Hesin (Iron)

Hesin, elementek kîmyayî ye ku bi sembola Fe tê nîşankirin (ji peyva Latînî ferrum, ku tê wateya 'hesin', hatiye girtin), xwedî hejmara atomî 26 e. Ev metal di rêza yekem a veguhêz û koma 8an a Tabloya Periyodîk de tê dabeşkirin. Li gorî Girseya wê, ew elementa herî Berbelav a li ser Dinyayê ye, ku beşên girîng ên hem Navika derve û hem jî Sîsika Hundirîn pêk tîne. Herwiha, ew di Qalikê Erdê de elementa çaremîn a herî zêde ye. Di Forma xwe ya metalî de, hesin bi giranî bi rêya rûniştina Kevirê Asîmanan derbasî Dinyayê bûye.

Hesin elementek kîmyayî ye; ew xwedî sembola Fe ye (ji Latînî ferrum 'hesin') û hejmara atomî ya wê 26 e. Ew metalek e ku di rêza yekem a veguhêz û koma 8an a Tabloya Periyodîk de cih digire. Li gorî Girseya wê, ew elementa herî Berbelav a li ser Dinyayê ye, ku piraniya Navika derve û Sîsika Hundirîn a Dinyayê pêk tîne. Ew di Qalikê Erdê de elementa çaremîn a herî zêde ye. Di Forma xwe ya metalî de, ew bi giranî ji aliyê Kevirê Asîmanan ve hatiye rûniştandin.

Ji bo derxistina metalê bikêrhatî ji madenên hesin, pêwîstî bi firne an ocaxên ku dikarin bigihîjin Germahiya 1,500 °C (2,730 °F) heye, ku ev Germahî Nêzîkî 500 °C (900 °F) ji Germahiya ku ji bo helandina sifirê lazim e zêdetir e. Serweriya mirovan li ser vê Pêvajoyê Di dema Hezarzale ya 2yemîn a BZ de li Ewrasyayê derket holê, ku bû sedema guhertina hêdî hêdî ya alîkarên sifir bi amûr û çekên hesinî, guhertinek ku li hin herêman Nêzîkî 1200 BZ qewimî. Ev pêşketina teknolojîk wekî veguherîna bingehîn ji Serdema Tunc ber bi Serdema Hesin ve tê nasîn. Niha, alîkarên hesin, di nav de polayê, polayê zengarnegir, hesinê avêtî, û polayên taybet ên cûrbecûr, metalên pîşesazî yên serdest in, ji ber taybetmendiyên wan ên mekanîkî yên baş û aboriya wan a bi bandor. Wekî encam, pîşesaziya hesin û polayê xwedî girîngiyek aborî ya mezin e, ji ber ku hesin di nav metalên herî erzan de ye, bi gelemperî bi çend dolaran ji bo her kîlogram an poundekê tê firotin.

Rûyên hesinê pak, dema ku pak û nerm bin, xuyangeke gewr-zîvî ya mîna neynikê nîşan didin. Lê belê, hesin bi hêsanî bi oksîjen û avê re reaksiyonê dike û oksîdên hesinê hîdratkirî çêdike, ku bi gelemperî wekî zeng tê zanîn û rengê wan ji qehweyî heta reş diguhere. Berevajî qatên oksîdê yên pasîvker ên ku ji hêla hin metalên din ve têne çêkirin, zeng qebareyek mezintir ji metalê orîjînal digire, ku dibe sedema perçebûna wê û paşê rûyên nû ji korozyona zêdetir re eşkere dike. Ji perspektîfek kîmyewî, rewşên oksîdasyonê yên herî berbelav ji bo hesin hesin(II) û hesin(III) ne. Hesin gelek taybetmendiyan nîşan dide ku bi metalên veguhêz ên din re hevpar in, bi taybetî rûtenyum û osmiyum, ku ew jî endamên koma 8-an in. Ev element dikare pêkhateyan di seranserê spektrumek fireh a rewşên oksîdasyonê de çêbike, ku ji −2 heta +7 diguhere. Herwiha, hesin di çêkirina gelek kompleksên koordînasyonê de beşdar dibe, hin ji wan, wekî ferrosen, ferrioksalat, û şînê Prûsî, xwedî girîngiyeke mezin a pîşesazî, bijîjkî, an lêkolînê ne.

Laşê mirovekî mezin bi gelemperî nêzîkî 4 gram hesin dihewîne, ku nêzîkî 0.005% ji tevahiya giranîya laş pêk tîne, û bi giranî di nav hemoglobîn û myoglobînê de cih digire. Van her du proteînan ji bo veguhestina oksîjenê di xwînê de û depokirina oksîjenê di nav tevînên masûlkan de, bi rêzê, JGirîng in. Wekî encam, metabolîzma hesinê mirovî pêdivî bi vexwarina herî kêm a hesin ji xwarinê heye da ku astên fîzyolojîkî yên pêwîst biparêze. Zêdetir, hesin wekî pêkhateya metalîk li cihê çalak ê gelek enzîmên redoksê yên JGirîng kar dike, ku di bêhnvedana şaneyî û pêvajoyên oksîdasyon-kêmkirinê de di seranserê her du keyaniyên Rwekan û ajalan de beşdar in.

Taybetmendî

Allotrop

Di bin zextên asayî de, hesinê hişk sê rêzikên atomî yên cuda nîşan dide, ku bi kevneşopî wekî allotropên α, γ, δ, û ε têne destnîşankirin. Piştî sarbûna ji xala wê ya qeşa girtinê ya 1538 °C, hesinê helandî di allotropa xwe ya δ de krîstal dibe, ku bi avahiyek krîstalê ya kubî ya navend-laş (bcc) tê taybetmendîkirin. Sarbûna zêdetir heta 1394 °C veguherînek ber bi allotropa hesin-γ ve çêdike, ku wekî austenît jî tê zanîn û xwedî avahiyek krîstalê ya kubî ya navend-rû (fcc) ye. Li jêr 912 °C, avahiya krîstalê vedigere allotropa hesin-α ya bcc.

Di bin zextên bilind de, bi taybetî li ser nêzîkî 10 GPa û di germahiyên çend sed kelvin an kêmtir de, hesinê α veguherînekê derbas dike bo avahiyeke din a şeşgoşeyî ya nêzîk-pakkirî (hcp), ku wekî hesinê ε tê nasîn. Qonaxa γ ya germahiya bilind jî vediguheze hesinê ε, lê belê ev veguherîn di zextên bilind de çêdibe. Taybetmendiyên fîzîkî yên hesin di bin zext û germahiyên lûtke de bi berfirehî hatine lêkolînkirin ji ber encamên wan ên krîtîk ji bo teoriyên derbarê navikên Dinyayê û laşên din ên gerstêrkî. Bi gelemperî tê hîpotezkirin ku sîsika hundirîn a Dinyayê ji aloyek hesin-nîkel pêk tê ku avahiyeke ε (an β) nîşan dide.

Piştrastiya ceribandinî ya nakokî hebûna qonaxeke β ya stabîl pêşniyar dike di zextên ji 50 GPa zêdetir û germahiyên herî kêm 1500 K de, ku tê hîpotezkirin ku xwedî avahiyeke ortorombîk an hcp ya ducarî ye. Girîng e ku were nota kirin ku têgîna "hesinê β" carinan jî tê bikaranîn ji bo danasîna hesinê α li ser xala wê ya Curie, rewşek ku tê de ji reftara ferromagnetîk vediguheze paramagnetîk bêyî ti guhertinek di avahiya wê ya Krîstal de.

Xalên Helandin û Kelînê

Xalên helandin û kelînê yên hesin, digel entalpiya wê ya atomîzasyonê, ji yên ku di elementên 3d yên berê de, ji skandiyûm heta kromê, hatine dîtin kêmtir in. Ev nîşan dide ku beşdariya elektronên 3d di girêdana metalîk de kêm bûye, ji ber zêdebûna kişandina wan ber bi navika bêçalak ve ji hêla nukleusê ve tê hesibandin. Berovajî, ev nirx ji yên manganezê, elementa berê, zêdetir in, ji ber qalikê wê yê 3d yê nîv-tijî, ku delokalîzasyona elektronên wê yên d asteng dike. Nexşeyek mîna vê ji bo rutenyûmê diyar e lê ne ji bo osmiyûmê.

Xala helandinê ya hesin ji bo zextên di bin 50 GPa de bi ceribandinê baş hatiye piştrastkirin. Lê belê, ji bo zextên ku ji vê sînorê derbas dibin, daneyên hatine weşandin (ji sala 2007an ve) cûdahiyên girîng nîşan didin, ku bi dehên gîgapaskal û zêdetirî hezar kelvin diguherin.

Taybetmendiyên Magnetîk

Di bin xala xwe ya Curie ya 770 °C (1,420 °F; 1,040 K) de, hesinê α veguherînekê ji rewşek paramagnetîk bo ferromagnetîk derbas dike. Ev veguherîn tê de hevrêzkirina giştî ya spînên her du elektronên ne-cotkirî di nav her atomê de bi yên cîranên wê re heye, bi vî awayî qadeke magnetîkî ya giştî çêdike. Ev bûyer çêdibe ji ber ku orbîtalên van her du elektronan (d_z û d_{x − y}) ber bi atomên cîran ên di latîsê de nehatine arastekirin, wekî encam beşdariya wan di girêdana metalîk de asteng dike.

Bêyî qadeke magnetîkî ya derve, atom bi awayekî xwebexş di nav domenên magnetîkî de rêz dibin, bi gelemperî bi qasî 10 mîkrometre mezin in. Di nav her domenê de, spînên atomî bi hev re hatine rêzkirin, lê belê domenên cuda dibe ku arasteyên cûda nîşan bidin. Wekî encam, nimûneyek hesinî ya makroskopîk dê xwedî qadeke magnetîkî ya netî ya piçûk be.

Dema qadeke magnetîkî ya derve tê sepandin, domenên ku bi arasteya giştî ya qadê re hevaheng in, Berfireh dibin, lê domenên cîran ên ku bi awayekî cuda hatine arastekirin, qert dibin, bi vî awayî qada derve xurt dikin. Ev prensîp di amûran de tê bikaranîn ku ji bo sêwirana xebata xwe pêdivî bi kanalîzekirina qada magnetîk heye, di nav de transformatorên elektrîkê, serikên tomarkirina magnetîkî, û motorên elektrîkê. Hebûna nepakiyan, kêmasiyên torê, an sînorên genim û parçikan dikare van domênan di veavakirina wan a nû de "biçespîne", û bi vî awayî piştrast dike ku bandora magnetîkî piştî vekişandina qada derve jî dom dike, bi bandor Tiştê hesinî vediguherîne magnetek daîmî.

Hin pêkhateyên hesin, wekî ferrît, di nav de Mîneral magnetît — Formek krîstalî ya oksîda hesin (II,III) ya tevlihev Fe₃O₄ — tevgerên magnetîkî yên mîna hev nîşan didin, Her çend Mekanîzmaya bingehîn a Pûlika atomî, ferrîmagnetîzm, hinekî cuda be jî. Parçeyên magnetît ên Bi xwezayî magnetîzekirî, ku wekî lodestone têne zanîn, wekî kompasên navîgasyonê yên herî pêşîn xizmet kirin. Parçeyên magnetît bi berfirehî di medyayên tomarkirina magnetîkî de hatin bikaranîn, di nav de bîranînên Navikê, kasetên magnetîkî, dîskên floppy, û dîskên hişk, Heta ku di dawiyê de ji hêla alternatîfên li ser bingeha kobaltê ve hatin guhertin.

Îzotop

Hesin xwedî çar îzotopên stabîl e: ⁵⁴Fe (ku %5.845 ji hesinê xwezayî pêk tîne), ⁵⁶Fe (%91.754), ⁵⁷Fe (%2.119), û ⁵⁸Fe (%0.282). Zêdetir, bîst û çar îzotopên çêkirî hatine sentezkirin. Di nav van îzotopên stabîl de, tenê ⁵⁷Fe zivirînek nukleerî nîşan dide (−⁄§13^14§). Di teoriyê de, nûklîda ⁵⁴Fe dikare du caran girtina Elektronê pêk bîne da ku ⁵⁴Cr çêbike; Lê belê, ev Pêvajo bi ezmûnî nehatiye dîtin, û tenê Sînorek jêrîn ji bo nîv-jiyana wê, 4.4×10²⁰ sal, hatiye destnîşankirin.

⁶⁰Fe radyonûklîdek Qeliyaye temsîl dike ku bi nîv-jiyanek dirêj a 2.6 mîlyon salan tê diyar kirin. Dema ku li Dinyayê tune be jî, berhema wê ya dawî ya Xirabûnê neviya wê ye, nûklîda stabîl ⁶⁰Ni. Di dîrokê de, lêkolînên derbarê Kompozîsyona îzotopî ya hesin bi giranî li ser nûkleosenteza ⁶⁰Fe sekinîne, bi giranî bi lêkolînên meteorîtan û Pêvajoyên çêbûna Maddeya Xav. Di Dehsalên Paşerojê de, pêşketinên di spektrometriya girseyî de tespîtkirin û pîvandina rast a guherînên nazik, yên ku Bi xwezayî çêdibin di rêjeyên îzotopên hesin ên stabîl de hêsan kirine. Her çend piraniya vê lêkolînê ji civakên Zanista Dinya û gerstêrkan derkeve jî, sepanên wê her ku diçe berfirehtir dibin û digihîjin pergalên biyolojîk û pîşesaziyê.

Analîza qonaxên keviran asîman, bi taybetî di Semarkona û Chervony Kut de, têkiliyek di navbera giraniya ⁶⁰Ni, ku berhemek Xirabûn a ⁶⁰Fe ye, û belavbûna îzotopên hesin ên stabîl de eşkere kir. Vê têkiliyê piştrastiya xurt peyda kir ji bo hebûna ⁶⁰Fe di dema çêbûna Pergala Rojê de. Enerjîya ku ji Xirabûn a ⁶⁰Fe derket, ligel ya ji ²⁶Al, dibe ku helandina ji nû ve û cudabûna paşîn a asteroîdan nêzîkî 4.6 mîlyar sal berê hêsan kiribe. Herwiha, pîvan a ⁶⁰Ni ku di madeya derveyî Erdê de tê dîtin, dikare têgihiştinên zêdetir li ser koka Pergala Rojê û qonaxên pêşkeftina wê yên destpêkê peyda bike.

Îzotop a ⁵⁶Fe, ku forma herî berbelav a hesin e, ji bo zanyarên nukleerî eleqeyek girîng digire ji ber ku ew dawiya sereke ya nukleosentezê pêk tîne. ⁵⁶Ni, ku ji 14 perçeyên Alfa pêk tê, bi hêsanî ji navokên siviktir bi rêya pêvajoya Alfa di dema reaksiyonên nukleerî yên di nav Supernova de çêdibe, bi vî awayî dawiya zincîrên fusionê di stêrkên Lûtke Mezin de nîşan dide. Dema ku lêzêdekirina perçeyên Alfa yên din ji hêla teorîkî ve gengaz e, rêzika fusionê bi bandor li ⁵⁶Ni diqede. Ev çêdibe ji ber ku şert û mercên Lûtke yên di nav hundirê stêrkan de dibin sedem ku fotodîsîntegrasyon li ser pêvajoya Alfa li derdora ⁵⁶Ni serdest be. Pîvanên girîng ên ⁵⁶Ni ku di van stêrkan de têne hilberandin, ku nîv-jiyanek wan nêzîkî şeş rojan e, paşê bi rêya du emîsyonên pozîtronê yên li pey hev di nav ewr a gazê ya bermayiya Supernova de Xirabûn dibin. Ev pêvajo pêşî ⁵⁶Co ya radyoaktîf dide, ku paşê vediguhezîne ⁵⁶Fe ya stabîl. Wekî encam, hesin element a herî zêde ye ku di navikên Dêwê Sor de tê dîtin û metal a herî Berbelav e di Meteorê Hesinî û navikên metalî yên qelew ên gerstêrkan de, di nav de Dinya. Belavbûna wê di Gerdûn de jî girîng e dema ku bi metalên din ên stabîl ên bi giranîya atomî ya wekhev re were berhev kirin. Hesin di kozmosê de wekî element a şeşemîn a herî zêde tê rêzkirin û wekî element a refraktor a herî Berbelav tê nas kirin.

Dema ku senteza ⁶²Ni, ku xwediyê Enerjîyek girêdanê ya hinekî mezintir e ji ⁵⁶Fe, dikare ji hêla teorîkî ve qezencek Enerjî ya piçûk a zêde bide, şert û mercên stêrkan ji bo vê pêvajoyê ne guncaw in. Hilberîna Element di nav Supernova de bi giranî hesin li ser nîkelê tercîh dike. Herwiha, ⁵⁶Fe girseya her nukleonê kêmtir digire li gorî ⁶²Ni, ku ev ji ber rêjeya wê ya bilindtir a protonên siviktir e. Wekî encam, çêbûna elementên ji hesin girantir pêdivî bi bûyerek Supernova heye, ku tê de girtina bilez a notronan ji hêla navokên destpêkê yên ⁵⁶Fe ve tê de heye.

Di pêşeroja Dûr a Gerdûnê de, bi şertê ku Xirabûna Proton tune be, yekbûna sar a ku ji hêla tunelkirina Kuantum ve tê hêsankirin, tê texmîn kirin ku dibe sedema yekbûna navokên sivik Di nav madeya asayî de bo navokên ⁵⁶Fe. Dûv re, Pêvajoyên şikestinê û Emîsyona perçeyên Alfa dê bibin sedem ku navokên giran Xirabûn bibin hesin, Di encamê de hemî tiştên bi Girseya stêrkî veguherînin laşên sar, gogî ku bi tevahî ji hesin pêk tên.

Jêder û Hebûna di Xwezayê de

Kozmogenez

Belavbûna hesin di Gerstêrkên kevirî de, wekî Dinya, ji ber hilberîna wê ya girîng e Di dema yekbûna bêkontrol û teqîna paşîn a supernovayên Tîpa Ia de, ku paşê vî hesinî li seranserê Feza belav dikin.

Hesinê Metalîk

Hesinê metalîk an Xwecihî li ser Rûxara Dinyayê kêm caran tê dîtin ji ber meyla wê ya oksîdasyonê. Lêbelê, hem Navika hundirîn û Sîsika Derve ya Dinyayê, ku bi hev re %35ê Girseya giştî ya Gerstêrkê pêk tînin, tê texmîn kirin ku bi giranî ji aloyek hesinî pêk tên, dibe ku nîkel jî tê de hebe. Herikînên elektrîkê Di nav Sîsika Derve ya Şilayî de bi berfirehî wekî Jêder a qada manyetîk a Dinyayê têne hesibandin. Bi heman rengî, Gerstêrkên Bejayî yên din (Merkûr, Gelawêj, û Behram), digel Heyvê, tê bawer kirin ku Navikên wan ên metalîk bi giranî ji hesin pêk tên. Herwiha, asteroîdên Tîpa M herwiha tê fikirîn ku Qismen an bi giranî ji aloyek hesinê metalîk pêk tên.

Meteorê Hesinî, her çend kêm bin jî, Çavkaniya sereke ya xwezayî ya hesinê metalîk pêk tînin ku li ser Rûxara Dinyayê tê dîtin. Vedîtinên arkeolojîk berhemên hunerî dihewînin ku ji hesinê kevirê asîmanî yê sar-xebitî hatine çêkirin, berî pêşkeftina helandina hesin. Bi taybetî, hatiye belgekirin ku Înûîtên Grînlendayê hesin ji Kevirê Asîman ê Pozê Yorkê bikar anîne ji bo çêkirina amûran û alavên nêçîrê. Nêzîkî %5ê Kevirên Asîman mîneralên hesin-nîkel ên taybetî taenite (ku %35–80 hesin dihewîne) û kamacite (ku %90–95 hesin dihewîne) dihewînin. Herwiha, hesinê Xwecihî kêm caran Di nav bazaltan de çêdibe. Van bazaltan ji magmayan derdikevin ku bi kevirên rûniştî yên dewlemend bi karbonê re têkilî danîne, Pêvajoyek ku bi têra xwe fugacitya oksîjenê kêm dike da ku krîstalîzasyona hesin çalak bike. Ev Form wekî hesinê tellûrîk tê binavkirin û li cihên sînorkirî hatiye nasîn, di nav de Giraveya Disko li Grînlendaya Rojava, Yakutia li Rûsyayê, û Bühl li Almanyayê.

Mîneralên Kirasê Dinyayê

Ferropericlase (Mg,Fe)O, ku bişêvkeke hişk e û ji periclase (MgO) û wüstite (FeO) pêk tê, nêzîkî 20% ji qebareya kirasê jêrîn ê Erdê pêk tîne. Ev yek wê dike qonaxa mîneralî ya duyemîn a herî berbelav li wê herêmê, li dû silicate perovskite (Mg,Fe)SiO₃, û ew wekî mêvandarê sereke yê hesin di nav kirasê jêrîn de kar dike. Li binga herêma veguhêz a kirasê, reaksiyona γ-(Mg,Fe)7_{[SiO] ↔ (Mg,Fe)[SiO§1112§] + (Mg,Fe)O} veguhertina γ-olivine bo tevliheviyek ji silicate perovskite û ferropericlase hêsan dike. Ev qonaxa mîneralî ya taybet a kirasê jêrîn di wêjeya zanistî de pir caran wekî magnesiowüstite tê binavkirin. Silicate perovskite dikare heta 93% ji kirasê jêrîn pêk bîne. Cureya wê ya magnezyûm-hesinî, (Mg,Fe)SiO§15_16§, wekî mînerala herî zêde li ser Erdê tê nasîn, ku 38% ji qebareya giştî ya gerstêrkê pêk tîne.

Qalikê Erdê

Her çend hesin elementa herî zêde li ser Erdê be jî, piraniya wê di nav sîsika hundirîn û derve de kom bûye. Rêjeya hesinê heyî di qalikê Erdê de tenê nêzîkî 5% ji girseya wê ya giştî pêk tîne, ku wê dike tenê elementa çaremîn a herî zêde di vê tebeqeyê de, li dû oksîjen, sîlîsyûm û alumînyûmê.

Di nav qalikê Erdê de, piraniya hesin di pêkhateyan de bi elementên din re heye, gelek mîneralên hesinî çêdike. Kategoriyek girîng mîneralên oksîdê hesinî yên wekî hematite (Fe₂O₃), magnetite (FeO§6_{7§), û siderite (FeCO§8}9§) dihewîne, ku wekî kanzayên sereke yên hesin kar dikin. Wekî din, gelek kevirên agirîn mîneralên sulfîdî pyrrhotite û pentlandite dihewînin. Di dema pêvajoya hewayê de, hesin bi gelemperî ji depoyên sulfîdî di forma sulfatê de û ji depoyên sîlîkatî wekî bîkarbonat diherike. Dûv re, her du form jî oksîdasyonê di bişêvkên avî de derbas dikin û wekî oksîdê hesin(III) diqelişin, tewra di bin şert û mercên pH-ya hinekî alkalîn de jî.

Depoyên hesin ên girîng di formasyonên hesin ên xêzkirî de têne dîtin, ku cureyek kevir e û bi tebeqeyên tenik ên dubare yên oksîdên hesin têne diyar kirin, ku di nav tebeqeyên kevirî yên şêl û çert ên kêm-hesin de hatine bicihkirin. Van formasyonên hesin ên xêzkirî di dema serdemek jeolojîk de hatine razandin, ku ji nêzîkî 3,700 mîlyon sal berê heta 1,800 mîlyon sal berê dirêj dibe.

Oksîdên hesin(III) an oksîd-hîdroksîdên hesin ên bi hûrî hûrkirî, mîna okrê, ji serdemên pêşdîrokî ve wekî pîgmentên zer, sor û qehweyî hatine bikaranîn. Ev Pêkhat di heman demê de Reng didin kevir û axên cuda, di nav de pêkhateyên jeolojîk ên girîng ên mîna Painted Hills li Oregon û Buntsandstein ("kevirê qûmê yê rengîn," ku wekî British Bunter jî tê zanîn). Pêkhatên hesin ên Di nav materyalên wekî Eisensandstein (kevirê qûmê yê hesinî yê Jurassîk, mînak, ji Donzdorf li Almanya) û kevirê Bath li Keyaniya Yekbûyî, berpirsiyar in ji rengê zer ê ku di gelek avahî û peykerên dîrokî de tê dîtin. Rengê sor ê taybetmendî yê Rûxar a Marsî ji Regolît a dewlemend bi oksîdên hesin tê.

Her çend mîqdarên girîng ên hesin Niha di Mîneral a pîrît a sulfîdê hesin de (FeS₂) bin jî, derxistina wê dijwar e, û ji ber vê yekê ji aliyê aborî ve nayê bikaranîn. Bi rastî, pirbûna berbelav a hesin tê vê wateyê ku hilberîna pîşesazî bi gelemperî tenê wan kanzayên ku tê de rêjeyên pir zêde yên Element hene, dike armanc.

Li gorî rapora Panela Çavkanî ya Navneteweyî ya bi navê "Metal Stocks in Society", stoka gerdûnî ya hesin a serê her kesî ku Niha di bikaranîna civakî de ye digihîje 2,200 kg. Cudahiyek berbiçav Di navbera neteweyên pêşketîtir û yên kêmtir pêşketî de heye; yên pêşketîtir 7,000–14,000 kg serê her kesî hene, li gorî 2,000 kg serê her kesî di yên kêmtir pêşketî de.

Hesin di Okyanûsan de

Lêkolînên okyanografî rola girîng a hesin di hawîrdorên deryayî yên Kevnar de ronî kirine, ku hem bandor li biyota deryayî û hem jî li Avhewa a gerdûnî kiriye.

Kîmya û Pêkhatên Hesin

Hesin taybetmendiyên kîmyewî yên taybet ên metalên veguhêz nîşan dide, bi taybetî, kapasîteya wê ya çêkirina rewşên oksîdasyonê yên Guherbar, ku bi gelemperî bi yek yekîneyê ji hev cuda ne, û kîmyaya wê ya koordînasyonê û organometalîk a berfireh. Bi taybetî, vedîtina ferrosenê, Pêkhat a hesin, Di dema salên 1950an de bû sedema şoreşekê di kîmyaya organometalîk de. Ji ber belavbûna wê û beşdariya wê ya bingehîn di pêşketina teknolojîk a mirovahiyê de, hesin bi gelemperî wekî Element a prototîpîk Di nav bloka metalên veguhêz de tê hesibandin. Vesazkirina wê ya elektronîkî, [Ar]3d⁶4s², 26 elektronan dihewîne. Nêzîkbûna enerjîk ya elektronên 3d û 4s îyonîzasyona gelek elektronan hêsan dike.

Hesin bi giranî pêkhateyan di rewşên oksîdasyonê yên +2 (hesin(II), an "ferrous") û +3 (hesin(III), an "ferric") de çêdike. Rewşên oksîdasyonê yên bilindtir ên hesin jî têne dîtin, mînak bi ferrata potasyûmê ya mor (K₂FeO₄), ku hesin tê de di rewşa oksîdasyonê ya +6 de ye. Spektroskopiya enfarûj di 4 K de anyona [FeO₄]^–, ku hesin tê de di rewşa oksîdasyonê ya +7 de ye, ligel îzomerek hesin(V)-peroxo, piştî hev-kondensasyona atomên Fe yên bi lazer hatine ablasyonkirin bi tevliheviyek O_{8/Ar, eşkere kiriye. Hesin(IV) Gelek caran wekî navberek di gelek pêvajoyên oksîdasyonê yên biyokîmyayî de xizmet dike. Cûrbecûr pêkhateyên organohesin rewşên oksîdasyonê yên fermî yên wekî +1, 0, −1, an jî −2 nîşan didin. Spektroskopiya Mössbauer Gelek caran ji bo nirxandina rewşên oksîdasyonê û taybetmendiyên din ên girêdanê yên pêkhateyên hesin tê bikaranîn. Gelek pêkhateyên bi valensiya tevlihev, Di nav de magnetît û şîna Prûsyayê (Fe§1112§(Fe[CN]§13^14§)§1516§), navendên hesin(II) û hesin(III) herduyan jî dihewînin. Şîna Prûsyayê di dîrokê de wekî Pîgmenta şîn a taybetmendî di nexşeyên şîn de hatiye bikaranîn.}

Di nav metalên veguhêz de, hesin Bêhempa ye di nekarîna xwe ya bidestxistina rewşa oksîdasyonê ya komê ya +8 de, rewşek ku ji hêla hevalbendên wê yên girantir, rutenyûm û osmiyûm ve tê bidestxistin, Her çend rutenyûm wê bi zehmetiyek mezintir ji osmiyûmê bidest bixe. Dema ku rutenyûm di rewşên xwe yên oksîdasyonê yên jêrîn de kîmyaya kasyonîk a avî mîna hesin nîşan dide, osmiyûm ji rê derdikeve bi tercîhkirina rewşên oksîdasyonê yên bilindtir, pêkhateyên anyonîk çêdike. Di nav nîvê paşîn ê rêzeya veguhêz a 3d de, wekheviyên koma vertîkal Gelek caran ji hêla wekheviyên horîzontal ên hesin bi cîranên xwe yên Tabloya Periyodîk, kobalt û nîkel ve têne sîwan kirin. Van Elementan jî ferromagnetîzmê di Germahîya odeyê de nîşan didin û xwedî taybetmendiyên kîmyayî yên berawirdî ne. Wekî encam, hesin, kobalt, û nîkel carinan bi hev re wekî sêgoşeya hesin têne dabeş kirin.

Berevajî gelek metalên din, hesin bi Merkûr re amalgaman çênake. Wekî encam, Merkûr bi bazirganî di şûşeyên standardkirî yên 76-poundî (34 kg) de, ku ji hesin hatine çêkirin, tê veguhestin.

Hesin wekî Elementa herî reaktîf Di nav koma xwe de radiweste; ew di Forma hûrkirî de pîroforîk e û bi hêsanî di Asîdên hûrkirî de dihele, îyonên Fe²⁺ dide. Berovajî, ew li hember reaksiyonê bi asîda nîtrîk a konsantrekirî û asîdên din ên oksîdker berxwe dide Ji ber ku qatek oksîdê ya nepenî çêdibe, Her çend ev qat hîn jî dikare bi asîda hîdroklorîk re reaksiyonê bike. Hesinê paqij-bilind, ku wekî hesinê elektrolîtîk tê zanîn, ji ber qata xwe ya oksîdê ya parastinê li hember zengê berxwedêr tê hesibandin.

Pêkhateyên Dûalî

Oksîd û Sûlfîd

Hesin cûreyên cuda yên pêkhatên oksîd û hîdroksîdê çêdike; yên herî berbelav oksîda hesin(II,III) (Fe₃O₄) û oksîda hesin(III) (Fe₄O§67§) ne. Oksîda hesin(II) jî heye lê di germahiyên hawîrdorê de bêîstîqrar e. Tevî navlêkirina wan, ev pêkhat ne-stoykîometrîk in û pêkhatên guherbar nîşan didin. Ev oksîd wekî kanzayên sereke ji bo hilberîna hesin, bi taybetî di pêvajoyên firna bilind û firna bloomeriyê de, xizmet dikin. Herwiha, ew di senteza ferrîtan de têne bikar anîn, ku di hesabkeriyê de wekî medyaya depokirinê ya magnetîkî û wekî pîgment bi qîmet in. Sûlfîda herî naskirî pîrîta hesin (FeS§8_{9§) e, ku ji ber birqandina xwe ya zêrîn a metalîk bi gelemperî wekî zêrê ehmeqan tê binavkirin. Ev pêkhat ne cureyek hesin(IV) e, lê belê polîsûlfîdek hesin(II) e, ku ji îyonên Fe²⁺ û S²⁻
§1819§ pêk tê û di avahiyek klorîda sodyûmê ya şikestî de hatine rêzkirin.}

Halîd

Hem halîdên bînar ên ferroz û hem jî yên ferrîk bi berfirehî hatine taybetmendîkirin. Halîdên ferroz bi gelemperî bi reaksiyona hesinê metal bi asîda hîdrohalîk a guncaw re têne sentez kirin, û xwêyên hîdratkirî yên têkildar didin.

Fe + 2 HX → FeX₂ + H₂ (X = F, Cl, Br, I)

Hesin bi flor, klor û bromê re reaksiyonê dike da ku halîdên ferrîk ên têkildar hilberîne, ku klorîda ferrîk ya herî berbelav e.

2 Fe + 3 X₂ → 2 FeX₃ (X = F, Cl, Br)

Îyodîda ferrîk îstîsnayekê temsîl dike, ku bêîstîqrariya termodînamîkî nîşan dide, ku ji ber kapasîteya oksîdker a Fe³⁺ û xwezaya kêmker a bihêz a I⁻ ye.

2 I⁻ + 2 Fe³⁺ → I^{4 + 2 Fe2+ (E§89§ = +0.23 V)}

Her çend îyodîda ferrîk, ku hişkek reş e, di şert û mercên hawîrdorê de îstîqrarê nîne, senteza wê bi reaksiyona hesin pentakarbonîl bi îyod û karbon monoksîdê re pêkan e. Ev pêvajo di hebûna heksan û ronahiyê de di −20 °C de, di bin şert û mercên bi tevahî anoksîk û bêav de, çêdibe. Bi taybetî, tevlihevên ku di navbera îyodîda ferrîk û hin bazên nerm de çêdibin îstîqrarê nîşan didin.

Kîmyaya Bişêvkê

Potansiyelên kêmkirina standard ji bo çend îyonên hesin ên berbelav di bişêvkên avî yên asîdî de paşê têne pêşkêş kirin.

Anîyona ferrat(VI) ya tetrahedral a sor-mor wekî ajanek oksîdker a bihêz tevdigere, ku dikare amonyakê bike nîtrojen (N2) û avê bike oksîjen.

Anîyona ferrat(VI) ya tetrahedral a sor-mor ew qas ajanek oksîdker a bihêz e ku ew amonyakê dike nîtrojen (N₂) û avê dike oksîjen:

4 FeO²⁻
+ 34 H
§1718§O → 4 [Fe(H§2324§O)§25_26§]³⁺ + 20 OH⁻
+ 3 O§4142§

Tevliheva heksakvo ya mor-zer [Fe(H₂O)₆]³⁺ wekî asîdek tevdigere, ku di nirxên pH-ê yên ji 0-ê zêdetir de hîdrolîza tam dibe.

Dema pH li ser 0 zêde dibe, cureyên hîdrolîzekirî yên zer ên jorîn derketin holê; paşê, dema pH ji 2–3 derbas dibe, oksîda hesin(III) a hîdratî ya qehweyî-sor ji bişêvkê dihele. Tevî ku Fe3+ xwedî avahiyeke elektronê d5 ye, spektruma wê ya vegirtinê ji ya Mn2+ cuda ye, ku bandên d–d yên qels, bi spin-qedexe nîşan dide. Ev cudahî derdikeve holê ji ber ku Fe3+ barekî pozîtîf ê bilindtir hildigire û bêtir polarîzeker e, bi vî awayî enerjîya vegirtinên veguhastina barê lîgand-bo-metal kêm dike. Wekî encam, hemî kompleksên jorîn bi rengên xurt in, bi îstîsnaya yekane ya îyona heksakvo, ku spektruma wê dîsa jî ji hêla veguhastina barê di herêma nêzîk-ultraviyole de serdest e. Berovajî, îyona heksakvo ya hesin(II) a kesk-zer [Fe(H2O)6]2+ hîdrolîzekirina girîng nake. Zêdekirina anyonên karbonatê nabe sedema pêşveçûna dîoksîda karbonê; li şûna wê, karbonata hesin(II) a spî dihele. Di hebûna dîoksîda karbonê ya zêde de, ev bîkarbonata hinekî helandî çêdike, ku pêkhateyeke berbelav a ava binerdî ye. Lê belê, ev bîkarbonat di hewayê de zû oksîde dibe û oksîda hesin(III) çêdike, ku berpirsiyarê depoyên qehweyî yên ku di gelek çeman de têne dîtin e.

Dema pH li ser 0 bilind dibe, cureyên hîdrolîzekirî yên zer ên jorîn form dibin û dema ew li ser 2–3 bilind dibe, oksîda hesin(III) a hîdratî ya qehweyî-sor ji bişêvkê dihele. Her çend Fe³⁺ xwedî avahiyeke d⁵ ye, spektruma wê ya vegirtinê ne mîna ya Mn²⁺ ye bi bandên wê yên d–d yên qels, bi spin-qedexe, ji ber ku Fe³⁺ barekî pozîtîf ê bilindtir heye û bêtir polarîzeker e, enerjîya vegirtinên veguhastina barê lîgand-bo-metal kêm dike. Bi vî awayî, hemî kompleksên jorîn bi rengên pir xurt in, bi îstîsnaya yekane ya îyona heksakvo – û tewra ew jî spektrumek heye ku ji hêla veguhastina barê di herêma nêzîk-ultraviyole de serdest e. Li aliyê din, îyona heksakvo ya hesin(II) a kesk-zer [Fe(H^{9O)§1112§]2+} hîdrolîzekirina berbiçav nake. Dîoksîda karbonê derketin holê nabe dema anyonên karbonatê têne zêdekirin, ku li şûna wê dibe sedema ku karbonata hesin(II) a spî dihele. Di dîoksîda karbonê ya zêde de ev bîkarbonata hinekî helandî çêdike, ku bi berbelavî di ava binerdî de peyda dibe, lê ew di hewayê de zû oksîde dibe û oksîda hesin(III) çêdike ku berpirsiyarê depoyên qehweyî yên niha di hejmareke girîng a çeman de ye.

Pêkhateyên Koordînasyonê

Hesin kîmyayeke koordînasyon û organometalîk a berfireh nîşan dide, taybetmendiyek ku rasterast ji avahiya wê ya elektronîkî tê.

Gelek pêkhateyên hevrêziya hesin hatine tespîtkirin. Yek ji anîyonên şeş-hevrêzî yên nûner heksakloroferrat(III) e, [FeCl₆]³⁻, ku di xwêya tevlihev a bi navê tetrakîs(metîlamonyûm) heksakloroferrat(III) klorîd de niha ye. Tevlihevên ku çend lîgandên bîdentat dihewînin, gelek caran îzomerîzma geometrîkî nîşan didin. Bo nimûne, tevliheva trans-klorohîdrîdobîs(bîs-1,2-(dîfenîlfosfîno)etan)hesin(II) wekî pêşengek ji bo pêkhateyên ku beşa Fe(dppe)⁷ dihewînin tê bikaranîn. Îyona ferîoksalat, ku ji sê lîgandên oksalat pêk tê, kîralîteya helîkî nîşan dide. Ev kîralîte bi du geometrîyên ne-serhevhatî tê taybetmendîkirin: Λ (lambda) ji bo tewereya pêça çepgir û Δ (Delta) ji bo tewereya pêça rastgir, ku ev jî li gorî nomenklatura IUPAC e. Ferîoksalata potasyûmê di aktînomêtrîya kîmyewî de tê bikaranîn û, digel xwêya wê ya sodyûmê, fotokêmkirinê derbas dike ku di pêvajoyên wênekêşî yên kevneşopî de tê bikaranîn. Dîhîdrata oksalata hesin(II) xwedî avahîyek polîmerîk e, ku tê de îyonên oksalat ên hev-rûber di navbera navendên hesin de pirekê çêdikin, û ava krîstalîzasyonê jî cihên ku her oktahedronê digirin dagir dike, wekî ku paşê tê nîşandan.

Tevlihevên hesin(III) gelek dişibin yên krom(III), lê cudahiya sereke bûyîna meyla hesin(III) ji bo lîgandên donor ên O li ser lîgandên donor ên N ye. Kategoriya paşîn a van tevlihevan bi gelemperî li gorî tevlihevên hesin(II) bêîstîqrartir e û gelek caran di çareseriyên avî de diqete. Gelek tevlihevên Fe–O rengên geş nîşan didin û wekî encam di testên ji bo fenol an enolan de têne bikaranîn. Bo nimûne, testa klorîda ferîk, ku ji bo tespîtkirina hebûna fenolan tê bikaranîn, reaksiyona klorîda hesin(III) bi fenolekê re dihewîne da ku tevlihevek binefşî ya kûr çêbike.

3 ArOH + FeCl₃ → Fe(OAr)₃ + 3 HCl (Ar = arîl)

Di kategoriya kompleksên halîd û pseudohalîd de, kompleksên fluoro yên hesin(III) herî zêde îstîqrarê nîşan didin; bi taybetî, [FeF₅(H₂O)]²⁻ ya bêreng di hawîrdorên avî de îstîqrara herî zêde nîşan dide. Berovajî, kompleksên kloro îstîqrara kêm nîşan didin û bi tercîhî geometriya koordînasyonê ya tetrahedral digirin, mînak [FeCl^{6]−, dema ku [FeBr§1011§]− û [FeI§1415§]− bi hêsanî dibin hesin(II). Tiyosiyanat wekî reagenek analîtîk a berbelav ji bo tespîtkirina hesin(III) kar dike, ji ber ku ew kompleksa sor-xwînî ya taybetmendî [Fe(SCN)(H§18_19§O)§2021§]2+ çêdike. Mîna manganez(II), piraniya kompleksên hesin(III) bi spîna bilind in, bi îstîsnayên ku dema lîgandên di rêza spektrokîmyayî de bilind in, wekî sîyanîd, niha ne. Mînak, [Fe(CN)§24_{25§]3− kompleksek hesin(III) ya bi spîna nizm nîşan dide. Hesin spektrumek berfireh a rewşên spîna elektronîkî nîşan dide, ku hemî nirxên hejmara kuantumê ya spînê yên potansiyel ji bo elementek bloka-d dihewîne, ji 0 (dîamagnetîk) heya §29}30§⁄§31_{32§ (ku bi pênc elektronên necotkirî re têkildar e). Ev nirxa taybetî bi domdarî bi nîvê pîvana elektronên necotkirî re têkildar e. Kompleksên ku sifir heya du elektronên necotkirî hene wekî spîna nizm têne kategorîzekirin, dema ku yên bi çar an pênc elektronên necotkirî wekî spîna bilind têne dabeş kirin.}}

Kompleksên hesin(II) bi gelemperî li gorî kompleksên hesin(III) îstîqrara kêmtir nîşan didin; lê belê, hezkirina wan ji bo lîgandên O-donor kêmtir diyar e. Wekî encam, dema ku [Fe(NH₃)₆]²⁺ hebûnek naskirî ye, [Fe(NH₁₁)§1314§]³⁺ ne wusa ye. Ev kompleks meyl dikin ku oksîdasyonê bibin hesin(III), pêvajoyek ku dikare bi parastina pH-ya nizm û bikaranîna lîgandên taybetî were kêmkirin.

Pêkhateyên Organometalîk

Kîmyaya organohesin li ser lêkolîna pêkhateyên organometalîk ên hesin disekine, ku bi girêdanên kovalent di navbera atomên karbonê û atoma metal a navendî de têne taybetmendîkirin. Ev çîna pêkhateyan cihêreng e, ku kompleksên sîyanîd, kompleksên karbonîl, her weha avahiyên sandwîç û nîv-sandwîç dihewîne.

Şîna Prûsî, ku wekî "ferrîk ferrocyanîd" (Fe₄[Fe(CN)₆]) jî tê zanîn, kompleksek hesin-sîyanîd a dîrokî girîng û bi berfirehî naskirî ye, ku bi berfirehî wekî pîgment û di serîlêdanên cûrbecûr de tê bikar anîn. Çêbûna Şîna Prûsî wekî ceribandinek kîmyayî ya şil a hêsan kar dike ji bo cudakirina di navbera çareseriyên avî yên Fe²⁺ û Fe³⁺ de, ji ber reaksiyonên wan ên bi potasyûm ferrîsîyanîd û potasyûm ferrosîyanîd re.

Pentakarbonîlê hesin, Fe(CO)₅, mînakeke din a dîrokî ya pêkhateyeke organohesinî ye, ku bi atomeke hesinî ya bêalî tê nîşankirin, ku bi girêdana kovalentî bi atomên karbonê yên pênc molekulên karbon monoksîdê ve girêdayî ye. Ev pêkhat di senteza toza hesinê karbonîl de tê bikaranîn, ku alotropek pir reaktîf a hesinê metalîk e. Rizîna termal a pentakarbonîlê hesin, trîhesin dodekakarbonîl, Fe₃(CO)₁₂, dide, ku pêkhateyeke tevlihev e û komek navikî ya sê atomên hesinî dihewîne. Reagenê Collman, dîsodyûm tetrakarbonîlferrat, di kîmyaya organîk de reageneke hêja ye, ku bi hebûna hesin di rewşa oksîdasyonê ya −2 de tê naskirin. Dîmera dîkarbonîlê sîklopentadîenîlhesin, hesin di rewşa oksîdasyonê ya +1 ya neberbelav de dihewîne.

Pêşketineke bingehîn di vê qadê de di sala 1951-an de pêk hat, bi vedîtina serbixwe ya pêkhateya sandwîç a pir stabîl, ferrosen, Fe(C₅H₅), ji aliyê Pauson û Kealy ve, û di heman demê de ji aliyê Miller û hevalbendên wî ve. Avahiya wê ya molekulî ya nediyar tenê salek şûnda ji aliyê Woodward, Wilkinson, û Fischer ve hate zelalkirin. Ferrosen di nav vê çîna pêkhateyan de amûrek û modelek sereke dimîne.

Pêkhateyên organometalîk ên ku navendeke hesinî dihewînin, wekî katalîzor têne bikaranîn. Mînak, pêkhateya Knölker wekî katalîzora hîdrojenasyona veguhestinê ji bo ketonan kar dike.

Bikaranînên Pîşesazî

Di pîşesaziyê de, sulfata hesin(II) (FeSO₄·7H₂O) û klorîda hesin(III) (FeCl) pêkhateyên hesinî yên herî bi berfirehî têne hilberandin. Digel ku ya yekem çavkaniyeke pir bi destketî ya hesin(II) temsîl dike, ew li hember oksîdasyona hewayî li gorî xwêya Mohr ((NH§7_{8§)§910§Fe(SO§1112§)§1314§·6H§1516§O}) stabîlîteya kêmkirî nîşan dide. Pêkhateyên hesin(II) bi gelemperî dema ku bi hewayê re têne têkiliyê, oksîdasyonê derbas dikin û dibin pêkhateyên hesin(III).

Dîrok

Pêşketina Metalurjiya Hesin

Hesin di nav wan elementan de ye ku ji aliyê şaristaniyên kevnar ve bi awayekî bêguman hatiye naskirin. Manîpulasyon û şikilkirina wê bi hezaran salan pêk hatiye. Lêbelê, berhemên hesinî yên kevnar ji yên ku ji zêr an zîv hatine çêkirin bi awayekî berçav kêmtir berbelav in, bi giranî ji ber hesasiyeta hesin a li hember korozyonê. Teknolojiya metalurjîk a têkildar hêdî hêdî pêş ket, çend sedsalan xwest tewra piştî derketina helandinê jî, da ku hesin şûna bronzê bigire wekî materyalê bijarte ji bo amûr û çekan.

Hesinê Meteorîtîk

Morîkên ku ji hesinê meteorîtîk hatine çêkirin, û dîroka wan digihîje 3500 BZ an berî wê, li Gerzeh, Misir, ji aliyê G. A. Wainwright ve hatin dîtin. Van morîkan rêjeyek nîkelê ya 7.5% nîşan didin, ku nîşaneyeke taybetmendî ya jêdera meteorîtîk e, ji ber ku hesinê erdî bi gelemperî tenê qirêjiyên nîkelê yên bêqîmet dihewîne.

Hesinê meteorîk xwedî nirxek çandî ya girîng bû, ku ji ber eslê xwe yê ezmanî dihat hesibandin, û bi gelemperî di çêkirina çek û amûran de dihat bikaranîn. Mînakek berbiçav xencerek e ku ji gora Tutankhamun hatiye dîtin, ku ji hesinê meteorîk hatibû çêkirin û rêjeyên elementên hesin, kobalt û nîkel nîşan dida ku bi kevirê asîmanek herêmî re lihevhatî bû, ku dihat bawer kirin ji barana meteoran a kevnar derketiye holê. Piştrastiya arkeolojîk destnîşan dike ku Misriyan di navbera 3000 û 2500 BZ de berhemên hesin çêkirine.

Hesinê meteorîk bi nermbûn û nermbûna xwe ya têkildar tê nasîn, ku ew ji bo çakûçkirina sar guncan dike; lê belê, naveroka wê ya nîkel dikare di dema germkirinê de şikestinê çêbike.

Hesinê Çakûçkirî

Hilberîna hesin a destpêkê di dema Serdema Tunc a Navîn de dest pê kir, her çend çend sedsal derbas bûn berî ku hesin li şûna tunc bibe metalê serdest. Nimûneyên hesinê helandî yên ji Asmar, Mezopotamya, û Tall Chagar Bazaar li bakurê Sûriyê ji bo serdema di navbera 3000 û 2700 BZ de hatine dîrok kirin. Hîtîtî, yên ku li Anatolyaya bakur-navîn nêzîkî 1600 BZ împaratoriyek damezrandin, tê bawer kirin ku di nav yên yekem de bûn ku derxistina hesin ji madenên wê fêm kirin û girîngiyek civakî ya mezin dan wê. Çalakiyên helandina hesin a Hîtîtî di navbera 1500 û 1200 BZ de dest pê kirin, bi belavbûna teknolojiyê li seranserê Rojhilata Nêzîk piştî rûxîna împaratoriya wan di 1180 BZ de. Mîlada ku li dû vê serdemê tê, di dîrokê de wekî Serdema Hesin tê binavkirin.

Berhemên hesinê helandî li Hindistanê, ku ji 1800 heta 1200 BZ ne, û li Levantê, ji nêzîkî 1500 BZ, hatine dîtin, ku dibe ku eslê helandinê li Anatolya an Qefqasya nîşan bide. Îşaretên îdîakirî yên hesin di nav Veda yên Hindî de hatine vegotin da ku îdîayên bikaranîna hesin a pir zû li Hindistanê piştgirî bikin an jî ji bo destnîşankirina dîroka van nivîsan. Peyva Rigvedî ayas, ku tê wateya 'metal', di serî de sifir nîşan dide, lê hesin, ku wekî śyāma ayas (bi rastî 'sifirê reş') tê binavkirin, yekem car di Atharvaveda ya piştî Rigvedî de derdikeve holê.

Vedîtinên arkeolojîk destnîşan dikin ku helandina hesin li Zîmbabwe û başûrê rojhilatê Afrîkayê jixwe di sedsala heştemîn BZ de pêk hatiye. Teknolojiya hesinçêkirinê di dawiya sedsala 11an BZ de li Yewnanîstanê hate nasandin, û paşê bi lez li seranserê Ewropayê belav bû.

Belavbûna pratîkên hesinçêkirinê li seranserê Ewropaya Navîn û Rojava bi berfirehbûna Keltî ve girêdayî ye. Plinyê Kal bikaranîna berfireh a hesin di dema mîlada Romayê de tomar kir. Li herêma ku niha wekî Çîn tê nasîn, berhemên hesin nêzîkî di navbera 700 û 500 BZ de derdikevin holê, ku helandina hesin dibe ku bi rêya Asyaya Navîn hatibe nasandin. Piştrastiya arkeolojîk a herî kevn a xebitandina firna teqînê li Çînê ji sedsala 1an PZ ye, dema ku firnên kupola ji serdema Dewletên Şerker (403–221 BZ) ve dihatin bikaranîn. Her du teknolojiyên firna teqînê û kupola bi berfirehî di seranserê xanedanên Tang û Song de hatin bikaranîn.

Di dema Şoreşa Pîşesaziyê ya Brîtanî de, Henry Cort dest bi paqijkirina hesinê xav kir û ew veguherand hesinê çakûçkirî (ku wekî hesinê darik jî dihat zanîn) bi rêya pêkanîna rêbazên hilberînê yên nû. Di sala 1783an de, Cort ji bo Pêvajoya puddlingê, ku ji bo paqijkirina Maddeya Xav a hesin hatibû çêkirin, patentek bi dest xist. Ev Pêvajo paşê ji aliyê nûjenkerên din ve, bi taybetî Joseph Hall, hate pêşxistin.

Hesinê Avêtî

Hilberîna hesinê avêtî di Sedsal a 5an B.Z. de li Çînê derket holê, lê belê hebûna wê li Ewropayê heta serdema navîn kêm ma. Arkeologan berhemên herî Kevnar ên hesinê avêtî li wîlayeta Luhe ya îroyîn, Jiangsu, Çînê, dîtin. Li Çîna Kevnar, hesinê avêtî ji bo sepanên cihêreng dihat bikaranîn, di nav de şer, çandinî û avakirina mîmarî. Di dema Mîlad a navîn de li Ewropayê, rêbaz hatin pêşxistin da ku hesinê avêtî (ku di vê Çarçoveyê de wekî hesinê xav tê binavkirin) bi karanîna ocaxên paqijkirinê veguherînin hesinê çakûçkirî. Hemî van Pêvajoyên metalurjîk Qelema Reş wekî Çavkanîyek sotemeniyê hewce dikirin.

Ocaxên teqînê yên serdema navîn bi gelemperî Nêzîkî 10 ling (3.0 m) bilind bûn û ji kerpîçên agirparêz hatibûn çêkirin, digel ku hewaya bi zorê Gelek caran ji hêla pifpifokên destan ve dihat peyda kirin. Ocaxên teqînê yên îroyîn Bi awayekî girîng di Pûlikê de zêde bûne, bi ocaxên heta çardeh metreyan di qebareyê de, ku hilberîna rojane ya bi hezaran ton hesin gengaz dike. Tevî van pêşketinên di mezinahî û Derketinê de, prensîbên wan ên xebatê yên Bingehîn bi yên ku Di dema serdema navîn de hatine bikaranîn re bi giranî hevgirtî dimînin.

Di sala 1709an de, Abraham Darby I nûjenî kir bi damezrandina ocaxek teqînê ya bi kokê ji bo hilberîna hesinê avêtî, bi vî awayî Qelema Reş wekî sotemeniya sereke guhert, di heman demê de teknolojiya ocaxa teqînê parast. Ev pêşketin Bi awayekî girîng hebûna hesinê erzan zêde kir, bi giranî beşdarî destpêka Şoreşa Pîşesaziyê bû. Heta dawiya Sedsal a 18an, hesinê avêtî di sepanên taybetî de her ku çû cihê hesinê çakûçkirî girt ji ber lêçûna hilberîna wê ya kêmtir. Rola Bingehîn a naveroka karbonê di cûdakirina taybetmendiyên hesinê çakûçkirî, hesinê avêtî û pola de Heta Sedsal a 18an bi tevahî nehatibû fêm kirin.

Her ku hesin erzantir û zêdetir bû, pejirandina wê wekî materyalek Avahî ya sereke lez bû, nemaze piştî avakirina Pira Hesinî ya pêşeng di sala 1778an de. Ev Avahîya dîrokî wekî şahidiya beşdariya Bingehîn a hesin di Şoreşa Pîşesaziyê de dimîne. Paşê, hesin di binesaziyê de, di nav de rêyên trênê, keştiyên deryayî, avhewa, avahî, û silindirên motorên buharê, serîlêdanek berfireh dît. Rêyên hesinî, ku Gelek caran di zimanên cihêreng de wekî rêya hesinî têne binavkirin (mînak, Fransî chemin de fer, Almanî Eisenbahn, Tirkî demiryolu, Rûsî железная дорога, Çînî, Japonî û Koreyî 鐵道, Viyetnamî đường sắt), di avakirina nûjeniyê û pêşxistina têgehên pêşketinê de rolek Bingehîn lîstin.

Pola

Pola, ku bi naveroka xwe ya karbonê ya kêmtir ji hesinê xav lê zêdetir ji hesinê çakûçkirî tê nasîn, di Serdema Antîk de bi rêya pêvajoya bloomeriyê derket holê. Heta sala 1000 BZ, hesinkarên jêhatî yên li Luristanê, Persiya Rojava, berê jî pola bi Qelîteya bilind Hilberandin dikirin. Paşê, cûreyên pêşketîtir derketin holê, di nav de pola Wootz ji Hindistanê Nêzîkî 300 BZ û pola Şamê Nêzîkî sala 500 PZ. Lê belê, van rêbazên Hilberînê yên destpêkê pir taybetmendî bûn, û rê li ber girtin ku pola Heta salên 1850an nebe kelûpelek berbelav.

Sedsala 17an pêşketina teknîkên nû yên Hilberîna pola dît, wekî pêvajoya sementasyonê, ku tê de karbonîzekirina darên hesin hebû. Di dema Şoreşa Pîşesaziyê de, nûbûnên di Hilberîna hesinê darikî de hewcedariya Qelema Reş ji holê rakir, û ev pêşketin paşê ji bo Hilberîna pola hatin adaptekirin. Serkeftinek JGirîng di dawiya salên 1850an de çêbû dema Henry Bessemer pêvajoyek şoreşgerî ya çêkirina pola destnîşan kir ku tê de pifkirina hewayê di nav hesinê xav ê helandî de ji bo Hilberandina pola nerm hebû. Ev nûbûn lêçûnên Hilberîna pola bi awayekî berbiçav kêm kir, Wekî encam Hilberîna Girse ya hesinê çakûçkirî jî kêm kir.

Bingehên Kîmyaya Nûjen

Di sala 1774an de, Antoine Lavoisier ceribandin kirin ku Parastina Xwezayê ya Girse nîşan didin, gavek JGirîng bû di veguherandina kîmyayê de ji dîsîplînek kalîtatîf bo dîsîplînek kantîtatîf. Wî ev bi reaksiyonkirina buhara avê bi hesinê metalîk re di nav lûleyek hesinî ya germ de ji bo Hilberandina hîdrojenê bi dest xist.

Rola Sembolîk

Hesin di Mîtolojîyê de cihek JGirîng digire, wekî Metaforek dubare xizmet dike û di folklorê de bi berbiçav xuya dike. Mînak, helbestvanê Yewnanî Hesiod, di Kar û Roj (rêzên 109–201) de, serdemên mirovahiyê yên li pey hev bi girêdana wan bi metalan re, wekî zêr, zîv, bronz û hesin, diyar dike. Têgeha Serdema Hesin Gelek caran bi Roma Kevnar re tê girêdan, û Metamorphoses ya Ovid vê girêdanê bêtir ronî dike:

Fezîlet, di bêhêvîtiyê de, Dinya terikandin; û xerabûna mirovahiyê gerdûnî û temam dibe. Pola hişk paşê hat.

Girîngiya sembolîk a hesin bi rola wê di Kampanyaya Almanî ya 1813an de bêtir tê nimûne kirin. Di vê serdemê de, Frederick William III Xaça Hesinî ya yekem wekî xemilandinek leşkerî damezrand. Zêrên hesinî yên Berlînê Xala Serî ya xwe di Hilberînê de di navbera salên 1813 û 1815an de dît, hevdem bi banga malbata qraliyetê ya Prûsî ji bo welatiyan ku zêrên zêr û zîv bidin ji bo piştgiriya darayî ya leşkerî. Dirûşma Ich gab Gold für Eisen (Min zêr da ji bo hesin) paşê bû Tema dubare di hewldanên berhevkirina diravên şer ên paşîn de.

Hilberîna Hesinê Metalîk

Rêyên Laboratuvarê

Ji bo serlêdanên taybet ên ku paqijiya bilind dixwazin, hilberîna hesinê li ser pûlika laboratuvarê an kêmkirina oksîd an hîdroksîda wê ya paqij bi hîdrojenê, an jî rizîna termal a hesin pentakarbonîl di 250 °C de tê de heye da ku toza hesinê paqij Hilberandin. Teknîkek din elektrolîza klorîda ferroz li ser katoda hesin tê de ye.

Rêya Pîşesazî ya Sereke

Hilberîna pîşesazî ya hesin û polayê pêvajoyek du-qonaxî tê de heye. Di destpêkê de, maddeya xav a hesin di nav sobeya teqînê de bi kokê re kêm dibe, veqetandina metalê helandî ji nepakiyên girîng ên mîna mîneralên sîlîkat hêsan dike. Ev qonaxa destpêkê hesinê xav Hilberandin, aloyek ku bi naveroka xwe ya karbonê ya zêde tê nasîn. Dûv re, rêjeya karbonê di hesinê xav de bi oksîdasyonê kêm dibe, di encamê de Hilberîna hesinê çêkirî, polayê, an hesinê avêtî çêdibe. Elementên metalî yên din dikarin di dema vê dikê paşîn de bêne zêdekirin da ku polayên aloyî yên cûrbecûr Afirandin.

Pêvajoya Sobeya Teqînê

Sobeyên teqînê bi maddeya xav a hesin, bi gelemperî hematît Fe₂O₃ an magnetît Fe₇O§910§, digel kokê (komir ku ji bo rakirina pêkhateyên volatil tê pijandin) û ajanek herikandinê (an kevirê kilsînî an dolomît) têne barkirin. Hewayê pêş-germkirî, ku digihîje germahiya 900 °C û carinan bi oksîjenê dewlemendkirî, paşê di nav vê tevliheviyê de tê derzîkirin bi mîqdarên têr ku karbonê veguherîne karbon monoksît:

2 C + O₂ → 2 CO

Ev reaksiyona ekzotermîk germahiya hundurîn digihîne nêzîkî 2000 °C, dihêle ku karbon monoksît maddeya xav a hesin veguherîne hesinê metalîk:

Fe₂O₃ + 3 CO → 2 Fe + 3 CO

Di nav herêma jêrîn a germahiya bilind a sobeyê de, beşek ji hesin rasterast bi kokê re reaksiyonê dike:

2 Fe₂O₃ + 3 C → 4 Fe + 3 CO

Herikîn ji bo rakirina mîneralên sîlîkî yên ku di maddeya xav de hene xizmet dike, ku wekî din dê xebata sobeyê asteng bike. Germahiya bilind di nav sobeyê de rizîna karbonatan di oksîda kalsiyûmê de hêsan dike, ku dûv re bi sîlîkaya zêde re reaksiyonê dike da ku şelalek ku bi giranî ji sîlîkata kalsiyûmê CaSiO₃ an hilberên din pêk tê Hilberandin. Di germahiya xebatê ya sobeyê de, hem metalê helandî hem jî şelal di rewşek şilayî de ne. Van her du tebeqeyên şilayî yên ne-tevlihev li Baza sobeyê kom dibin, digel ku şelal tebeqeya jorîn çêdike, ku veqetandina hêsan gengaz dike. Ev şelal wekî materyalek avahîsaziyê ji bo rêyan an jî wekî guhertinek ji bo baştirkirina axên çandiniyê yên kêm-mîneral tê bikar anîn.

Wekî encam, çêkirina polayê wekî çavkaniyek pîşesazî ya girîng a belavbûnên CO₂ yên cîhanî berdewam dike.

Çêkirina Polayê

Hesinê xav, ku berhemek ji pêvajoya firna bilind e, bi gelemperî 4–5% karbon li gorî girseya xwe dihewîne, ligel mîqdarên kêm ên nepakiyan wekî sulfur, magnezyûm, fosfor û manganez. Ev rêjeya bilind a karbonê materyalê bi awayekî berawirdî qels û şikestok dike. Berevajî vê, kêmkirina rêjeya karbonê heta navbera 0.002–2.1% polayê çêdike, ku ev materyal dibe ku heta 1000 carî ji hesinê paqij hişktir be. Berhemên polayî yên cihêreng dikarin paşê bi rêbazên wekî xebata sar, gêrkirina germ, qelpandin û makînekirinê bêne çêkirin. Wekî din, rakirina nepakiyan ji hesinê xav dema ku 2–4% karbon tê parastin, dibe sedema hesinê avêtî, ku kargehên avêtinê ji bo çêkirina tiştên wekî sobeyan, lûleyan, radyatoran, stûnên ronahiyê û rêhesinan bikar tînin.

Piştî qelpandinê, berhemên polayî bi gelemperî ji gelek pêvajoyên germkirinê derbas dibin. Mînak, pêvajoya nermkirinê (annealing) tê de polayê heta germahiyên di navbera 700–800 °C de ji bo çend demjimêran tê germkirin, û paşê bi sarbûnek hêdî û kontrolkirî tê şopandin. Ev pêvajo nermbûn û xebatpêkirina polayê zêde dike.

Kêmkirina Rasterast a Hesin

Li ber çavan girtina fikarên jîngehê, rêbazên alternatîf ên pêvajoya hesin derketine holê. Kêmkirina rasterast a hesin, maddeya xav a hesin vediguherîne aglomeratek hesinî ku wekî "hesinê sponc" an "hesinê rasterast" tê zanîn, û ji bo çêkirina polayê ya paşîn guncaw e. Ev pêvajoya kêmkirina rasterast di bingeh de du reaksiyonên bingehîn dihewîne:

Gaza xwezayî ji oksîdasyona qismî derbas dibe, ku bi germî û katalîzorekê tê hêsankirin:

2 CH₄ + O → 2 CO + 4 H

Paşê, maddeya xav a hesin bi van gazan di nav de firnekê de tê pêvajoyêkirin, û hesinê sponc ê hişk çêdike:

Fe₂O₃ + CO + 2 H → 2 Fe + CO + 2 HO

Sîlîka bi lêzêdekirina fluksek kilsînî tê rakirin, li gorî rêbaza ku berê hatibû hûrgilîkirin.

Pêvajoya Termîtê

Pêxistina têkeleke ku ji toza alumînyûm û oksîda hesin pêk tê, dibe sedema hilberîna hesinê metalîk bi rêya reaksiyona termîtê:

Fe₂O₃ + 2 Al → 2 Fe + AlO§7_8§

Wekî din, hesinê xav dikare bê veguherandin bo polayê (ku heta nêzîkî 2% karbon dihewîne) an jî hesinê qelpandî (ku hesinê paqij ê bazirganî ye). Di dîrokê de û niha jî, pêvajoyên cihêreng ji bo vê veguherînê hatine bikaranîn, di nav de firnên paqijkirinê, firnên puddling, konvertorên Bessemer, firnên ocaxa vekirî, firnên oksîjena bingehîn, û firnên kevana elektrîkî. Armanca bingehîn di hemî van rêbazan de oksîdasyona hin an hemî karbonê ye, ligel nepakiyên din. Berovajî, tevlîkirina elementên metalîk ên din dikare bibe sedema çêbûna polayên aloyî.

Elektrolîza Oksîda Helandî

Elektrolîza Oksîda Helandî (EOH) pêvajoyek e ku elektrolîza oksîda hesinê helandî bi kar tîne da ku hesinê metalî hilberîne. Ev rêbaz niha di Laboratuvarê de tê lêkolîn kirin û wekî Teknîkeke pîşesazî ya hilberîna hesin tê pêşniyar kirin ku rasterast tu belavbûnên dîoksîta karbonê çênake. Pergala EOH katodek ji hesinê şilayî, anodek ku ji aloyek krom, alumînyûm û hesin hatiye çêkirin, û elektrolîtek ku ji oksîdên metalên helandî pêk tê û tê de Maddeya Xav a hesin tê helandin, dihewîne. Herrika Elektrîkê rewşa helandî ya elektrolîtê diparêze û kêmkirina oksîda hesin hêsan dike, di encamê de hesinê şilayî û Gaz a oksîjenê peyda dibe. Wekî encam, tenê belavbûnên dîoksîta karbonê yên ku bi vê pêvajoyê ve girêdayî ne, ji her Elektrîkê ku bi sotemeniya Fosîl hatiye hilberandin û ji bo germkirin û kêmkirina metal tê bikar anîn, derdikevin.

Bikaranîn

Wekî Materyalek Avahîsaziyê

Hesin li seranserê cîhanê metalê ku Bi berfirehî herî zêde tê bikar anîn e, ku zêdetirî 90% ji tevahiya hilberîna metalê ya cîhanê pêk tîne. Mesrefa wê ya kêm û Hêz a wê ya bilind pir caran wê dike materyalê bijarte ji bo serlêdanên ku Berxwedan a stresê an veguheztina Hêzê hewce dikin. Serlêdanên weha di nav de çêkirina makîneyan, amûrên makîneyan, rêyên trênê, otomobîlan, keştiyan, hesinên xurtkirina betonê, û çarçoveyên hilgirê barê avahiyan hene. Ji ber ku hesinê paqij bi awayekî nisbî nerm e, ew bi gelemperî bi elementên aloyî re tê tevlihev kirin da ku pola hilberîne.

Taybetmendiyên Mekanîkî

Taybetmendiyên mekanîkî yên hesin û aloyên wê ji bo serlêdanên wan ên avahîsaziyê Bi awayekî girîng girîng in. Ev taybetmendî dikarin bi rêbazên cihêreng bêne nirxandin, di nav de testên serhişkiyê yên Brinell, Rockwell, û Vickers.

Taybetmendiyên hesinê paqij pir caran ji bo kalîbrasyona pîvandinan an ji bo testên berawirdî têne bikar anîn. Lê belê, taybetmendiyên mekanîkî yên hesin Bi awayekî girîng ji hêla paqijiya nimûneyê ve têne bandor kirin. Mînak, krîstalên yekane yên hesinê paqij bi eşkere ji alumînyûmê nermtir in, û hesinê herî paqij ê ku di pîşesaziyê de tê hilberandin (99.99%) serhişkiyek di navbera 20 û 30 Brinell de nîşan dide. Hesinê pir paqij (99.9% heta 99.999%), ku wekî hesinê elektrolîtîk tê zanîn, bi rêya rafînekirina elektrolîtîk di pîşesaziyê de tê hilberandin.

Zêdebûna naveroka karbonê Bi awayekî girîng hem serhişkî û hem jî Hêz a kişandinê ya hesin zêde dike. Serhişkiyek herî zêde ya 65 R_c bi naveroka karbonê ya 0.6% tê bidestxistin, Her çend ev aloya taybetî Hêz a kişandinê ya kêm nîşan bide. Herwiha, ji ber nermbûna xwe ya xwerû, hesin Bi awayekî girîng ji bo pêvajoyê hêsantir e ji hevalên xwe yên giran, rutenyûm û osmiyûm.

Cûreyên Pola û Aloyan

Alfa-hesin (α-hesin) metalek nerm e ku tenê dikare rêjeyek piçûk a karbonê di nav xwe de bihelîne, bi taybetî jî ne zêdetirî 0.021% ji girseya xwe di germahiya 910 °C de. Berovajî, austenît (γ-hesin) bi heman rengî nerm û metalîk e, lê dikare rêjeyek karbonê ya bi awayekî girîng zêdetir bigire, heya 2.04% ji girseya xwe di germahiya 1146 °C de. Ev forma austenîtîk a hesin bi taybetî di hilberîna pola zengarnegir de tê bikaranîn, ku ji bo amûrên metbexê, alavên nexweşxaneyê, û kelûpelên xizmeta xwarinê tê bikaranîn.

Hesinê ku di bazirganiyê de peyda dibe li gorî paqijiya xwe û rêjeya pêkhatên lêzêdekirî tê dabeşkirin. Mînak, hesinê xav (pig iron) 3.5–4.5% karbon û mîqdarên guherbar ên qirêjkeran dihewîne, di nav de sulfur, sîlîkon, û fosfor. Ew ne wekî hilberek dawîn a bazirganî, lê wekî materyalek navîn di hilberîna hesinê avêtî û pola de kar dike. Kêmkirina qirêjkerên zirardar, wekî sulfur û fosfor, di hesinê xav de hesinê avêtî dide, ku bi gelemperî 2–4% karbon, 1–6% sîlîkon, û mîqdarên piçûk ên manganezê dihewîne. Hesinê xav xwedî germahiya helandinê ye ku di navbera 1420 û 1470 K de ye, ev rêje ji ya pêkhatên wê yên sereke kêmtir e, ji ber vê yekê ew hilbera destpêkê ye ku dema karbon û hesin bi hev re tên germkirin, dihele. Taybetmendiyên wê yên mekanîkî bi awayekî girîng guherbar in, li gorî forma taybetî ya karbonê ku di nav aloyê de digire.

Hesinên avêtî yên spî karbonê di forma sementîtê, an jî karbîda hesin (Fe₃C) de dihewînin. Ev pêkhatê hişk û şikestok bi giranî taybetmendiyên mekanîkî yên hesinên avêtî yên spî diyar dike, wan hişk dike lê li hember şokê hesas dike. Rûxara şikestî ya hesinê avêtî yê spî gelek rûyên hûr ên karbîda hesinê şikestî nîşan dide, materyalek pir zer, zîvî, û biriqandî ye, ku navê wê ji vir tê. Sarbûna hêdî ya têkeleke hesinî bi 0.8% karbonê li jêr 723 °C heya germahiya odeyê, tebeqeyên zelal û alternatîf ên sementît û α-hesinê çêdike, avahiyek nerm û nermik ku ji ber xuyabûna xwe ya taybetî wekî pearlît tê zanîn. Berovajî, sarbûna bilez pêşî li vê veqetandina qonaxê digire, di encamê de martensîta hişk û şikestok çêdibe. Pola dikare paşê bi germkirina ji nû ve heya germahiyek navîn were nermkirin, ku rêjeyên pearlît û martensîtê diguherîne. Ji bo rêjeyên karbonê yên li jêr 0.8%, hilbera dawîn têkeleke pearlît-αFe ye, lê ji bo rêjeyên karbonê yên li ser 0.8%, ew têkeleke pearlît-sementît e.

Hesinê gewr karbonê di forma pelikên grafîtê yên zelal û hûr de dihewîne, ku bi çêkirina xalên kombûna stresê ji ber keviyên xwe yên tûj, beşdarî şikestokiya materyalê dibin. Guhertoyek nûtir, hesinê nerm, bi mîqdarên şopî yên magnezyûmê tedawiyek taybetî dibîne da ku grafîtê veguherîne sferoîd an nodulan. Ev guhertin bi awayekî girîng kombûna stresê kêm dike û bi awayekî berbiçav hişkbûn û hêza materyalê zêde dike.

Hesinê çakûçkirî bi naveroka karbonê ya di bin 0.25% de û têkeliyên girîng ên şlakê tê nîşankirin, ku avahiyek fîbrî dide wê. Ev materyal li gorî polayê berxwedana korozyonê ya bilindtir nîşan dide. Lê belê, ew bi giranî ji hêla polayê nerm ve hatiye guhertin, ku, tevî hesasiyeta wê ya zêdetir li hember korozyonê, feydeyên lêçûnê û berfirehtir peyda dibe. Polayê karbonê bi gelemperî 2.0% karbon an kêmtir dihewîne, ligel mîqdarên piçûk ên manganez, sulfur, fosfor û sîlîkonê. Polayên aloyî astên karbonê yên cihêreng û hêmanên din ên metalî dihewînin, di nav de krom, vanadyûm, molîbden, nîkel û tungsten. Tevlîkirina van hêmanên aloyî lêçûnên hilberînê zêde dike, bi vî awayî serîlêdana wan bi giranî bi çarçoveyên taybetî ve sînordar dike. Polayê zengarnegir polayek aloyî ye ku bi berfirehî tê bikar anîn. Pêşketinên hemdem di metalurjiya hesinî de bûne sedema pêşkeftina rêzek berfireh a polayên mîkroaloyî, ku wekî polayên bi hêza bilind, aloyî-kêm (HSLA) jî têne zanîn. Van materyalan pêvekên piçûk dihewînin da ku hêzek awarte û gelek caran hişkiyek berbiçav bi encamên lêçûnê yên herî kêm bi dest bixin.

Aloyên ku ji pêkhateyên elementar ên paqijiya bilind pêk tên, wekî yên ku ji hesinê elektrolîtîk têne wergirtin, taybetmendiyên bi taybetî pêşkeftî nîşan didin, di nav de nermbûna çêtir, hêza kişandinê, hişkî, hêza westandinê, berxwedana germê, û berxwedana korozyonê.

Wêdetirî bikaranînên xwe yên kevneşopî, hesin di heman demê de wekî materyalek parastinê jî kar dike li hember radyasyona îyonîzekirinê. Tevî ku ji qelayê kêmtir tîr e, ku materyalek din a parastinê ya damezrandî ye, hesin bi awayekî girîng xwedî hêzek mekanîkî ya mezintir e.

Kêmasiyek sereke ya hesin û polayê hesasiyeta giran a hesinê paqij û piraniya aloyên wê ye ku heke bê parastin bimîne, zengar dike, barek aborî çêdike ku ji 1% ê aboriya cîhanî derbas dibe. Rêbazên cihêreng, di nav de şêwekarî, galvanîzasyon, pasîvasyon, pêçana plastîk, û şînkirin, ji bo parastina hesin ji korozyonê têne bikar anîn. Van teknîkan bi pêşîlêgirtina têkiliya bi av û oksîjenê re an jî bi pêkanîna parastina katodîk fonksiyon dikin. Mekanîzmaya elektrokîmyayî ya zengara hesin wiha pêk tê:

Katod: 3 O₂ + 6 H₂O + 12 e⁻ → 12 OH⁻

Anod: 4 Fe → 4 Fe²⁺ + 8 e⁻; 4 Fe²⁺ → 4 Fe³⁺ + 4 e⁻

Bi tevahî: 4 Fe + 3 O₂ + 6 H₂O → 4 Fe³⁺ + 12 OH⁻ → 4 Fe(OH) or 4 FeO(OH) + 4 H§10_11§O

Di hawîrdorên bajarî de, elektrolît bi gelemperî ji hesin(II) sulfat pêk tê, ku dema dîoksîta sulfurê ya atmosferê bi hesin re reaksiyonê dike çêdibe. Li herêmên peravê, perçeyên xwê yên atmosferê wekî elektrolît kar dikin.

Katalîzor û Reagent

Ji ber erzanî û xwezaya ne-bijehr a hesin, lêkolînek girîng li ser pêşxistina katalîzor û reagentên li ser bingeha hesin sekinî ye. Lê belê, hesin di pêvajoyên pîşesaziyê de kêmtir wekî katalîzor tê bikar anîn li gorî metalên bihatir. Di pergalên biyolojîk de, enzîmên ku hesin dihewînin li her derê ne.

Katalîzatorên hesinî bi kevneşopî di pêvajoya Haber–Bosch de ji bo senteza amonyakê û di pêvajoya Fischer–Tropsch de ji bo veguherandina karbon monoksîdê bo hîdrokarbonan têne bikaranîn, ku paşê wek sotemenî û rûnên lûbrîkant têne bikaranîn. Zêdetir, hesinê toz di jîngehek asîdî de di kêmkirina Béchamp de tê bikaranîn, veguherîna nîtrobenzolê bo anilînê hêsan dike.

Pêkhateyên Hesinî

Têkeliya oksîda hesin(III) û toza alumînyûmê dikare were vêxistin da ku reaksiyonek termîtê bide destpêkirin, ku di weldinga pêkhateyên hesinî yên mezin de, wek rêyên trênê, û di paqijkirina maddeya xav de tê bikaranîn. Herwiha, oksîda hesin(III) û oksîhîdroksîd wek pîgmentên sorî û okerî kar dikin.

Klorîda hesin(III) di sepanên cûrbecûr de tê bikaranîn, di nav de paqijkirina avê, tedawiya kanalîzasyonê, boyaxkirina tekstîlê, wekî ajanek rengînker di boyaxan de, lêzêdekek di xwarina ajalan de, û etchantek ji bo sifirê di dema çêkirina çerxên çapkirî de. Dema di alkolê de tê helandin, ew tînktûra hesinê çêdike, amadekariyek dermanî ye ku ji bo rawestandina xwînrijandinê di kenarîyan de tê bikaranîn.

Sûlfata hesin(II) wek pêşeng ji bo sentezkirina pêkhateyên din ên hesinî kar dike û herwiha ji bo kêmkirina kromata di çîmentoyê de tê bikaranîn. Zêdetir, ew ji bo xurtkirina xwarinê û di tedawiya anemîya kêmasiya hesin de tê bikaranîn. Sûlfata hesin(III) rûniştina perçeyên kanalîzasyonê yên hûr di ava tankê de hêsan dike. Klorîda hesin(II) wekî ajanek flokulantê kêmker kar dike, beşdarî çêbûna kompleksên hesinî û oksîdên hesinî yên magnetîkî dibe, û di senteza organîk de wekî ajanek kêmker tevdigere.

Nîtroprûsîda sodyûmê wekî vazodîlator kar dike û di Lîsteya Dermanên Bingehîn ên Rêxistina Tenduristiyê ya Cîhanê de cih digire.

Rolên Biyolojîk û Patolojîk

Hesin ji bo jiyanê elementek pêwîst e, komikên hesin-sulfur ên berbelav çêdike, wek yên ku di nîtrojenazê de têne dîtin, ku fîksasyona nîtrojenê ya biyolojîk katalîze dike. Herwiha, proteînên ku hesin tê de hene ji bo veguhestin, depokirin û bikaranîna oksîjenê JGirîng in, herwiha ji bo pêvajoyên veguhestina elektronan.

Di organîzmayên bilindtir de, mînakên berbiçav ên proteînên ku hesin tê de hene hemoglobîn, sîtokrom û katalaz in. Mirovek mezin a navîn bi gelemperî nêzîkî 0.005% ji giraniya laşê xwe wekî hesin digire, ku ev nêzîkî çar graman dike. Sê-çarê vê hesinê di hemoglobînê de cih digire, giraniyek ku bi domdarî tê parastin tevî mêhtina rojane ya tenê nêzîkî yek mîlîgramê, ji ber vezîvirandina bi bandor a laş a hemoglobînê ji bo naveroka wê ya hesin.

Zêdebûna mîkrobî dikare bi oksîdasyona hesin(II) an jî bi kêmkirina hesin(III) were hêsankirin.

Aliyên Biyokîmyayî

Organîzmayên aerobî di bidestxistina hesin de bi pirsgirêkek JGirîng re rû bi rû ne ji ber helandina kêm a hesinê ferîkî di pH-ya nêzî-neutral de. Wekî encam, van organîzmayan mekanîzmayên mêhtina hesin wekî kompleksan pêş xistine, carinan hesinê ferûs berî oksîdasyona wê ya ji nû ve bo hesinê ferîkî digirin nav xwe. Bi taybetî, bakteriyan ajanên veqetandinê yên pir bi bandor û xwedî girêdana bilind ên ku wekî sîderofor têne zanîn pêş xistine.

Piştî ku hesin di laşê mirovan de ji aliyê xaneyan ve tê vegirtin, depokirina wê bi awayekî rast tê rêkûpêkkirin. Pêkhateyek sereke ya vê rêkûpêkkirinê proteîna transferrîn e, ku îyonên hesin ên ji duodenûmê hatine vegirtin girê dide û wan bi riya herikîna xwînê digihîne xaneyên cihêreng. Transferrîn Fe³⁺ di nav jîngehek hevrêziya oktahedral a şêlandî de dorpêç dike, li wir ew bi yek Atom nîtrojen, sê Atom oksîjen, û anyonek karbonat a kelatker ve girêdayî ye ku bi bandor îyona Fe³⁺ digire. Berdewam a wê ya îstîqrarê ya pir bilind, vegirtina bi bandor a îyonên Fe³⁺ gengaz dike, tewra ji kompleksên pir îstîqrar jî. Di mêjiyê hestî de, hesinê bi transferrînê ve girêdayî ji Fe³⁺ bo Fe²⁺ tê kêmkirin û piştre wekî ferrîtîn tê depokirin da ku di dawiyê de di hemoglobînê de cih bigire.

Pêkhateyên hesin ên bîyoînorganîk ên ku Bi berfirehî hatine naskirin û lêkolînkirin, û Gelek caran wekî molekulên hesin ên biyolojîk têne binavkirin, proteînên hem in, mînakên wan hemoglobîn, myoglobîn û sîtokrom P450 ne. Van pêkhateyan di veguhastina Gazê, senteza Enzîmê û pêvajoyên veguhastina Elektronan de roleke girîng dilîzin. Metaloproteîn çînek proteînan pêk tînin ku bi hebûna kofaktorên îyonên metal têne diyar kirin; metaloproteînên hesinî ferrîtîn û rubredoksînê di nav xwe de digirin. Gelek Enzîmên ji bo jiyanê girîng, wekî katalaz, lîpoksîjenaz û IRE-BP, her weha hesin di nav xwe de digirin.

Hemoglobîn, proteînek oksîjen-hilgir ku di xaneyên xwînê yên sor de tê dîtin, Rengê wan ê taybet dide wan. Ew veguhastina oksîjenê bi riya arteran ji Pişikê bo masûlkeyan hêsan dike, li wir oksîjen piştre bo myoglobînê tê veguhestin ji bo Depokirinê Heta ku ji bo oksîdasyona metabolîk a glukozê û Nifşa Enerjiyê hewce be. Piştî oksîdasyona glukozê, hemoglobîn bi dîoksîta karbonê ya hilberandî ve girêdide, wê bi riya damaran (bi giranî wekî anyonên bîkarbonat) dîsa bo Pişikê vediguhezîne ji bo derxistinê. Di nav hemoglobînê de, hesin di yek ji çar komên hem de cih digire, ku xwedî şeş cihên hevrêziya potansiyel e. Çar ji van cihan ji aliyê Atomên nîtrojenê ve Di nav zengilek porfîrînê de têne dagirkirin, ya pêncemîn ji aliyê nîtrojenek îmîdazol ve ji bermahiyek hîstîdîn a zincîrek proteînê ya girêdayî, û ya şeşemîn ji bo girêdana oksîjenê ya vegerbar hatiye destnîşankirin. Di nebûna oksîjenê de (deoksîhemoglobînê çêdike), îyona Fe²⁺ ya li Navik a koma hem, ku Di nav hundirê proteînê yê hîdrofobî de cih digire, veavakirinek spin-bilind digire. Ev wê pir mezin dike ku Di nav zengila porfîrînê de cih bigire, ku Wekî encam di Şeweyek qubeyî de deforme dibe, îyona Fe²⁺ Nêzîkî 55 pîkometre Li ser wê bi cih dike. Di vê veavakirina taybet de, cihê hevrêziya şeşemîn, ku ji bo oksîjenê hatiye armanckirin, ji aliyê bermahiyek hîstîdîn a zêde ve tê astengkirin.

Girêdana Molekulek oksîjenê bi deoksîhemoglobînê re guhertinek konformasyonî dide destpêkirin, ku tê de bermayiyek hîstîdînê ya taybet Di destpêkê de dûr dikeve û paşê vedigere da ku bi oksîjena girêdayî re bendek hîdrojenê çêbike. Ev têkilî konfigurasyonek kêm-spin di îyona Fe²⁺ de çêdike, tîreya wê ya îyonî bi 20% kêm dike û bicihbûna wê Di nav zengila porfîrînê ya niha ya deştî de gengaz dike. Herwiha, ev Mekanîzmaya girêdana hîdrojenê dibe sedem ku Molekula oksîjenê xwar bibe, goşeyek girêdana Fe–O–O ya Nêzîkî 120° saz bike. Ev arasteya taybet JGirîng e ji bo pêşîgirtina li çêbûna pirên Fe–O–Fe an Fe–O₂–Fe, ku wekî din dê veguheztina Elektronan hêsan bike, bibe sedema oksîdasyona Fe²⁺ bo Fe³⁺, û hilweşîna paşîn a hemoglobînê. Van ji nû ve rêzkirinên Molekulî li seranserê Proteînê belav dibin, Şeweya binkeyên din ên hemoglobînê diguherînin û hezkirina wan a ji oksîjenê re zêde dikin. Wekî encam, dema deoksîhemoglobîn oksîjenê girêdide, hezkirina wê ya ji bo Molekulên oksîjenê yên din zêde dibe, û berevajî. Berevajî, miyoglobîn, ku tenê komek heme ya yekane heye, vê Bûyera girêdana hevkariyê nîşan nade. Ji ber vê yekê, dema hemoglobîn di zextên qismî yên bilind ên taybetmendiya Pişikan de gihîştina Nêzîk-têrbûnê bi oksîjenê re peyda dike, hezkirina wê ya ji oksîjenê re bi girîngî kêmtir dimîne ji ya miyoglobînê, ku bi bandor oksîjenê peyda dike tewra di bin zextên qismî yên kêmtir ên ku Di nav Vehûna Masûlkeyê de têne dîtin de. Bandora Bohr, ku ji Christian Bohr re tê veqetandin, bêtir zelal dike ku hezkirina hemoglobînê ya ji oksîjenê re di hebûna dîoksîta karbonê de kêm dibe.

Karbon monoksît û fosfor trîfluorîd bandorên xwe yên bijehr di mirovan de bi girêdana bi hemoglobînê re bi awayekî girîng zêdetir ji oksîjenê nîşan didin, bi vî awayî veguhastina oksîjenê li seranserê laş asteng dikin. Hemoglobîna ku bi karbon monoksîtê re tevlihev bûye, bi taybetî jê re karboksîhemoglobîn tê gotin. Dema ku ev mekanîzmaya girêdanê bi awayekî hindik beşdarî bijehrbûna sîyanîdê dibe, bandora sereke ya sîyanîdê destwerdana wê ya kûr bi proteîna veguhastina elektronan sîtokrom a re ye. Proteînên sîtokromê, yên ku komên hemê jî dihewînin, ji bo oksîdasyona metabolîk a glukozê ji hêla oksîjenê ve bingehîn in. Di nav van proteînan de, cîhê koordînasyona şeşemîn bi gelemperî ji hêla nîtrojena îmîdazolê an jî kîbrîta metîonînê ve tê dagirkirin, ku piraniya sîtokroman bi giranî li hember oksîjenê bêreaksiyon dihêle. Sîtokrom a, Lê belê, îstîsnayekê temsîl dike, ji ber ku ew rasterast oksîjenê girêdide û Wekî encam, pir hesas e ji jehrîbûna sîyanîdê re. Di nav van sîsteman de, veguhastina elektronan çêdibe dema ku navenda hesin rewşek kêm-spin diparêze û di navbera rewşên oksîdasyonê yên +2 û +3 de dizivire. Zêdebûna gav bi gav a potansiyela kêmkirinê di her gavekê de berdana gav bi gav a enerjiyê hêsan dike, ku paşê ji bo senteza adenozîn trîfosfatê tê bikar anîn. Sîtokrom a Herwiha bi cîhê wê li ser parzûna mîtokondrîal, têkiliya wê ya rasterast bi oksîjenê re, û kapasîteya wê ya veguhastina hem proton û hem jî elektronan tê cuda kirin, wekî ku li jêr tê diyar kirin:

4 Cytc²⁺ + O₂ + 8H⁺
_inside → 4 Cytc³⁺ + 2 H_{15O + 4H⁺
outside}

Dema ku proteînên hemê çînek sereke ya proteînên ku hesin dihewînin pêk tînin, proteînên hesin-kîbrît bi heman rengî girîng in, bi giranî di pêvajoyên veguhastina elektronan de beşdar dibin ku ji hêla hebûna aram a hesin di rewşên oksîdasyonê yên +2 û +3 de têne hêsan kirin. Van proteînan bi gelemperî yek, du, çar, an heşt atomên hesin dihewînin, ku her yek ji wan bi awayekî tetrahedrîkî ji hêla çar atomên kîbrîtê ve tê koordîne kirin. Ev geometriya tetrahedrîkî her tim dibe sedema navendên hesin ên bi spin-bilind. Rubredoksîn nimûneya herî hêsan a van pêkhateyan e, ku atomek hesin a yekane dihewîne ku ji hêla çar atomên kîbrîtê ve tê koordîne kirin, yên ku ji bermahiyên sîsteînê Di nav jîngeha wê ya peptîdê de têne wergirtin. Ferredoksîn kategoriyek din a girîng a proteînên hesin-kîbrîtê temsîl dikin, ku bi hebûna gelek atomên hesin têne taybetmendî kirin. Girîng e ku were zanîn ku transferrîn ji dabeşkirinên proteînên hemê û hesin-kîbrîtê cuda ye.

Midiyên Derya girêdana berbiçav bi kevirên okyanûsê re nîşan didin, kapasîteyek ku ji ber bikaranîna girêdanên organometalîk ên li ser bingeha hesin Di nav kutîkulên wan ên dewlemend bi proteîn de tê hesibandin. Lêkolînên ku kopiyên sentetîk bikar tînin nîşan dane ku tevhevkirina hesin Di nav van pêkhateyên avahîsaziyê de bi awayekî girîng taybetmendiyên wan ên mekanîkî zêde dike, modula elastîkî bi 770 qat, hêza kişandinê bi 58 qat, û hişkbûnê bi 92 qat zêde dike. Herwiha, berxwedana li hember zirara mayînde bi faktorek 76 hate zêdekirin.

Xwarin

Çavkaniyên Xwarinê

Tevî ku hesin li her derê Berbelav e, çavkaniyên xwarinê yên pir zêde goştê sor, îstrîde, fasûlî, goştê mirîşkan, masî, zebzeyên pelên kesk, şêlimok, tofu, û melasa reş di nav xwe de digirin. Herwiha, hin berhemên nan û genimên taştê pir caran bi hesin têne xurtkirin.

Pêvekên xwarinê pir caran hesin di Form-a hesin(II) fumarate de di nav xwe de digirin, Tevî ku hesin(II) sulfate alternatîfek aborîtir e ku xwedî bandoriya vegirtinê ya wekhev e. Hesinê elementar, ku wekî hesinê kêmkirî jî tê zanîn, bi Berbelavî li xwarinên xurtkirî yên wekî genimên taştê an ardê genimê dewlemendkirî tê zêdekirin, Tevî ku rêjeya vegirtina wê tenê yek-sêyem heya du-sêyem ya hesin sulfate ye. Hesin biyobelavbûna çêtirîn nîşan dide dema ku bi Asîd-ên amînî ve tê girêdan, Form-ek ku di pêvekên hesin ên Berbelav de jî tê bikaranîn. Glycine, ku Asîda amînî ya herî erzan e, bi giranî di hilberîna pêvekên hesin glycinate de tê bikaranîn.

Pêşniyarên Xwarinê

Di sala 2001-an de, Enstîtuya Dermanê ya DYA (IOM) Pêwîstiyên Navînî yên Texmînkirî (EARs) û Mîqdarên Xwarinê yên Pêşniyarkirî (RDAs) ji bo hesin nû kir. EAR-a Herrik ji bo jinên di navbera 14-18 salî de 7.9 mg/roj e, ku ji bo yên di navbera 19-50 salî de dibe 8.1 mg/roj, û piştî menopauzê dadikeve 5.0 mg/roj. Ji bo mêrên 19 salî û Li ser, EAR 6.0 mg/roj e. RDA ji bo jinên di navbera 15-18 salî de 15.0 mg/roj e, ji bo yên di navbera 19-50 salî de 18.0 mg/roj e, û piştî wê 8.0 mg/roj e. Mêrên 19 salî û mezintir xwedî RDA-ya 8.0 mg/roj in. RDAs li astên bilindtir ji EARs têne danîn da ku mirovên bi pêwîstiyên hesin ên bilindtir bicîh bikin. Di dema Ducanî-yê de, RDA 27 mg/roj e, û ji bo şîrdanê, ew 9 mg/roj e. Zarokên di navbera 1-3 salî de 7 mg/roj hewce dikin, yên di navbera 4-8 salî de 10 mg/roj hewce dikin, û zarokên di navbera 9-13 salî de 8 mg/roj hewce dikin. Di derbarê ewlehiyê de, IOM di heman demê de Astên Herî Zêde yên Destûrkirî (ULs) ji bo vîtamîn û mîneralan diyar dike dema ku Piştrast-a têr hebe; ji bo hesin, UL li 45 mg/roj tê danîn. Van nirxên kolektîf—EARs, RDAs, û ULs—wekî Daneyên Referansê yên Xwarinê têne binavkirin.

Desthilatdariya Ewlehiya Xwarinê ya Ewropî (EFSA) vê koma berfireh a rêwerzên xwarinê wekî Nirxên Referansê yên Xwarinê destnîşan dike, ku li şûna RDA-yê Daneyên Referansê yên Nifûsê (PRI) û li şûna EAR-ê Pêwîstiya Navînî bikar tîne. Pênaseyên ji bo Girtina Têr (AI) û Asta Herî Zêde ya Destûrkirî (UL) bi yên li Dewletên Yekbûyî re hevaheng in. Ji bo jinan, PRI ji bo temenên 15-17 salî 13 mg/roj e, ji bo jinên berî menopauzê yên 18 salî û Li ser 16 mg/roj e, û ji bo jinên piştî menopauzê 11 mg/roj e. Di dema Ducanî-yê û şîrdanê de, PRI 16 mg/roj e. Mêrên 15 salî û mezintir xwedî PRI-ya 11 mg/roj in. Ji bo zarokên di navbera 1 û 14 salî de, PRI gav bi gav ji 7 heya 11 mg/roj zêde dibe. Bi taybetî, PRI-yên EFSA bi gelemperî ji RDA-yên DYA-yê zêdetir in, bi Îstîsna-ya Ducanî-yê. EFSA, piştî ku heman Dane-yên ewlehiyê nirxand, ji bo hesin UL-ek saz nekir.

Zarokên ku şîrê çêlekê ji şûşeyê vedixwin dibe ku pêvekên hesin hewce bikin. Kesên ku pir caran Xwîn-ê didin, ji kêmbûna asta hesin re hesas in û bi Berbelavî têne şîret kirin ku girtina xwe ya hesin zêde bikin.

Ji bo armanca etîketkirina xwarin û pêvekên xwarinê yên DYA'yê, Pîvan a xurekê serê servîsekê wekî rêjeyek ji Nirxa Rojane (%NR) tê pêşkêşkirin. Ji bo hesin, 100% ji Nirxa Rojane li ser 18 mg hate danîn û Ji wê demê ve 27ê Gulanê 2016an di vê astê de maye.

Kêmasî

Kêmasiya hesin kêmasiya xurekî ya herî berbelav e li seranserê cîhanê. Dema ku windabûna hesin bi têra xwe bi girtina hesinê xwarinê ya bes nayê telafîkirin, rewşek kêmasiya hesin a veşartî derdikeve holê, ku heke neyê çareserkirin, dikare pêşve biçe bo anemîya kêmasiya hesin. Ev Merc bi hejmarek ne têr a xaneyên xwînê yên sor û astên hemoglobînê yên ne têr tê nîşankirin. Zarok, jinên berî menopauzê (yên di temenê zayînê de ne), û kesên bi parêzên nebaş bi taybetî ji vê Nexweşîyê re hesas in. Her çend piraniya bûyerên anemîya kêmasiya hesin sivik bin jî, rewşên nehatine dermankirin dikarin bibin sedema tevliheviyan wekî lêdana dil a bilez an nerêkûpêk, encamên nebaş ên Ducanî, û mezinbûna astengkirî di pitik û zarokan de.

Mejî Berxwedanî nîşan dide li hember kêmasiya hesin a tûj ji ber veguhastina hesin a sînorkirî di ser astenga xwîn-mejî re. Wekî encam, guherînên demkurt di rewşa hesin a sîstemîk de, ku bi astên ferrîtînê yên serumê têne destnîşankirin, bi duristî giraniya hesinê mejî Reng vedan nakin. Lê belê, tê texmînkirin ku kêmasiya hesin a xurekî ya demdirêj gav bi gav astên hesinê Mejî kêm dike. Di nav de Mejî, hesin ji bo veguhastina oksîjenê, senteza myelînê, Bêhnvedan a mîtokondrîyal bingehîn e, û wekî kofaktor ji bo sentez û Metabolîzma ya neurotransmîteran kar dike. Lêkolînên li ser ajalan ên li ser kêmasiya hesin a xurekî guherînên biyomolekuler tomar kirine ku dişibin yên ku di Nexweşî yên Parkinson û Huntington de hatine dîtin. Berovajî, berhevkirina hesin a bi temen re têkildar Di nav de Mejî jî di patogeneza Nexweşî ya Parkinson de hatiye tevlîkirin.

Zêdebûn

Laşê mirov vegirtina hesin bi tundî kontrol dike, ji ber ku mekanîzmayek fîzyolojîkî ya taybet ji bo derxistina wê tune. Wekî encam, windabûna hesin a rojane kêm e, bi giranî bi riya rijandina şaneyên epîtelî yên mukozal û çerm çêdibe; ji ber vê yekê, astên hesin ên sîstemî bi giranî bi rêkûpêkkirina vegirtinê têne rêvebirin. Anomaliyek genetîk, ku li herêma gena HLA-H li ser kromozom 6-an e, dikare rêkûpêkkirina vegirtina hesin di hin kesan de xera bike, di encamê de astên hepcidin bi awayekî patolojîk kêm dibin. Hepcidin rêkûpêkkerek JGirîng a memikan e ku ketina hesin di nav pergala gera xwînê de kontrol dike. Ji bo kesên bandorbûyî, vexwarina zêde ya hesin dikare bibe sedema rewşên zêdebûna hesin, ku di klînîkê de wekî hemochromatosis tê binavkirin. Beşek girîng a nifûsê xwedî meylek genetîk a nediyar a zêdebûna hesin e, gelek caran bêyî zanîna dîrokek malbatî ya nexweşiyê. Ji ber vê yekê, lêzêdekirina hesin bi gelemperî nayê pêşniyar kirin heya ku ji hêla bijîşkek ve piştî teşxîs a kêmasiya hesin neyê destnîşan kirin. Tê texmîn kirin ku hemochromatosis ji %0.3–0.8 ê hemî patholojiyên metabolîk ên ku di nifûsên Qefqasî de têne dîtin pêk tîne.

Zêdedozên hesin ên ku têne vexwarin dikarin bibin sedema zêdebûna giraniya hesinê ne-girêdayî di nav gera xwînê de. Astên bilind ên hesinê ferroz ê azad ê ku di xwînê de dizivire Têkilî danîn bi peroksîdan re, radîkalên azad ên pir reaktîf çêdikin ku dikarin zirarê bidin DNA, proteîn, lîpîd û pêkhateyên din ên şaneyê. Jehrîbûna hesin dema hesinê di nav şaneyê de ne-girêdayî be derdikeve holê, bi gelemperî dema ku giraniya hesin ji kapasîteya girêdanê ya transferrînê derbas dibe. Herwiha, zirara li şaneyên rêça dehandinê dikare şiyana wan a rêkûpêkkirina vegirtina hesin xera bike, bi vî awayî astên hesin ên sîstemî xirabtir dike. Hesin gelek caran zirarê dide şaneyên di lebatên wekî dil û kezeba reş de, dibe sedema encamên neyînî yên giran, di nav de koma, asîdoza metabolîk, şok, têkçûna kezebê, koagulopatî, zirara lebatan a kronîk, û mirin. Jehrîbûna hesin di mirovan de di dozên ku ji 20 mîlîgram serê kîlogramê girseya laş zêdetir in tê dîtin, digel ku 60 mîlîgram serê kîlogramê wekî sînorê kujer tê hesibandin. Vexwarina zêde ya hesin a qezaî, ku gelek caran ji ber ku zarokên biçûk hejmareke girîng ji tabletên ferroz sulfat ên formulasyona mezinan dixwin, sedemek toksîkolojîk a sereke ya mirinê di zarokên di bin şeş saliyê de ye. Rêjeya Xwarina Referansê (DRI) Asta Herî Zêde ya Vexwarina Toleransê (UL) li 45 mg/roj ji bo mezinan û 40 mg/roj ji bo zarokên di bin çardeh saliyê de destnîşan dike.

Rêveberiya klînîkî ya jehrîbûna hesin tevliheviyan pêşkêş dike, ku dibe ku rêveberiya deferoxamine, ajanek kelatker a taybetî ye ku ji bo girêdan û hêsankirina derxistina hesinê zêde ji organîzma hatî çêkirin, tê de hebe.

Metabolîzma Hesin a Mejî

Hesin di fonksiyona mejiyê mirovan de rolek girîng dilîze. Di nav mejî de, hevsengiya hesin bi tundî tê parastin, bi vî awayî bandorên kêmî û zêdebûna wê kêm dibin. Ger ev mekanîzmayên rêkûpêk ji ber kêmasiyên xwarinê, bi taybetî di dema ducaniyê û zaroktiyê de, xera bibin, dibe ku encamên tenduristiyê yên demdirêj çêbibin; Lê belê, sazkirina girêdanên sedemî yên rasterast dijwar e ji ber ku kêmasiyên xwarinê gelek caran bi pirsgirêkên tenduristiyê yên din re hevdem çêdibin. Digel ku hesinê zêde bi hin nexweşiyên neurodejeneratîf ve girêdayî ye, sedema bingehîn hîn jî nediyar e.

Hesin û Kanserogenez

Tevlêbûna hesin di parastina li dijî Penceşêrê de gelek caran wekî "şûrê du-devî" tê binavkirin ji ber beşdariya wê ya berbelav di pêvajoyên fîzyolojîk de. Nexweşên ku kemoterapî digirin gelek caran bi kêmasiya hesin û anemiyê re rû bi rû dimînin, ku ev yek pêdivî bi lêzêdekirina hesin a nav-venî dike da ku depoyên hesin dagirin. Berovajî, zêdebûna hesin, ku dibe ku ji ber vexwarina zêde ya goştê sor çêbibe, dikare belavbûna Tîmorê pêş bixe û hesasiyeta li hember pêşketina Penceşêrê zêde bike, bi taybetî kansera kolon û rektûmê.

Hesin di Ekosîstemên Deryayî de

Hesin di jîngehên deryayî de pêwîst e û gelek caran wekî xurekek sînordar ji bo hilberîna planktonîk kar dike. Wekî encam, kêmkirineke girîng di hebûna hesin de dikare rê li ber rêjeyên mezinbûna organîzmayên fîtoplanktonîk, di nav de diatom, bigire. Herwiha, mîkroorganîzmayên deryayî dikarin hesinê di jîngehên ku bi konsantrasyonên hesin ên bilind û şert û mercên hîpoksîk têne diyar kirin de oksîde bikin.

Hesin dikare bi rêya pergalên çemî yên cîran û depokirina atmosferîk a rasterast bikeve nav ekosîstemên deryayî. Piştî ketina wê ya deryayî, hesin li seranserê stûna avê belav dibe, ku ev yek ji hêla pêvajoyên tevlihevkirina okyanûsê û mekanîzmayên vezîvirandina asta hucreyî ve tê hêsankirin. Di nav herêmên Arktîkê de, Qeşa Deryayê bi awayekî girîng bandorê li veqetandin û belavbûna hesinê okyanûsê dike, ku dibe sedema kêmkirina wê di dema Qeşa Girtina Zivistanê de û dûv re serbestberdana wê di stûna avê de piştî helîna Havînê. Çerxa hesin veguherînên di navbera formên avî û perçeyî yên hesin de navbeynkariyê dike, bi vî awayî biyolojîkîbûna wê ji bo hilberînerên bingehîn diguherîne. Asta bilind a tîrêjên rojê û Enerjîya termal Rêjeya hesinê ku Niha di formên biyolojîkî de heye ji bo hilberînerên bingehîn zêde dike.

Depoyên Maddeya Xav a hesin ên girîng ên bi girîngiya aborî ev in:

• • Kana Carajás li eyaleta Pará, Brezîlya, wekî depoya hesin a herî mezin a cîhanê tê hesibandin.
  • El Mutún li Bolîvyayê, ku Nêzîkî 10% ji rezervên Maddeya Xav a hesin ên cîhanê yên bi hêsanî têne gihîştin dihewîne.
  • Hewza Hamersley depoya Maddeya Xav a hesin a herî mezin a Awistralyayê temsîl dike.
  • Kiirunavaara li Swêdê, ku yek ji rezervên Maddeya Xav a hesin ên herî berfireh ên Gerstêrkê dihewîne.
  • Rêzeya Hesin a Mesabi herêma sereke ya derxistina maddeya xav a hesin e di nav Dewletên Yekbûyî de.
• Sektora hilberîna hesin û pola.
• Çerxa bîyogeokîmyayî ya hesin.
• Nanopartîkulên li ser bingeha hesin.
• Nanopartîkulên aloyê hesin-platîn.
• Zibilkirina hesin a okyanûsî, rêbazek pêşniyarkirî ye ji bo teşwîqkirina zêdebûna fîtoplanktonan di hawîrdorên deryayî de.
• Bakterîyên ku dikarin hesin oksîde bikin.
• Berhevkirinek ji neteweyan ku li gorî qebareya hilberîna wan a hesin hatine dabeşkirin.
• Pelletîzasyon, pêvajoya pîşesazî ya ji bo çêkirina maddeya xav a hesin di pelletan de.
• Aloyên hesin ên li hember korozyonê berxwedêr.
• Pola, aloyek ji hesin û karbonê.

Çavkanî

Bîbliyografî

Ew Elementar e – Hesin.

• It's Elemental – Iron.
• Hesin, wekî ku ji hêla Tabloya Periyodîk a Vîdyoyan (Zanîngeha Nottinghamê) ve hatî pêşkêş kirin.
• Metalurjî ji bo Ne-Pisporan.
• Hesin, ku ji hêla J. B. Calvert ve hatiye nivîsandin.