كيف يتكون الحديد
لقد قام الإنسان منذ القدم باستخدام عنصر الحديد في شتى المجالات، فمنذ العصر الحديدي قام الإنسان باستخدام الحديد من أجل صناعة الأدوات التي كانوا يستخدمونها كالأواني واستخدمه أيضاً في صناعة الأسلحة، فيتميز الحديد بقوته وصلابته وتوافره في القشرة الأرضية فهو يعدّ رابع أكثر العناصر توافراً في القشرة الأرضية كما أنّه يعد من الفلزات القابلة للطرق والسحب، كما أنّ الحديد يعد من أكثر العناصر الكيميائية استقراراً من حيث التركيب الكيميائي فلذلك كان الحديد وما زال من أكثر العناصر استخداماً على وجه الكرة الأرضية في مجالات مختلفة ومتنوعة.
أمّا عن مصدر الحديد وكيفية تكونه فإن أصل الحديد من السماء فهو لا يتكون على سطح الأرض بل يأتي إلى سطح الأرض كواحدمن العناصر المشكلة للنيازك، وربما كانت الفترة التي ازداد فيها مخزون سطح الأرض من الحديد هي فترة تشكيل كوكب الأرض ففي تلك الفترة كانت أعداد النيازك التي تسقط على سطح الأرض كبيرة جداً، وينزل الحديد إلى جوف الأرض بعد ذلك بسبب العوامل المختلفة كالزلازل والبراكين وغيرها، ومن الأدلة الأخرى على ذلك معنى كلمة الحديد في عدد من اللغات القديمة إذ أنّها كانت تعني فلز من السماء ومن الأدلة الأخرى على أنّ مصدر الحديد من السماء وليس من الأرض هو ما ذكره الله عز وجل في القرآن الكريم في سورة الحديد إذ قال تعالى:" لَقَدْ أَرْسَلْنَا رُسُلَنَا بِالْبَيِّنَاتِ وَأَنْزَلْنَا مَعَهُمُ الْكِتَابَ وَالْمِيزَانَ لِيَقُومَ النَّاسُ بِالْقِسْطِ وَأَنْزَلْنَا الْحَدِيدَ فِيهِ بَأْسٌ شَدِيدٌ وَمَنَافِعُ لِلنَّاسِ وَلِيَعْلَمَ اللَّهُ مَنْ يَنْصُرُهُ وَرُسُلَهُ بِالْغَيْبِ إِنَّ اللَّهَ قَوِيٌّ عَزِيزٌ " ففي هذه الآية الكريمة يبين الله عز وجل أنّه قام بإنزال الحديد إنزالاً من السماء ولم يوجده على سطح الأرض.
أمّا في السماء فإنّ الحديد يتكوّن في داخل النجوم العملاقة عند موتها خلال سلسلة طويلة من التفاعلات والاندماجات النووية ولا يمكن للحديد أن يتكون في داخل المجموعة الشمسية إذ أنّه يحتاج إلى طاقة تعادل عدة أضعاف تلك التي تولدها الشمس ويكون حجمها أضعاف حجم الشمس أيضاً، فعندما تنتهي دورة حياة تلك النجوم العملاقة التي يصل حجمها إلى أكثر من 8 أضعاف حجم الأرض تبدأ سلسلة تفاعلات من السيليكون مه الهيليوم لتكوين ذرة كبريت غير مستقرة ومن ثم تتحد ذرة الكبريت مع الهيليوم لتشكيل الآرغون وتستمر التفاعلات هكذا حتى نصل إلى ذرة الحديد غير المستقرة التي تتحد مع الهيليوم لتكوين النيكل غير المستقر الذي يتحلل فيما بعد إلى كوبالت غير مستقر والذي يتحلل فيما بعد إلى حديد مستقر.
كيف يستخرج الحديد
كيف يُستخرج الحديد
إنّ الطبيعة تتميّز باحتوائها على مجموعة من العناصر المهمّة للإنسان، ومنها الحديد الذي استُخدم للبناء وفي الطبّ وفي تصنيع الكثير من الآلات والمعدات والسيارات، كما أنه يدخل في تركيب الهيموغلوبين بدم الإنسان بنسب قليلة، والحديد هو عنصر فلزّي كيميائي ذو رمز علمي Fe، ويقع في الجدول الدوري ضمن المجموعة الثامنة والدورة الرابعة.
إنّ ما يميز الحديد أنّه عنصر وصل إلى الأرض من الفضاء الخارجيّ عن طريق النيازك الذي يحمل 90 % منه، لتوفير للإنسان حاجاته من الحديد وغيره من العناصر، وقد استخدم الإنسان القديم الحديد في عدد من الصناعات وخاصّة الصناعات الحربية فكان يستخرج الحديد بشكل مباشر من سطح الأرض، ولكن مع زيادة أعداد البشر أدى ذلك لفقد كامل الكمية من سطح الأرض وبدأ الحفر بأعماقها.
إن أكثر سلبية للحديد هو أنه عندما يتعرّض لكلّ من الهواء والماء يتغيّر لونه ويصدأ ليتحوّل إلى فتات؛ لذلك فإنّه يحتاج لإعادة تدوير لإرجاعه على هيئة الحديد، وأيضاً فإنّه عند استخدامه يتمّ طلائه بالدهان حتى يمنع وصول العوامل البيئيّة المؤثّرة عليه، وذلك السبب في تفضيل عنصر الألومنيوم عنه في الصناعات الحديثة.
كيفية استخراج الحديد
يُستخرج الحديد عن طريق المناجم التي يتمّ حفرها في باطن الأرض، ويتمّ حفر المناجم بعد دراسة بيولوجيّة على المنطقة وعلى أهمّ العناصر الموجودة فيها، فكل منجم يحتوي على عنصر واحد أو أكثر.
يتمّ الحصول على الحديد بشكل مرتبط مع الأكسجين وهو ما يسمى أكاسيد الحديد أي الصدأ، ويتمّ جمع تلك المادة ووضعها في قوالب كبيرة الحجم، ومن ثم تعريضها إلى درجات حرارة عالية تؤدي إلى انصهار أكاسيد الحديد وانفصال الأكسجين عنه ، ليبقى الحديد السائل النقي.
يُسكب الحديد السائل بالقوالب المراد أن يكون شكله عليها، وتوضع في مكان قليل الحرارة لكي يتجمّد ويُشكل قطع صلبة ذات خاصية لا تُكسر بسهولة.
استخدامات الحديد
صناعة الأطباق والأواني والأكواب في العصر القديم، فكان مصدر للأدوات المنزلية المهمة.
صناعة الآلات الحربية كالسيوف، والرماح، والدروع ،وأيضاً كان ذلك في القدم.
صناعة السيارات، والجسور، والقضبان الحديديّة، وكذلك الأنابيب الخاصّة بالغاز.
لا بد من أن ذكر بأن الحديد ذكر بآية في القرآن الكريم، وبينت تلك الآية أهمية الحديد للإنسان، فقال الله عز وجل : "لَقَدْ أَرْسَلْنَا رُسُلَنَا بِالْبَيِّنَاتِ وَأَنْزَلْنَا مَعَهُمْ الْكِتَابَ وَالْمِيزَانَ لِيَقُومَ النَّاسُ بِالْقِسْطِ وَأَنْزَلْنَا الْحَدِيدَ فِيهِ بَأْسٌ شَدِيدٌ وَمَنَافِعُ لِلنَّاسِ وَلِيَعْلَمَ اللَّهُ مَنْ يَنْصُرُهُ وَرُسُلَهُ بِالْغَيْبِ إِنَّ اللَّهَ قَوِيٌّ عَزِيزٌ"