Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 27-06-2020

ijzer

betekenis & definitie

o. (-s),

1. Lat.: ferrum, symbool Fe, chemisch element (e); technisch in het dagelijks leven wordt

vaak ijzer genoemd wat feitelijk staal is; smeden; gegoten -; geslagen (smeedijzer); zo sterk als zeer hard of sterk; (spr.) men kan geen met handen breken, het onmogelijke is niet te doen; het smeden terwijl het heet is, een gunstige gelegenheid niet ongebruikt laten voorbijgaan; (fig.) hij heefteen hart van -, hij is een ongevoelig mens; hij is van — en staal, hij is zeer sterk, tegen alle vermoeienissen bestand;

2. ijzererts: in de Oeral vindt men — en koper;
3. (coll.) voorwerpen van ijzer: oud -, onbruikbaar geworden ijzeren voorwerpen; (zegsw.) het is lood om oud —, het komt op hetzelfde neer, er is weinig of geen verschil tussen;
4. voorwerp van ijzer, stuk ijzer: hij heeft hem met een geslagen, zo’n voorwerp of onderdeel van ijzer als uit het verband blijkt: het van een werpspies, de metalen punt; het van een vaarboom; het paard heeft een verloren, een hoefijzer; het kind loopt in ijzers, ijzeren beugels; boeien: iemand in de ijzers slaan; de ijzers onderbinden, de schaatsen; dat is een heet om aan te vatten, dat is een netelige zaak;
5. voedingstof voor planten (e); preparaat tegen bloedarmoede (e).

(e) IJzer heeft een smeltpunt van 1535 °C en een kookpunt van 2750 °C. Het hoort thuis in de 8Agroep van het →periodiek systeem. De meest voorkomende valenties zijn 2+ en 3+. Isotopen zijn bekend van atoommassa 52-61, waarvan de nietradioactieve 54, 56, 57 en 58 het natuurlijke ijzer vormen.

De winning van metallisch ijzer uit de ertsen berust op reductie met koolstof bij hoge temperatuur (→hoogoven, →staal). Chemisch zuiver ijzer, dat toepassing vindt in de metallurgie en de elektrotechniek, wordt o.a. verkregen door reductie van het zuivere oxide of chloride doormiddel van waterstof, het heeft drie allotrope modificaties: 𝛼,y en 𝛿. De overgang van de 𝛿naar de y-modificatie ligt bij 1403 °C en van y naar ⍺ bij 906 °C (afkoeling). Bij opwarmen kunnen voor de overgangen temperaturen gevonden worden die 50°—100° hoger liggen (hysteresis). Overigens zijn er aanwijzingen dat de 𝛿en a-vorm identiek zijn in kristalstructuur. IJzer heeft van alle metalen de sterkste magnetische eigenschappen (→-magnetisme).

In droge lucht of in water dat vrij is van lucht en koolzuur, is ijzer chemisch inert. In vochtige lucht roest ijzer snel; eerst ontstaat ijzerbicarbonaat, Fe(HC03)2, dat door lucht wordt geoxideerd tot Fe(m)carbonaat; dit gaat door hydrolyse over in het hydroxide Fe(OH)2. In water waarin een weinig alkali of alkalisch-reagerende zouten (soda) zijn opgelost, wordt het roesten van ijzer zeer vertraagd. In zoutzuur en in verdund zwavelzuur is ijzer gemakkelijk oplosbaar onder ontwikkeling van waterstof. In niet te geconcentreerd salpeterzuur lost ijzer op onder ontwikkeling van stikstofoxide (NO). Dompelt men een staaf ijzer in kleurloos salpeterzuur en spoelt men deze daarna met water af, dan wordt het ijzer door verdund salpeterzuur niet meer aangetast.

De oorzaak hiervan is de vorming van een zeer dun laagje oxide dat verdere aantasting voorkomt. Ook geconcentreerd zwavelzuur tast ijzer niet aan. IJzer ontleedt waterdamp bij ca. 800 °C volgens 3Fe + 4H20⇄Fe304 + 4H2.

VOORKOMEN. Op aarde komt ijzer zeer verspreid en in zeer grote hoeveelheden en verscheidenheid voor in de vorm van oxiden, sulfiden, carbonaten en silicaten. De belangrijkste mineralen voor de bereiding van ijzer zijn: magnetiet, Fe304 (Zweden, Noord-Amerika), roodijzersteen of →hematiet, Fe203 (Noord-Amerika, Engeland, de BRD, de DDR), limoniet, 2Fe203.3H20 (Lotharingen, Spanje). IJzer komt ook gedegen in de natuur voor en maakt dan deels reeds sedert het ontstaan van de aarde deel daarvan uit (tellurisch ijzer) en is deels pas later als meteoriet daarop gevallen (meteorisch ijzer). Tellurisch ijzer is in de korst van de aarde zeldzaam; de rijkste vindplaats is bij Oifak op Disko bij Groenland waar blokken tot 201, klompjes, korrels en spikkels gevonden zijn in basalt. Meteorieten bevatten dikwijls gedegen ijzer; vele bestaan geheel daaruit. Zowel het tellurisch als het meteorisch ijzer zijn nikkelhoudend; het laatste echter in veel sterkere mate.

Hoewel aan het oppervlak zeldzaam, is uit de hogere volumieke massa van de aardkern, uit het grote gehalte aan ijzer van meteorieten (van dezelfde oorsprong als de aarde) en uit de grote verbreiding van ijzer in gebonden vorm in de aardkorst, met waarschijnlijkheid te besluiten dat gedegen ijzer ook een groot gedeelte van de kern van de aarde uitmaakt. Het ijzer zou 4,4 % van de aardkorst uitmaken en alleen door zuurstof, silicium en aluminium overtroffen worden. Dit ijzer in de korst is waarschijnlijk ontleend aan de ijzerkern van de aarde; zoals zich in een smelterij door oxidatie op een bad ijzer, VOORKOMEN. IJzerertsproduklie in de voornaamste producerende landen en op de wereld land produktie in

1953 1965 1970 1975

x 1000 t x 1000 t X 1000 t x 1000 t Algerije 1762 1637 1546 1728 Angola 509 3752 3388 Australië 2161 4366 28676 60860 Brazilië 2460 13725 24739 46621 Canada 3366 21822 29187 27569 Chili 1747 7756 6940 6772 China 19250 21450 24000 32500 India 2977 14520 19654 26002 Joegoslavië 284 914 1301 1928 Korea (Noord-) 2947 4014 3760 Liberia 893 10985 15813 16923 Mauretanië 3875 5923 5646 Mexico 331 1593 2612 3369 Noorwegen 758 1598 2622 2641 Peru — 4459 7928 5067 Spanje 2005 2764 3514 4059 Swaziland 653 1503 1417 USSR 31297 80996 106058 127483 Venezuela 1470 11296 14080 15425 VS 60179 50175 53308 48881 Zuid-Afrika 1228 3745 5887 7648 Zweden 10176 18045 19804 19642 wereld 158600 325800 424100 500200 van gesmolten ijzer een slak vormt, zo vormden zich op het →magma gesmolten silicaatmassas, welk proces ook thans nog wel doorgaat. De afzettingen geschieden veelal als magnetiet, hematiet of in de vorm van een silicaat (olivijn, pyroxeen, amfibool, bioliet), en blijven dan in deze mineralen bestanddeel van het gesteente. Bij de stolling kunnen ijzermineralen zich tot ware ijzergesteenten concentreren. Ook kan het ijzer van het magma, verenigd met andere bestanddelen als sulfide, arsenide, chloride of carbonaat, gasvormig of als waterige oplossing ontsnappen en zich in gangen afzetten of hoger gelegen gesteenten impregneren en deze eventueel verdringen. Deze oorspronkelijke afzettingen zijn sterk onderhevig aan vervorming; het ijzeroxide met de laagste valentie is oplosbaar, de hoger geoxideerde vorm is vrijwel onoplosbaar; reductie en oxidatie treden gemakkelijk op.

Aan het aardoppervlak zijn hematiet en limoniet de meest stabiele vormen; daarin gaan zowel magnetiet, pyriet en sideriet als de silicaten over. Wederkerige omzettingen hebben allerlei kringprocessen tot gevolg, nog gecompliceerd door de rol van de levende natuur daarin. Grondwater is altijd ijzerhoudend; dit wordt onttrokken aan de ijzermineralen (→uitlogen).

ERTSEN. Slechts vier ijzermineralen zijn voor de ijzerertsen van belang, nl. magnetiet (Fe304) met % Fe, hematiet (Fe203) met 70 % Fe, limoniet (2Fe203.3H20) met 50-60 % Fe en sideriet (FeC03) met 48 % Fe. Ilmeniet (FeTi03) met 37 % Fe (en 52 % Ti02) is een waardevol titaanerts, maar is na de Tweede Wereldoorlog door verbeterde concentratieen metallurgische processen ook een ijzererts geworden. De sulfiden pyriet en pyrrotiet (resp. 46,5 % en 60 % Fe) mogen weliswaar niet tot de ijzerertsen gerekend worden, maar zijn toch van enig belang.

Diverse ijzerertstypes kunnen in de toekomst van groot belang worden. De in enorme hoeveelheden aangetoonde lateritische ijzerertsen in tropische gebieden b.v. zijn thans nog niet exploiteerbaar (door het ongewenste, kleine, chroomgehalte), maar zij vertegenwoordigen een enorme reserve. Een ander type ijzerertsen, dat pas na de Tweede Wereldoorlog ontginbaar bleek, biedt voor de toekomst grote perspectieven, nl. de titano-magnetietertsen in basische gesteenten. Deze bestaan uit magnetiet, ilmeniet en ook hematiet. Ontginningen zijn beperkt tot de Mac Intyremijn in het Sanford Lakedistrict (staat New York) en enkele mijnen in Noorwegen en Finland. Grote, nog onontgonnen reserves liggen o.a. in het Bushveld (Zuid-Afrika) en de Taberg (Zweden).

Het gehalte van ijzerertsen varieert tussen 22 % (Midden-Engeland) en 68 % (Venezuela, Kiruna). Het gemiddelde ijzergehalte van de wereldproductie ligt bij ca. 50 %. In gebieden met ijzererts en cokeskolen dicht bij elkaar is het mogelijk laagwaardig erts te ontginnen (ijzergehalte in de BRD 27 %, Engeland 30 %, Frankrijk 33 %). In gebieden waar erts ontgonnen wordt dat aan lange transporten onderhevig is, moet het erts een hoog ijzergehalte hebben om rendabel te zijn (Venezuela, Liberia). Vóór 1940 werden op ijzerertsen slechts bij uitzondering concentratieprocessen toegepast (magneetscheiding op magnetietijzerertsen van Noorwegen en Zweden). Later is de flotatie bruikbaar bevonden voor hematieterts; verder is men gebruik gaan maken van schudtafels, spiraalscheiders, zware vloeistoffen, cyclonen enz. (→ertsscheiding).

Omdat hierbij zeer fijnkorrelige concentratie ontstaat, is het nodig dit materiaal te verdichten. FYSIOLOGIE. De mens heeft dagelijks ca. 12 mg ijzer nodig. Van de ruim 4 gram ijzer die het lichaam bevat, bevindt zich bij de mens ca. 73 % in het bloed en wel in de rode bloedkleurstof (hemoglobine). Voorts komt ijzer voor in de cytochromen van de ademhalingsketen en in de spierkleurstof myoglobine en fungeert het als cofactor van bepaalde enzymen (katalase, peroxidase).

LANDBOUW. Hoewel ijzer in grote hoeveelheid in de grond aanwezig is, wordt het toch tot de sporenelementen gerekend, omdat de opneembaarheid vaak gering is en het slechts in vrij kleine hoeveelheden in de plant voorkomt. Het vormt een bestanddeel van ademhalingsenzymen (→cytochroom). Oorzaak van ijzergebrek is in Nederland en België meestal een hoog kalkgehalte van de grond. Andere oorzaken zijn: een hoog bicarbonaatgehalte van het gronden gietwater, en de antagonistische werking van andere zware metalen. Kenteken van ijzergebrek is een →chlorose van de bladeren.

Dit komt in Nederland en België voor bij de fruitteelt op kalkhoudende gronden, verder bij allerlei potplanten en snijbloemen, m.n. rozen. De bestrijding gebeurt met behulp van →chelaten.