Темір және оның адам ағзасына әсері

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 5 бет
Таңдаулыға:

ТЕМІР ЖӘНЕ ОНЫҢ АДАМ АҒЗАСЫНА ӘСЕРІ

Адамзаттың өмір сүріп өткен отасы, қоғам тарихы темір тарихымен егіз десек артық болмас. Өйткені темірдің дамуына сәйкес қоғам дамығанын біз жақсы білеміз. Олай болса темір тарихы өте тереңнен басталады.

Темірді біздің жыл санауымызға дейінгі II- III мыңжылдықтарда адамзат баласы өз кәдесіне жарата білген. Темір дәуірі деген ұғымды археолог Томсон ХIХ ғасырдың ортасында енгізген болатын. Темір дәуіріне б. э. д VIII-VI ғасырлар кіреді.

Темір алюминийден кейінгі табиғатта ең көп таралған металл. Оның үлесіне жер қыртысының 5, 1 пайызы тиеді.

Қазақстанда темірдің бай қоры бар, ол Торғай темір кенді бассейнінде және Орталық Қазақстан-да орналасқан. Қазіргі кезде елімізде темірдің жүздеген кен орындары мен кен жылғалары белгілі болып отыр. Көптеген кен орындарындағы кеннің жер бетіне жақын жатуы оны арзан, ашық әдіспен өндіруге мүмкіндік береді.

Темір сульфат FeSO ₄ және гидрокарбонат Fe(HCO ₃ ) ₂ түрінде минералды сулардың құрамына кіреді. Темір тұздары теңіз суларында да бар, сол сияқты мұхиттардың түбінде де темірге әжептеуір бай табиғи шөгінділер кездеседі.

Темірді өсімдіктің «қаны» десек те болады. Темір хлорофилл, протоплазма құрамына еніп зат алмасу процесіне қатысады. Темірсіз өсімдіктің жапырағы сарғайып, қурайды.

Бізге алыстағы планеталардан алынған спектр хабары оның жерден басқа планеталарда бар екендігінің дәлелі.

«Жердің ядросы балқыған темір ядросынан тұрады» деген болжам бар. Ядро ішіндегі қысым 1. 3 -1. 5 млн атмосфера, температура 4000°С -5000°С жетіп, сұйық балқыған темір құймасы жер шарының айналу барысында турбуленттік ағын нәтиже-сінде жер шарының магнит өрісін туындатады деп есептелінеді.

Темір - аспан тасы. Ерте кезде темір аспан әлемінен түсетін метеориттерден алынатын болған-дықтан оны «аспан тасы» деп атаған. Метеориттің құрамында 90 % темір, 8, 5 % никель, 05 % кобальт, ал қалған 1% басқа элементтер екендігі анықталды.

Ең үлкен метеорит Москвадағы музейде сақтау-лы. Ол аспан әлемінен 1966 жылғы 18-ноябрь күні Қиыр Шығыс өлкесіндегі Богоусловка селосы маңына түсті. Оның ұшып кеткен екі жаңқасының салмағының өзі 256кг. Ертеректе түсіп, 1920 жылы Африканың Оңтүстік Батысынан табылған табылған темір метеориттің салмағы 60 тоннадай. 1891 жылы аризона шөлінде құпия апан табылды. Оның ені 1200м, тереңдігі 175 метрдей.

Соңғы 2 ғасырдағы зерттеулерге қарағанда алыстағы аспан әлемінен жер бетіне жыл сайын орта есеппен 3000 тоннадай темір метеориті түседі.

Темір метеориттің басты айырмашылығы:

Оның алмас өтпейтін қаттылығы мен ысқылап жылтырата өңделген бетінде қышқыл әсерінен түрлі - түсті, әйнектегі қырау секілді өрнек пайда болуы.

Темірдің физикалық қасиеті. Темір жай зат трүрінде металдық жылтыры бар. Жылу, электр тогын жақсы өткізеді. 1536ºС де балқитын бірнеше түрлі құрылымда ұшырасады. 759 ºС дейін құрылым тұрақты болып келеді. Күміс түстес ақ металл, оның тығыздығы- 7, 87 г/см³. Темір иілімді, магниттелетін және оны жоғалтатын қасиеті бар, осыған орай техникада кеңінен қолданылады .

Химиялық қасиеті. Қосымша топшадағы көптеген металдар сияқты темір де орташа белсенді металдарға жатады.

Белсенді бейметалдар темірді тотықтырады:

2Fe° +3CI° ₂ → 2FeCI ₃

Fe + S → FeS

Қатты қыздырылған темір ұнтағы немесе жоңқасы оттекте темір татын(тотығу дәрежесі +2 және +3 болатын темір оксидтерінің қоспасы FeO*Fe2O3) түзіп жанады:

3Fe + 2O ₂ → Fe ₃ O ₄ (FeO * Fe ₂ O ₃ )

Құрғақ атмосферада ол қорғағыш оксидті қабыршақпен қапталады. Солай қыздырып жасанды жолмен алуға болады. Осылайша тат баспайтын болатты алады.

Қатты қыздырылған темір су буымен әрекеттеседі:

Feº +H ₂ O →FeO + H ₂ ↑

Темір қышқылдардағы сутекті тотықсыздандыра-ды, ал өзі +2 тотығу дәрежесіне дейін тотығады:

Feº + CuCI ₂ → FeCI ₂ + Cuº

Темір белсенділігі төмен металдарды олардың тұздарынан тотықыздандырып, ығыстырып шығарады:

Feº + CuCI ₂ → FeCI ₂ + Cu

Темір хлоридін электролизге ұшырату арқылы да таза темір алынады. Техникалық тұрғыдағы темірді алюмотермиялық немесе кремнийтермиялық жолмен оның оксидінен алады.

Өте таза темір тотықпайды. Мысалы: Үндістан астанасы дели қаласының жанында биіктігі 10м болатын таза темір мұнарасы бар. Қоршаған ортаның ылғалдығына қарамастан, бұл мұнара бірнеше мың жылдан бері өз қалпын сол күйінде сақтауда. Бұл өте таза темірге тән қасиет.

Темірдің алынуы: Лабораториялық жағдайда темірді оның оксидін сутекпен тотықсыздандыру арқылы алуға болады.

Fe ₂ O ₃ + 3H ₂ → 2Fe+3H ₂ O

Сонымен қатар қатысынсыз темір пентакарбанилін 140 ºС шамасында ыдыратып таза темір алуға болады.

Fe(CО) ₅ → Fе + 5CО

Темір хлоридін электролизге ұшырату арқылы таза темір алынады.

Техникалық тұрғыдағы темірді алюмотермиялық немесе кремнийтермиялық жолмен оның оксидінен алады.

Fe ₂ O ₃ + 2Al → Al ₂ O ₃ + 2Fe

Таза темірді балқыту әдісі арқылы алады. Темір өндіру - шойын қорыту және болат балқыту өнеркәсібінің негізін құрайды.

Ал темірді қолдан өндіру ертеректен етек жайған. Ол кезде жел көбірек соғатын жардың қабағынан аңның ініндей қуыс қазып, оны отынмен, көмірмен және көмір кенімен араластыра толтырады. Қарсы алдынан үрлеген жел, отты жақсы жандырып темірді балқытатын. Cыртындағы бұжыр-бұжыр шлактарын балғамен соққылап, керегін жасайтын. Бұл шамамен біздің эрамызға дейінгі төртінші ғасырдағы дәуір еді.

Мұндай әдіс табиғат құбылысына бағынышты болды. Мұқтажы көбейген сайын адамдар көп ойланып, көп ізденді. Сол ізденіс нәтижесінде металлургияның буыны қатайып, бүгінгі халге жетті.

Темірдің магниттелуі. Темір магниттің магнит-телуі сол материалдағы электрондардың айналуы-мен түсіндіріледі. Табиғи магнит - магнитті темір (Fe ₃ O ₄ ) тығыздығы 5000 кг/м³, Т _балқу - 1591-1597ºС қаттылығы 4. 9-5. 2 болатын, электр тогын жақсы өткізетін нәзік қара минерал.

Магнит шағын темір заттарды өзіне тартып, ұстап тұра алады және кейбір заттарды магнит-тейді. Магнит өрісінде күшті магниттелетін заттарды ферромагнетиктер деп атайды Ферромагнетиктер ферромагниттік элементтер түзетін түрлі қорытпалардан тұрады. Оларды ферриттер деп атайды. Ең үлкен магниттелу темірге тән. Темір магниттелу және ол қасиетін жоғалта алу қабілетіне байланысты техникада көп қолданылады. Темір электр өлшеуіш приборларда, телефон-дарда, дыбыс жазу аппараттарында т. б кеңінен қолданыс тауып отыр. Темір 753 ºС Кюри температурада магниттік қасиетін жоғалтады.

Темірдің қолданылуы. Темірді техникада таза күйінде қолданбайды деуге де болады. сондықтан өнеркәсіпте темірді шойын және болат түрінде өніріледі. Шойын, болат қара металдардың өндірісін «қара металлургия» дейді.

Болат өндіруде көптеген жұмыстар автоматтандырылуда. Болатқа әр түрлі металдар қосып, түрлі бөлшектер жасалады.

Егер болатқа хром қосса, онда ол қатты, химиялық қышқылдар мен негіздерге төзімді болады. Хромды болат кескіш және пневматикалық аспаптар, хирургиялық және басқа да заттар жасауда қолданылады. Ал никель қосса, ол қатты, созылғыш болады. Ондай қоспалар әскери қаруларда қолданылады. Вольфрам қатайтып, онан зеңбірек, бұрғылар тағы басқа заттар жасауға мүмкіндік береді. Молибден серіппелігін көбейтеді, ұшақ жасауда көп қолданылады.

Трансформаторда, электромоторларда темірдің құймалары-шойын, болат қолданылады.

Шойыннан машинаның ауыр бөліктері, плиталар дайындалады. Шойыннан құйылатын бұйымдар, мүсіндер, әшекейлі заттар жоғары бағаланады.

Темірді зергерлік және кәсіптік бұйым ретінде пайдаланады. Темірге алтын, күміс, мыс тәрізді металдарды қосып, алуан түрлі асыл тастармен безендіріліп, сырға, сақина, білезік т. б бұйымдар жасалады.

Дүние жүзінде темір және оның құймалары басқа барлық металдармен салыстырғанда 20 еседей көп өндіріледі.

Темірдің медициналық рөлі. Құрамында темір микроэлементі бар дәрі - дәрмектер темір тапшылық анемиясының емдеу тәсілі болып табылады.

1) темірдің жеткілікті мөлшері: ферропрепараттарда темір тұз түрінде болады, ал, таза темірдің мөлшері онда шамамен бес есе аз. Мысалы: ферропплекстің бір таблеткасында 50 мг темірдің күкірт қышқылы болса, таза темірдің мөлшері 10 мг болады, ал терапевтік дозаға жету үшін (100-120) ферроплекстің 10 таблеткасын тәулік бойы қабылдау қажет.

2) Терапияның ұзақтығы: қандағы гемоглабиннің деңгейі қалыптасса да, қорда жеткіліксіз болады.

Сондықтан бірінші емдеу кезеңінен кейін емді 2-3 ай жалғастырды. бұл жағдайда емдік дозаны 2-3 есе азайтады. Содан кейін үшінші кезең ТДА - ның алдын-алу емі, ол 6 айға дейін созылады.

Емдеу алдында емдеу курсына қажетті препараттар мөлшерін мына формула арқылы есептейді:

Темір дефициті(мг) =[науқастың салмағы (кг) * 2. 5] *[16. 5 - (1. 3 * 100 мл қандағы гемоглабиннің мөлшері (г) ) ]

Мысалы: Темір дефициті(мг) = [ 60 * 2. 5 ) ] * [16. 5- (1. 3 * 5. 78) ] = 1350мг.

Темір тапшылық анемиясымен науқастанған адамдарды уақытында темір препараттарымен емдеу нәтижелі болып келеді.

Сапалық әдіс. Fe², Fe³ катиондарының топтық реактив 25 % NH ₄ OH ерітіндісі. Топтық реактивті қосқанда жоғарыдағы катиондар гидроксидтер түзеді. Бұл гидроксидтер реактивті көп мөлшерде қосқанда ерімейді. Реакция нәтижесінде көкшіл ақ түсті Fe(OH) ₂ , қызыл қоңыр Fe(OH) ₃ тұнбаларын түзеді.

Fe² катионын ашуға K ₃ [Fe(CN) ] ₆ реактиві қолданылады.

Берілген ерітіндінің 2-3 тамшысына 2-3 тамшы

калий феррицианидінің ерітіндісін тамызғанда «турнбул көгі» деп аталатын қою көк тұнба түзеді:

3FeCL ₂ +2K ₃ [Fe(CN) ₆ ] → Fe ₃ [Fe(CN) ₆ ] ₂ + 6KCI

Fe³ катионын ашуға K ₄ [Fe(CN) ₆ ] реактиві пайдаланы-лады.

Ерітіндінің 2-3 тамшысына 2-3 тамшы калий феррицианидінің ерітіндісімен әсер еткенде «берлин көгі» деп аталатын қою көк тұнба түзіледі:

4FeCL ₃ +3K ₄ [Fe(CN) ₆ ] → Fe ₄ [Fe(CN) ₆ ] ₃ +12KCI

Сандық әдіс. Темірді анықтау. Анықтау алдында H ₂ SO ₄ - мен ерітіндіге ауыстырылады:

Fe + H ₂ SO ₄ → FeSO ₄ + H ₂ ↑

Темір (II) қышқылдық ортада калий перманганатымен мына теңдеу бойынша тотығады:

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

Жұмыстың барысы:

Темірді (II) анықтау үшін бізге лабораторияда 0. 1н KMnO ₄ ерітіндісі беріледі. Оны 0. 05 н ерітінді дайындау үшін 100 мл KMnO ₄ -ке 100мл дис. су қосып, өлшеуіш колбаға белгіленген бөлікке дейін толтырамыз. Темір тұзын стаканға құйып, одан 15мл сұйықтықты пипеткамен аналитикалық колбаға құямыз. Қышқылдық орта болу үшін, оған аздап күкірт қышқылын құямыз. Одан кейін оны жойылмайтын күлгін түске айналғанға дейін калий перманганатының ерітіндісімен титрлейміз. Титрлеуді суық күйінде жүргізеді. Себебі қыздырғанда темір ( ׀׀ ) ауа оттегімен темір ( ׀׀׀ ) тотығып кетеді. Титрлеуді 3 рет қайталаймыз және алынған деректерді жазып аламыз.

Ерітіндідегі темірді анықтау:

V Fe( ׀׀ ) см³

V(KMnO ₄ ) мл

С(KMnO ₄ ) н

Есептелуі

N: 1

V Fe(׀׀) см³: 15 см³

V(KMnO4) мл: 7мл

С(KMnO4) н:

Есептелуі: Т(KMnO ₄ ) г/см ³

M(Fe) г

N: 2

V Fe(׀׀) см³: 15 см³

V(KMnO4) мл: 8. 5мл

С(KMnO4) н: 0. 05н

Есептелуі: 0. 0028г/см ³

0, 15г

N: 3

V Fe(׀׀) см³: 15 см³

V(KMnO4) мл: 8мл

С(KMnO4) н:

Есептелуі:

V _орт = 7мл + 8мл + 8. 5мл / 3 = 7. 8мл

Т = С(KMnO ₄ ) * М (Fe) /1000

Т = 0. 05 * 56 /1000 = 0. 0028 г/см ³

m (Fe) = TKMnO ₄ /Fe * V(KMnO4) * V (өлш. колба) / V _a

m (Fe) = 0. 05*7. 8*56*100 / 15*1000 = 0. 15 г

Осылайша темірдің массасын сандық әдіс бойынша анықтаймыз.

Темірдің адам ағзасына әсері. Менделеев кестесінде адамзат өмірі үшін темірден маңызды элемент табу өте қиын. Темірсіз - халық денсаулығы жоқ.

Адам денінің сау болуы үшін оған дәрумендерден басқа биоэлементтер қажет. Олар екіге бөлінеді:

1. Макроэлементтер 2. Микроэлементтер

Темір микроэлеметке жатады. Темір адам ағзасына өте қажет. Ол алуан түрлі қызмет атқарады . Темір адам өмірінде өте қастерлі, қасиетті элемент іспеттес. Адам қанында гемоглабин деген қызыл түйіршік бар. Оның қызыл болуына темір себеккер.

Темір организмде гемоглабиннің, меоглабиннің, цитохромның құрамына кіреді. Бауырда, көк бауырда, мембрана құрамында ферриттин деп аталатын қосылыс синтезі процестерге қатысады. Үш валентті темір ұлпалар мен жасушаларға оттегін жеткізеді және көптеген тотығу-тотықсыздану реакцияларын катализдейді.

Гемоглобин құрамы жақсы болу үшін 15 % темірден тұруы қажет. Ересек адамның денесінде 4-5 г темір бар оның 65 пайызы гемоглабиннің құрамында. Гемоглабин қанға қызыл түс береді және тыныс процесінде оттекті әр түрлі

Организмде темір жетіспесе қан түзілу процесі бұзылады да анемия ауруы пайда болады. Қазақстанда қанның құрамында темірдің жетіспеушілігінен болатын анемия көп тараған. Темір дефецитті анемия жүкті әйелдерде, сонымен қатар жасөспірімдер мен балалар арасында көп кездеседі. Жастар арасында темір тапшылы анемияның кеңінен таралуы олардың еңбектену қабілетіне әсер етіп, еңбек өнімділігін төмендетеді.

Осындай жағдайда, ТДА-ны дер кезінде анықтап емдеу шараларын жүргізу маңызды деп санаймын. Ұлпаларға тасымал-дайды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.