Verschil tussen ijzer en staal

Belangrijkste verschil - Iron vs Steel

IJzer en staal zijn twee verschillende soorten materiaal, maar ook ijzer is het belangrijkste onderdeel van Staal. De grootste verschil tussen ijzer en staal is dat ijzer is een element terwijl staal is een ijzerlegering. Beide materialen worden op grote schaal gebruikt bij de productie van verschillende objecten op industriële schaal. Staal was eigenlijk een verbetering die werd geïntroduceerd om het gebruik van ijzer meer wenselijk en duurzaam te maken. De kwaliteit van de roestbestendigheid was een belangrijke factor die hier in aanmerking werd genomen. Niet alle soorten staal vertonen echter deze kwaliteit; het staal dat deze eigenschap weergeeft, wordt 'roestvrij staal' genoemd.

Wat is ijzer

IJzer is een populair element omdat het overvloedig aanwezig is op aarde. In het periodiek systeem is het gecategoriseerd onder de 'd blokkeer elementen, want het heeft zijn valentie-elektronen ook in de 'd' shells. Daarom wordt ijzer over het algemeen aangeduid als een overgangsmetaal. Het atoomnummer van Iron is 26. Dit betekent dat het de 26 is^th element in het periodiek systeem volgens gewicht. En de elektronische configuratie is; 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶. Door naar de elektronenconfiguratie van Iron te kijken, is het duidelijk dat het 6 'd' elektronen heeft. Wanneer ijzer ionen vormt, bezinkt het in twee belangrijke oxidatietoestanden; +2 en +3. Verbindingen in de oxidatietoestand +2 worden ferroverbindingen genoemd en verbindingen in de oxidatietoestand +3 worden ferri-verbindingen genoemd. Deze aard van het hebben van meerdere oxidatietoestanden is gebruikelijk onder de 'd' blokelementen.

Wanneer ijzer +2 oxidatietoestand vormt, worden alleen de 4-en verwijderd² elektronen. Maar bij de vorming van Ferric-ionen worden zowel 4s als 3d elektronen verwijderd. Over het algemeen zijn ferri-ionen, afhankelijk van de uiteindelijke elektronenconfiguratie, stabieler in lucht dan de ferro-ionen. IJzer is echter gevoelig voor roest. Door de aanwezigheid van vocht en zuurstof in de lucht, wordt het ijzerelement gemakkelijk geoxideerd en vormt het ferro-oxide, en verdere oxidatie zou resulteren in ferri-oxide, wat een donkerbruine, schilferige substantie is die wordt aangeduid als 'roest'. IJzer vormt vele stabiele verbindingen en het erts van het metaal is gebruikt voor verschillende industriële toepassingen. IJzer is echter ductiel en minder sterk voor sommige toepassingsbehoeften. Daarom werden verbeteringen in de eigenschappen van het metaal aangepakt en Steel werd als resultaat geboren.

Wat is staal

Staal verschilt van ijzer omdat het een legering is en geen element. Een legering is een mengsel van verschillende metalen of een metaal gemengd met een ander element. Staal wordt gemaakt door een klein percentage van te mengen Koolstof met ijzer. Het koolstofgehalte bedraagt ​​gewoonlijk niet meer dan 2,1 gew.%. De aanwezigheid van Carbon geeft Staal kracht dan gewoon IJzer en wordt meer van toepassing op gevarieerd gebruik. Hoe hoger het gebruikte koolstofgehalte, des te brosser het staal zou zijn.

Staal heeft ook andere legeringselementen zoals chroom, nikkel en mangaan. Deze elementen worden toegevoegd om te voorkomen dat staal roest. Wat hier gebeurt, is dat in plaats van ijzer geoxideerd wordt, chroom, dat een lager oxidatiepotentieel heeft, geoxideerd wordt en het ijzer beschermt. Daarom blijft Staal nog lang mooi schijnen.

Verschil tussen ijzer en staal

Definitie

Ijzer is een puur element.

Staal is een legering waarin ijzer de hoofdcomponent is.

roesten

Ijzer wordt gemakkelijk geoxideerd om roest te vormen, en de glans duurt niet lang.

De legeringselementen in Staal bescherm het tegen roesten; dus de glans duurt langer.

Elementaire samenstelling

Ijzer is een element op zich.

Staal bestaat voornamelijk uit ijzer en koolstof en bevat ook percentages van elementen zoals chroom, nikkel, enz.

eigenschappen

Ijzer is niet zo sterk als staal en is minder broos.

De toevoeging van Carbon aan Staal maakt het sterker dan ijzer. Het heeft echter ook de neiging om staal broos te maken.

toepassingen

Ijzer wordt gebruikt voor sommige toepassingen; wordt echter niet gebruikt in eindproducten en structuren waar veel sterke punten vereist zijn. Daarom heeft het gebruik van ijzer als puur metaal een limiet bereikt.

De meeste toepassingen van Iron zijn vervangen door Staal omdat het veel wenselijke eigenschappen bezit.

Afbeelding met dank aan:

"Ironbridge 6" door Roantrum - Flickr. (CC BY 2.0) via burgerij

"Staaldraad" door Steel_wire_rope.png: Johannes Hemmerleinderivative work: Materialscientist (talk) - Steel_wire_rope.png. (CC BY-SA 3.0) via burgerij