1-qism. Temir elementi va uning xususiyatlari

Gomerning “Iliadaʼʼ dostoni jahon mumtoz adabiyotining eng qadimiy namunalaridan biri sanaladi. Ushbu doston taxminan eramizdan avvalgi 800-yilda yozilgan boʻlib, eramizdan avvalgi 1000-yil atrofida boʻlib oʻtgan Troya qalʼasi qamali haqida hikoya qiladi. Afsonalarga koʻra, mazkur qamal 10 yil davom etgan.


Dostonda naql qilinishicha, oʻsha janglarda qatnashgan jangchilarda qurol-aslaha, oʻq-yoy va sovutlar bronzadan yasalgan boʻlgan.


1-qism. Temir elementi va uning xususiyatlari
Bronza davri / proznania.ru

Odamzod rudalarni qayta ishlab, metall olishni oʻrganib olgandan keyingi ishlab chiqarilishi yoʻlga qoʻyilgan eng birinchi qattiq va pishiq metall bu — bronza boʻlgan. Bronza oʻzi sof metall emas, balki mis va qalay metallarining qotishmasidir. Tarixda bronza metali eng keng qoʻllangan davr bronza davri deyiladi.


Davriy jadvaldagi 26 raqamli element — temir ham odamlarga juda qadimdan maʼlum. Temirdan yasalgan buyumlar eramizdan avvalgi 4000-yillikka tegishli Misr sagʻanalaridan ham topilgan. Lekin u paytlarda temir yarim qimmatbaho metall sanalgan. Masalan, yana oʻsha “Iliadaʼʼ dostonida qayd etilgan sport musobaqalarida gʻolib atletga temir medal mukofot qilib berilgani qayd etiladi. Eramizdan avvalgi 1500-yilgacha boʻlgan davrlarda odamlar temirni qanday qilib koʻp miqdorlarda olishni va undan buyumlar va qurol-yarogʻ tayyorlashni bila olishmagan.


Temirni sof holda ajratib olishni va undan qurol-yarogʻ hamda boshqa buyumlar tayyorlashni ilk oʻzlashtirgan xalq Kichik Osiyo (hozirgi Turkiya) hududida yashagan xettlar boʻlishgan. Xettlar temirdan yasalgan oʻq-yoy va boshqa qurollar, shuningdek, dubulgʻa, qalqon va sovut bilan qurollanib jang maydonida paydo boʻlishganda, ularga roʻbaroʻ kelgan dushmanlar qandaydir ʼʼmaxfiy qurolʼʼga duch keldik deb oʻylashgan. Bronzadan yasalgan xanjar va oyboltalar temir dubulgʻa oldida ojiz qolardi. Ularning tigʻi qayrilib, dami oʻtmaslashib qolardi. Temir oybolta, oʻq-yoy va xanjarning tigʻi esa bronza qalqon va sovutni qiyinchiliksiz teshib oʻtib ketar va dushmanga mislsiz talafot yetkazardi. Yaʼni temir bronzadan koʻra sezilarli darajada qattiq va pishiq boʻlib chiqqan.


Temirni olishni va unga ishlov berishni oʻzlashtirish asnosida qadimgi xalqlar birin-ketin bronzadan voz kechib temir madaniyatiga oʻta boshlashdi. Shu tariqa tarixda bronza davri tugab, temir davri boshlandi. Eramizdan avvalgi 600-yil atrofida koʻhna dunyoning deyarli barcha mamlakatlari qoʻshinlari istisnosiz ravishda temir qurol-yarogʻga oʻtishgan. Hozirda temir metallar ichida eng arzonidan biri sanaladi. Temirning ayrim markalarining bir kilogrami atigi 10 sent turadi. Temir yer qobigʻida eng koʻp tarqalgan metallardan biri boʻlib, faqat alyuminiygina bu borada uni ortda qoldira olgan. Temirning yer qobigʻidagi umumiy ulushi 5% atrofida baholanadi. Temirni shunchalik keng tarqalgani va uni turli birikmalardan va rudalardan ajratib olish osonligi sababli uning narxi shunday arzon hisoblanadi.


Yer qobigʻining quyi qatlamlarida, ichkarilab, chuqurlashib borgan sari ruda tarkibidagi temir miqdori ham ortib boraveradi. Yer sayyorasi yadrosining 8000 km diametrga ega markaziy qismi ham erigan choʻgʻ holatidagi temirdan iborat deb taxmin qilinadi. Umuman olganda, sayyoramiz vaznining 40 foizga yaqin qismini aynan temir tashkil qiladi.


Temir, shuningdek, Yerga ochiq koinotdan ham muntazam kelib tushadi. Chunki Quyosh tizimi ichida daydib yurgan katta-kichik meteoritlar va asteroidlarning asosiy massasini ham aynan temir moddasi tashkil qiladi.


Xabaringiz bor, bunday meteoritlar har kuni millionlab sonda Yer atmosferasiga kirib keladi va sayyoramizning turli mintaqalariga qulaydi. Ularning baʼzilari oddiy tosh kattaligida boʻlsa, baʼzilari tarvuzdek boʻladi. Yer sirtiga yetib kelgan va olimlar tomonidan topib oʻrganilgan meteoritlarning tarkibida 90% qismi temir ekani statistikadan maʼlum (qolgan 10% qismi, asosan, silikatlardan iborat boʻladi).


ʼʼIliadaʼʼ dostonida va boshqa xalqlarning afsonalarida ham ʼʼosmondan tushganʼʼ temirdan yasalgan va shu sababli ham ʼʼilohiy kuchʼʼga ega boʻlgan shamshirlar haqida soʻz ketgan joylar mavjud. Tabiiyki, oʻsha temirning ʼʼosmondan tushganʼʼligi hecham ajablanarli emas. Chunki meteoritlar Yerga oʻsha zamonlarda ham, albatta,har kuni tushib turgan.


Temir tirik organizmlar uchun hayot uchun eng zaruriy elementlardan biridir. Issiq qonli organizmlarda, shu jumladan, odam organizmida temir moddasi qonning eng muhim qismlaridan biri sanaladi. Aslida, qonning rangi qizil boʻlishining asosiy sababchisi ham aynan temir elementidir. Oʻpkadan kislorodni olib, butun tana boʻylab tarqatadigan qon elementi gemoglobin deyiladi. Gemoglobin molekulasi toʻrt atom temir elementidan tashkil topgan boʻladi va aynan oʻsha atomlar oʻziga kislorodni biriktirib, organizm boʻylab tashib manzilga yetkazadi. Oʻrtacha qomatli odam organizmida taxminan 3 kg gacha temir elementi mavjud boʻladi. Organizmida temir moddasi yetishmayotgan odam horgʻin va soʻlgʻin yuz ifodasi bilan ajralib turadi. U tez charchaydigan va toliquvchan boʻlib qoladi. Temir yetishmasligi holati tibbiyotda anemiya deyiladi va u jiddiy kasallik sanaladi. Anemiyani ortga surmay, darhol davolashga kirishish lozim. 


Anemiyani davolashning usullaridan biri bemorni tarkibida temirning oddiy birikmalariga boy boʻlgan oziq-ovqat mahsulotlari yoki preparatlar bilan ratsional oziqlantirishdir.


Sanoat uchun temir olishning eng muhim manbasi bu temir rudasi boʻlib, konchilari tilida temir rudasi gematit deyiladi. Gematit temirning kislorod bilan birikmasi,yaʼni temir oksidi boʻlib, uning molekulasida ikkita temir atomiga uchta kislorod atomi birikkan holda boʻladi. Gematitga boy tuproq va rudalar, odatda, qizil rangda boʻladi. Olimlarning fikricha, Mars sayyorasining qizil rangi ham uning sirtidagi tuproqning gematitga toʻyinganligi sababidan boʻlishi mumkin ekan. Gematit rudasining turlaridan biri boʻlgan qizil oxra moddasini rassomlar qizil pigment sifatida ishlatishadi. Shuningdek, ushbu moddaning kukun koʻrinishi shisha ishlab chiqarishda sayqallash xomashyosi sifatida qoʻllaniladi. Ayniqsa, yuqori shaffoflikka ega optik linzalar va tiniq koʻzgular ishlab chiqarishda qizil oxra kukuni sayqallash bosqichining asosiy oʻrnini egallaydi.


Temir rudasining yana bir turi magnetit deb nomlanadi. Magnetit molekulasida uch atom temir va toʻrt atom kislorod mavjud boʻladi. Bundan tashqari, temir rudalarida, albatta, doimo katta miqdorda turli silikatlar va boshqa aralashmalar yoʻldosh boʻladi.


Odamlar temirni sof holda ajratib olishlarini oʻrganishlariga eng katta toʻsqinlik qilgan narsa ham aynan shu silikatlar boʻlgan. Shuningdek, kisloroddan qutulishni oʻrganish ham oson boʻlmagan. Temirni sof metall holida olish uchun rudani koks va ohaktosh bilan birgalikda domna pechi vositasida qizdirish orqali ajratishni oʻrganib olishgachgina, ajdodlarimiz temirdan istagan narsani tayyorlay oladigan zamonga qadam qoʻyishgan.


Domna pechlarida eritib olingan temir quyma choʻyan deyiladi. Chunki bunday temir keyinchalik alohida holda yana eritiladi va qolipga quyilib, kerakli shaklga keltiriladi.


Quyma choʻyan tarkibida koʻp miqdorda boshqa aralashmalar ham mavjud boʻladi. Aralashmalar ichida asosiysi uglerod boʻlib, u choʻyanga koksdan oʻtadi. Quyma choʻyan tarkibida 2% dan 4,5% gacha uglerod boʻlishi mumkin. Shuningdek, quyma choʻyanda 2,5% atrofida kremniy hamda juda oz-ozdan boʻlsa-da, fosfor, oltingugurt va boshqa elementlar mavjud boʻladi. Quyma choʻyan yetarlicha pishiq va qattiq boʻlib, u temir mahsulotlari ichida eng arzoni sanaladi. Choʻyandan tayyorlangan detallar bosim va ogʻirlik doim bir xil boʻladigan oʻrinlarda qoʻllanishi mumkin. Lekin choʻyan zarbalarga nisbatan hamda bosim oʻzgarishlariga nisbatan chidamsiz. U moʻrt metall boʻlib, tez yediriladi va qiyshayib, sinib ketishi ham mumkin.


Choʻyanni qayta ishlash va unga ohaktosh va yana temir rudasi bilan ishlov berish orqali sof temir metallini ajratib olish mumkin. Lekin sof temir quyma choʻyandan koʻra yumshoq va oson egiluvchan boʻladi. Shu sababli ham temirni sof holatda qoʻllash sohalari ancha chegaralangan. U, asosan, kimyo sanoatida katalizator sifatida sof holatda qoʻllaniladi. Metallokosntruksiyalar va qurilish ishlari uchun hamda texnika va mashina detallari uchun qoʻllaniladigan temir esa, odatda, sof temir boʻlmay, balki temirning boshqa navlari, asosan, poʻlatdan tayyorlanadi. Poʻlat temirning sof holatdagisi va quyma choʻyan orasidagi oraliq navi hisoblanadi. Lekin u pishiqligi va mustahkamligi borasida hamma temir navlaridan ustun turadi. Poʻlatda uglerod miqdori 0,15-1,5% atrofida boʻladi. 


Quyma choʻyandan poʻlat olishning bir necha usullari mavjud. Shunday usullardan biri bessemer pechi (yoki bessemer konverteri) deyiladi. Bessemer pechlarining eng asosiy xususiyati ularda temir rudasi tarkibidagi fosfor, oltingugurt va boshqa keraksiz aralashmalar maksimal chiqarib tashlanadi va keyin kerakli miqdorda uglerod va baʼzi boshqa elementlar bilan boyitiladi. 


Barcha temir navlari orasida ishlov berish, toblash orqali kerakli darajadagi pishiqlik va puxtalikka yetkazish qulayligi borasida poʻlat birinchi oʻrinda turadi. Bunda temir avvaliga qizdirilib, chogʻ holatiga kelgunicha qizartiriladi va birdaniga sovuq (muzdek) suvga solinadi. Mazkur jarayon metallurglar tilida ʼʼmetallni boʻshatishʼʼ deb nomlanadi. Poʻlatning pishiqlik va qattiqlik borasidagi muayyan xususiyatlari uni tayyorlash jarayonida temirning qanday toblangani va tarkibida uglerod qancha miqdorda qoʻshilgani bilan bogʻliq boʻladi. Agar poʻlat tarkibida uglerod miqdori 0,2% dan kam boʻlsa, u kam uglerodli poʻlat deyiladi. Bunday poʻlat xossalariga koʻra choʻyanga oʻxshab ketadi va juda arzonligi tufayli hozirda deyarli choʻyanning oʻrnini egallab boʻlgan. Tarkibida 0,2% dan 0,6% gacha uglerod tutadigan poʻlat konstruksion poʻlat deyiladi. Qurilish uchun ishlatiladigan metall balkalar, koʻpriklar va boshqa inshootlarning metall asoslari va metallokonstruksiyalar aynan shunday poʻlatdan quyiladi. Poʻlat navlari ichida eng pishiq va qattigʻi instrumental poʻlat deyiladi. Instrumental poʻlatda 1-1,5% uglerod mavjud boʻladi. Mashina va mexanizmlarning harakatlanuvchi metall detallari, turli muhandislik ish qurollari va tigʻli kesish asboblari shunaqa navadagi poʻlatdan tayyorlanadi. 


Poʻlatning xossalari, shuningdek, temir va ugleroddan tashqari unga boshqa qoʻshimchalarning qoʻshilganligi va ularning nisbati bilan ham belgilanadi. Hozirda jahon bozorida poʻlatning yuzdan ortiq navlari mavjud. Butun dunyo boʻylab har yili millionlab tonna poʻlat ishlab chiqariladi. Avtomobilsozlik sanoati jahon poʻlat ishlab chiqarishining deyarli 20% qismini isteʼmol qiladi. Ishlab chiqarilgan poʻlatning qolgan qismi esa, asosan, mashinasozlik, temir yoʻl qurilishlari va qurilish sohalariga yoʻnaltiriladi. Hozirda insoniyat poʻlatdan shu darajada keng foydalanmoqdaki, tarixchilar hozirgi davrni qoʻrqmay poʻlat davri deyish mumkin deb taʼkidlashmoqda. 


Zamonaviy dunyoda poʻlat odamzod hayotini shu darajada oʻzgartirib yuborganki, endilikda sivilizatsiyamizni usiz tasavvur etib boʻlmaydi. Xususan, barcha yirik shaharlardagi osmonoʻpar bino va inshootlar aynan poʻlat tufayli shu maqomda qad rostlashgan. Avvallari binolar, asosan, yogʻoch va gʻishtdan qurilgan zamonlarda, bino balandligi bir necha qavatdan ortishi mumkin emas edi. Chunki bunda bino ogʻirligi uning asosiga quyilgan poydevorni (fundament) pachoqlab tashlardi. Hozirda yuzlab qavat balandlikka ega bino va inshootlar istisnosiz ravishda faqat poʻlat karkas asosiga quriladi. Poʻlat asosida qurilgan binolarda tashqi qoplamani oynavand qilishi orqali yanada jozibador va shu bilan birga yengil qilish urfga kirmoqda.


Yuzlab qavatli zamonaviy osmonoʻpar binolarning barchasi poʻlat asosiga qad rostlagan / orbita.uz

Poʻlat shunchaki mustahkam boʻlib qolmay, balki ajoyib elastik xossaga ham ega. Agar poʻlatga tashqi omillar taʼsir qilishi natijasida u egiladigan boʻlsa, oʻsha taʼsir kuchi yoʻq boʻlishi bilan poʻlat yana oʻz holiga qaytadi. Shu sababli ham meʼmorlar yuzlab qavatli osmonoʻpar binolarni shamol va zilziladan qoʻrqmay bunyod etishadi. Insoniyat aynan poʻlat tufayligina osma koʻpriklar va boshqa murakkab meʼmoriy-muhandislik yechimlarini barpo eta olmoqda. Xulosa qilib aytganda, qayerdaki pishiqlik va mustahkamlik zarur boʻlsa, oʻsha joy uchun poʻlatdan oʻtadigan metall boshqa yoʻq. Boz ustiga, u eng arzon metall hamdir.


Maqolaning 2-qismini kutib qoling


Maqola orbita.uz saytidan olindi. Original maqola → Temir — mustahkam element
Muqova surat: orbita.uz