Cila është gjendja e oksidimit të hekurit? Enciklopedi e madhe e naftës dhe gazit

Hekuri është mjaft i përhapur në koren e tokës, duke zënë rreth 4,1% të masës. kores së tokës(Vendi i 4 midis të gjithë elementëve, i dyti midis metaleve). Në mantel dhe kore, hekuri është i përqendruar kryesisht në silikate, ndërsa përmbajtja e tij është e konsiderueshme në shkëmbinjtë bazë dhe ultrabazikë dhe e ulët në shkëmbinjtë acidikë dhe të ndërmjetëm. Njihen një numër i madh xeheroresh dhe mineralesh që përmbajnë hekur. Me rëndësi më të madhe praktike janë minerali i kuq i hekurit (hematiti, Fe 2 O 3; përmban deri në 70% Fe), minerali magnetik i hekurit (magnetiti, FeFe 2 O 4, Fe 3 O 4; përmban 72,4% Fe), mineral hekuri kafe ose limonit (goetit dhe hidrogoetit, përkatësisht FeOOH dhe FeOOH nH 2 O) magnetit hematit limonit getit

Sideriti FeCO 3 përmban afërsisht 35% hekur. Ka një ngjyrë të verdhë në të bardhë (me një nuancë gri ose kafe nëse është e ndotur). Siderite Mispickel FeAsS përmban 34.3% hekur. Mispickel Löllingite FeAs 2 përmban 27.2% hekur Löllingite ilmenit FeTiO 3 ilmenit magnetit (Fe, Mg) fibroferrit FeSO 4 (OH) 4.5H 2 O jarosite KFe 3 (SO 4) 2 (OH) 6 jarosite

Gjendjet kryesore të oksidimit të hekurit janë +2 dhe +3. Kur ruhet në ajër në temperatura deri në 200 °C, hekuri gradualisht mbulohet me një shtresë të dendur oksidi, e cila parandalon oksidimin e mëtejshëm të metalit. Në ajrin e lagësht, hekuri mbulohet me një shtresë të lirshme ndryshku, e cila nuk pengon hyrjen e oksigjenit dhe lagështisë në metal dhe shkatërrimin e tij. Ndryshku nuk ka të përhershme përbërjen kimike, përafërsisht ajo formula kimike mund të shkruhet si Fe 2 O 3 xH 2 O. oksid ndryshku

Hekuri reagon me oksigjenin kur nxehet. Kur hekuri digjet në ajër, formohet oksid Fe 3 O 4, kur digjet në oksigjen të pastër, formohet oksid Fe 2 O 3 Nëse oksigjeni ose ajri kalojnë nëpër hekur të shkrirë, formohet oksid FeO. Kur squfuri dhe pluhuri i hekurit nxehen, formohet sulfide, formula e përafërt e të cilit mund të shkruhet si FeS. oksigjenFe 3 O 4Fe 2 O 3 FeO squfur

Histori

Hekuri, si material veglash, është i njohur që në lashtësi. Objektet më të vjetra prej hekuri të gjetura gjatë gërmimeve arkeologjike datojnë në mijëvjeçarin e IV para Krishtit. e. dhe i përkasin qytetërimeve të lashta sumeriane dhe egjiptiane të lashta. Këto janë bërë nga hekuri i meteorit, domethënë një aliazh hekuri dhe nikeli (përmbajtja e këtij të fundit varion nga 5 në 30%), bizhuteri nga varret egjiptiane (rreth 3800 para Krishtit) dhe një kamë nga qyteti sumerian i Urit (rreth 3100 p.e.s.). Me sa duket, një nga emrat e hekurit në greqisht dhe gjuhë latine: "sider" (që do të thotë "yll").

Produktet e prodhuara nga hekuri të marra nga shkrirja janë të njohura që nga vendosja e fiseve ariane nga Evropa në Azi, ishuj. Deti Mesdhe, e tutje (fundi i mijëvjeçarit IV dhe III para Krishtit). Veglat më të vjetra të njohura prej hekuri janë tehe çeliku të gjetura në muraturën e Piramidës së Keopsit në Egjipt (ndërtuar rreth vitit 2530 para Krishtit). Siç kanë treguar gërmimet në shkretëtirën Nubiane, tashmë në ato ditë egjiptianët, duke u përpjekur të ndanin arin e nxjerrë nga rëra e rëndë e magnetitit, kalcinuan mineralin me krunde dhe substanca të ngjashme që përmbajnë karbon. Si rezultat, mbi sipërfaqen e shkrirjes së arit notoi një shtresë hekuri brumë, i cili përpunohej veçmas. Veglat u farkëtuan nga ky hekur, përfshirë ato të gjetura në piramidën e Keopsit. Sidoqoftë, pas nipit të Keops Menkaure (2471-2465 p.e.s.), trazira pasuan në Egjipt: fisnikëria, e udhëhequr nga priftërinjtë e perëndisë Ra, përmbysi dinastinë sunduese dhe filloi një kapërcim i uzurpatorëve, duke përfunduar me pranimin e faraoni i dinastisë tjetër, Userkar, të cilin priftërinjtë e shpallën djalin dhe mishërimin e vetë perëndisë Ra (që atëherë ky është bërë statusi zyrtar i faraonëve). Gjatë kësaj trazire, njohuritë kulturore dhe teknike të egjiptianëve ranë në rënie dhe, ashtu si u degradua arti i ndërtimit të piramidave, teknologjia e prodhimit të hekurit humbi, deri në atë pikë sa më vonë, kur eksploruan Gadishullin e Sinait në kërkim të bakrit. ore, egjiptianët nuk i kushtuan vëmendje depozitave të mineralit të hekurit që ekzistonin atje, dhe merrnin hekur nga Hititët dhe Mitanët fqinjë.

Të parët që zotëruan prodhimin e hekurit ishin Hutts, kjo tregohet nga përmendja më e vjetër (mijëvjeçari II para Krishtit) e hekurit në tekstet e hititëve, të cilët themeluan perandorinë e tyre në territorin e Hutts (Anadolia moderne në Turqi). Kështu, teksti i mbretit hitit Anitta (rreth 1800 para Krishtit) thotë:

Kur shkova në një fushatë në qytetin Puruskhanda, një burrë nga qyteti i Puruskhanda erdhi për t'u përkulur para meje (...?) dhe më dha 1 fron hekuri dhe 1 skeptër hekuri (?) në shenjë nënshtrimi. (?)...

(burimi: Giorgadze G. G.// Lajmëtar histori antike. 1965. № 4.)

Në kohët e lashta, Khalibët njiheshin si mjeshtër të produkteve të hekurit. Legjenda e argonautëve (fushata e tyre në Kolkidë u zhvillua rreth 50 vjet para Luftës së Trojës) tregon se mbreti i Kolchis, Eet, i dha Jasonit një parmendë hekuri që ai të mund të lëronte fushën e Ares, dhe nënshtetasit e tij, Kalibrat. , përshkruhen:

Ata nuk lërojnë tokën, nuk mbjellin pemë frutore, nuk kullosin tufa në livadhe të pasura; nxjerrin mineral dhe hekur nga toka e papunuar dhe shkëmbejnë ushqimin me të. Dita nuk fillon për ta pa mundim, ata e kalojnë gjithë ditën në errësirën e natës dhe tym të dendur...

Aristoteli përshkroi metodën e tyre të prodhimit të çelikut: “Kalibët lanë rërën e lumit të vendit të tyre disa herë, duke lëshuar kështu koncentrat të zi (një fraksion i rëndë i përbërë kryesisht nga magnetiti dhe hematiti) dhe e shkrinin atë në furra; Metali i marrë në këtë mënyrë kishte një ngjyrë të argjendtë dhe ishte i pandryshkshëm.

Si lëndë e parë për shkrirjen e çelikut u përdorën rërat e magnetitit, të cilat shpesh gjenden përgjatë gjithë bregut të Detit të Zi: këto rëra magnetiti përbëhen nga një përzierje kokrrash të vogla magnetiti, titano-magnetiti ose ilmeniti dhe fragmente shkëmbinjsh të tjerë. se çeliku i shkrirë nga halibanët ishte i lidhur dhe kishte veti të shkëlqyera. Kjo metodë unike e marrjes së hekurit sugjeron që Khalibët përhapnin hekurin vetëm si material teknologjik, por metoda e tyre nuk mund të ishte një metodë për prodhimin e gjerë industrial të produkteve të hekurit. Megjithatë, prodhimi i tyre shërbeu si një shtysë për zhvillimin e mëtejshëm metalurgjia e hekurit.

Në kohët shumë të lashta, hekuri vlerësohej më shumë se ari dhe sipas përshkrimit të Strabonit, fiset afrikane jepnin 10 kilogramë ar për 1 kile hekur dhe sipas hulumtimit të historianit G. Areshyan, kostoja e bakrit, argjendit, ari dhe hekuri në mesin e hititëve të lashtë ishte në raportin 1: 160 : 1280: 6400. Në ato ditë, hekuri përdorej si metal bizhuteri dhe prej tij bëheshin regale të tjera të pushtetit mbretëror: për shembull, libri biblik i Ligji i Përtërirë 3.11 përshkruan "shtratin e hekurt" të mbretit refaim Og.

Në varrin e Tutankhamunit (rreth 1350 para Krishtit) u gjet një kamë hekuri në një kornizë ari - ndoshta një dhuratë nga hititët për qëllime diplomatike. Por hititët nuk u përpoqën për përhapjen e gjerë të hekurit dhe teknologjive të tij, gjë që duket qartë nga korrespondenca që ka arritur tek ne. Faraoni egjiptian Tutankhamun dhe vjehrri i tij Hattusil, mbreti i Hitejve. Faraoni kërkon të dërgojë më shumë hekur, dhe mbreti i hititëve përgjigjet në mënyrë evazive se rezervat e hekurit janë tharë dhe farkëtarët janë të zënë me punë bujqësore, kështu që ai nuk mund të përmbushë kërkesën e dhëndrit mbretëror dhe dërgon vetëm një kamë të bërë nga "hekur i mirë ” (domethënë çeliku). Siç mund ta shihni, hititët u përpoqën të përdornin njohuritë e tyre për të arritur avantazhe ushtarake dhe nuk u dhanë të tjerëve mundësinë për t'i kapur. Me sa duket, kjo është arsyeja pse produktet e hekurit u përhapën vetëm pas Luftës së Trojës dhe rënies së fuqisë hitite, kur, falë veprimtarisë tregtare të grekëve, teknologjia e hekurit u bë e njohur për shumë njerëz dhe u zbuluan depozita dhe miniera të reja hekuri. Pra, epoka e "bronzit" u zëvendësua nga epoka e "hekurit".

Sipas përshkrimeve të Homerit, megjithëse gjatë Luftës së Trojës (rreth 1250 p.e.s.) armët bëheshin kryesisht prej bakri dhe bronzi, hekuri ishte tashmë i njohur dhe i kërkuar shumë, megjithëse më shumë si një metal i çmuar. Për shembull, në këngën e 23-të të Iliadës, Homeri thotë se Akili i dhuroi fituesit një diskut të bërë prej hekuri në një garë për hedhjen e diskut. Akejtë e nxorrën këtë hekur nga trojanët dhe popujt fqinjë (Iliada 7.473), duke përfshirë Khalibët, të cilët luftuan në anën e Trojanëve:

“Burra të tjerë akeas blenë verë me shkëmbim,
I këmbyen me bakër kumbues, me hekur gri,
Ato për qetë ose me brirë të pjerrët,
Ato për të plotat e tyre. Dhe një festë e gëzueshme është përgatitur ... "

Ndoshta hekuri ishte një nga arsyet që i shtyu grekët akeas të zhvendoseshin në Azia e Vogël, ku mësuan sekretet e prodhimit të tij. Dhe gërmimet në Athinë treguan se tashmë rreth 1100 para Krishtit. e. dhe më vonë shpatat, shtizat, sëpata, madje edhe gozhdat prej hekuri ishin tashmë të përhapura. Libri biblik i Jozueut 17:16 (krh. Gjyqtarët 14:4) përshkruan se filistinët (biblik "PILISTIM", dhe këta ishin fise proto-greke të lidhura me helenët e mëvonshëm, kryesisht pellazgët) kishin shumë karroca hekuri, d.m.th. në këtë Në atë kohë, hekuri tashmë ishte përdorur gjerësisht në sasi të mëdha.

Homeri në Iliadën dhe Odisenë e quan hekurin një "metal të fortë" dhe përshkruan forcimin e veglave:

"Falsifikuesi efikas, pasi ka bërë një sëpatë ose sëpatë,
Metal në ujë, duke e ngrohur atë në mënyrë që të dyfishohet
Ai kishte një kështjellë, ai zhyt ... "

Homeri e quan hekurin të vështirë sepse në kohët e lashta metoda kryesore e prodhimit të tij ishte procesi i fryrjes së djathit: shtresat e alternuara të mineralit të hekurit dhe qymyrit kalcinoheshin në furra speciale (furrat - nga "Bri" i lashtë - bri, tub, fillimisht ishte vetëm një tub i gërmuar në tokë, zakonisht horizontalisht në shpatin e një përroske). Në farkë, oksidet e hekurit reduktohen në metal nga qymyri i nxehtë, i cili merr oksigjen, duke u oksiduar në monoksid karboni dhe si rezultat i një kalcinimi të tillë të mineralit me qymyr, u përftua hekur krichine (sfungjeri) i ngjashëm me brumin. Kritsa u pastrua nga skorja duke farkëtuar, duke shtrydhur papastërtitë me goditje të fortaçekiç Falsifikatat e para kishin relativisht temperaturë të ulët- dukshëm më pak temperaturë duke shkrirë gize, kështu që hekuri doli të ishte relativisht i ulët i karbonit. Për të marrë çelik të fortë, ishte e nevojshme të kalcinohej dhe farkëtohej bërthama e hekurit me qymyr shumë herë, ndërsa shtresa sipërfaqësore e metalit ishte e ngopur shtesë me karbon dhe forcohej. Kështu doli” hekur i mirë“- dhe megjithëse kjo kërkonte shumë punë, produktet e marra në këtë mënyrë ishin dukshëm më të forta dhe më të forta se ato prej bronzi.

Më vonë ata mësuan të bënin furra më efikase (në rusisht - furra shpërthyese, domna) për prodhimin e çelikut dhe përdorën shakull për furnizimin me ajër në furrë. Tashmë romakët dinin të sillnin temperaturën në furrë në shkrirjen e çelikut (rreth 1400 gradë, dhe hekuri i pastër shkrihet në 1535 gradë). Kjo prodhon gizë me pikë shkrirje 1100-1200 gradë, e cila është shumë e brishtë në gjendje të ngurtë (as e falsifikuar) dhe nuk ka elasticitetin e çelikut. Fillimisht u konsiderua një nënprodukt i dëmshëm. hekuri i derrit, në rusisht, hekur derri, derra, nga ku në fakt vjen fjala gize), por më pas u zbulua se kur shkrihet sërish në një furrë me ajër intensiv që fryn nëpër të, gize kthehet në çelik. cilësi të mirë, pasi karboni i tepërt digjet. Ky proces me dy faza për prodhimin e çelikut nga giza doli të ishte më i thjeshtë dhe më fitimprurës se ai kritik, dhe ky parim është përdorur pa shumë ndryshime për shumë shekuj, duke mbetur edhe sot e kësaj dite metoda kryesore e prodhimit të materialeve të hekurit.

Bibliografia: Karl Bax. Pasuritë e brendshme të tokës. M.: Përparimi, 1986, f. 244, kapitulli “Hekuri”

Origjina e emrit

Ekzistojnë disa versione të origjinës së fjalës sllave "hekur" (bjellorusisht zaleza, ukrainisht zalizo, sllave e vjetër. hekuri, bullgar Zhelyazo, Serbohorv. zhejezo, polak żelazo, Çeke železo, slloven. železo).

Një nga etimologjitë lidh Praslav. *želězo me fjalën greke χαλκός , që do të thoshte hekur dhe bakër, sipas një versioni tjetër *želězo të ngjashme me fjalët *zeli"breshka" dhe *glazъ“shkëmb”, me seme të përgjithshme “gur”. Versioni i tretë sugjeron një huazim të lashtë nga një gjuhë e panjohur.

Gjuhët gjermanike huazuan emrin hekur (gotik. eisarn, anglisht hekuri, gjermanisht Eisen, Holandë ijzer, dat. jern, suedisht jarn) nga Celtic.

Fjalë para-kelte *isarno-(> Old Irish iarn, Old Brett hoiarn), ndoshta shkon prapa në stërgjyshore I.e. *h 1 esh 2 r-jo- “i përgjakur” me zhvillimin semantik “i përgjakshëm” > “i kuq” > “hekur”. Sipas një hipoteze tjetër fjalën e dhënë kthehet në pra-d.m.th. *(H)ish 2 ro- "i fortë, i shenjtë, me fuqi të mbinatyrshme".

Fjalë greke e lashtë σίδηρος , mund të jetë huazuar nga i njëjti burim si fjalët sllave, gjermanike dhe baltike për argjendin.

Emri i karbonatit natyror të hekurit (siderite) vjen nga latinishtja. sidereus- me yje; Në të vërtetë, hekuri i parë që ra në duart e njerëzve ishte me origjinë meteori. Ndoshta kjo rastësi nuk është e rastësishme. Në veçanti, fjala e lashtë greke sideros (σίδηρος) për hekurin dhe latinishten sidus, që do të thotë "yll", ndoshta kanë një origjinë të përbashkët.

Izotopet

Hekuri natyror përbëhet nga katër izotope të qëndrueshme: 54 Fe (bollëk izotopik 5,845%), 56 Fe (91,754%), 57 Fe (2,119%) dhe 58 Fe (0,282%). Më shumë se 20 izotopë të paqëndrueshëm të hekurit njihen gjithashtu me numra masiv nga 45 në 72, më të qëndrueshmet prej të cilave janë 60 Fe (gjysma e jetës sipas të dhënave të përditësuara në 2009 është 2.6 milion vjet), 55 Fe (2.737 vjet), 59 Fe (44.495 ditë) dhe 52 Fe (8.275 orë); izotopet e mbetur kanë gjysmë jetë më pak se 10 minuta.

Izotopi i hekurit 56 Fe është një nga bërthamat më të qëndrueshme: të gjithë elementët e mëposhtëm mund të zvogëlojnë energjinë e lidhjes për nukleon nga kalbja, dhe të gjithë elementët e mëparshëm, në parim, mund të zvogëlojnë energjinë e lidhjes për nukleon përmes shkrirjes. Besohet se hekuri përfundon serinë e sintezës së elementeve në bërthamat e yjeve normalë (shih Yllin e Hekurt), dhe të gjithë elementët pasues mund të formohen vetëm si rezultat i shpërthimeve të supernovës.

Gjeokimia e hekurit

Burim hidrotermal me ujë me ngjyra. Oksidet e hekurit e ngjyrosin ujin në kafe.

Hekuri është një nga elementët më të zakonshëm në sistemi diellor, veçanërisht në planetët tokësorë, veçanërisht në Tokë. Një pjesë e konsiderueshme e hekurit të planetëve tokësorë ndodhet në bërthamat e planetëve, ku përmbajtja e tij vlerësohet të jetë rreth 90%. Përmbajtja e hekurit në koren e tokës është 5%, dhe në mantel rreth 12%. Nga metalet, hekuri është i dyti pas aluminit në bollëk në lëvore. Në të njëjtën kohë, rreth 86% e të gjithë hekurit gjendet në bërthamë, dhe 14% në mantel. Përmbajtja e hekurit rritet ndjeshëm në shkëmbinjtë magmatikë mafikë, ku shoqërohet me piroksen, amfibol, olivin dhe biotitin. Hekuri grumbullohet në përqendrime industriale gjatë pothuajse të gjitha proceseve ekzogjene dhe endogjene që ndodhin në koren e tokës. NË uji i detit hekuri përmbahet në sasi shumë të vogla 0,002-0,02 mg/l. Në ujin e lumit është pak më i lartë - 2 mg/l.

Vetitë gjeokimike të hekurit

Tipari më i rëndësishëm gjeokimik i hekurit është prania e disa gjendjeve të oksidimit. Hekuri në një formë neutrale - metalike - përbën thelbin e tokës, është ndoshta i pranishëm në mantel dhe gjendet shumë rrallë në koren e tokës. Hekuri me ngjyra FeO është forma kryesore e hekurit që gjendet në mantel dhe kore. Hekuri oksid Fe 2 O 3 është karakteristik për pjesët më të sipërme, më të oksiduara të kores së tokës, në veçanti shkëmbinjtë sedimentarë.

Për sa i përket vetive kimike kristalore, joni Fe 2+ është afër joneve Mg 2+ dhe Ca 2+ - elementë të tjerë kryesorë që përbëjnë një pjesë të konsiderueshme të të gjithë shkëmbinjve tokësorë. Për shkak të ngjashmërisë së tij kimike kristalore, hekuri zëvendëson magnezin dhe, pjesërisht, kalciumin në shumë silikate. Në këtë rast, përmbajtja e hekurit në mineralet me përbërje të ndryshueshme zakonisht rritet me uljen e temperaturës.

Mineralet e hekurit

Njihen një numër i madh xeheroresh dhe mineralesh që përmbajnë hekur. Me rëndësi më të madhe praktike janë minerali i kuq i hekurit (hematiti, Fe 2 O 3; përmban deri në 70% Fe), minerali magnetik i hekurit (magnetiti, FeFe 2 O 4, Fe 3 O 4; përmban 72,4% Fe), mineral hekuri kafe ose limonit (getit dhe hidrogoetit, përkatësisht FeOOH dhe FeOOH·nH 2 O). Gëtiti dhe hidrogoetiti gjenden më shpesh në koret e motit, duke formuar të ashtuquajturat "kapele hekuri", trashësia e të cilave arrin disa qindra metra. Mund të jenë gjithashtu me origjinë sedimentare, duke rënë nga tretësirat koloidale në liqene ose zona bregdetare të deteve. Në këtë rast, formohen xeherore hekuri olitike, ose bishtajore. Vivianite Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O shpesh gjendet në to, duke formuar kristale të zeza të zgjatura dhe agregate radiale.

Sulfidet e hekurit janë gjithashtu të përhapura në natyrë - piriti FeS 2 (squfur ose pirit hekuri) dhe pirotiti. Ato nuk janë mineral hekuri - piriti përdoret për të prodhuar acid sulfurik, dhe pirotiti shpesh përmban nikel dhe kobalt.

Rusia renditet e para në botë për sa i përket rezervave të mineralit të hekurit. Përmbajtja e hekurit në ujin e detit është 1·10−5 -1·10−8%.

Mineralet e tjera të hekurit që gjenden zakonisht:

• Sideriti - FeCO 3 - përmban afërsisht 35% hekur. Ka një ngjyrë të verdhë në të bardhë (me një nuancë gri ose kafe nëse është e ndotur). Dendësia është 3 g/cm³ dhe fortësia është 3,5-4,5 në shkallën Mohs.
• Marcasite - FeS 2 - përmban 46.6% hekur. Ndodh në formën e kristaleve rombike bipiramidale, të verdha, të ngjashme me tunxhi, me densitet 4,6-4,9 g/cm³ dhe fortësi 5-6 në shkallën Mohs.
• Löllingite - FeAs 2 - përmban 27.2% hekur dhe shfaqet në formën e kristaleve rombike bipiramidale të bardha argjendi. Dendësia është 7-7,4 g/cm³, fortësia 5-5,5 në shkallën Mohs.
• Mispickel - FeAsS - përmban 34.3% hekur. Ndodh në formën e prizmave monoklinikë të bardhë me densitet 5,6-6,2 g/cm³ dhe fortësi 5,5-6 në shkallën Mohs.
• Melantheriti - FeSO 4 · 7H 2 O - është më pak i zakonshëm në natyrë dhe është i gjelbër (ose gri për shkak të papastërtive) kristale monoklinike me një shkëlqim qelqi dhe të brishtë. Dendësia është 1,8-1,9 g/cm³.
• Vivianite - Fe 3 (PO 4) 2 8H 2 O - shfaqet në formën e kristaleve monoklinike blu-gri ose jeshile-gri me një densitet 2,95 g/cm³ dhe një fortësi 1,5-2 në shkallën Mohs.

Përveç mineraleve të hekurit të përshkruara më sipër, ekzistojnë, për shembull:

Depozitat kryesore

Sipas Shërbimit Gjeologjik të SHBA-së (vlerësimi i vitit 2011), rezervat e vërtetuara të mineralit të hekurit në botë janë rreth 178 miliardë tonë. Depozitat kryesore të hekurit ndodhen në Brazil (vendi 1), Australi, SHBA, Kanada, Suedi, Venezuelë, Liberi, Ukrainë, Francë, Indi. Në Rusi, hekuri është minuar në Anomalinë Magnetike të Kurskut (KMA), Gadishullin Kola, Karelia dhe Siberi. Rol të rëndësishëm në kohët e fundit fitojnë depozita të oqeanit në fund, në të cilat hekuri, së bashku me manganin dhe metalet e tjera të vlefshme, gjendet në nyjet.

Fatura

Në industri, hekuri merret nga minerali i hekurit, kryesisht nga hematiti (Fe 2 O 3) dhe magnetiti (FeO Fe 2 O 3).

Ka mënyra të ndryshme nxjerrja e hekurit nga xehet. Më i zakonshmi është procesi i domenit.

Faza e parë e prodhimit është reduktimi i hekurit me karbon në një furrë shpërthimi në një temperaturë prej 2000 °C. Në një furrë shpërthyese, karboni është në formën e koksit, mineral hekuri në formën e aglomeratit ose peletit dhe fluksi (për shembull, gur gëlqeror) furnizohet nga lart, dhe nga poshtë ato takohen nga një rrjedhë ajri i nxehtë i detyruar.

Në furrë, karboni në formën e koksit oksidohet në monoksid karboni. Ky oksid formohet gjatë djegies në mungesë të oksigjenit:

Nga ana tjetër, monoksidi i karbonit redukton hekurin nga minerali. Për ta bërë këtë reagim të shkojë më shpejt, ngrohet monoksidi i karbonit kalohet përmes oksidit të hekurit (III):

Oksidi i kalciumit kombinohet me dioksidin e silikonit, duke formuar skorje - metasilikat kalciumi:

Skorja, ndryshe nga dioksidi i silikonit, shkrihet në një furrë. Skorja, më e lehtë se hekuri, noton në sipërfaqe - kjo pronë ju lejon të ndani skorjen nga metali. Më pas skorja mund të përdoret në ndërtim dhe bujqësia. Hekuri i shkrirë i prodhuar në një furrë shpërthyese përmban mjaft karbon (gize). Me përjashtim të rasteve kur giza përdoret drejtpërdrejt, ai kërkon përpunim të mëtejshëm.

Karboni i tepërt dhe papastërtitë e tjera (squfuri, fosfori) hiqen nga gize me anë të oksidimit në furrat ose konvertuesit me vatër të hapur. Furrat elektrike përdoren gjithashtu për shkrirjen e çeliqeve të lidhur.

Përveç procesit të furrës së shpërthimit, procesi i prodhimit të drejtpërdrejtë të hekurit është i zakonshëm. Në këtë rast, minerali i grimcuar paraprakisht përzihet me argjilë të veçantë, duke formuar pelet. Peletat shkrihen dhe trajtohen në një furrë me bosht me produkte të nxehtë të konvertimit të metanit, të cilat përmbajnë hidrogjen. Hidrogjeni redukton lehtësisht hekurin:

në këtë rast, hekuri nuk kontaminohet me papastërti të tilla si squfuri dhe fosfori, të cilat janë papastërti të zakonshme në qymyr. Hekuri përftohet në formë të ngurtë dhe më pas shkrihet në furrat elektrike.

Hekuri kimikisht i pastër përftohet nga elektroliza e tretësirave të kripërave të tij.

Vetitë fizike

Fenomeni i polimorfizmit është jashtëzakonisht i rëndësishëm për metalurgjinë e çelikut. Është falë tranzicionit α-γ të rrjetës kristalore që ndodh trajtimi termik i çelikut. Pa këtë fenomen, hekuri si bazë e çelikut nuk do të kishte marrë një përdorim kaq të gjerë.

Hekuri është një metal mesatarisht zjarrdurues. Në serinë e potencialeve standarde të elektrodës, hekuri renditet para hidrogjenit dhe reagon lehtësisht me acidet e holluara. Kështu, hekuri i përket metaleve të aktivitetit të ndërmjetëm.

Pika e shkrirjes së hekurit është 1539 °C, pika e vlimit është 2862 °C.

Vetitë kimike

Gjendjet karakteristike të oksidimit

• Acidi nuk ekziston në formë të lirë - fitohen vetëm kripërat e tij.

Hekuri karakterizohet nga gjendje oksidimi të hekurit - +2 dhe +3.

Gjendja e oksidimit +2 korrespondon me oksidin e zi FeO dhe hidroksidin jeshil Fe(OH) 2. Ato janë themelore në natyrë. Në kripërat, Fe(+2) është i pranishëm si kation. Fe(+2) është një agjent i dobët reduktues.

Gjendja e oksidimit +3 korrespondon me oksidin e kuq-kafe Fe 2 O 3 dhe hidroksidin kafe Fe(OH) 3. Kanë natyrë amfoterike, ndonëse acidike, dhe vetitë e tyre themelore janë të shprehura dobët. Kështu, jonet e Fe 3+ hidrolizohen plotësisht edhe në një mjedis acid. Fe(OH) 3 shpërndahet (dhe madje jo plotësisht) vetëm në alkalet e përqendruara. Fe 2 O 3 reagon me alkalet vetëm pas shkrirjes, duke dhënë ferrite (kripëra acide formale të acidit HFeO 2, i cili nuk ekziston në formë të lirë):

Hekuri (+3) më së shpeshti shfaq veti të dobëta oksiduese.

Gjendjet e oksidimit +2 dhe +3 ndryshojnë lehtësisht ndërmjet njëra-tjetrës kur ndryshojnë kushtet redoks.

Përveç kësaj, ekziston oksidi Fe 3 O 4, gjendja formale e oksidimit të hekurit në të cilën është +8/3. Sidoqoftë, ky oksid mund të konsiderohet gjithashtu si ferrit i hekurit (II) Fe +2 (Fe +3 O 2) 2.

Ekziston edhe një gjendje oksidimi prej +6. Oksidi dhe hidroksidi përkatës nuk ekzistojnë në formë të lirë, por përftohen kripëra - ferrate (për shembull, K 2 FeO 4). Hekuri (+6) është i pranishëm në to në formën e një anioni. Ferratet janë agjentë të fortë oksidues.

Vetitë e një lënde të thjeshtë

Kur ruhet në ajër në temperatura deri në 200 °C, hekuri gradualisht mbulohet me një shtresë të dendur oksidi, e cila parandalon oksidimin e mëtejshëm të metalit. Në ajrin e lagësht, hekuri mbulohet me një shtresë të lirshme ndryshku, e cila nuk pengon hyrjen e oksigjenit dhe lagështisë në metal dhe shkatërrimin e tij. Ndryshku nuk ka një përbërje kimike konstante, afërsisht formula e tij kimike mund të shkruhet si Fe 2 O 3 xH 2 O.

Komponimet e hekurit (II).

Oksidi i hekurit (II) FeO ka veti themelore që i përgjigjet baza Fe(OH) 2. Kripërat e hekurit (II) kanë ngjyrë të gjelbër të çelur. Kur ruhen, veçanërisht në ajër të lagësht, ato marrin ngjyrë kafe për shkak të oksidimit në hekur (III). I njëjti proces ndodh kur ruhen solucione ujore të kripërave të hekurit (II):

Nga kripërat e hekurit (II) në tretësirat ujore, më e qëndrueshme është kripa e Mohr - amoniumi i dyfishtë dhe sulfati i hekurit (II) (NH 4) 2 Fe (SO 4) 2 6H 2 O.

Hekzacianoferrati i kaliumit (III) K3 (kripa e kuqe e gjakut) mund të shërbejë si reagent për jonet Fe 2+ në tretësirë. Kur jonet Fe 2+ dhe 3− ndërveprojnë, formohet një precipitat blu Turnboole:

Për përcaktimin sasior të hekurit (II) në tretësirë, përdoret fenantrolina Phen, e cila formon një kompleks të kuq FePhen 3 me hekur (II) (thithja maksimale e dritës - 520 nm) në një gamë të gjerë pH (4-9).

Komponimet e hekurit (III).

Përbërjet e hekurit (III) në tretësirë ​​reduktohen nga hekuri metalik:

Hekuri (III) është i aftë të formojë sulfate të dyfishta me katione të ngarkuara vetëm si alum, për shembull, KFe(SO 4) 2 - alum hekur-kalium, (NH 4)Fe(SO 4) 2 - shap hekur-amoniumi, etj. .

Për zbulimin cilësor të përbërjeve të hekurit (III) në tretësirë, përdoret një reaksion cilësor i joneve Fe 3+ me jonet SCN - tiocianate. Kur jonet Fe 3+ ndërveprojnë me anionet SCN -, formohet një përzierje e komplekseve të tiocianatit të hekurit me ngjyrë të kuqe të ndezur 2+ , + , Fe(SCN) 3, -. Përbërja e përzierjes (dhe për rrjedhojë edhe intensiteti i ngjyrës së saj) varet nga faktorë të ndryshëm, prandaj kjo metodë nuk është e zbatueshme për përcaktimin e saktë cilësor të hekurit.

Një reagjent tjetër me cilësi të lartë për jonet Fe 3+ është hekscianoferrati i kaliumit (II) K4 (kripa e verdhë e gjakut). Kur jonet Fe 3+ dhe 4− ndërveprojnë, formohet një precipitat blu i ndritshëm i blusë prusiane:

Komponimet e hekurit (VI).

Vetitë oksiduese Ferratet përdoren për dezinfektimin e ujit.

Komponimet e hekurit VII dhe VIII

Ka raporte për përgatitjen elektrokimike të përbërjeve të hekurit (VIII). , , , megjithatë, nuk ka studime të pavarura që konfirmojnë këto rezultate.

Aplikimi

Ore hekuri

Hekuri është një nga metalet më të përdorura, duke zënë deri në 95% të prodhimit metalurgjik global.

• Hekuri është përbërësi kryesor i çeliqeve dhe gizave - materialet më të rëndësishme strukturore.
• Hekuri mund të jetë pjesë e lidhjeve të bazuara në metale të tjera - për shembull, nikel.
• Oksidi magnetik i hekurit (magnetiti) është një material i rëndësishëm në prodhimin e pajisjeve të memories kompjuterike afatgjatë: disqe, disqe, etj.
• Pluhuri ultrafine i magnetitit përdoret në shumë printera lazer bardh e zi të përzier me granula polimer si tonik. Kjo përdor ngjyrën e zezë të magnetitit dhe aftësinë e tij për t'u ngjitur në rulin e transferimit të magnetizuar.
• Vetitë unike ferromagnetike të një numri lidhjesh me bazë hekuri kontribuojnë në to aplikim të gjerë në inxhinierinë elektrike për qarqet magnetike të transformatorëve dhe motorëve elektrikë.
• Kloruri i hekurit (III) (kloruri i hekurit) përdoret në praktikën radio amatore për gdhendjen e pllakave të qarkut të printuar.
• Heptati i sulfatit të hekurit (sulfati i hekurit) i përzier me sulfat bakri përdoret për të luftuar kërpudhat e dëmshme në kopshtari dhe ndërtim.
• Hekuri përdoret si anodë në bateritë hekur-nikel dhe bateritë hekur-ajër.
• Tretësirat ujore të klorureve të hekurit dhe të ferrit, si dhe sulfateve të tij, përdoren si koagulantë në proceset e pastrimit të ujërat e zeza në trajtimin e ujërave të ndërmarrjeve industriale.

Rëndësia biologjike e hekurit

Në organizmat e gjallë, hekuri është një element i rëndësishëm gjurmë që katalizon proceset e shkëmbimit të oksigjenit (frymëmarrjes). Trupi i njeriut të rritur përmban rreth 3,5 gram hekur (rreth 0,02%), nga të cilat 78% është elementi kryesor aktiv i hemoglobinës në gjak, pjesa tjetër është pjesë e enzimave të qelizave të tjera, duke katalizuar proceset e frymëmarrjes në qeliza. Mungesa e hekurit manifestohet si sëmundje e organizmit (kloroza te bimët dhe anemia te kafshët).

Në mënyrë tipike, hekuri hyn në enzima në formën e një kompleksi të quajtur hem. Në veçanti, ky kompleks është i pranishëm në hemoglobinë, proteina më e rëndësishme që siguron transportin e oksigjenit në gjak në të gjitha organet e njerëzve dhe kafshëve. Dhe është ai që ngjyros gjakun në ngjyrën e tij karakteristike të kuqe.

Komplekset e hekurit, përveç hemit, gjenden, për shembull, në enzimën metan monooksigjenazë, e cila oksidon metanin në metanol, në enzimën e rëndësishme ribonukleotide reduktazë, e cila është e përfshirë në sintezën e ADN-së.

Përbërjet inorganike të hekurit gjenden në disa baktere dhe ndonjëherë përdoren prej tyre për të rregulluar azotin e ajrit.

Hekuri hyn në trupin e kafshëve dhe njerëzve me ushqim (burimet më të pasura në të janë mëlçia, mishi, vezët, bishtajoret, buka, drithërat dhe panxhari). Interesante, spinaqi dikur ishte përfshirë gabimisht në këtë listë (për shkak të një gabimi shtypi në rezultatet e analizës - zero "shtesë" pas humbjes së pikës dhjetore).

Doza të tepërta të hekurit (200 mg ose më shumë) mund të kenë efekt toksik. Një mbidozë e hekurit pengon sistemin antioksidues të trupit, ndaj merrni suplemente hekuri njerëz të shëndetshëm nuk rekomandohet.

Shënime

Burimet (në seksionin Historia)

• G. G. Giorgadze."Teksti i Anittës" dhe disa pyetje të historisë së hershme të hititëve
• R. M. Abramishvili. Për çështjen e zhvillimit të hekurit në territorin e Gjeorgjisë Lindore, VGMG, XXII-B, 1961.
• Khakhutaishvili D. A. Mbi historinë e metalurgjisë së hekurit të lashtë kolkiane. Pyetje të historisë antike (koleksioni Kaukazian-Lindja e Mesme, numri 4). Tbilisi, 1973.
• Herodoti."Historia", 1:28.
• Homeri."Iliada", "Odisea".
• Virgjili."Eneida", 3:105.
• Aristoteli.“Mbi thashethemet e pabesueshme”, II, 48. VDI, 1947, nr 2, f.
• Lomonosov M.V. Themelet e para të metalurgjisë.

Shihni gjithashtu

• Kategoria:Përbërjet e hekurit

Lidhjet

• Sëmundjet e shkaktuara nga mungesa dhe teprica e hekurit në trupin e njeriut

13. ELEMENTET E NËNGRUPIT TË KROMIT.

Numri atomik	Emri	Elektronike konfigurimi	ρ g/cm 3	shkrihet 0 C	ziejnë. 0 C	OE	Atomike rreze, nm	Diplomë oksidimi
26	Hekuri Fe	3d64s2	7,87	1535	2750	1,64	0,128	+2,+3
27	Cobalt Co	3d74s2	8,9	1495	2870	1,7	0,125	+2,+3
28	Nikel Ni	3d8 4s2	8,9	1453	2732	1,75	0,124	+1,+2,+3,+4

Fatura
metalet e nëngrupit të hekurit

Reduktimi nga oksidet me qymyr ose monoksid karboni (II)

FeO + C Fe + CO
Fe 2 O 3 + 3CO 2Fe + 3CO 2
NiO + C Ni + CO
Co 2 O 3 + 3C 2Co + 3CO

Fe
d-elementi i grupit VIII; numri serial – 26; masë atomike– 56; (26p; 30n), 26e

Metal me aktivitet mesatar, reduktues.
Gjendjet bazë të oksidimit - +2, +3

Hekuri dhe komponimet e tij

Vetitë kimike

Në ajër, hekuri oksidohet lehtësisht në prani të lagështirës (ndryshk):

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

Teli i nxehtë i hekurit digjet në oksigjen, duke formuar shkallë - oksid hekuri (II, III):

3Fe + 2O 2 Fe 3 O 4

Në temperaturë të lartë(700–900 0 C) hekuri reagon me avujt e ujit:

3Fe + 4H 2 O Fe 3 O 4 + 4H 2
Hekuri reagon me jometalet kur nxehet:

2Fe + 3Br 2 2FeBr 3
Fe + S FeS
Hekuri tretet lehtësisht në acidet klorhidrike dhe të holluara sulfurik:

Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2
Fe + H 2 SO 4 (i holluar) FeSO 4 + H 2

Hekuri tretet në acide oksiduese të përqendruara vetëm kur nxehet

2Fe + 6H 2 SO 4 (konc.) Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O
Fe + 6HNO 3 (konc.) Fe(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O

(në të ftohtë, acidet nitrik dhe sulfurik të koncentruar pasiivojnë hekurin).
Hekuri zhvendos metalet që janë në të djathtë të tij në serinë e tensionit nga tretësirat e kripërave të tyre.

Fe + CuSO 4 FeSO 4 + Cu

Lidhjet hekuri hekuri

Hidroksidi i hekurit (II).

Formuar nga veprimi i solucioneve alkaline në kripërat e hekurit (II) pa akses ajri:

FeCl + 2KOH 2KCl + Fe(OH) 2

Fe(OH) 2 - bazë e dobët, e tretshme në acide të forta:

Fe(OH) 2 + H 2 SO 4 FeSO 4 + 2H 2 O

Kur Fe(OH)2 kalcinohet pa akses ajri, formohet oksidi i hekurit (II) FeO:

Fe(OH) 2 FeO + H 2 O

Në prani të oksigjenit atmosferik, precipitati i bardhë Fe(OH) 2, duke u oksiduar, kthehet në kafe - duke formuar hidroksid hekuri (III) Fe(OH) 3:

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

Komponimet e hekurit (II) kanë veti reduktuese, ato shndërrohen lehtësisht në përbërje hekuri (III) nën ndikimin e agjentëve oksidues;

10FeSO 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 5Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 8H 2 O
6FeSO 4 + 2HNO 3 + 3H 2 SO 4 3Fe 2 (SO 4) 3 + 2NO + 4H 2 O

Komponimet e hekurit janë të prirur për formimin e komplekseve (numri i koordinimit = 6):

FeCl 2 + 6NH 3 Cl 2
Fe(CN)2 + 4KCN K4 (kripë e verdhë e gjakut)

Reagimi cilësor ndaj Fe 2+

Kur hekzacianoferrati i kaliumit (III) K2 (kripa e kuqe e gjakut) vepron në tretësirat e kripërave të hekurit, formohet një precipitat blu (Turnboole blu):

3FeSO 4 + 2K 3 Fe 3 + 3K 2 SO 4

Komponimet e ferrit

Oksid i hekurit (III).

Formohet nga djegia e sulfureve të hekurit, për shembull, nga pjekja e piritit:

4FeS 2 + 11O 2 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

ose kur kalcinoni kripërat e hekurit:

2FeSO 4 Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3

Fe 2 O 3 - oksid bazë, duke shfaqur veti amfoterike në një masë të vogël

Fe 2 O 3 + 6HCl 2FeCl 3 + 3H 2 O

Fe 2 O 3 + 2NaOH + 3H 2 O 2Na

Hidroksidi i hekurit (III).

Formohet nga veprimi i tretësirave alkaline mbi kripërat e hekurit ferrik: precipiton në formën e një precipitati të kuq në kafe.

Fe(NO 3) 3 + 3KOH Fe(OH) 3 + 3KNO 3

Fe(OH) 3 është një bazë më e dobët se hidroksidi i hekurit (II).
Kjo shpjegohet me faktin se Fe 2+ ka një ngarkesë më të vogël jonike dhe një rreze më të madhe se Fe 3+, dhe për këtë arsye Fe 2+ mban jonet hidroksid më të dobët, d.m.th. Fe(OH) 2 shpërndahet më lehtë.
Në këtë drejtim, kripërat e hekurit (II) hidrolizohen pak, dhe kripërat e hekurit (III) hidrolizohen shumë fuqishëm. Hidroliza shpjegon edhe ngjyrën e tretësirave të kripërave të Fe(III): përkundër faktit se joni Fe3+ është pothuajse i pangjyrë, tretësirat që e përmbajnë kanë ngjyrë të verdhë-kafe, gjë që shpjegohet me praninë e hidroksioneve të hekurit ose molekulave Fe(OH)3. , të cilat formohen për shkak të hidrolizës:

Fe 3+ + H 2 O 2 + + H +
2 + + H 2 O + + H +
+ + H2O Fe(OH) 3 + H +

Kur nxehet, ngjyra errësohet, dhe kur shtohen acidet, ajo bëhet më e lehtë për shkak të shtypjes së hidrolizës. Fe(OH)3 ka veti të dobëta amfoterike: tretet në acide të holluara dhe në solucione të koncentruara alkali:

Fe(OH) 3 + 3HCl FeCl 3 + 3H 2 O

Fe(OH) 3 + NaOH Na

Komponimet e hekurit (III) janë agjentë oksidues të dobët, reagojnë me agjentë të fortë reduktues:

2FeCl 3 + H2S S + 2FeCl 2 + 2HCl

Reagimet cilësore në Fe3+

Faqe 3

Në Fig. V.8 tregon një diagram korrelacioni që jep një ide të diapazonit të zhvendosjeve izomere të 57Fe për komponimet e hekurit. Gjendja e oksidimit të hekurit mund të ndryshojë nga 0 në 6, dhe nuk është aq e lehtë të karakterizohet nga zhvendosja e izomerit prej 57Fe.  

Një atmosferë reduktuese shkakton një ulje të shkallës së oksidimit të hekurit në skorje, ndërsa në një atmosferë oksiduese nën ndikim temperaturat e larta Flaka vazhdon të zbërthejë oksidet më të larta të hekurit. Rritja e shkallës së oksidimit të hekurit në skorje nga ekspozimi ndaj një atmosfere oksiduese është e mundur vetëm në një temperaturë flake nën 1200 C dhe një sipërfaqe të madhe skorje.  

Përmbajtja e Al2O3 dhe alkaleve në shkëmbinj ndryshon mjaft ashpër. Gjendja e oksidimit të hekurit mbetet konstante.  

Mostra C me gjendje oksidimi 13% nuk ​​ka zonë plastike dhe skorja sillet si xhami. Me një rritje të shkallës së oksidimit të hekurit në 30 ose 56%, shfaqet një kthesë në kthesat e viskozitetit të mostrave B dhe A, që tregon se skorja në kthesë kalon në një gjendje plastike.  

Por shkalla e oksidimit të squfurit, që është pjesë e këtyre joneve, është e ndryshme. Në rastin e parë, gjendja e oksidimit të hekurit përkon me ngarkesën e jonit të thjeshtë Fe2 dhe valencën e hekurit. Kështu, valenca e një elementi të caktuar në një përbërje komplekse është sasia totale e lidhjeve që atomi qendror, agjenti kompleks, ka në një përbërje të caktuar.  

Tendenca drejt formimit kompleks konfirmohet edhe nga ekzistenca e kripërave tipike të dyfishta si sheniti dhe alumi. Në këtë përbërje, gjendja e oksidimit të hekurit 2 është e stabilizuar, ndërsa sulfati FeSO4 në tretësirë ​​ujore të prirur për oksidim nga oksigjeni atmosferik. Nikeli nuk formon komponime të tilla, pasi gjendja e oksidimit prej 3 për këtë element është aq jokarakteristike sa nuk stabilizohet as në kripëra të dyfishta.  

Kjo rritje e shkallës së oksidimit të hekurit në skorje vazhdon deri në një temperaturë prej rreth 1200 C. Me një rritje të mëtejshme të temperaturës së skorjes, shkalla e oksidimit të hekurit bie ndjeshëm.  

Siç tregohet, atomi qendror i hekurit shtrihet në rrafshin e unazës së porfirit me 16 anëtarë dhe është i lidhur me atomet e azotit të unazave të pirolit nga katër nga gjashtë valencat e disponueshme, dhe për këtë arsye mbeten dy valenca për të kompletuar kompleksin oktaedral; këto valenca janë sipër dhe poshtë planit të vizatimit të modelit të paraqitur. Përveç kësaj, duhet të merret parasysh edhe gjendja e oksidimit të hekurit; kur hekuri është në gjendje hekuri, siç tregohet në figurë, atëherë protoporfirina quhet temë ose, më qartë, ferrohem. Nëse hemi është në gjendje të lirë në tretësirë ​​dhe nuk shoqërohet me proteina, atëherë supozohet se dy molekula uji janë në një lidhje koordinimi me pozicionet e valencës së pestë dhe të gjashtë të hekurit. George e përcakton këtë ferrogem si më poshtë: H2O - Fep-H. Pas oksidimit, ai kthehet në H O Fep NaO me një ngarkesë pozitive. Ky ferrigem mund të koordinojë një jon klori për të formuar H2O - Fep-Cl dhe në këtë rast quhet hemin; me një jon hidroksil të koordinuar, ferrigem përcaktohet si hematin H2O - Pep-OH, megjithëse këto terma ndonjëherë përdoren më pak specifikisht, vetëm për të treguar praninë e oksidit të hekurit. Koordinimi i molekulave të tjera është gjithashtu i mundur, me koordinimin me peroksid hidrogjeni që luan një rol parësor. Ferrohem koordinon lehtësisht bazat azotike, si piridina, duke formuar hemokromogeum B-Pbr - B. I njëjti komponim me ferrigemin B-Fep-B quhet parahematin.  

Duke përdorur metodën magnetike, u vërtetua prania dhe vlerësimi sasior i lidhjeve të valencës midis joneve pozitive fqinje. Kështu, në Fe2O3 në suportin A12O3, gjendja e oksidimit të hekurit është tre, por në të njëjtën kohë atomet fqinje të hekurit formojnë një lidhje kovalente me njëri-tjetrin.  

Duke përdorur metodën magnetike, u vërtetua prania dhe vlerësimi sasior i lidhjeve të valencës midis joneve pozitive fqinje. Kështu, në Fe2O3 në suportin A12O3, gjendja e oksidimit të hekurit është tre, por në të njëjtën kohë atomet fqinje të hekurit formojnë një lidhje kovalente me njëri-tjetrin.  

Nëse marrim parasysh hidroksidet Fe (OH) 2 dhe Fe (OH) 3, atëherë nga këndvështrimi i skemës Kossel, vetitë acidike të hidroksidit të dytë duhet të jenë më të theksuara se i pari. Kjo rrjedh nga fakti se sa më e lartë të jetë gjendja e oksidimit të hekurit (edhe nëse supozojmë se rrezet e joneve Fe2 dhe Fe3 janë të njëjta), aq më i lartë është zmbrapsja e protonit dhe aq më të theksuara janë vetitë acidike të hidroksidit përkatës. Nëse marrim parasysh se rrezja e jonit Fe3 është pak më e vogël se ajo e jonit Fe2, atëherë zmbrapsja më e madhe e protonit në përbërjen Fe (OH) 3 në krahasim me Fe (OH) 2 bëhet edhe më e dukshme.  

Disa nga oksidet e hekurit reduktohen në hekur metalik, pjesa tjetër në [oksid azoti]; Përveç kësaj, ata lëshojnë karbon. Sasia e oksigjenit që gjendet ende në mineral karakterizon shkallën e oksidimit të hekurit.  

Nëse pas testeve paraprake ka ende dyshime nëse ekziston një jon hekuri, mund të kryhen reaksione verifikimi. Por duhet mbajtur mend se me këtë test nuk është më e mundur të përcaktohet shkalla fillestare e oksidimit të hekurit në mostrën e analizuar.  

Vetëm në prani të agjentëve të fortë oksidues është e mundur të përftohen derivate mjaft të dobët të acidit hekuri H2FeO4 me një gjendje oksidimi të hekurit prej 6, por oksidi përkatës nuk mund të izolohet. Nëse RuO4 është një substancë me qëndrueshmëri të ulët që përftohet në mënyrë indirekte, atëherë OsO4 është një përbërje plotësisht e qëndrueshme, e formuar gjatë oksidimit të një metali në ajër.