铁的密度是多少(kg每立方米的铁计算重量公式)

铁是最常见的金属。纯铁具有银白色金属光泽,有良好的延展性和很高的强 度,还是电和热的良导体。我们日常见到的铁多是灰黑色的,那是因为铁的化学性 质比较活泼,在加工阶段暴露在空气中,表面生成了一层混合氧化物。 铁的密度约为 7.86g/cm3 ,比一般石头重得多。铁在 1535℃才能熔化。 我们实际使用的铁都不是纯铁,所用的主要是生铁和钢。生铁含碳量高,硬而 脆,一般用作铸造材料。钢含碳少,经过不同的热处理可以获得很好的延展性或刚 性。具有延展性的钢材可轧成钢板或拉成钢筋,即便是在常温下也有良好的加工性 能,如在常温下可用钢筋拉成铁丝。普通铁丝和薄铁片的材质就是具有延展性的 钢。将具有延展性的钢材加工成所需形状后经过热处理可以获得刚性。在常温下, 刚性的钢器件有很高的硬度和强度,形状不易改变。弹簧、刀的刃口、起子都是具 有刚性的钢。

在潮湿的空气中,铁很容易生锈。铁锈的成分比较复杂,其中的铁是+3价的。铁生锈的反应可以表达为:

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在铁锈中因n和x值的不同,铁锈会呈现黄色至深棕色。通常我们将铁锈的主要成分看作是Fe2O3。铁锈是疏松的,因此铁生锈后体积要膨胀。在混凝土中的钢筋如果包裹不好,就可能与空气和水接触生锈,严重时不但钢筋会严重受损,还会因铁锈膨胀而使混凝土爆裂。

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铁生锈会严重影响铁器的使用。人们为了防止铁器生锈,通常根据铁生锈的条件,对铁器采取喷漆或镀耐氧化金属等方式,使铁的表面与空气和水隔绝,同时还能使铁器有漂亮的外衣。

CP线(见图19-9)就是在铁丝上镀上一薄层铜,再镀上一薄层锡(Sn)制造出来的。铜可以增强导电性。锡不易氧化,在外层不仅起保护作用,还因为它的熔点低而成为一种容易焊接的焊料。CP线常用作电子元件的电极引线,材料成本低,有较好的导电性、抗氧化性和抗拉强度,很适合全自动机械焊接。

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铁生锈有时也可以利用。在CP线的生产中,就有意地使作为原材料的铁丝生锈。因为CP线的铁芯在镀铜之前,必须要彻底去掉铁芯表面较为致密的混合氧化物。让铁芯适度生锈,可使表面较为致密的混合氧化物转化为疏松的铁锈,便于用盐酸或稀硫酸清洗。用盐酸除去铁锈的反应一般表示为:

6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2O

如果冬天在医院输液,药水进入静脉,就是小伙子也会感觉冰凉,更不要说小孩和老人了。现在有了各种输液加温器,这个问题就可以解决了。其中使用很方便的是一次性输液加温器(见图19-10),使用时只要将加温器的外包装袋去掉,将输液管绕在加温器凹槽内,一会输液管内的药水就不再冰凉了。这样的加温器是怎样给药水加温的呢?原来是利用了铁生锈放出的热量。

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在加温器内部有由铁粉、水、活性炭、蛭石(见图19-11)等组成的混合物。活性炭和蛭石都有很好的吸水性和透气性,它们可以将水储存在加温器内部,在空气流通时水也不会外流。当加温器的外包装去掉后,空气由加温器外壳上的孔进入,具有很大表面积的铁粉在有水的情况下与空气充分接触,迅速氧化生锈,持续放热。这种加温器可以很快达到60°C以上的温度,并可保温十几个小时。将铬(Cr)、镍等金属熔入铁中,可以得到不锈钢。不锈钢不易生锈,手术用的医疗器械很多都是不锈钢的。像这样在金属中掺入其他金属或非金属得到的具有金属特征的材料叫做合金。普通生铁和钢是铁和碳的合金。一些金属加工成合金后,可以获得更优良的性能。如制造飞机的硬铝就是铝、镁、铜、硅等的合金,不但轻巧,还比其每一种成分在单独使用时都有更好的强度和硬度。

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在中国,铁还广泛用于生产炒菜用的锅,与其他可用于做锅的金属比较,这是价廉物美的选择。因为在可用于做锅的金属元素中,人体对铁元素的需求量是最大的,铁锅在使用时进入食物中的少量铁正是人体所需要的。正常成年人体内有2 ~ 3.5g铁元素,主要集中在血红蛋白中。而可做锅的铜元素在正常成年人体内只有100 ~ 150mmg。另一种被广泛用做炊具的铝元素,科学研究表明它不是人体必需元素,在人体中过量积累会对骨骼和脑造成损害,严重时可能导致骨骼软化和智力下降。

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使用铁炒菜锅时,要注意防锈。用后将铁锅洗净擦干是防锈的一个好办法。而铁锅用后让内表面由于有机物炭化留下的炭有所保留,则是更好的防锈方法。因为这样的炭不溶于水而且无毒,能稳定地附着于铁锅的内表面保护铁锅不生锈和不受其他腐蚀。

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