Iron, tên tiếng Việt là sắt, có ký hiệu Fe và số hiệu nguyên tử 26. Nguyên tố thuộc nhóm 8, chu kỳ 4.
Iron, tên tiếng Việt là sắt, có ký hiệu Fe và số hiệu nguyên tử 26. Nguyên tố thuộc nhóm 8, chu kỳ 4. Cấu hình electron nguyên tử thường viết [Ar]3d64s2. Tầm quan trọng của sắt không chỉ đến từ lượng kim loại được sử dụng, mà còn từ khả năng hình thành nhiều hợp kim, oxide và phức chất với những chức năng rất khác nhau.
Hai trạng thái oxi hóa thường gặp là +2 và +3. Sự chuyển đổi giữa chúng liên quan trao đổi một electron theo quy ước, nhưng tính chất dung dịch còn phụ thuộc pH và những phối tử có mặt. Trong nước, không thể coi mọi ion sắt tồn tại dưới dạng trần, không tương tác với phân tử dung môi.
Sự thủy phân và tạo phức có thể làm thay đổi độ tan hoặc màu của hệ. Vì thế, cùng một tổng hàm lượng sắt không có nghĩa hai mẫu nước có cùng khả năng tạo cặn hay cùng dạng hóa học chiếm ưu thế. Phân tích tổng nguyên tố và xác định dạng tồn tại là những nhiệm vụ liên quan nhưng không đồng nhất.
Trong môi trường ẩm có oxygen, các vùng khác nhau trên bề mặt sắt có thể tham gia những quá trình oxi hóa và khử. Dòng electron trong kim loại kết hợp với sự vận chuyển ion trong pha nước tạo nên một hệ ăn mòn điện hóa. Bởi vậy, sự hiện diện của nước và các chất điện ly ảnh hưởng đáng kể tốc độ gỉ.
Lớp gỉ thực tế thường là hỗn hợp oxide, oxyhydroxide và những thành phần phụ thuộc môi trường; không nên biểu diễn nó như một chất tinh khiết duy nhất trong mọi trường hợp. Lớp sản phẩm cũng không luôn bám kín để bảo vệ nền. Sự nứt, xốp và thay đổi thể tích có thể cho phép quá trình ăn mòn tiếp tục ở bên dưới.
Sơn bảo vệ chủ yếu tạo một hàng rào giữa kim loại với môi trường. Mạ kẽm còn có thể cung cấp cơ chế điện hóa trong những điều kiện phù hợp, khi zinc bị oxi hóa ưu tiên. Do đó, hai lớp phủ nhìn đều sáng hoặc kín không nhất thiết bảo vệ theo cùng một nguyên lý khi bề mặt bị trầy.
Để chọn biện pháp chống ăn mòn, cần xét môi trường làm việc, hình dạng kết cấu và khả năng bảo trì. Một mối ghép với kim loại khác cũng có thể làm thay đổi hệ điện hóa. Không thể đánh giá tuổi thọ chỉ từ tên vật liệu sắt hoặc từ một quan sát ngắn hạn về màu bề mặt.
Thép là họ hợp kim nền sắt, trong đó carbon và những nguyên tố khác cùng ảnh hưởng cấu trúc và tính năng. Sự tổ chức của các pha có thể thay đổi khi nung, làm nguội và biến dạng. Bởi vậy, cùng một thành phần hóa học vẫn có thể tạo những trạng thái vật liệu khác nhau sau nhiệt luyện.
Độ cứng tăng không mặc nhiên đi kèm độ dai tăng. Trong thiết kế, phải xem xét sự đánh đổi giữa khả năng chống biến dạng, chống nứt và làm việc dưới tải lặp. Việc gọi một vật liệu là thép tốt chỉ có ý nghĩa khi nêu rõ tiêu chí, môi trường và trạng thái sử dụng được đánh giá.
Sắt tham gia cấu trúc những protein như hemoglobin và nhiều hệ enzyme. Trong những hệ này, môi trường phối trí cho phép nguyên tử thực hiện chức năng mà một mẩu sắt kim loại không có. Chức năng sinh học phụ thuộc toàn bộ phân tử, không phải chỉ số proton của nguyên tố nằm tại một vị trí trong cấu trúc.
Thông tin về vai trò dinh dưỡng không nên được chuyển thành hướng dẫn tự bổ sung sắt. Dạng chế phẩm, tình trạng cơ thể và những nguyên nhân gây thiếu hoặc dư là các vấn đề chuyên môn riêng. Đối với hóa học, điều cần ghi nhớ là sắt kim loại, muối sắt hòa tan, oxide và phức sinh học cùng chứa Fe nhưng có cơ chế tương tác rất khác nhau.
