما في ذلك الموافقة من قبل إدارة الغذاء والدواء على بعض أصباغ أكسيد الحديد، وتستخدم هذه الأصباغ في تصنيع مستحضرات التجميل.
تستخدم أصباغ أكسيد الحديد الشفافة بشكل أساسي في صناعة الدهانات والطلاءات العازلة، ويمكن استخدامها أيضا في صنع طلاء الأخشاب، حيث تتميز بتغيير الألوان عند إضافة أصباغ أخرى
- تصنيع الشريط المغناطيسي
يستخدم أكاسيد الحديد في صناعة الشرائط المغناطيسية، وتستخدم هذه الشرائط في كاميرات الفيديو وتسجيل البيانات، كما توجد في ظهر بطاقات الائتمان ويتم تسجيل البيانات عليها.
كانت الجسيمات المغناطيسية المصنوعة من أكاسيد الحديد تستخدم سابقًا في صناعة شرائط التخزين المغناطيسي، حيث لم يكن هناك وسيلة أخرى متاحة لتخزين بيانات الكمبيوتر. ومع التطور التكنولوجي، تم استبدال هذه الشرائط بسبائك الكوبالت وغيرها من الأنواع.
بعض الاستخدامات الأخرى لـ أكاسيد الحديد:
- يتم استخدام ملح أكاسيد الحديد في معالجة مياه الصرف الصحي وصباغة المنسوجات وإنتاج الأسمدة.
- تستخدم أكاسيد الحديد كمادة لتلميع المجوهرات والأحجار الكريمة.
- تستخدم أكاسيد الحديد كمكون رئيسي في صناعة الأدوية والبلاستيك والحبر ومستحضرات التجميل
استخدامات أكاسيد الحديد في الصبغات الغذائية
تعد صبغات الطعام مواد تضاف إلى الطعام لتغيير لونه، وتتواجد بشكل طبيعي أو اصطناعي، وغالبا ما تستخدم في صناعة الحلويات لجذب الأشخاص، ورغم أن بعض هذه الصبغات قد تكون ضارة، إلا أن معظمها غير ضار
يمكن أن يحدث تأثير سلبي للصبغات على الأطعمة نتيجة لتعرضها لبعض العوامل مثل درجات الحرارة العالية وطرق التخزين الغير صحيحة، وذلك بسبب دخول أكاسيد الحديد في صنع صبغات الطعام، والتي تم اكتشاف بعض الأضرار بها، وعليه، فإن جميع الأطعمة التي يتم إضافة مواد حافظة إليها تكون سامة، ولذلك يتم اتباع لوائح إدارة الغذاء والدواء عند استخدام صبغات أكاسيد الحديد، ومن الأسباب التي تدفع الشركات إلى استخدام الصبغات هي ما يلي
- تُفقد بعض الأطعمة لونها بسبب الضوء وطرق التخزين ودرجات الحرارة العالية والرطوبة، لذا يتم استخدام هذه الصبغات لتعويض فقدان اللون.
- إخفاء بعض التغيرات الطبيعية التي تحدث في الأطعمة.
- تعزيز الألوان الطبيعية للطعام.
- حماية الفيتامينات والنكهات الطبيعية التي تتأثر بسبب التعرض للضوء.
أصباغ غذائية طبيعية
ليست جميع الأصباغ التي تضاف إلى الأطعمة صناعية، فبعضها غير طبيعي، على سبيل المثال، يتم إضافة الكراميل لتلوين المشروبات الغازية (الكولا)، وهي مصنوعة من السكر البني، وصبغات الشعر القرمزية مشتقة من حشرات ذات لون قرمزي. يجب أن نعلم أن معظم الصبغات والأصباغ تشتق من النباتات أو الأعشاب أو الحشرات، مثل عصير البنجر والكركم والزعفران والبابريكا
هل أكسيد الحديد سام للإنسان
نعم يؤثر أكسيد الحديد على الأسنان لأنه عند استنشاقه يُصاب الشخص بأ حمى من الأبخرة المعدنية، وهي حالة مشابهة للإنفلونزا مع علامات طعم معدني عند تناول الطعام، ومن أهم أعراضها الشعور بالحمى والقشعريرة وألم وضيق في الصدر وسعال، كما أن أكسيد الحديدوز (FeO) مادة شديدة الاشتعال والتفاعل وتحترق تلقائيًا في الهواء.
فيما يستخدم أكسيد الحديد الأسود
يُستخدم أكسيد الحديد الأسود لمقاومة التآكل ومنع الصدأ، لذلك يدخل في صناعة الدهانات المضادة للتآكل، أغلب المباني والجسور تم طلائها بدهانات تدخل فيها مادة أكسيد الحديد ومن أشهرها برج إيفل، تُستخدم أكاسيد الحديد في تقصير أوقات استرخاء البروتون (T1 و T2 و T2) وتعمل كعامل تباين في التصوير بالرنين المغناطيسي وبعض أنواع الأشعة المقطعية.