लोहे के ऑक्सीडेटिव गुण। प्रकृति में लोहा। इन यौगिकों के रासायनिक गुण

लोहे और इसकी मिश्र धातुओं से बने पहले उत्पाद खुदाई के दौरान पाए गए थे और लगभग चौथी सहस्राब्दी ईसा पूर्व के हैं। यही है, यहां तक ​​​​कि प्राचीन मिस्र और सुमेरियों ने भी इस पदार्थ के उल्कापिंड जमा का इस्तेमाल गहने और घरेलू सामान, साथ ही हथियार बनाने के लिए किया था।

आज, विभिन्न प्रकार के लोहे के यौगिक, साथ ही शुद्ध धातु, सबसे आम और उपयोग किए जाने वाले पदार्थ हैं। कोई आश्चर्य नहीं कि 20वीं सदी को लोहा माना जाता था। आखिरकार, प्लास्टिक और संबंधित सामग्रियों के आगमन और व्यापक उपयोग से पहले, यह वह यौगिक था जो मनुष्यों के लिए निर्णायक महत्व रखता था। यह तत्व क्या है और यह किन पदार्थों का निर्माण करता है, हम इस लेख में विचार करेंगे।

रासायनिक तत्व लोहा

यदि हम परमाणु की संरचना पर विचार करते हैं, तो सबसे पहले हमें आवधिक प्रणाली में इसके स्थान का संकेत देना चाहिए।

1. क्रम संख्या - 26।
2. अवधि चौथी बड़ी है।
3. आठवां समूह, द्वितीयक उपसमूह।
4. परमाणु भार 55.847 है।
5. बाहरी इलेक्ट्रॉन शेल की संरचना को सूत्र 3d 6 4s 2 द्वारा निरूपित किया जाता है।
6. - फे।
7. नाम आयरन है, सूत्र में रीडिंग "फेरम" है।
8. प्रकृति में, द्रव्यमान संख्या 54, 56, 57, 58 के साथ विचाराधीन तत्व के चार स्थिर समस्थानिक हैं।

रासायनिक तत्व आयरन में भी लगभग 20 अलग-अलग समस्थानिक होते हैं जो स्थिर नहीं होते हैं। संभावित ऑक्सीकरण बताता है कि दिए गए परमाणु प्रदर्शित कर सकते हैं:

केवल तत्व ही महत्वपूर्ण नहीं है, बल्कि इसके विभिन्न यौगिक और मिश्र धातुएँ भी महत्वपूर्ण हैं।

भौतिक गुण

एक साधारण पदार्थ के रूप में, लोहे में स्पष्ट धात्विकता होती है। यही है, यह एक ग्रे टिंट के साथ एक चांदी-सफेद धातु है, जिसमें उच्च स्तर की लचीलापन और लचीलापन और उच्च पिघलने और क्वथनांक होता है। यदि हम विशेषताओं पर अधिक विस्तार से विचार करते हैं, तो:

• गलनांक - 1539 0 С;
• उबलना - 2862 0 सी;
• गतिविधि - औसत;
• अपवर्तकता - उच्च;
• स्पष्ट चुंबकीय गुण प्रदर्शित करता है।

परिस्थितियों और विभिन्न तापमानों के आधार पर, लोहे के कई रूपांतर होते हैं। उनके भौतिक गुण इस तथ्य से भिन्न होते हैं कि क्रिस्टल जालक भिन्न होते हैं।

सभी संशोधनों में क्रिस्टल लैटिस की विभिन्न प्रकार की संरचना होती है, और चुंबकीय गुणों में भी भिन्नता होती है।

रासायनिक गुण

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, साधारण पदार्थ लोहा मध्यम रासायनिक गतिविधि प्रदर्शित करता है। हालांकि, सूक्ष्म रूप से छितरी हुई अवस्था में, यह हवा में आत्म-प्रज्वलन करने में सक्षम है, और धातु स्वयं शुद्ध ऑक्सीजन में जल जाती है।

संक्षारण क्षमता अधिक है, इसलिए इस पदार्थ के मिश्र धातुओं को मिश्र धातु यौगिकों के साथ लेपित किया जाता है। आयरन इसके साथ बातचीत करने में सक्षम है:

• एसिड;
• ऑक्सीजन (हवा सहित);
• स्लेटी;
• हलोजन;
• गर्म होने पर - नाइट्रोजन, फास्फोरस, कार्बन और सिलिकॉन के साथ;
• कम सक्रिय धातुओं के लवण के साथ, उन्हें सरल पदार्थों में कम करना;
• तेज जल वाष्प के साथ;
• ऑक्सीकरण अवस्था +3 में लौह लवण के साथ।

यह स्पष्ट है कि, इस तरह की गतिविधि दिखाते हुए, धातु विभिन्न यौगिकों, विविध और गुणों में ध्रुवीय बनाने में सक्षम है। और ऐसा ही होता है। लोहा और इसके यौगिक बेहद विविध हैं और विज्ञान, प्रौद्योगिकी और औद्योगिक मानव गतिविधि की विभिन्न शाखाओं में उपयोग किए जाते हैं।

प्रकृति में वितरण

लोहे के प्राकृतिक यौगिक काफी सामान्य हैं, क्योंकि यह एल्युमीनियम के बाद हमारे ग्रह पर दूसरा सबसे आम तत्व है। इसी समय, अपने शुद्ध रूप में, उल्कापिंडों के हिस्से के रूप में धातु अत्यंत दुर्लभ है, जो अंतरिक्ष में इसके बड़े संचय को इंगित करता है। मुख्य द्रव्यमान अयस्कों, चट्टानों और खनिजों की संरचना में निहित है।

यदि हम प्रकृति में विचाराधीन तत्व के प्रतिशत की बात करें तो निम्नलिखित आंकड़े दिए जा सकते हैं।

1. स्थलीय ग्रहों के कोर - 90%।
2. पृथ्वी की पपड़ी में - 5%।
3. पृथ्वी के मेंटल में - 12%।
4. पृथ्वी के कोर में - 86%।
5. नदी के पानी में - 2 mg/l।
6. समुद्र और महासागर में - 0.02 mg / l।

सबसे आम लोहे के यौगिक निम्नलिखित खनिजों का निर्माण करते हैं:

• मैग्नेटाइट;
• लिमोनाइट या भूरा लौह अयस्क;
• विवियनाइट;
• पायरोटाइट;
• पायराइट;
• साइडराइट;
• मार्कासाइट;
• लेलिंगाइट;
• मिसपिकेल;
• मिलेंटराइट और अन्य।

यह अभी भी एक लंबी सूची है, क्योंकि उनमें से बहुत सारे हैं। इसके अलावा, मनुष्य द्वारा बनाई गई विभिन्न मिश्र धातुएं व्यापक हैं। ये भी लोहे के ऐसे यौगिक हैं, जिनके बिना लोगों के आधुनिक जीवन की कल्पना करना मुश्किल है। इनमें दो मुख्य प्रकार शामिल हैं:

• कच्चा लोहा;
• बनना।

कई निकल मिश्र धातुओं के लिए लोहा भी एक मूल्यवान अतिरिक्त है।

आयरन (द्वितीय) यौगिक

इनमें वे शामिल हैं जिनमें बनाने वाले तत्व का ऑक्सीकरण अवस्था +2 है। वे काफी असंख्य हैं, क्योंकि उनमें शामिल हैं:

• ऑक्साइड;
• हाइड्रोक्साइड;
• द्विआधारी यौगिक;
• जटिल लवण;
• जटिल यौगिक।

रासायनिक यौगिकों के सूत्र जिनमें लोहा ऑक्सीकरण की संकेतित डिग्री प्रदर्शित करता है, प्रत्येक वर्ग के लिए अलग-अलग होते हैं। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण और सामान्य पर विचार करें।

1. आयरन (द्वितीय) ऑक्साइड।काला पाउडर, पानी में अघुलनशील। कनेक्शन की प्रकृति बुनियादी है। यह जल्दी से ऑक्सीकरण करने में सक्षम है, हालांकि, इसे आसानी से एक साधारण पदार्थ में भी कम किया जा सकता है। यह अम्ल में घुलकर संगत लवण बनाता है। सूत्र - FeO.
2. आयरन (द्वितीय) हाइड्रॉक्साइड।यह एक सफेद अनाकार अवक्षेप है। क्षार (क्षार) के साथ लवण की प्रतिक्रिया से बनता है। यह कमजोर बुनियादी गुण दिखाता है, हवा में लोहे के यौगिकों +3 में जल्दी से ऑक्सीकरण करने में सक्षम है। सूत्र - Fe (OH) 2।
3. निर्दिष्ट ऑक्सीकरण अवस्था में एक तत्व के लवण।एक नियम के रूप में, उनके पास घोल का हल्का हरा रंग होता है, हवा में भी अच्छी तरह से ऑक्सीकरण होता है, लोहे के लवण को प्राप्त करना और बदलना 3. वे पानी में घुल जाते हैं। यौगिकों के उदाहरण: FeCL 2 , FeSO 4 , Fe(NO 3) 2 ।

   

   नामित पदार्थों में कई यौगिक व्यावहारिक महत्व के हैं। पहला, (द्वितीय)। यह एनीमिया वाले मानव शरीर के लिए आयनों का मुख्य आपूर्तिकर्ता है। जब किसी रोगी में इस तरह की बीमारी का निदान किया जाता है, तो उसे जटिल तैयारी निर्धारित की जाती है, जो प्रश्न में यौगिक पर आधारित होती है। इस तरह शरीर में आयरन की कमी को पूरा किया जाता है।

   दूसरे, यानी आयरन (II) सल्फेट, तांबे के साथ मिलकर फसलों में कृषि कीटों को नष्ट करने के लिए उपयोग किया जाता है। विधि एक दर्जन से अधिक वर्षों से अपनी प्रभावशीलता साबित कर रही है, इसलिए बागवानों और बागवानों द्वारा इसकी बहुत सराहना की जाती है।

   मोरा नमक

   यह एक यौगिक है जो लोहे और अमोनियम सल्फेट का क्रिस्टलीय हाइड्रेट है। इसका सूत्र FeSO 4 * (NH 4) 2 SO 4 * 6H 2 O के रूप में लिखा गया है। लोहे (II) यौगिकों में से एक, जिसका व्यापक रूप से व्यवहार में उपयोग किया गया है। मानव उपयोग के मुख्य क्षेत्र इस प्रकार हैं।

   1. Pharmaceutics।
   2. वैज्ञानिक अनुसंधान और प्रयोगशाला टाइट्रिमेट्रिक विश्लेषण (क्रोमियम, पोटेशियम परमैंगनेट, वैनेडियम की सामग्री निर्धारित करने के लिए)।
   3. दवा - रोगी के शरीर में लोहे की कमी के साथ भोजन में एक योजक के रूप में।
   4. लकड़ी के उत्पादों के संसेचन के लिए, चूंकि मोरा नमक क्षय प्रक्रियाओं से बचाता है।

   ऐसे अन्य क्षेत्र हैं जिनमें यह पदार्थ उपयोग पाता है। इसका नाम जर्मन रसायनज्ञ के सम्मान में मिला, जिन्होंने पहली बार प्रकट गुणों की खोज की थी।

   लोहे के ऑक्सीकरण अवस्था वाले पदार्थ (III)

   लोहे के यौगिकों के गुण, जिसमें यह +3 की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है, ऊपर चर्चा किए गए लोगों से कुछ अलग हैं। इस प्रकार, संबंधित ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड की प्रकृति अब बुनियादी नहीं है, लेकिन स्पष्ट उभयलिंगी है। हम मुख्य पदार्थों का विवरण देते हैं।

   
   

   दिए गए उदाहरणों में, व्यावहारिक दृष्टिकोण से, FeCL 3 * 6H 2 O, या आयरन (III) क्लोराइड हेक्साहाइड्रेट जैसे क्रिस्टलीय हाइड्रेट महत्वपूर्ण हैं। रक्तस्त्राव को रोकने और रक्ताल्पता वाले शरीर में लौह आयनों की पूर्ति करने के लिए इसका उपयोग औषधि के रूप में किया जाता है।

   पीने के पानी को शुद्ध करने के लिए आयरन (III) सल्फेट पेंटाहाइड्रेट का उपयोग किया जाता है, क्योंकि यह एक कौयगुलांट के रूप में व्यवहार करता है।

   आयरन (VI) यौगिक

   लोहे के रासायनिक यौगिकों के सूत्र, जहाँ यह +6 की एक विशेष ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है, निम्नानुसार लिखा जा सकता है:

   • के 2 फेओ 4;
   • ना 2 फेहे 4;
   • एमजीएफईओ 4 और अन्य।

   उन सभी का एक सामान्य नाम है - फेरेट्स - और समान गुण (मजबूत कम करने वाले एजेंट) हैं। वे कीटाणुरहित करने में भी सक्षम हैं और एक जीवाणुनाशक प्रभाव है। यह उन्हें औद्योगिक पैमाने पर पीने के पानी के उपचार के लिए उपयोग करने की अनुमति देता है।

   जटिल यौगिक

   विश्लेषणात्मक रसायन शास्त्र में विशेष पदार्थ बहुत महत्वपूर्ण हैं और न केवल। जो लवणों के जलीय विलयनों में बनते हैं। ये लोहे के जटिल यौगिक हैं। उनमें से सबसे लोकप्रिय और अच्छी तरह से अध्ययन इस प्रकार हैं।

   1. पोटैशियम हेक्सासायनोफेरेट (II) K4 .यौगिक का दूसरा नाम पीला रक्त नमक है। इसका उपयोग समाधान में लौह आयन Fe 3+ के गुणात्मक निर्धारण के लिए किया जाता है। एक्सपोज़र के परिणामस्वरूप, समाधान एक सुंदर उज्ज्वल नीला रंग प्राप्त करता है, क्योंकि एक और जटिल बनता है - प्रशिया नीला KFe 3+। प्राचीन काल से इसका उपयोग किया जाता रहा है
   2. पोटैशियम हेक्सासायनोफेरेट (III) K3 .दूसरा नाम लाल रक्त नमक है। यह लोहे के आयन Fe 2+ के निर्धारण के लिए गुणात्मक अभिकर्मक के रूप में प्रयोग किया जाता है। इसके फलस्वरूप एक नीला अवक्षेप बनता है, जिसे टर्नबुल ब्लू कहते हैं। कपड़े के लिए डाई के रूप में भी इस्तेमाल किया जाता है।

   

   कार्बनिक पदार्थ में लोहा

   लोहा और उसके यौगिक, जैसा कि हम पहले ही देख चुके हैं, मनुष्य के आर्थिक जीवन में बहुत व्यावहारिक महत्व रखते हैं। हालाँकि, इसके अलावा, शरीर में इसकी जैविक भूमिका इसके विपरीत कम महान नहीं है।

   एक बहुत ही महत्वपूर्ण प्रोटीन है, जिसमें यह तत्व शामिल है। यह हीमोग्लोबिन है। यह उसके लिए धन्यवाद है कि ऑक्सीजन का परिवहन किया जाता है और समान और समय पर गैस विनिमय किया जाता है। इसलिए, महत्वपूर्ण प्रक्रिया - श्वसन - में लोहे की भूमिका बहुत बड़ी है।

   

   कुल मिलाकर, मानव शरीर में लगभग 4 ग्राम आयरन होता है, जिसकी लगातार खपत किए गए भोजन के माध्यम से भरपाई की जानी चाहिए।

लोहा आवर्त सारणी के चौथे आवर्त का आठवाँ तत्व है। तालिका में इसकी संख्या (परमाणु भी कहा जाता है) 26 है, जो नाभिक में प्रोटॉन की संख्या और इलेक्ट्रॉन खोल में इलेक्ट्रॉनों से मेल खाती है। इसे इसके लैटिन समकक्ष के पहले दो अक्षरों - Fe (lat. Ferrum - "फेरम" की तरह पढ़ता है) द्वारा निर्दिष्ट किया गया है। पृथ्वी की पपड़ी में लोहा दूसरा सबसे आम तत्व है, प्रतिशत 4.65% है (सबसे आम एल्यूमीनियम, अल है)। अपने मूल रूप में, यह धातु काफी दुर्लभ है, अधिकतर इसे मिश्रित अयस्क से निकल के साथ खनन किया जाता है।

के साथ संपर्क में

इस यौगिक की प्रकृति क्या है? एक परमाणु के रूप में लोहे में एक धातु क्रिस्टल जाली होती है, जो इस तत्व और आणविक स्थिरता वाले यौगिकों की कठोरता सुनिश्चित करती है। यह इस संबंध में है कि यह धातु एक विशिष्ट ठोस शरीर है, उदाहरण के लिए पारा।

एक साधारण पदार्थ के रूप में लोहा- तत्वों के इस समूह के गुणों के साथ चांदी के रंग की धातु: आघातवर्धनीयता, धात्विक चमक और लचीलापन। इसके अलावा, लोहे की उच्च प्रतिक्रियाशीलता है। बाद की संपत्ति इस तथ्य से स्पष्ट होती है कि उच्च तापमान और उपयुक्त आर्द्रता की उपस्थिति में लोहा बहुत जल्दी खराब हो जाता है। शुद्ध ऑक्सीजन में, यह धातु अच्छी तरह से जलती है, और अगर इसे बहुत छोटे कणों में कुचल दिया जाए, तो वे न केवल जलेंगे, बल्कि स्वतः प्रज्वलित होंगे।

अक्सर हम लोहे को शुद्ध धातु नहीं कहते हैं, लेकिन इसकी मिश्र धातु जिसमें कार्बन © होता है, उदाहरण के लिए, स्टील (<2,14% C) и чугун (>2.14% सी)। महान औद्योगिक महत्व के भी मिश्र धातु हैं, जिसमें मिश्रधातु धातु (निकल, मैंगनीज, क्रोमियम और अन्य) मिलाई जाती हैं, जिसके कारण स्टील स्टेनलेस बन जाता है, यानी मिश्रधातु। इस प्रकार, इसके आधार पर, यह स्पष्ट हो जाता है कि इस धातु का व्यापक औद्योगिक अनुप्रयोग क्या है।

विशेषता फ़े

लोहे के रासायनिक गुण

आइए इस तत्व की विशेषताओं पर करीब से नज़र डालें।

एक साधारण पदार्थ के गुण

• उच्च आर्द्रता (संक्षारक प्रक्रिया) में हवा में ऑक्सीकरण:

4Fe + 3O2 + 6H2O \u003d 4Fe (OH) 3 - लोहा (III) हाइड्रॉक्साइड (हाइड्रॉक्साइड)

• मिश्रित ऑक्साइड के गठन के साथ ऑक्सीजन में लोहे के तार का दहन (इसमें +2 के ऑक्सीकरण राज्य और +3 के ऑक्सीकरण राज्य दोनों के साथ एक तत्व होता है):

3Fe+2O2 = Fe3O4 (लोहे का पैमाना)। 160 ⁰C तक गर्म होने पर प्रतिक्रिया संभव है।

• उच्च तापमान (600−700 ⁰C) पर पानी के साथ सहभागिता:

3Fe+4H2O = Fe3O4+4H2

• गैर-धातुओं के साथ प्रतिक्रियाएँ:

ए) हलोजन के साथ प्रतिक्रिया (महत्वपूर्ण! इस बातचीत के साथ, यह तत्व +3 के ऑक्सीकरण राज्य को प्राप्त करता है)

2Fe + 3Cl2 \u003d 2FeCl3 - फेरिक क्लोराइड

बी) सल्फर के साथ प्रतिक्रिया (महत्वपूर्ण! इस बातचीत में, तत्व में +2 का ऑक्सीकरण राज्य होता है)

आयरन (III) सल्फाइड - Fe2S3 एक अन्य प्रतिक्रिया के दौरान प्राप्त किया जा सकता है:

Fe2O3+ 3H2S=Fe2S3+3H2O

c) पाइराइट का निर्माण

Fe + 2S \u003d FeS2 - पाइराइट। इस यौगिक को बनाने वाले तत्वों के ऑक्सीकरण की डिग्री पर ध्यान दें: Fe (+2), S (-1)।

• Fe के दाईं ओर धातु गतिविधि की विद्युत रासायनिक श्रृंखला में धातु के लवण के साथ सहभागिता:

Fe + CuCl2 \u003d FeCl2 + Cu - आयरन (II) क्लोराइड

• तनु अम्लों के साथ सहभागिता (उदाहरण के लिए, हाइड्रोक्लोरिक और सल्फ्यूरिक):

Fe+HBr = FeBr2+H2

Fe+HCl = FeCl2+ H2

ध्यान दें कि ये प्रतिक्रियाएं +2 के ऑक्सीकरण राज्य के साथ लोहे का उत्पादन करती हैं।

• undiluted एसिड में, जो सबसे मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट हैं, गर्म होने पर ही प्रतिक्रिया संभव है; ठंडे एसिड में, धातु को निष्क्रिय किया जाता है:

Fe + H2SO4 (केंद्रित) = Fe2 (SO4) 3 + 3SO2 + 6H2O

Fe+6HNO3 = Fe(NO3)3+3NO2+3H2O

• केंद्रित क्षार के साथ बातचीत करने पर ही लोहे के उभयचर गुण प्रकट होते हैं:

Fe + 2KOH + 2H2O \u003d K2 + H2 - पोटेशियम टेट्राहाइड्रॉक्सीफेरेट (II) अवक्षेपित करता है।

ब्लास्ट फर्नेस में लोहा बनाने की प्रक्रिया

• सल्फाइड और कार्बोनेट अयस्कों का भूनना और बाद में अपघटन (धातु आक्साइड का अलगाव):

FeS2 -> Fe2O3 (O2, 850 ⁰C, -SO2)। सल्फ्यूरिक एसिड के औद्योगिक संश्लेषण में यह प्रतिक्रिया भी पहला कदम है।

FeCO3 -> Fe2O3 (O2, 550−600 ⁰C, -CO2)।

• जलता हुआ कोक (अधिक मात्रा में):

С (कोक) + O2 (वायु) -> CO2 (600−700 ⁰C)

CO2+С (कोक) —> 2CO (750−1000 ⁰C)

• कार्बन मोनोऑक्साइड युक्त ऑक्साइड युक्त अयस्क की प्राप्ति:

Fe2O3 —> Fe3O4 (CO, -CO2)

Fe3O4 —> FeO (CO, -CO2)

FeO —> Fe(CO, -CO2)

• लोहे का कार्बराइजेशन (6.7% तक) और कच्चा लोहा पिघलाना (t⁰मेल्टिंग - 1145 ⁰C)

Fe (ठोस) + C (कोक) -> कच्चा लोहा। प्रतिक्रिया तापमान 900−1200 ⁰C है।

कच्चा लोहा में सीमेंटाइट (Fe2C) और ग्रेफाइट हमेशा अनाज के रूप में मौजूद होते हैं।

Fe युक्त यौगिकों का लक्षण वर्णन

हम प्रत्येक कनेक्शन की विशेषताओं का अलग से अध्ययन करेंगे।

Fe3O4

मिश्रित या डबल आयरन ऑक्साइड, जिसमें +2 और +3 दोनों के ऑक्सीकरण अवस्था वाला तत्व होता है। Fe3O4 भी कहते हैं लौह ऑक्साइड. यह यौगिक उच्च तापमान के लिए प्रतिरोधी है। पानी, जल वाष्प के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। खनिज अम्लों द्वारा विघटित। उच्च तापमान पर हाइड्रोजन या लोहे से कम किया जा सकता है। जैसा कि आप उपरोक्त जानकारी से समझ सकते हैं, यह लोहे के औद्योगिक उत्पादन की प्रतिक्रिया श्रृंखला में एक मध्यवर्ती उत्पाद है।

खनिज आधारित पेंट, रंगीन सीमेंट और सिरेमिक उत्पादों के उत्पादन में प्रत्यक्ष रूप से आयरन ऑक्साइड का उपयोग किया जाता है। Fe3O4 स्टील को काला करने और धुंधला करने से प्राप्त होता है। लोहे को हवा में जलाने पर मिश्रित ऑक्साइड प्राप्त होता है (प्रतिक्रिया ऊपर दी गई है)। ऑक्साइड युक्त अयस्क मैग्नेटाइट है।

Fe2O3

आयरन (III) ऑक्साइड, तुच्छ नाम - हेमेटाइट, लाल-भूरे रंग का यौगिक। उच्च तापमान के लिए प्रतिरोधी। अपने शुद्ध रूप में, यह वायुमंडलीय ऑक्सीजन के साथ लोहे के ऑक्सीकरण के दौरान नहीं बनता है। पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, अवक्षेपित हाइड्रेट बनाता है। तनु क्षार और अम्ल के साथ खराब प्रतिक्रिया करता है। इसे अन्य धातुओं के आक्साइड के साथ मिश्रित किया जा सकता है, जिससे स्पिनल्स - डबल ऑक्साइड बनते हैं।

ब्लास्ट-फर्नेस विधि द्वारा पिग आयरन के औद्योगिक उत्पादन में कच्चे माल के रूप में लाल लौह अयस्क का उपयोग किया जाता है। यह प्रतिक्रिया को भी तेज करता है, अर्थात यह अमोनिया उद्योग में उत्प्रेरक है। इसका उपयोग आयरन ऑक्साइड के समान क्षेत्रों में किया जाता है। साथ ही, इसका उपयोग चुंबकीय टेप पर ध्वनि और चित्रों के वाहक के रूप में किया जाता था।

FeOH2

आयरन (द्वितीय) हाइड्रॉक्साइड, एक यौगिक जिसमें अम्लीय और बुनियादी दोनों गुण होते हैं, बाद वाला प्रबल होता है, अर्थात यह उभयधर्मी होता है। एक सफेद पदार्थ जो जल्दी से हवा में ऑक्सीकरण करता है, आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड में "भूरा हो जाता है"। तापमान के संपर्क में आने पर विघटित हो जाता है। यह एसिड और क्षार दोनों कमजोर समाधानों के साथ प्रतिक्रिया करता है। हम पानी में नहीं घुलेंगे। प्रतिक्रिया में, यह एक कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करता है। यह संक्षारण प्रतिक्रिया में एक मध्यवर्ती उत्पाद है।

Fe2+ ​​और Fe3+ आयनों ("गुणात्मक" प्रतिक्रियाओं) का पता लगाना

जलीय घोल में Fe2+ और Fe3+ आयनों की पहचान क्रमशः जटिल जटिल यौगिकों - K3, लाल रक्त नमक और K4, पीले रक्त नमक का उपयोग करके की जाती है। दोनों प्रतिक्रियाओं में, एक ही मात्रात्मक संरचना के साथ संतृप्त नीले रंग का अवक्षेप बनता है, लेकिन +2 और +3 की वैलेंस के साथ लोहे की एक अलग स्थिति बनती है। इस अवक्षेप को अक्सर प्रशियाई नीला या टर्नबुल नीला भी कहा जाता है।

अभिक्रिया आयनिक रूप में लिखी जाती है

Fe2++K++3-  K+1Fe+2

Fe3++K++4-  K+1Fe+3

Fe3+ का पता लगाने के लिए एक अच्छा अभिकर्मक थायोसायनेट आयन (NCS-) है

Fe3++ NCS- 3- - इन यौगिकों में एक चमकदार लाल ("खूनी") रंग होता है।

यह अभिकर्मक, उदाहरण के लिए, पोटेशियम थायोसाइनेट (सूत्र - केएनसीएस), आपको समाधानों में लोहे की एक नगण्य एकाग्रता भी निर्धारित करने की अनुमति देता है। इसलिए, नल के पानी की जांच करते समय वह यह निर्धारित करने में सक्षम होता है कि पाइपों में जंग लगी है या नहीं।

लोहे को प्रागैतिहासिक काल में जाना जाता था, लेकिन इसका व्यापक रूप से बहुत बाद में उपयोग किया गया था, क्योंकि यह मुक्त अवस्था में प्रकृति में अत्यंत दुर्लभ है, और अयस्कों से इसका उत्पादन तकनीकी विकास के एक निश्चित स्तर पर ही संभव हुआ। संभवतः, पहली बार, एक व्यक्ति उल्कापिंड आयरन से परिचित हुआ, जैसा कि प्राचीन लोगों की भाषाओं में इसके नामों से स्पष्ट है: प्राचीन मिस्र के "बेनी-पेट" का अर्थ "स्वर्गीय लोहा" है; प्राचीन ग्रीक सिडेरोस लैटिन सिडस (जीनस केस सिडेरिस) से जुड़ा है - एक तारा, एक खगोलीय पिंड। 14 वीं शताब्दी ईसा पूर्व के हित्ती ग्रंथों में। इ। लोहे का उल्लेख आकाश से गिरी धातु के रूप में किया गया है। रोमांस भाषाओं में, रोमनों द्वारा दिए गए नाम की जड़ को संरक्षित किया गया है (उदाहरण के लिए, फ्रेंच फेर, इटालियन फेरो)।

अयस्कों से लोहा प्राप्त करने की विधि का आविष्कार एशिया के पश्चिमी भाग में दूसरी सहस्राब्दी ईसा पूर्व में किया गया था। इ।; उसके बाद, बाबुल, मिस्र, यूनान में लोहे का उपयोग फैल गया; कांस्य युग का स्थान लौह युग ने ले लिया। होमर (इलियड के 23वें गीत में) बताता है कि एच्लीस ने डिस्कस थ्रोइंग प्रतियोगिता के विजेता को आयरन क्राई डिस्कस से सम्मानित किया। यूरोप और प्राचीन रूस में कई शताब्दियों तक पनीर बनाने की प्रक्रिया द्वारा लोहा प्राप्त किया जाता था। लोहे के अयस्क को चारकोल से गड्ढे में बनी भट्टी में कम किया जाता था; फर के साथ चूल्हे में हवा को पंप किया गया था, कटौती उत्पाद - क्रित्सु को हथौड़े के वार से स्लैग से अलग किया गया था और इससे विभिन्न उत्पाद बनाए गए थे। जैसे-जैसे उड़ाने के तरीकों में सुधार हुआ और चूल्हे की ऊँचाई बढ़ती गई, प्रक्रिया का तापमान बढ़ता गया और लोहे का हिस्सा कार्बराइज़्ड हो गया, यानी कच्चा लोहा प्राप्त किया गया; इस अपेक्षाकृत नाजुक उत्पाद को बेकार उत्पाद माना जाता था। इसलिए कच्चा लोहा "चुश्का", "पिग आयरन" - अंग्रेजी का नाम। कच्चा लोहा। बाद में यह देखा गया कि जब लौह अयस्क नहीं, बल्कि कच्चा लोहा चूल्हे में लोड किया जाता है, तो लो-कार्बन आयरन ब्लूम भी प्राप्त होता है, और इस तरह की दो-चरण की प्रक्रिया कच्चे-आटे की तुलना में अधिक लाभदायक निकली। 12वीं-13वीं सदी में चीखने-चिल्लाने का तरीका पहले से ही व्यापक था।

14 वीं शताब्दी में, कच्चा लोहा न केवल आगे की प्रक्रिया के लिए अर्ध-तैयार उत्पाद के रूप में, बल्कि विभिन्न उत्पादों की ढलाई के लिए सामग्री के रूप में भी गलाने लगा। एक शाफ़्ट भट्टी ("डोमनिट्सा") में चूल्हे का पुनर्निर्माण, और फिर एक ब्लास्ट फर्नेस में, उसी समय से शुरू होता है। 18वीं शताब्दी के मध्य में स्टील प्राप्त करने की क्रूसिबल प्रक्रिया का उपयोग यूरोप में किया जाने लगा, जिसे मध्य युग के शुरुआती दौर में सीरिया में जाना जाता था, लेकिन बाद में इसे भुला दिया गया। इस पद्धति के साथ, स्टील को अत्यधिक दुर्दम्य द्रव्यमान से छोटे जहाजों (क्रूसिबल) में धातु के आवेश को पिघलाकर प्राप्त किया गया था। 18वीं शताब्दी के अंतिम चतुर्थांश में, कच्चे लोहे को लोहे में परिवर्तित करने की पोखर प्रक्रिया एक उग्र परावर्तन भट्टी के चूल्हे पर विकसित होने लगी। 18वीं और 19वीं शताब्दी की औद्योगिक क्रांति, भाप के इंजन के आविष्कार, रेलवे, बड़े पुलों और भाप के बेड़े के निर्माण ने लोहे और इसकी मिश्र धातुओं की भारी मांग पैदा की। हालाँकि, लोहे के उत्पादन के सभी मौजूदा तरीके बाजार की जरूरतों को पूरा नहीं कर सके। स्टील का बड़े पैमाने पर उत्पादन केवल 19वीं शताब्दी के मध्य में शुरू हुआ, जब बेसेमर, थॉमस और खुली चूल्हा प्रक्रियाओं का विकास हुआ। 20वीं शताब्दी में, इलेक्ट्रिक स्टीलमेकिंग प्रक्रिया उत्पन्न हुई और व्यापक हो गई, जिससे उच्च गुणवत्ता वाले स्टील का निर्माण हुआ।

प्रकृति में लोहे का वितरण।लिथोस्फीयर में सामग्री के संदर्भ में (वजन से 4.65%), धातुओं में लोहा दूसरे स्थान पर है (एल्यूमीनियम पहले स्थान पर है)। यह लगभग 300 खनिजों (ऑक्साइड, सल्फाइड, सिलिकेट्स, कार्बोनेट्स, टाइटनेट्स, फॉस्फेट, आदि) का निर्माण करते हुए, पृथ्वी की पपड़ी में तेजी से पलायन करता है। आयरन मैग्मैटिक, हाइड्रोथर्मल और सुपरजेन प्रक्रियाओं में सक्रिय भाग लेता है, जो इसके विभिन्न प्रकार के निक्षेपों के निर्माण से जुड़े होते हैं। लोहा पृथ्वी की गहराई का एक धातु है, यह मैग्मा क्रिस्टलीकरण के शुरुआती चरणों में, अल्ट्राबेसिक (9.85%) और बुनियादी (8.56%) चट्टानों में जमा होता है (यह ग्रेनाइट में केवल 2.7% है)। जीवमंडल में, लोहा कई समुद्री और महाद्वीपीय अवसादों में जमा होता है, जिससे तलछटी अयस्कों का निर्माण होता है।

लोहे की भू-रसायन में एक महत्वपूर्ण भूमिका रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं द्वारा निभाई जाती है - 2-वैलेंट लोहे का 3-वैलेंट और इसके विपरीत संक्रमण। जीवमंडल में, कार्बनिक पदार्थ की उपस्थिति में, Fe 3+ Fe 2+ तक कम हो जाता है और आसानी से माइग्रेट हो जाता है, और जब यह वायुमंडलीय ऑक्सीजन का सामना करता है, तो Fe 2+ ऑक्सीकृत होता है, जिससे ट्राईवेलेंट आयरन हाइड्रॉक्साइड का संचय होता है। 3-वैलेंट आयरन के व्यापक यौगिक लाल, पीले, भूरे रंग के होते हैं। यह कई तलछटी चट्टानों का रंग और उनका नाम - "लाल रंग का गठन" (लाल और भूरे रंग की दोमट और मिट्टी, पीली रेत, आदि) निर्धारित करता है।

लोहे के भौतिक गुण।आधुनिक तकनीक में लोहे का महत्व न केवल प्रकृति में इसके व्यापक वितरण से, बल्कि बहुत मूल्यवान गुणों के संयोजन से भी निर्धारित होता है। यह प्लास्टिक है, आसानी से ठंडी और गर्म दोनों अवस्थाओं में जाली होती है, इसे लुढ़काया, मुहर लगाया और खींचा जा सकता है। कार्बन और अन्य तत्वों को भंग करने की क्षमता विभिन्न प्रकार के लौह मिश्र धातुओं को प्राप्त करने का आधार है।

लोहा दो क्रिस्टल जाली के रूप में मौजूद हो सकता है: α- और γ-बॉडी-सेंटर्ड क्यूबिक (बीसीसी) और फेस-सेंटर्ड क्यूबिक (एफसीसी)। 910 डिग्री सेल्सियस से नीचे, बीसीसी जाली के साथ α-Fe स्थिर है (a = 2.86645Å 20 डिग्री सेल्सियस पर)। 910 डिग्री सेल्सियस और 1400 डिग्री सेल्सियस के बीच, एफसीसी जाली के साथ γ-संशोधन स्थिर है (ए = 3.64Å)। 1400°C से ऊपर, δ-Fe bcc जाली (a = 2.94Å) फिर से बनती है, जो गलनांक (1539°C) तक स्थिर होती है। α-Fe 769 °C (क्यूरी पॉइंट) तक फेरोमैग्नेटिक है। संशोधन γ-Fe और δ-Fe पैरामैग्नेटिक हैं।

1868 में डीके चेरनोव द्वारा हीटिंग और कूलिंग के दौरान लोहे और स्टील के बहुरूपी परिवर्तनों की खोज की गई। कार्बन लोहे के साथ अंतरालीय ठोस विलयन बनाता है, जिसमें छोटे परमाणु त्रिज्या (0.77 Å) वाले C परमाणु धातु क्रिस्टल जाली के अंतराल पर स्थित होते हैं, जिसमें बड़े परमाणु (Fe परमाणु त्रिज्या 1.26 Å) होते हैं। γ-Fe में कार्बन के ठोस विलयन को ऑस्टेनाइट कहा जाता है, और α-Fe में इसे फेराइट कहा जाता है। γ-Fe में कार्बन के संतृप्त ठोस विलयन में 1130 °C पर द्रव्यमान द्वारा 2.0% C होता है; α-Fe 723 डिग्री सेल्सियस पर केवल 0.02-0.04% C और कमरे के तापमान पर 0.01% से कम घुलता है। इसलिए, जब ऑस्टेनाइट को बुझाया जाता है, तो मार्टेंसाइट बनता है - α-Fe में कार्बन का एक सुपरसैचुरेटेड ठोस घोल, जो बहुत कठोर और भंगुर होता है। तड़के के साथ शमन का संयोजन (आंतरिक तनाव को कम करने के लिए अपेक्षाकृत कम तापमान पर गर्म करना) स्टील को कठोरता और लचीलापन का आवश्यक संयोजन देना संभव बनाता है।

लोहे के भौतिक गुण इसकी शुद्धता पर निर्भर करते हैं। औद्योगिक लौह सामग्री में आयरन आमतौर पर कार्बन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, सल्फर और फास्फोरस की अशुद्धियों के साथ होता है। बहुत कम सांद्रता पर भी, ये अशुद्धियाँ धातु के गुणों को बहुत बदल देती हैं। तो, सल्फर तथाकथित लाल भंगुरता, फास्फोरस (यहां तक ​​​​कि 10 -2% पी) - ठंड भंगुरता का कारण बनता है; कार्बन और नाइट्रोजन लोच को कम करते हैं, और हाइड्रोजन लोहे की भंगुरता (तथाकथित हाइड्रोजन भंगुरता) को बढ़ाता है। अशुद्धियों की सामग्री को 10 -7 - 10 -9% तक कम करने से धातु के गुणों में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है, विशेष रूप से लचीलापन में वृद्धि के लिए।

लोहे के भौतिक गुण निम्नलिखित हैं, जो मुख्य रूप से द्रव्यमान द्वारा 0.01% से कम की कुल अशुद्धता सामग्री वाली धातु को संदर्भित करता है:

परमाणु त्रिज्या 1.26Å

आयनिक त्रिज्या Fe 2+ 0.80Å, Fe 3+ 0.67Å

घनत्व (20 डिग्री सेल्सियस) 7.874 ग्राम/सेमी3

टी गठरी लगभग 3200 डिग्री सेल्सियस

रैखिक विस्तार का तापमान गुणांक (20°C) 11.7 10 -6

तापीय चालकता (25°C) 74.04 W/(m · K)

लोहे की ताप क्षमता इसकी संरचना पर निर्भर करती है और तापमान के साथ जटिल तरीके से बदलती है; औसत विशिष्ट ताप क्षमता (0-1000°C) 640.57 j/(kg K) .

विद्युत प्रतिरोधकता (20°C) 9.7 10 -8 ओम मी

विद्युत प्रतिरोध का तापमान गुणांक (0-100°C) 6.51 10 -3

यंग का मापांक 190-210 10 3 एमएन / एम 2 (19-21 10 3 किग्रा / मिमी 2)

यंग के मापांक का तापमान गुणांक 4 10 -6

अपरूपण मापांक 84.0 10 3 एमएन/एम 2

अल्पकालिक तन्य शक्ति 170-210 एमएन / एम 2

सापेक्ष बढ़ाव 45-55%

ब्रिनेल कठोरता 350-450 MN/m2

उपज की ताकत 100 एमएन / एम 2

प्रभाव शक्ति 300 एमएन / एम 2

लोहे के रासायनिक गुण।परमाणु के बाहरी इलेक्ट्रॉन खोल का विन्यास 3d 6 4s 2 है। लोहा एक चर वैलेंसी प्रदर्शित करता है (सबसे स्थिर यौगिक 2- और 3-वैलेंट आयरन हैं)। ऑक्सीजन के साथ, आयरन ऑक्साइड (II) FeO, ऑक्साइड (III) Fe 2 O 3 और ऑक्साइड (II, III) Fe 3 O 4 बनाता है (FeO का यौगिक Fe 2 O 3 के साथ स्पिनेल संरचना होती है)। सामान्य तापमान पर नम हवा में, लोहा ढीले जंग (Fe2O3NH2O) से ढक जाता है। इसकी सरंध्रता के कारण, जंग धातु को ऑक्सीजन और नमी की पहुंच को नहीं रोकता है और इसलिए इसे आगे ऑक्सीकरण से नहीं बचाता है। विभिन्न प्रकार के क्षरणों के कारण प्रतिवर्ष लाखों टन लोहा नष्ट हो जाता है। जब लोहे को 200 डिग्री सेल्सियस से ऊपर शुष्क हवा में गर्म किया जाता है, तो इसे बहुत पतली ऑक्साइड फिल्म से ढक दिया जाता है, जो धातु को सामान्य तापमान पर क्षरण से बचाता है; यह आयरन-ब्लिंग की सुरक्षा की तकनीकी पद्धति का आधार है। जब जल वाष्प में गर्म किया जाता है, तो लोहे को Fe 3 O 4 (570 °C से नीचे) या FeO (570 °C से ऊपर) बनाने के लिए ऑक्सीकृत किया जाता है और हाइड्रोजन छोड़ता है।

हाइड्रॉक्साइड Fe (OH) 2 हाइड्रोजन या नाइट्रोजन के वातावरण में Fe 2+ लवण के जलीय घोल पर कास्टिक क्षार या अमोनिया की क्रिया द्वारा एक सफेद अवक्षेप के रूप में बनता है। हवा के संपर्क में आने पर, Fe(OH) 2 पहले हरा हो जाता है, फिर काला हो जाता है, और अंत में जल्दी से लाल-भूरे रंग के Fe(OH) 3 हाइड्रॉक्साइड में बदल जाता है। FeO ऑक्साइड बुनियादी गुणों को प्रदर्शित करता है। ऑक्साइड Fe2O3 उभयधर्मी है और इसका हल्का अम्लीय कार्य है; अधिक बुनियादी ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करना (उदाहरण के लिए, MgO के साथ, यह फेराइट्स बनाता है - Fe 2 O 3 nMeO प्रकार के यौगिक, जिनमें फेरोमैग्नेटिक गुण होते हैं और रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। अम्लीय गुणों का उच्चारण 6-वैलेंट आयरन में भी किया जाता है, जो फेरेट के रूप में मौजूद है, उदाहरण के लिए K 2 FeO 4, लौह अम्ल के लवण मुक्त अवस्था में पृथक नहीं हैं।

आयरन आसानी से हैलोजन और हाइड्रोजन हलाइड्स के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिससे क्लोराइड FeCl2 और FeCl3 जैसे लवण बनते हैं। जब लोहे को सल्फर के साथ गर्म किया जाता है तो FeS तथा FeS2 सल्फाइड बनते हैं। आयरन कार्बाइड - Fe 3 C (सीमेंटाइट) और Fe 2 C (ई-कार्बाइड) - ठंडा होने पर लोहे में कार्बन के ठोस विलयन से अवक्षेपित होता है। Fe 3 C को C की उच्च सांद्रता पर तरल लोहे में कार्बन के घोल से भी छोड़ा जाता है। कार्बन की तरह नाइट्रोजन, लोहे के साथ अंतरालीय ठोस घोल देता है; नाइट्राइड Fe 4 N और Fe 2 N उनसे अलग हैं। हाइड्रोजन के साथ, लोहा केवल थोड़ा स्थिर हाइड्राइड देता है, जिसकी संरचना ठीक से निर्धारित नहीं की गई है। गर्म होने पर, लोहा सिलिकोन और फॉस्फोरस के साथ तेजी से प्रतिक्रिया करता है जिससे सिलिसाइड (जैसे Fe 3 Si और फॉस्फाइड (जैसे Fe 3 P) बनते हैं।

कई तत्वों (O, S और अन्य) के साथ लोहे के यौगिक, जो एक क्रिस्टल संरचना बनाते हैं, एक चर संरचना होती है (उदाहरण के लिए, मोनोसल्फ़ाइड में सल्फर सामग्री 50 से 53.3%% तक भिन्न हो सकती है)। यह क्रिस्टल संरचना में दोष के कारण होता है। उदाहरण के लिए, आयरन ऑक्साइड (II) में, जाली स्थलों पर Fe 2+ आयनों में से कुछ को Fe 3+ आयनों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है; विद्युत तटस्थता बनाए रखने के लिए, Fe 2+ आयनों से संबंधित कुछ जालक स्थल खाली रहते हैं।

प्रतिक्रिया Fe = Fe 2+ + 2e के लिए अपने लवण के जलीय घोल में आयरन की सामान्य इलेक्ट्रोड क्षमता -0.44 V है, और प्रतिक्रिया Fe = Fe 3+ + 3e के लिए -0.036 V है। इस प्रकार, गतिविधियों की श्रृंखला में लोहा हाइड्रोजन के बाईं ओर है। यह एच 2 की रिहाई और Fe 2+ आयनों के गठन के साथ पतला एसिड में आसानी से घुल जाता है। नाइट्रिक एसिड के साथ आयरन की परस्पर क्रिया अजीबोगरीब है। सांद्र HNO 3 (घनत्व 1.45 ग्राम/सेमी 3) लोहे की सतह पर एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म के गठन के कारण निष्क्रिय हो जाता है; अधिक पतला HNO 3 Fe 2+ या Fe 3+ आयनों के गठन के साथ लोहे को घोलता है, NH 3 या N 2 और N 2 O में कम हो जाता है। हवा में 2-वैलेंट आयरन के लवण के घोल अस्थिर होते हैं - Fe 2+ धीरे-धीरे ऑक्सीकरण करता है Fe 3+ के लिए। लौह लवणों के जलीय विलयन हाइड्रोलिसिस के कारण अम्लीय होते हैं। Fe3+ लवण के विलयन में थायोसायनेट आयन SCN- मिलाने से Fe(SCN) 3 की उपस्थिति के कारण एक चमकदार रक्त-लाल रंग मिलता है, जिससे लगभग 10 में Fe3+ के 1 भाग की उपस्थिति का पता लगाना संभव हो जाता है। पानी के 6 भाग। लोहे की विशेषता जटिल यौगिकों के निर्माण से होती है।

लोहा लेना।शुद्ध लोहा अपेक्षाकृत कम मात्रा में इसके लवणों के जलीय विलयनों के विद्युत अपघटन द्वारा या हाइड्रोजन के साथ इसके ऑक्साइडों के अपचयन द्वारा प्राप्त किया जाता है। अपेक्षाकृत कम तापमान पर हाइड्रोजन, प्राकृतिक गैस, या कोयले के साथ केंद्रित अयस्क से इसकी सीधी कमी के माध्यम से पर्याप्त रूप से शुद्ध लोहे का उत्पादन धीरे-धीरे बढ़ रहा है।

लोहे का प्रयोग।लोहा आधुनिक तकनीक की सबसे महत्वपूर्ण धातु है। अपने शुद्ध रूप में, इसकी कम ताकत के कारण, लोहे का व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है, हालांकि स्टील या कच्चा लोहा उत्पादों को अक्सर रोजमर्रा की जिंदगी में "लोहा" कहा जाता है। लोहे के थोक का उपयोग मिश्र धातुओं के रूप में बहुत भिन्न रचनाओं और गुणों के साथ किया जाता है। लौह मिश्र धातु सभी धातु उत्पादों का लगभग 95% हिस्सा है। कार्बन-समृद्ध मिश्रधातु (वजन के अनुसार 2% से अधिक) - कच्चा लोहा, लौह-समृद्ध अयस्कों से धमन भट्टियों में पिघलाया जाता है। विभिन्न ग्रेड के स्टील (वजन के हिसाब से 2% से कम कार्बन सामग्री) को खुले चूल्हे और बिजली की भट्टियों में कच्चा लोहा से पिघलाया जाता है और अतिरिक्त कार्बन को ऑक्सीडाइज़ (बर्न आउट) किया जाता है, हानिकारक अशुद्धियों (मुख्य रूप से S, P, O) को हटाकर और जोड़ा जाता है। मिश्र धातु तत्व। उच्च-मिश्र धातु स्टील्स (निकल, क्रोमियम, टंगस्टन और अन्य तत्वों की एक उच्च सामग्री के साथ) को इलेक्ट्रिक आर्क और इंडक्शन भट्टियों में पिघलाया जाता है। विशेष रूप से महत्वपूर्ण उद्देश्यों के लिए स्टील्स और लौह मिश्र धातुओं के उत्पादन के लिए वैक्यूम और इलेक्ट्रोस्लैग रीमेल्टिंग, प्लाज्मा और इलेक्ट्रॉन-बीम पिघलने और अन्य जैसी नई प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाता है। धातु की उच्च गुणवत्ता और प्रक्रिया के स्वचालन को सुनिश्चित करने वाली निरंतर संचालन इकाइयों में स्टील को गलाने के तरीके विकसित किए जा रहे हैं।

लोहे के आधार पर ऐसी सामग्री बनाई जाती है जो उच्च और निम्न तापमान, निर्वात और उच्च दबाव, आक्रामक मीडिया, उच्च वैकल्पिक वोल्टेज, परमाणु विकिरण आदि का सामना कर सकती है। लोहे और इसकी मिश्र धातुओं का उत्पादन लगातार बढ़ रहा है।

मिस्र, मेसोपोटामिया और भारत में प्राचीन काल से एक कला सामग्री के रूप में लोहे का उपयोग किया जाता रहा है। मध्य युग के बाद से, कई अत्यधिक कलात्मक लोहे के उत्पादों को यूरोपीय देशों (इंग्लैंड, फ्रांस, इटली, रूस और अन्य) में संरक्षित किया गया है - जाली बाड़, दरवाजे के टिका, दीवार कोष्ठक, मौसम वेन्स, छाती फिटिंग, रोशनी। छड़ से उत्पादों के माध्यम से जाली और छिद्रित शीट लोहे (अक्सर अभ्रक अस्तर के साथ) से उत्पादों को प्लेनर रूपों, एक स्पष्ट रैखिक-ग्राफिक सिल्हूट द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है और एक प्रकाश-वायु पृष्ठभूमि के खिलाफ प्रभावी रूप से दिखाई देता है। 20 वीं शताब्दी में, लोहे का उपयोग जाली, बाड़, ओपनवर्क आंतरिक विभाजन, कैंडलस्टिक्स और स्मारकों के निर्माण के लिए किया जाता है।

शरीर में लोहा।लोहा सभी जानवरों और पौधों के जीवों में मौजूद है (औसतन लगभग 0.02%); यह मुख्य रूप से ऑक्सीजन विनिमय और ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं के लिए आवश्यक है। ऐसे जीव हैं (तथाकथित सांद्रक) इसे बड़ी मात्रा में जमा करने में सक्षम हैं (उदाहरण के लिए, लोहे के बैक्टीरिया - 17-20% लोहे तक)। जानवरों और पौधों के जीवों में लगभग सभी आयरन प्रोटीन से जुड़े होते हैं। लोहे की कमी से विकास मंदता और कम क्लोरोफिल उत्पादन से जुड़े पौधे क्लोरोसिस का कारण बनता है। लोहे की अधिकता से पौधों के विकास पर भी हानिकारक प्रभाव पड़ता है, उदाहरण के लिए, चावल के फूलों की बाँझपन और क्लोरोसिस। क्षारीय मिट्टी में, लोहे के यौगिक बनते हैं जो पौधों की जड़ों तक नहीं पहुँच पाते हैं, और पौधे इसे पर्याप्त मात्रा में प्राप्त नहीं करते हैं; अम्लीय मिट्टी में, लोहा अधिक मात्रा में घुलनशील यौगिकों में चला जाता है। मिट्टी में आत्मसात करने योग्य लोहे के यौगिकों की कमी या अधिकता के साथ, बड़े क्षेत्रों में पौधों की बीमारियाँ देखी जा सकती हैं।

लोहा भोजन के साथ जानवरों और मनुष्यों के शरीर में प्रवेश करता है (जिगर, मांस, अंडे, फलियां, रोटी, अनाज, पालक और चुकंदर लोहे में सबसे अमीर हैं)। आम तौर पर, एक व्यक्ति को आहार के साथ 60-110 मिलीग्राम आयरन प्राप्त होता है, जो उसकी दैनिक आवश्यकता से काफी अधिक है। भोजन के साथ ग्रहण किए गए आयरन का अवशोषण छोटी आंत के ऊपरी भाग में होता है, जहां से यह प्रोटीन-बद्ध रूप में रक्त में प्रवेश करता है और रक्त के साथ विभिन्न अंगों और ऊतकों तक ले जाया जाता है, जहां यह एक के रूप में जमा हो जाता है। आयरन-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स - फेरिटिन। शरीर में लोहे का मुख्य डिपो यकृत और प्लीहा है। फेरिटिन के कारण, शरीर के सभी लोहे युक्त यौगिकों को संश्लेषित किया जाता है: श्वसन वर्णक हीमोग्लोबिन को अस्थि मज्जा में संश्लेषित किया जाता है, मायोग्लोबिन को मांसपेशियों में संश्लेषित किया जाता है, और विभिन्न ऊतकों में साइटोक्रोम और अन्य लोहे युक्त एंजाइमों को संश्लेषित किया जाता है। आयरन शरीर से मुख्य रूप से बड़ी आंत की दीवार (मनुष्यों में, लगभग 6-10 मिलीग्राम प्रति दिन) के माध्यम से और गुर्दे द्वारा कुछ हद तक उत्सर्जित होता है। आयरन के लिए शरीर की जरूरत उम्र और शारीरिक स्थिति के साथ बदलती रहती है। 1 किलो वजन के लिए, बच्चों को - 0.6, वयस्कों - 0.1 और गर्भवती महिलाओं को - प्रति दिन 0.3 मिलीग्राम आयरन की आवश्यकता होती है। पशुओं में आयरन की आवश्यकता लगभग (आहार के प्रति 1 किलो शुष्क पदार्थ) है: डेयरी गायों के लिए - कम से कम 50 मिलीग्राम, युवा जानवरों के लिए - 30-50 मिलीग्राम; पिगलेट के लिए - 200 मिलीग्राम तक, गर्भवती सूअरों के लिए - 60 मिलीग्राम।

ब्रजनिकोवा अल्ला मिखाइलोव्ना,

GBOU माध्यमिक विद्यालय №332

सेंट पीटर्सबर्ग का नेवस्की जिला

यह मैनुअल "लौह रसायन" विषय पर प्रश्नों पर विचार करता है। पारंपरिक सैद्धांतिक मुद्दों के अलावा, बुनियादी स्तर से परे जाने वाले मुद्दों पर भी विचार किया जाता है। इसमें आत्म-नियंत्रण के लिए प्रश्न शामिल हैं, जो छात्रों को परीक्षा की तैयारी में प्रासंगिक शैक्षिक सामग्री के आत्मसात के स्तर की जांच करने में सक्षम बनाता है।

अध्याय 1. लोहा एक साधारण पदार्थ है।

लोहे के परमाणु की संरचना .

लोहा एक डी-तत्व है, जो आवधिक प्रणाली के समूह VIII के पार्श्व उपसमूह में स्थित है। प्रकृति में सबसे आम धातु बादएल्यूमीनियम। यह कई खनिजों का हिस्सा है: भूरा लौह अयस्क (हेमटिट) Fe 2 O 3, चुंबकीय लौह अयस्क (मैग्नेटाइट) Fe 3 O 4, पाइराइट FeS 2।

इलेक्ट्रॉनिक संरचना : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 .

वैलेंस : द्वितीय, तृतीय, (चतुर्थ)।

ऑक्सीकरण अवस्थाएँ: 0, +2, +3, +6 (केवल फेरेट K 2 FeO 4 में)।

भौतिक गुण।

लोहा एक चमकदार, चांदी-सफेद धातु है, एम.पी. - 1539 0 सी।

रसीद।

गर्म होने पर हाइड्रोजन के साथ आक्साइड को कम करके और साथ ही इसके लवणों के समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा शुद्ध लोहा प्राप्त किया जा सकता है। डोमेन प्रक्रिया - कार्बन (कच्चा लोहा और स्टील) के साथ मिश्र धातुओं के रूप में लोहा प्राप्त करना:

1) 3Fe 2 O 3 + CO → 2Fe 3 O 4 + CO 2

2) Fe 3 O 4 + CO → 3FeO + CO 2

3) FeO + CO → Fe + CO 2

रासायनिक गुण।

I. सरल पदार्थों के साथ सहभागिता - गैर-धातुएँ

1) क्लोरीन और सल्फर के साथ (गर्म होने पर)। एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट के साथ, क्लोरीन लोहे को Fe 3+ में ऑक्सीकरण करता है, एक कमजोर - सल्फर - Fe 2+ के साथ:

2Fe 2 + 3Cl → 2FeCl 3

2) कोयला, सिलिकॉन और फास्फोरस (उच्च तापमान पर) के साथ।

3) शुष्क हवा में, यह ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकृत होता है, जिससे स्केल बनता है - आयरन (II) और (III) ऑक्साइड का मिश्रण:

3Fe + 2O 2 → Fe 3 O 4 (FeO Fe 2 O 3)

द्वितीय। जटिल पदार्थों के साथ सहभागिता।

1) नम हवा में लोहे का क्षरण (जंग लगना) होता है:

4Fe + 3O 2 + 6H 2 O → 4Fe (OH) 3

ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में उच्च तापमान (700 - 900 0 C) पर, लोहा जल वाष्प के साथ प्रतिक्रिया करता है, इससे हाइड्रोजन को विस्थापित करता है:

3Fe+ 4H 2 O → Fe 3 O 4 + 4H 2

2) तनु हाइड्रोक्लोरिक और सल्फ्यूरिक एसिड से हाइड्रोजन को विस्थापित करता है:

Fe + 2HCl \u003d FeCl 2 + H 2

Fe + H 2 SO 4 (razb।) \u003d FeSO 4 + H 2

अत्यधिक सांद्र सल्फ्यूरिक और नाइट्रिक एसिड लोहे के निष्क्रिय होने के कारण सामान्य तापमान पर लोहे के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।

तनु नाइट्रिक एसिड के साथ, लोहे को Fe 3+ में ऑक्सीकृत किया जाता है, HNO 3 की कमी के उत्पाद इसकी एकाग्रता और तापमान पर निर्भर करते हैं:

8Fe + 30HNO 3 (बहुत अच्छी तरह से डिक।) → 8Fe (NO 3) 3 + 3NH 4 NO 3 + 9H 2 O

Fe + 4HNO 3 (अंतर) → Fe (NO 3) 3 + NO + 2H 2 O

Fe + 6HNO 3 (सांद्र।) → (तापमान) Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

3) धातु के वोल्टेज की विद्युत रासायनिक श्रृंखला में लोहे के दाईं ओर धातु के लवण के समाधान के साथ प्रतिक्रिया:

Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu

अध्याय2. आयरन (द्वितीय) यौगिक।

लौह ऑक्साइड(द्वितीय) .

FeO ऑक्साइड एक काला पाउडर है, जो पानी में अघुलनशील है।

रसीद।

कार्बन मोनोऑक्साइड (II) की क्रिया द्वारा आयरन ऑक्साइड (III) से 500 0 C पर रिकवरी:

Fe 2 O 3 + CO → 2FeO + CO 2

रासायनिक गुण।

मुख्य ऑक्साइड, यह Fe (OH) 2 हाइड्रॉक्साइड से मेल खाता है: यह एसिड में घुल जाता है, जिससे आयरन (II) लवण बनता है:

FeO+ 2HCl → FeCl 2 + H 2 O

लौह हाइड्रोक्साइड (द्वितीय).

आयरन हाइड्रॉक्साइड Fe(OH) 2 पानी में अघुलनशील क्षार है।

रसीद।

लोहे के लवणों पर क्षार की क्रिया () वायु पहुंच के बिना:

FeSO 4 + NaOH → Fe(OH) 2 ↓+ Na 2 SO 4

रासायनिक गुण.

हाइड्रॉक्साइड Fe (OH) 2 बुनियादी गुणों को प्रदर्शित करता है, खनिज एसिड में अच्छी तरह से घुल जाता है, लवण बनाता है।

Fe(OH) 2 + H 2 SO 4 → FeSO 4 + 2H 2 O

गर्म होने पर यह विघटित हो जाता है:

Fe(OH) 2 → (तापमान) FeO+ H 2 O

रेडॉक्स गुण।

आयरन (II) यौगिक पर्याप्त रूप से मजबूत कम करने वाले गुण प्रदर्शित करते हैं, वे केवल एक निष्क्रिय वातावरण में स्थिर होते हैं; हवा में (धीरे-धीरे) या एक जलीय घोल में ऑक्सीकरण एजेंटों की क्रिया के तहत (जल्दी से) वे लोहे (III) यौगिकों में गुजरते हैं:

4 Fe(OH) 2 (अवक्षेपण) + O 2 + 2H 2 O→ 4 Fe(OH) 3 ↓

2FeCl 2 + Cl 2 → 2FeCl 3

10FeSO 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 → 5 Fe 2 (SO 4) 3 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8 H 2 O

आयरन (द्वितीय) यौगिक भी ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य कर सकते हैं:

FeO+ CO→ (तापमान) Fe+ CO

अध्याय 3. लौह यौगिक (तृतीय).

लौह ऑक्साइड(तृतीय)

Fe2O3 ऑक्साइड सबसे स्थिर प्राकृतिक ऑक्सीजन युक्त लौह यौगिक है। यह एक एम्फ़ोटेरिक ऑक्साइड है, जो पानी में अघुलनशील है। यह पाइराइट FeS 2 की फायरिंग के दौरान बनता है (देखें 20.4 "SO 2 प्राप्त करना"।

रासायनिक गुण।

1) अम्ल में घुलकर, यह आयरन (III) लवण बनाता है:

फे 2 ओ 3 + 6 एचसीएल → 2 एफईसीएल 3 + 3 एच 2 ओ

2) जब पोटेशियम कार्बोनेट के साथ संगलित किया जाता है, तो यह पोटेशियम फेराइट बनाता है:

फे 2 ओ 3 + के 2 सीओ 3 → (तापमान) 2KFeO 2 + सीओ 2

3) एजेंटों को कम करने की क्रिया के तहत, यह ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है:

फे 2 ओ 3 + 3 एच 2 → (तापमान) 2 एफई + 3 एच 2 ओ

लौह हाइड्रोक्साइड (तृतीय)

आयरन हाइड्रॉक्साइड Fe (OH) 3 एक लाल-भूरे रंग का पदार्थ है, जो पानी में अघुलनशील है।

रसीद।

Fe 2 (SO 4) 3 + 6NaOH → 2Fe (OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4

रासायनिक गुण.

Fe (OH) 3 हाइड्रॉक्साइड आयरन (II) हाइड्रॉक्साइड की तुलना में कमजोर आधार है, इसमें कमजोर रूप से उच्चारित उभयचरता है।

1) कमजोर एसिड में घुलनशील:

2Fe(OH) 3 + 3H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O

2) जब 50% NaOH के घोल में उबाला जाता है, तो यह बनता है

फे (ओएच) 3 + 3NaOH → ना 3

लौह लवण (तृतीय).

जलीय घोल में मजबूत हाइड्रोलिसिस के अधीन:

Fe 3+ + H 2 O ↔ Fe (OH) 2+ + H +

Fe 2 (SO 4) 3 + 2H 2 O ↔ Fe (OH) SO 4 + H 2 SO 4

एक जलीय घोल में मजबूत कम करने वाले एजेंटों की कार्रवाई के तहत, वे प्रदर्शित करते हैं ऑक्सीकरण गुणलोहे (द्वितीय) लवण में बदलना:

2FeCl 3 + 2KI → 2FeCl 2 + I 2 + 2KCl

Fe 2 (SO 4) 3 + Fe → 3 Fe

अध्याय4. गुणात्मक प्रतिक्रियाएं।

Fe 2+ और Fe 3+ आयनों के लिए गुणात्मक प्रतिक्रियाएं।

1. Fe 2+ आयन के लिए अभिकर्मक पोटेशियम हेक्सासानोफेरेट (III) (लाल रक्त नमक) है, जो इसके साथ मिश्रित नमक - पोटेशियम-लौह (II) हेक्सासीनोफेरेट (III) या टर्नबुल नीला:

FeCl 2 + K 3 → KFe 2+ ↓ + 2KCl

1. Fe 3+ आयन के लिए अभिकर्मक थायोसाइनेट आयन (थियोसाइनेट आयन) CNS है - जब लोहे (III) लवण के साथ बातचीत करते हैं, तो एक रक्त-लाल पदार्थ बनता है - लोहा (III) थियोसाइनेट:

FeCl 3 + 3KCNS → Fe(CNS) 3 + 3KCl

3) Fe 3+ आयनों का पता पोटेशियम हेक्सासायनोफेरेट (II) (पीला रक्त नमक) का उपयोग करके भी लगाया जा सकता है। इस मामले में, गहरे नीले रंग का एक पानी-अघुलनशील पदार्थ बनता है - पोटेशियम-लौह (III) हेक्सासानोफेरेट (II) या हल्का नीला:

FeCl 3 + K 4 → KFe 3+ ↓ + 3KCl

अध्याय 5. लोहे का चिकित्सीय और जैविक महत्व।

शरीर में लोहे की भूमिका।

लोहाशरीर को बैक्टीरिया से बचाने में, थायराइड हार्मोन के संश्लेषण में, रक्त में हीमोग्लोबिन के निर्माण में भाग लेता है। यह प्रतिरक्षा सुरक्षात्मक कोशिकाओं के निर्माण के लिए आवश्यक है, यह बी विटामिन के "काम" के लिए आवश्यक है।

लोहाश्वसन वाले सहित 70 से अधिक विभिन्न एंजाइमों का हिस्सा है, जो कोशिकाओं और ऊतकों में श्वसन की प्रक्रिया सुनिश्चित करते हैं, और मानव शरीर में प्रवेश करने वाले विदेशी पदार्थों के निष्प्रभावीकरण में शामिल होते हैं।

रक्त निर्माण। हीमोग्लोबिन।

फेफड़ों और ऊतकों में गैस विनिमय।

लोहे की कमी से एनीमिया।

शरीर में आयरन की कमी से खून की कमी, एनीमिया जैसे रोग हो जाते हैं।

आयरन की कमी से होने वाला एनीमिया (IDA) एक हेमेटोलॉजिकल सिंड्रोम है, जो आयरन की कमी के कारण बिगड़ा हुआ हीमोग्लोबिन संश्लेषण की विशेषता है और एनीमिया और साइडरोपेनिया द्वारा प्रकट होता है। आईडीए के मुख्य कारण खून की कमी और हीम युक्त भोजन और पेय की कमी है।

रोगी थकान, सांस की तकलीफ और धड़कन से परेशान हो सकता है, विशेष रूप से शारीरिक परिश्रम के बाद, अक्सर - चक्कर आना और सिरदर्द, टिनिटस, बेहोशी भी संभव है। व्यक्ति चिड़चिड़ा हो जाता है, नींद में खलल पड़ता है, ध्यान की एकाग्रता कम हो जाती है। क्योंकि त्वचा में रक्त का प्रवाह कम हो जाता है, ठंड के प्रति संवेदनशीलता बढ़ जाती है। गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल ट्रैक्ट के लक्षण भी हैं - भूख में तेज कमी, डिस्पेप्टिक विकार (मतली, प्रकृति में परिवर्तन और मल की आवृत्ति)।

आयरन महत्वपूर्ण जैविक परिसरों का एक अभिन्न अंग है, जैसे हीमोग्लोबिन (ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड परिवहन), मायोग्लोबिन (मांसपेशियों में ऑक्सीजन का भंडारण), साइटोक्रोमेस (एंजाइम)। एक वयस्क के शरीर में 4-5 ग्राम आयरन होता है।

प्रयुक्त साहित्य की सूची:

1. के.एन. ज़ेलिनिन, वी.पी. सर्गुटिन, ओ.वी. माल्ट "हम रसायन विज्ञान में परीक्षा पूरी तरह से पास करते हैं।" एलबीएल-एसपीबी एलएलसी, 2001।
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यह प्राचीन काल से लोगों के लिए जाना जाता है: वैज्ञानिक इस सामग्री से बनी प्राचीन घरेलू वस्तुओं को चौथी सहस्राब्दी ईसा पूर्व का श्रेय देते हैं।

लोहे के बिना मानव जीवन की कल्पना नहीं की जा सकती। ऐसा माना जाता है कि लोहे का उपयोग अन्य धातुओं की तुलना में अधिक बार औद्योगिक उद्देश्यों के लिए किया जाता है। सबसे महत्वपूर्ण संरचनाएं इससे बनी हैं। खून में आयरन भी कम मात्रा में पाया जाता है। यह छब्बीसवें तत्व की सामग्री है जो रक्त को लाल रंग देती है।

लोहे के भौतिक गुण

ऑक्सीजन में लोहा जलकर ऑक्साइड बनाता है:

3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄।

गर्म होने पर, लोहा गैर-धातुओं के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है:

इसके अलावा, 700-900 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, यह जल वाष्प के साथ प्रतिक्रिया करता है:

3Fe + 4H₂O = Fe₃O₄ + 4H₂।

लोहे के यौगिक

जैसा कि आप जानते हैं, आयरन ऑक्साइड में दो ऑक्सीकरण अवस्था वाले आयन होते हैं: +2 और + 3। यह जानना बेहद जरूरी है, क्योंकि विभिन्न तत्वों के लिए पूरी तरह से अलग-अलग गुणात्मक प्रतिक्रियाएं की जाएंगी।

लोहे के लिए गुणात्मक प्रतिक्रियाएं

एक पदार्थ के आयनों की उपस्थिति को समाधान या दूसरे की अशुद्धियों में आसानी से निर्धारित करने के लिए एक गुणात्मक प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है। फेरस और फेरिक आयरन की गुणात्मक प्रतिक्रियाओं पर विचार करें।

लोहे के लिए गुणात्मक प्रतिक्रियाएं (III)

एक समाधान में फेरिक आयनों की सामग्री को क्षार का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है। एक सकारात्मक परिणाम के साथ, एक आधार बनता है - लोहा (III) हाइड्रॉक्साइड Fe (OH) ₃।

आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड Fe(OH)₃

परिणामी पदार्थ पानी में अघुलनशील है और इसका रंग भूरा है। यह भूरा अवक्षेप है जो घोल में फेरिक आयनों की उपस्थिति का संकेत दे सकता है:

FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓+ 3NaCl।

Fe(III) आयनों को K₃ का उपयोग करके भी निर्धारित किया जा सकता है।

फेरिक क्लोराइड के घोल को पीले रंग के रक्त नमक के घोल में मिलाया जाता है। नतीजतन, आप एक सुंदर नीला अवक्षेप देख सकते हैं, जो इंगित करेगा कि समाधान में फेरिक आयन मौजूद हैं। लोहे के गुणों के अध्ययन पर आपको शानदार प्रयोग मिलेंगे।

लोहे के लिए गुणात्मक प्रतिक्रियाएं (II)

Fe²⁺ आयन लाल रक्त नमक K₄ के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। यदि नमक डालने पर नीला रंग का अवक्षेप बनता है, तो ये आयन विलयन में उपस्थित होते हैं।