Thiên nhiên ban tặng kim loại sắt cho nhân loại là một điều vô cùng tuyệt vời. Lượng kim loại sắt trên Thế giới chiếm đến 95% so với các kim loại khác. Từ lâu, con người đã tìm hiểu về chúng và khai thác những ứng dụng của kim loại sắt và tận dụng chúng thật nhiều, phục vụ cho đời sống ngày càng đa dạng và hiện đại.

Sắt nguyên chất rất ít?

Sắt được kí hiệu hóa học là Fe. Chúng có nguyên tử khối là 26 và khối lượng nguyên tử là 56g.mol-1, nóng chảy ở 1538oC. Sắt có màu xám ánh kim, cứng, khó rèn. Sắt rất khó tìm thấy trong tự nhiên ở dạng nguyên chất. Thay vào đó, người ta thường khai thác quặng sắt tại các mỏ đá.

Đây là hình thức mà sắt được tìm thấy nhiều nhất. Từ quặng sắt, người ta tách các nguyên tố sắt ra làm sắt nguyên chất hoặc kết hợp với carbon, kim loại khác tạo thành hợp kim sắt, sử dụng và ứng dụng to lớn rất nhiều trong đời sống.

Quặng sắt
Hình ảnh: Quặng Sắt

Các hợp kim của sắt

Từ sắt nguyên chất có thể tạo ra nhiều loại hợp kim khác nhau mang nhưng ưu điểm khác nhau nhằm phục vụ cho nhiều mục đích. Trong đó:

Thép carbon: Được thêm vào từ 0.5% – 1.5% carbon cũng như những nguyên tố khác như phốt pho, lưu huỳnh, mangan, silic. So với sắt nguyên chất, thép carbon cứng hơn, độ bền cũng lâu hơn. Đây là hợp kim sắt được sử dụng nhiều nhất.

Gang: Được thêm vào từ 2% – 5% lượng carbon. Ngoài ra còn có silic, lưu huỳnh. Gang là hợp kim của sắt được dùng khá nhiều trong việc làm khuôn mẫu, đúc. Chúng cứng và có nhiệt độ nóng chảy cao hơn sắt nguyên chất. Tuy nhiên, đặc tính dẻo của sắt không còn hiện diện ở hợp kim gang nữa nên rất dễ vỡ.

Tìm hiểu khối lượng riêng của Sắt & Công thức tính toán trọng lượng Thép

Thép không gỉ: Crom được thêm vào tối thiểu là 10.5% để tạo ra hợp kim hữu dụng gọi là thép không gỉ (inox). Ngoài ra còn có niken và một số chất khác. Tỉ lệ của chúng sẽ quyết định hình thành nên những hợp kim thép không gỉ khác nhau. Nhìn chung, hợp kim này của sắt có đặc trưng chống ăn mòn, không dễ bị oxy hóa với môi trường.

Ngoài ra hợp kim của sắt còn có nhiều loại khác như sắt non, sắt silic …

Ứng dụng thiết thực của sắt trong đời sống

Sắt được ứng dụng phổ biến trong đời sống từ những vật dụng nhỏ cho đến những công trình to. Thế mới nói, kim loại này tuy không đắt nhưng lại mang đến những giá trị hữu ích vô cùng cho cuộc sống.

Cầu Arganzuela nghệ thuật tại Madrid, Tây Ban Nha
Cầu Arganzuela nghệ thuật tại Madrid, Tây Ban Nha

Trong giao thông vận tải

Đa số những sản phẩm, hay công trình giao thông vận tải đều sử dụng sắt như một vật liệu chủ yếu. Các phương tiện đường bộ như xe 2 bánh, xe tải, xe buýt, ô tô và các loại xe thô sơ; phương tiện đường thủy như tàu bè… đều có phần khung được chế tạo từ sắt và hợp kim của sắt.

Các công trình như cầu đường, cầu vượt sông, cầu đi bộ…cũng được làm bằng sắt. Ngoài ra, đường ray xe lửa cũng được làm từ vật liệu hữu ích này.

Nền công nghiệp đóng tàu

Sắt là vật liệu chính để sản xuất tàu thuyền từ những loại nhỏ đến những con tàu có kích thước rất lớn. Ngoài ra, ở những cảng tàu, chúng ta thường thấy rất nhiều container chứa hàng – vốn cũng được làm từ sắt. Chúng chứa hàng hóa một cách đa dạng, di duyển đến nhiều nơi trên Thế giới và độ bền thì khá lâu.

Ứng dụng trong xây dựng

ứng dụng của sắt trong đời sống và xây dựng
Sắt không thể thiếu trong xây dựng

Công trình xây dựng cũng là ngành tận dụng giá trị của kim loại sắt một cách tối đa nhất. Giàn giáo, khung lưới, khung cốt thép…được làm bằng sắt để đảm bảo độ cứng, sự vững chãi cho công trình. Cho dù là nền móng hay cốt thép, cột, trụ…những ngôi nhà phố hay những tòa nhà cao chọc trời… sắt vẫn chiếm tỉ trọng lớn trong cả công trình.

So với những nguyên liệu khác, sắt chắc chắn hơn. So về giá thành, sắt rẻ hơn. Đó cũng là lý do mà chúng được sử dụng phổ biến như thế.

Trong đời sống sinh hoạt hằng ngày

Ngoài những công trình lớn, sắt còn được rèn hay chế tạo thành những vật dụng quen thuộc trong sinh hoạt hằng ngày của người dân như bàn ghế, cửa sắt, lan can, cầu thang, tủ sắt, kệ, dao kéo…Sắt cứng, tuy khó khăn trong giai đoạn rèn nhưng thành phẩm của chúng thì đáng để sử dụng.

cửa sắt
Một ngôi nhà có cửa sắt rất đẹp và thân thiện

Khi sắt còn thô, chúng cứng, xù xì, màu sắc không đều (quặng sắt), tuy nhiên khi rèn thành phẩm, chúng lại đẹp và sắc sảo vô cùng.

Vậy ứng dụng của sắt trong y sinh học

Đây là ứng dụng quan trọng và hiện đại trong cuộc sống con người ngày nay. Sắt là một vi chất cần thiết cho cơ thể. Người ta chiết xuất sắt thành những chất bổ sung vào cơ thể giúp khỏe mạnh, đủ chất, giúp con người phát triển toàn diện hơn.

ứng dụng của sắt trong y sinh học
Bổ sung sắt đầy đủ cho cơ thể là rất cần thiết

Chúng cũng được bào chế và tích hợp vào một số loại thuốc để chữa bệnh. Ngoài ra, sắt và hợp kim của sắt còn tham gia vào làm thành các dụng cụ y tế khác như bàn ghế, giường bệnh, cây truyền dịch, tủ đầu giường…

Tuy sắt là một kim loại có số lượng nhiều, dễ tìm nhưng chúng cũng là một tài nguyên hữu hạn. Vì thế, để cuộc sống phát triển dài lâu, đảm bảo những giá trị này vẫn tồn tại đến nhiều thế kỉ sau nữa, chúng ta cần khai thác, sản xuất, sử dụng, tái chế sắt hợp lý. Không vì chúng có dư mà tiêu dùng phung phí.

Ngoài ra còn vô vàng ứng dụng khác mà Cơ khí Huỳnh Gia An không thể kể hết chỉ bao quát kê trong bài viết hôm nay. Hy vọng bài viết sẽ có ích đối với bạn đọc.

Biên tập: Huỳnh Nam

Yêu cầu báo giá

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Hotline 0913 408 587