عناصر تشکیل دهنده استنلس استیل شامل آهن، کربن، کروم، نیکل، مولیبدن، وانادیوم، و کبالت هستند. این عناصر به طور مستقیم بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی استنلس استیل تأثیر می گذارند. به عنوان مثال، افزودن کروم به استنلس استیل باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی می شود، در حالی که افزودن نیکل باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی و تغییرات دمایی می شود.

بنابراین، شناخت عناصر تشکیل دهنده استنلس استیل و تأثیر آنها بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن، برای تولید کنندگان و مصرف کنندگان استنلس استیل بسیار مهم است.

مواد سازنده استنلس استیل چیست ؟

ترکیبات استنلس استیل، با عناصر تشکیل دهنده خود، به دلیل دارا بودن خصوصیات سختی، مقاومت در برابر زنگ زدگی، مقاومت در برابر خوردگی، ضریب انعطافی بالا و قابلیت حمل بار بالا، به یکی از مهمترین فلزات صنعتی تبدیل شده‌اند. مطلب مواد تشکیل دهنده استیل سایت شهر استیل به طور کامل درباره شناخت دقیق ترکیبات استیل و خواص آن‌ها که از اهمیت بسیاری برخوردار است پرداخته است که بخشی از آن را در اینجا آورده‌ایم. ضمن آنکه آشنایی با ترکیبات استیل و استفاده از روش‌های پیشرفته تحلیلی در شناسایی ترکیبات استنلس استیل و تعیین خواص آن‌ها، بهبود کیفیت و عملکرد محصولات نهایی را به همراه دارد.

از جمله عناصر سازنده استیل میتوان موارد زیر را نام برد:

1. آهن

آهن عنصری شیمیایی با نماد Fe ، عدد اتمی ۲۶ و دارای خاصیت فلزی می‌باشد. این فلز واسطه که در گروه 8 و دوره 4 جدول تناوبی قرار دارد در بسیاری از واکنش‌های شیمیایی شرکت می‌کند و به عنوان یکی از مهم‌ترین عناصر در زمین شناخته شده است.

خواص فلز آهن چیست؟

حتما می خواهید بدانید چه خواصی آهن آن را به یکی از مواد ساختمانی و صنعتی بسیار باارزش تبدیل کرده است؟ مهمترین خواص فلز آهن عبارتند از:

• استحکام: آهن یکی از فلزات بسیار مقاوم است و می‌تواند فشارهای سنگین و انواع ضربه‌ها را تحمل کند.
• قابلیت ذوب و قابلیت پذیرش حرارت: آهن قابلیت ذوب شدن در دماهای بالا را دارد؛ قادر است حرارت را به خوبی جذب کند، به مدت زمان طولانی نگه داشته و در نهایت انتقال دهد.
• رسانایی برق و حرارت: فلز آهن یک رسانای قوی برای برق و حرارت است و به همین دلیل در ساختارهای الکترونیکی و صنایع حرارتی به طور گسترده استفاده می‌شود.
• قابلیت تشکیل دهی: آهن قابلیت تغییر شکل دارد که این ویژگی آن را برای فرآیندهای صنعتی و ساخت و سازهای مختلف بسیار محبوب کرده است.
• مقاومت در برابر خوردگی: هر چند فلز آهن با اندکی اکسیژن هوا به سرعت ترکیب می‌شود و زنگ می زند، اما با پوشش لایه‌هایی از فلزات دیگر مانند روکش روی یا روکش ضد زنگ، می توان مقاومت آن را در برابر خوردگی افزایش داد.
• قابلیت اتصال و اسکرو: آهن دارای قابلیت اتصال و اسکرو بوده و به راحتی با سایر مواد و قطعات متصل می شود.

2. فلز نیکل

نیکل عنصر Ni فلزی است که با عدد اتمی28 ، ظرفیت های 2 و 4 و ظاهری براق و نقره‌ای در طبیعت یافت می‌شود. جرم اتمی این فلز 58٫71 و دارای پنج ایزتوپ پایدار است. نیکل در گروه VII و در دوره چهارم جدول تناوبی قرار دارد.

مشخصات عنصر نیکل ( ni عنصر )

بعضی از ویژگی‌های عنصر نیکل عبارتند از:

• نام عنصر: نیکل (Nickel)
• عدد اتمی: 28
• جرم اتمی: 58.6934 گرم بر مول
• نماد شیمیایی: Ni
• گروه در جدول تناوبی: 10
• دوره در جدول تناوبی: 4
• فلز/غیرفلز: فلز
• رنگ: سفید-نقره‌ای با لمس زردکشیده
• خواص فیزیکی: دارای ذوبان و جوشاندن بالا، مقاومت بالا در برابر خوردگی و اکسیداسیون، قابل استحکام کاربردهای حرارت‌پذیر، مغناطش پذیر است.

• کاربردها: استفاده در صنعت فولادسازی، تولید باتری‌های قابل شارژ، سخت‌سازی آلات، تولید سکه و طلاقاب، تجهیزات الکترونیکی و هسته‌ای، تولید رنگ‌های پخش شده.
• وجود در طبیعت: نیکل به صورت ارزشمند در سنگ‌های معدنی مانند پنتلاندیت، پیرولوزیت، نیکلین و نیکل‌سولفید یافت می‌شود.

وزن اتمی نسبتاً بالای نیکل (58.69 g/mol) آن را به عنوان یک فلز سنگین تشخیص می دهد. این فلز دارای رنگ سفید نقره ای است و در حالت خالص خود بسیار سخت است. همچنین، نقطه ذوب نسبتاً بالای آن (1453 درجه سانتیگراد) باعث مقاومت آن در برابر حرارت شده است.

علاوه بر این، نیکل دارای خواص منحصر به فرد دیگری است که آن را در بسیاری از کاربردهای صنعتی قابل استفاده می کند. به عنوان مثال، نقش مهم نیکل در فعال‌سازی بسیاری از فرآیندهای شیمیایی و الکتروشیمیائی را نباید نادیده گرفت.

همچنین، نقش نقطه ذوب پائین (1453 درجه سانتیگراد) و خواص منحصر به فرد آلیاژ‌سازی با عناصر دیگر (مانند کروم)، باعث شده است که نیکل یک جزء حائز اهمیت در تولید آلیاژ‌های مختلف باشد.

خواص فلز نیکل چیست؟

مقدار عنصر ni نیکل در پوسته و هسته زمین فراوان است و در کنار آهن در شهاب سنگ ها نیز به وفور پیدا می شود. مقادیراندکی از فلز نیکل در حیوانات، آب دریا و گیاهان وجود دارد.

فلز نیکل ( عنصر ni ) به عنوان پنجمین عنصر از گروه عناصر آهن و کبالت می باشد و از نظر خواص مغناطیسی و واکنش های شیمیایی شبیه این دو فلز عمل می‌کند. سختی، چکشخواری، قابلیت انعطاف و هادی جریان الکتریسیته مهمترین خواص ترکیبات نیکل است.

3. کربن

کربن یک عنصر شیمیایی با نماد C و عدد اتمی 6 است. این عنصر غیرفلزی چهارمین عنصر فراوان در جهان بعد از هیدروژن، هلیوم و اکسیژن است. اساس همه اشکال حیات شناخته شده و جزء کلیدی مولکول‌های آلی مانند کربوهیدرات‌ها، لیپیدها، پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک، عنصر کربن است؛ بنابراین کربن برای حیات روی زمین ضروری است.

عنصر کربن دارای چندین آلوتروپ (دگر شکلی) از جمله الماس، گرافیت و کربن آمورف است. الماس سخت‌ترین ماده طبیعی در جهان با نقطه ذوب بسیار بالایی است، در حالی که گرافیت نرم بوده و الکتریسیته را به خوبی هدایت می‌کند.

کربن همچنین در جو به شکل دی اکسید کربن ( CO2) یافت می‌شود که یک گاز گلخانه‌ای است و در تغییرات آب و هوایی و جویی تاثیر مهمی دارد. ترکیبات کربن در بسیاری از فرآیندهای صنعتی مانند تولید استیل، پلاستیک و سوخت استفاده می‌شود.

ویژگی های عنصر کربن چیست ؟

ویژگی‌های عنصر کربن عبارت‌اند از:

• تعداد اتمی: عدد اتمی کربن 6 است، به این معنی که در هسته آن 6 پروتون و نوترون وجود دارد.
• جرم اتمی: جرم اتمی کربن حدوداً 12.01 واحد ماسه است.
• ساختار الکترونی: در ساختار الکترونی کربن، الکترون‌ها به تعداد 6 در لایه خارجی قرار دارند، به ترتیب 2 الکترون در لایه داخلی و 4 الکترون در لایه خارجی.
• توزیع الکترون‌ها: توزیع الکترون‌ها در لایه خارجی کربن به صورت 2-4 است، به این معنی که دو الکترون در زیرلایه s و چهار الکترون در زیرلایه p قرار دارد.
• خواص فیزیکی: کربن بسامد بالای پیدایش رابطات شبکه‌ای دارد و ماده بسامده است. همچنین، در دمای معمولی، کربن به صورت جامد و بسیار سخت است.
• خواص شیمیایی: کربن یک عنصر غیرفلزی است و از عناصر مهم در شیمی آلی است. این عنصر قابلیت تشکیل تعداد زیادی ترکیب را دارد و مهمترین ترکیبات آلکان‌ها، الکن‌ها، الکین‌ها و تعداد زیاد داروها و مواد شیمایای صنعت را تشکیل میدهد.
• اسیدپذیر: کربن به صورت عمده در تشکیل اسید های آمینه حضور دارد که نقش بسزایی در ساختار پروتئین ها و سایر بزرگ‌مولکول های زنده دارد.
• خواص الکتروشیمیای: کربن به خوبی با فلزات و یون های فلزی و نیز با یون های منفی (انجام رآکش) و با یون های مثبت (انجام اکسیداسیو) و با یکدیگر (انجام اکسیداسیو-رآکش) و با مولکول های آلی واکنش می‌دهد.

4. کروم

کروم به شکل سنگ معدن کرومیت از معادن استخراج می گردد. حرارت سنگ معدن کروم، با حضور آلومینیوم یا سیلیکون منجر به تولید عنصر کروم می شود. در حال حاضر حدود ۵۰ درصد کروم درسرتاسر دنیا در آفریقای جنوبی پیدا شده است. از دیگر کشورهای تولید کننده کروم می توان به هند، ترکیه و قزاقستان اشاره کرد. کروم به طور طبیعی از 3 ایزوتوپ پایدار و ۱۹ رادیو ایزوتوپ تشکیل شده و دارای دو حالت برانگیخته می باشد.

در حال حاضر فلز کروم به عنوان یکی از مهمترین عناصر تشکیل دهنده پوسته زمین شناخته شده است. البته فراوانی این عنصر در ترکیبات پوسته زمین نسبت به فلزاتی چون آهن کمتر است. همچنان با ما همراه باشید تا به پرسش فلز کروم چیست پاسخ کامل تری بدهیم.

ویژگی های عنصر کروم

از جمله ویژگی ها و خواص کروم به اختصار می‌توان موارد زیر را نام برد:

• عدد اتمی: 24
• وزن اتمی: 51.9961
• نماد شیمیایی: Cr
• گروه در جدول تناوبی: 6
• دوره در جدول تناوبی: 4
• مقدار برجسته الکترون‌ها: [Ar] 3d5 4s1
• حالت فیزیکی: جامد
• رنگ: نقره‌ای آبی
• نقطه ذوب: 1907 درجه سلسیوس
• نقطه جوش: 2671 درجه سلسیوس
• دانسیته: 7.19 g/cm³
• مقاومت الکتریکی: 12.9 μΩ·cm (در دمای اتاق)
• خواص مغناطیسی: پارامغناطیسی

ترکیبات کروم چیست؟

اگر می‌خواهیم بدانیم کروم چیست باید ترکیبات آن را نیز به خوبی بشناسیم. کروم دارای ترکیبات مختلفی است که موجب پیدایش خواص گوناگونی در این فلز از جمله مقاومت در برابر زنگ زدگی، نقطه ذوب بالا، سختی و غیره می شود.

ترکیبات کروم عبارتند از:

• دی کرومات پتاسیم: عامل اکسید کننده قوی، قابل استفاده برای تمیز کردن انواع ظروف آزمایشگاهی اکسید کرومیک یا اکسید
• کروم سبز Cr2O3: قابل استفاده در نقاشی لعابی و رنگ آمیزی شیشه
• زردین کروم PbCrO4: قابل استفاده برای نقاشان به عنوان نوعی رنگدانه زرد درخشان
• اسید کرومیک یا اسید دی کرومیک : در طبیعت موجود نیست اما آنیون های آن را می توان در ترکیبات مختلفی پیدا کرد.
• تری اکسید کروم CrO3 یا اسید بدون آب اسید کرومیک: فروش با نام تجاری اسید کرومیک

5. گوگرد

گوگرد یک عنصر غیرفلزی است و در پوسته زمین به وفور یافت شده و اشکال مختلفی (مانند سولفات و سولفید) دارد. گوگرد معمولاً به رنگ زرد است و بوی مشخصی دارد که اغلب شبیه تخم مرغ‌های فاسد شده توصیف می‌شود. به دلیل قابل اشتعال بودن، یکی از خواص آن در طول تاریخ، تولید باروت و کبریت بوده است. گوگرد یک عنصر ضروری برای همه موجودات زنده است؛ زیرا جزء بسیاری از مولکول‌های زیستی مهم از جمله اسیدهای آمینه مانند سیستئین و متیونین و همچنین ویتامین‌هایی مانند بیوتین و تیامین است.

گوگرد همچنین در مصارف صنعتی مختلفی از جمله تولید کود، رنگ، لاستیک و اسید سولفوریک که یکی از پرمصرف‌ترین مواد شیمیایی صنعتی در جهان است، استفاده می‌شود.

مشخصات عنصر گوگرد

بعضی از ویژگی‌های عنصر گوگرد عبارتند از:

• نام عنصر: گوگرد ( sulfur )
• عدد اتمی: 16
• جرم اتمی: ۳۲.۰۶ گرم بر مول
• نماد شیمیایی: s
• گروه در جدول تناوبی: 16
• دوره در جدول تناوبی: 3
• فلز/غیرفلز: نا فلز
• رنگ: گوگرد در حالت خام دارای رنگ زرد مایل به سبز است

گوگرد بوی خاص و شناخته شده‌ای دارد که معمولاً به عنوان بوی تخم‌مرغِ سپیده پس از سوخت و ساز استفاده می‌شود. این عنصر در دمای اتاق به صورت جامد و بلورین وجود دارد. اما با افزایش دما، گوگرد قابل ذوب شدن است و به صورت مایع تغییر حالت می‌دهد.

نکته مهم: خوردن گوگرد بسیار خطرناک است و منجر به آسیب‌های جدی می‌شود. گوگرد در صورت تماس با پوست، ممکن است باعث تحریک، التهاب و حساسیت شود. همچنین در صورت استنشاق بخارات گوگرد، ممکن است علائمی مانند سردرد، تهوع و تهوع را ایجاد کند.

سخن پایانی

در این مقاله درباره ترکیبات استنلس استیل و عناصر سازنده آن صحبت شد. ضمن آنکه ویژگی‌ها، خواص فیزیکی و شیمیایی هر یک از این عناصر به طور کامل توضیح داده شد. وجود این عناصر در ترکیبات استیل ویژگی هایی خاص و منحصربه فردی از جمله مقاومت در برابر خوردگی، زنگ زدگی و مقاومت در برابر تغییرات دمایی را سبب شده است. امیدواریم از مطالعه این مطلب لذت برده باشید.