Maqolaning 1-qismini bu yerda o‘qing → sinaps.uz/maqola/24582

Biroq ushbu eng pishiq va eng arzon metallning ham oʻziga yarasha ayrim kamchiliklari mavjud. Bunday kamchiliklardan eng jiddiysi uning kislorod bilan osongina birikib qolishidir. Kislorod bilan birikish reaksiyasi baʼzi navlarda juda tez, baʼzilarda esa birmuncha sekin kechishi mumkin. Oddiy xalq tilida bu jarayonni zanglash deyiladi. Yaʼni temir buyumlar va konstruksiyalar nam havo taʼsirida zanglab qoladi. Bunda temir suv va kislorod bilan birikib, temir gidrat oksidi hosil qiladi.

Afsuski, zang kukun koʻrinishida uqalanadigan modda boʻlib, u temirni himoya qilmaydi, aksincha qatlam-qatlam tarzida koʻchib-koʻchib, temirni yemirib boradi. Shu sababli ham temir va uning navlarini, ayniqsa, poʻlatni maxsus himoya qatlami bilan taʼminlash kerak boʻladi. Buning uchun, odatda, poʻlat konstruksiyaning sirti maxsus boʻyoqlar bilan boʻyaladi.

Har yili zanglash tufayli dunyo boʻyicha millionlab tonna temir yaroqsiz holga kelib qoladi. Zanglagan detallarni almashtirish uchun yana shuncha poʻlat sarf-xarajat qilinadi. Bu esa ulkan miqdordagi iqtisodiy zarar va qoʻshimcha xarajat demakdir. Garchi zang har yili shuncha katta ziyon keltirayotgan boʻlsa hamki, lekin undan naf chiqadigan ayrim sohalar ham mavjud. Masalan, zangni alyuminiy qirindilari bilan aralashtirilsa, termit deb nomlanuvchi modda olinadi. Ushbu aralashma qizdirilsa, alyuminiy va temir oksidi oʻzaro reaksiyaga kirishadi va jarayonda koʻp miqdorda issiqlik energiyasi ajralib chiqa boshlaydi. Reaksiyadagi harorat 3000 darajagacha boradi. Termitdan payvandlash ishlarida foydalaniladi. Masalan, temiryoʻl ustalari relslarni payvandlashda termitdan foydalanishadi.

Siz, albatta, temir haqida gap ketganda, uning magnitga tortilishini yodga olasiz. Maqola davomida hali bu xossa haqida gap ochilmaganiga ham hayron boʻlayotgandirsiz. Ha, payt endi keldi. Temir metallar ichida magnetizm xossasiga ega boʻlgan eng asosiy metalldir. Shuningdek, u magnit xossasi eng kuchli boʻlgan metall boʻlib, magnit haqida eslanganda, birinchi boʻlib temir yodga olinishi bejiz emas. Magnetizm energiyaning bir koʻrinishi boʻlib, u energiyaning yana boshqa bir koʻrinishi — elektr bilan doimo birga yuradi. Ichidan tok oqib oʻtayotgan istalgan oʻtkazgich sim magnit xossasiga ega boʻladi va unga temir boʻlaklari yaqinlashtirilsa, sim va temir bir-biriga tortiladi. (Nima uchun oʻtkazgich sim aynan temirni tortishi, boshqa metallarni esa tortmasligi hali-hanuz ilm-fan oldidagi jumboqlardan biridir).

Agar ichidan tok oqib oʻtayotgan simlar gʻaltak shaklida oʻrab chiqilsa, unda har bir oʻralgan tola oʻziga teginib turgan qoʻshni tolaning magnit kuchini yanada kuchaytiradi va natijada gʻaltakka oʻralgan simning magnit kuchi aynan shunday uzunlikdagi toʻgʻri tortilgan simning magnit kuchidan ancha kuchli boʻlib qoladi. Agar shunday tarzda sim temir oʻzak atrofida oʻrab chiqilsa, natijada temir oʻzakli gʻaltak hosil boʻladi. Bunday gʻaltak kuchli elektromagnit xossalarga ega boʻlib, elektrotexnikada juda keng qoʻllanadi.

Temir oʻzakli gʻaltakning magnit kuchi oʻsha temir oʻzakning uchlarida, boshqacha aytganda, qutblarida eng kuchli boʻladi. Shu sababli ham temir boʻlaklari aynan qutblarga koʻproq tortiladi. Temirning ushbu kuchli elektromagnit xossasidan temir va poʻlatni koʻtarishda metallom tashishda koʻtarma kuch sifatida foydalaniladi. Elektromagnit kuchi metallurgiya va metallom korxonalarida tonnalab metallni joydan joyga koʻchirishda va yuklashda asosiy vosita sanaladi.

Albatta, temir va magnitning oʻzi hamda elektr oʻtkazayotgan simlardan tashqari, boshqa koʻplab moddalar ham magnit xossasiga ega. Lekin boshqa moddalarning magnit xossasi deyarli sezilarsiz boʻlgani uchun ular haqida biz ham deyarli bilmaymiz. Poʻlatning aksariyat navlarida atomlarning erkin harakati sof temirnikichalik boʻlmay, balki birmuncha cheklangan boʻladi. Yaʼni poʻlatning atomlari muayyan tartibda joylashgan boʻlib, ularga elektr taʼsir qilganda ham va tok taʼsiri oʻchirilganda ham bir xil tartibda qolaveradi. Shu sababli bunday poʻlatdan tayyorlangan magnit doimiy magnit deyiladi. Koʻpchiligimizga yaxshi tanish boʻlgan taqasimon oʻyinchoq magnitlar aynan shunday poʻlatdan yasaladi. Magnit kuchi nisbatan past va sezilarsiz boʻlgan moddalar paramagnitiklar deyiladi. Temir va boshqa kuchli magnitlar esa ferromagnetiklar deyiladi.

Biz maqola avvalida tilga olgan magnetit temir rudasi, shuningdek, magnit temiri ham deyiladi va u tabiiy magnit manbasi sanaladi. Temirning magnit xossasi ilk bora qadimgi Yunonistonning Magneziya togʻli hududida yashagan odamlar tomonidan oʻrganilgan va foydalanila boshlangan edi (shuningdek, magniy va marganes elementlari nomi ham aynan shu hudud nomi bilan bogʻliq). Umuman olganda, bizning butun boshli sayyoramizning oʻzini ham ulkan magnit boʻlagi singari tasavvur qilishimiz mumkin. Kompas orqali dunyo tomonlarini aniqlash ham Yerimizning aynan shu magnit xossasidan foydalanish evaziga amalga oshadi.

Oʻrta asrlarda tashqi koʻrinishidan temirga oʻxshash, lekin xossalari keskin farq qiluvchi yana ikki metall nemis konchilarini toza xunob qilar edi. Temir deb oʻylab olingan rudadan temirga mutlaqo oʻxshamaydigan metall chiqib kelgani uchun nemis konchilari uni yer ostida yashovchi yomon pakana odamchalar — gnomlar sehrlab qoʻygan va shu sababli yaroqsiz boʻlib qolgan temir deb oʻylashgan. Nemislar pakana odamni, shuningdek, gnomlarni kobold deb atashgan. Aynan shu atama orqali davriy jadvaldagi 27-raqamli element — kobaltga nom berilgan. Yana bir shunga oʻxshash ʼʼyaroqsizʼʼ metallni konchilar ʼʼkupfernikelʼʼ deb atashgan. Bu soʻzning maʼnosi ʼʼshayton misiʼʼ degani boʻlib, keyinchalik uning tarkibidagi nikel soʻzi 28-elementga biriktirilgan. Kobalt ilk marta 1735-yilda Georg Brandt tomonidan sof holda olingan boʻlsa, nikel 1751-yilda Aksel Frederik Kronstedt tomonidan olingan.

Kobalt va nikel avvallari konchilarni xunob qilganini aytib oʻtdik. Temirning oʻzi ham baʼzan odamlar bilan shunday ʼʼhazillashibʼʼ turardi. Xususan, tabiatda keng tarqalgan temir kolchedani minerali bir atom temir va ikki atom oltingugurtdan iborat boʻladi. U tabiiy holda oltin kabi yaltirab tovlanadi. Qimmatbaho metallar bilan endi-endi tanishayotgan kishilarni ushbu kolchedan toza gangitib, keyin esa hafsalasini pir qilar edi. Shu sababli ham qalbaki tilla boʻlib koʻrinadigan ushbu temir moddasini avvallari ʼʼjinni tillaʼʼ deb yuritishar edi.

Nikel ham kobalt ham, odatda, temir rudasi bilan yoʻldosh holda chiqadi. Yer qobigʻining 3% ga yaqin qismini nikel tashkil qiladi. Kobalt esa 0,25% ulushni egallaydi xolos. Lekin nikel shunchalik koʻp koʻringani bilan uning asosiy qismi olish imkonsiz boʻlgan tubsizliklarda — Yer yadrosida joylashgan. Yer yadrosining 90% qismi temir boʻlsa, qolgan 10% qismi nikel ekani maʼlum. Yer qobigʻida esa nikel ancha noyob metall boʻlib, kam uchraydi. Nikel bilan kobalt temirdan koʻra taxminan 10% ga ogʻirroq va pishiqroq boʻladi. Agar kobalt va nikel ham temirchalik koʻp boʻlganda, ushbu metallardan ham keng miqyosda foydalanish mumkin boʻlardi. Ular temirdan koʻra mustahkamroq boʻlish bilan birga zanglamasligi bilan ham bizga koʻproq foyda keltirgan boʻlardi. Biroq tabiat kobalt va nikelni unchalik ham koʻp yaratmagan.

Shunga qaramay, metall konstruksiyalarning sirtini nikel qoplama bilan qoplash orqali ularni zanglamas qilish mumkin. Buning uchun nikel qoplama qilish zarur boʻlgan metall nikel eritmasi mavjud boʻlgan suyuqlikka solinadi va undan elektr toki oʻtkaziladi. Agar hamma shartlar toʻgʻri bajarilsa, nikel atomlari temirdan yasalgan detal ustiga kelib oʻtiradi va sirtini toʻliq qoplaydi. Natijada nikel qoplama bilan qoplangan detal zanglamaydigan boʻladi. Boz ustiga u yarqirab, chiroyli holatga keladi. Ushbu jarayon galvanizatsiya deyiladi.

Kobalt va nikel ham magnit xususiyatiga ega. Garchi ular temir singari kuchli magnit boʻla olmasa-da, harholda qolgan boshqa barcha metallardan koʻra kuchliroq magnit sanaladi. Agar nikel, kobalt va temir muayyan nisbatlarda aralashtirib, qotishma hosil qilinsa, natijada olingan metall temirning oʻzidan ham kuchliroq magnit xossasi kasb etadigan boʻladi. Masalan, 2/3 qismi nikel va 1/3 qismi temir boʻlgan permalloy deb nomlanadigan qotishmaning magnit kuchi poʻlatdan tayyorlangan doimiy magnitnikidan sezilarli darajada kuchli boʻladi. Yanada kuchliroq boʻlgan magnitni nikel, kobalt, alyuminiy va temir qotishmasidan tayyorlash mumkin. Bunday magnit alniko deyiladi. Metallni yalangʻoch holatda magnit qilib ishlatmaslik uchun mayda temir qirindilari plastik qobiq ichiga joylashtiriladi. Bunday magnitlar ham juda kuchli boʻlib, plastikning yumshoqligi evaziga magnitni istalgan shaklga solish imkoniyati paydo boʻladi.

Nikellangan poʻlat (yoki nikelli poʻlat) mustahkamligi borasida oddiy poʻlatdan ancha ustun turadi. Uning tarkibida 3% atrofida nikel mavjud boʻladi. Dunyo boʻyicha ishlab chiqariladigan nikelning katta qismi aynan nikelli poʻlat ishlab chiqarishga sarflanadi. Nikelli poʻlat turlaridan biri invar deb nomlanadi va uning 5/8 qismi temir, 3/8 qismi nikeldan iborat boʻladi. Invarning oʻta pishiqligi va mustahkamligidan tashqari yana bir juda muhim xossasi mavjud. Ushbu xossa texnika sohasida, ayniqsa, aviatsiya va kosmik texnologiyalarda benazirdir. Yaʼni invar issiqlik taʼsirida deyarli kengaymaydi va sovuqda toraymaydi. Oddiy poʻlat turlari esa bunday xossa bilan maqtana olmaydi. Invarning issiqqa va sovuqqa taʼsirchanligi (kengayish va siqilishi) oddiy poʻlatnikidan 1/15 nisbatda yaxshiroqdir.

Kobalt nikeldan koʻra qattiqroqdir (nikel esa temirdan qattiq). Metallurgiyada maʼlum qotishmalar ichida kobaltli qotishmalar eng pishiq va qattigʻi sanaladi. Kobalt qotishmalari fanda stellitlar deyiladi. Stellitlar oʻta yuqori haroratlarga ham bardoshli qotishmalar boʻlib, metall eritish dastgoh va uskunalari, odatda, aynan stellitlardan tayyorlanadi. Shuningdek, stellit qotishmalar metallarning oʻzaro ishqalanishi natijasida yuzaga keladigan harorat oʻzgarishlariga ham juda chidamliligi bilan turli ish asboblari: ombur, mexanik kalitlar, bolgʻa va sandon yasash uchun ham juda bop metallar sanaladi.

Vodorod haqidagi hikoyamizdan sizga yaxshi maʼlumki, vodorod atomi bilan bombardimon qilish orqali oʻsimlik moyini quyuqlashtirib (qattiqlashtirib) yogʻga aylantirish mumkin. Bu jarayonda agar shunchaki moy vodorod bilan oʻqqa tutilsa, jarayon juda koʻp vaqt oladi va uzoq choʻziladi. Lekin oziq-ovqat texnologiyalari va kimyosi sohasi mutaxassislari jarayonga muayyan metall kukunlarini qoʻshish orqali uni sezilarli darajada tezlashtirish mumkinligini yaxshi bilishadi. Jarayonni tezlashtiruvchi ushbu metall kukuni katalizator deyiladi. Moyni yogʻga aylantirishda eng arzon metall katalizator nikel kukuni hisoblanadi.

Siz ʼʼFantomasʼʼ filmini koʻrgan boʻlsangiz kerak. Oʻsha filmda fantomas bir hujjatga imzo qoʻygach, bir necha daqiqadan keyin imzo oʻchib ketadi. Bu filmning oʻzi singari fantastik emas, balki haqiqatan ham bor narsa. Mazkur turdagi siyoh kobalt yordamida tayyorlanadi. Kobalt birikmalari quruq holatda koʻk siyoh rangida boʻladi. Namgarchilik taʼsirida kobalt atomiga suv birikib boradi va natijada rangi qirmizi tusga kira boshlaydi. Bunday eritmadan siyoh tayyorlansa, u bilan yozilgan yozuv bir necha daqiqa oʻtib oʻchib ketadi. Sababi yozuv qogʻozga tushgach, eritmadagi suv bugʻlanadi va siyoh quriydi. Tarkibidagi suv yoʻqolgach, kobaltning oʻzi qoladi va u koʻrinmas holga oʻtadi. Lekin qogʻoz biroz qizdirilsa, kobalt birikmalari yana koʻk-siyoh rangida koʻrina boshlaydi va xatni yana bemalol oʻqish mumkin boʻladi.

Nikelning birikmalarining aslida bundan ham juda muhim boshqa ahamiyatli vazifalari mavjud. Siz yaxshi bilasizki, silikagel namlikni yutuvchi modda sifatida keng qoʻllaniladi. Silikagelning oʻzi asl holatda shaffof boʻlib, uning namlikka toʻyingan yoki hali yana nam yutish imkoniyati bor-yoʻqligini aniqlashning imkoni yoʻq. Shu sababli unga nikel birikmalari qoʻshiladi. Bunday silikagel hali quruqligida, tarkibida nikel borligi sababidan koʻk rangda koʻrinadi. Oʻziga namni singdirgani sayin silikagel qirmizi tusga kirib boradi. Shu tariqa kobalt vositasida silikagel uchun namlik indikatori hosil qilinadi.

Shuningdek, shisha yoki keramika mahsulotlariga kobalt qoʻshilsa, u mahsulotga koʻkimtir tus beradi. Bunday shisha kobaltli shisha deyiladi.

Kobaltning tirik organizmlar uchun ham muhim ahamiyati mavjud. Masalan, B₁₂ vitamini molekulasida bitta atom kobalt mavjud boʻladi. Shu sababli, B₁₂ vitamini va unga oʻxshash birikmalarni biokimyogarlar kobalaminlar deb yuritishadi. Shu tariqa kobalt tirik toʻqimalar hayot faoliyati uchun zarur boʻlgan mikroelementlardan biri hamdir.

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