Główna różnica – żelazo kontra stal

Żelazo i stal to dwa różne rodzaje materiałów, ale żelazo jest również głównym składnikiem stali. ten główna różnica między żelazem a stalą jest to żelazo jest pierwiastkiem natomiast stal jest stopem żelaza. Oba te materiały są szeroko stosowane w produkcji różnych przedmiotów na skalę przemysłową. Stal była właściwie ulepszeniem wprowadzonym, aby korzystanie z żelaza było bardziej pożądane i trwałe. Jakość odporności na rdzę była kluczowym czynnikiem, który został tutaj wzięty pod uwagę. Jednak nie wszystkie rodzaje stali wykazują tę jakość; stal, która wykazuje tę właściwość, nazywa się „stalą nierdzewną”.

Czym jest żelazo?

Żelazo jest popularnym pierwiastkiem, ponieważ występuje w obfitości na ziemi. W układzie okresowym jest sklasyfikowany pod „d blok’ elementy, ponieważ ma swoje elektrony walencyjne również w powłokach „d”. Dlatego żelazo jest ogólnie określane jako metal przejściowy. Liczba atomowa żelaza wynosi 26. Oznacza to, że jest to 26^NS pierwiastek w układzie okresowym pierwiastków według wagi. A jego konfiguracja elektroniczna jest; 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶. Patrząc na konfigurację elektronową żelaza, jasne jest, że ma on 6 elektronów „d”. Kiedy żelazo tworzy jony, osiada na dwóch głównych stopniach utlenienia; +2 i +3. Związki na stopniu utlenienia +2 nazywane są związkami żelazawymi, a związki na stopniu utlenienia +3 nazywane są związkami żelazawymi. Taka natura posiadania wielu stopni utlenienia jest powszechna wśród elementów bloku „d”.

Kiedy Żelazo tworzy +2 stopień utlenienia, usuwa tylko 4s² elektrony. Ale podczas tworzenia jonów żelaza usuwane są zarówno elektrony 4S, jak i 3D. Ogólnie rzecz biorąc, w zależności od ostatecznej konfiguracji elektronów, jony żelaza są bardziej stabilne w powietrzu niż jony żelaza. Jednak żelazo jest podatne na rdzę. Ze względu na obecność wilgoci i tlenu w powietrzu pierwiastek żelaza łatwo utlenia się i tworzy tlenek żelaza, a dalsze utlenianie prowadzi do tlenku żelaza, który jest ciemnobrązową substancją łuszczącą się, zwaną „rdzą”. Żelazo tworzy wiele stabilnych związków, a ruda metalu jest wykorzystywana do różnych zastosowań przemysłowych. Jednak żelazo jest plastyczne i ma mniejszą wytrzymałość w przypadku niektórych zastosowań. Dlatego zajęto się poprawą właściwości metalu, w wyniku czego narodziła się Stal.

Co to jest stal?

Stal różni się od żelaza, ponieważ jest stopem, a nie pierwiastkiem. Stop to mieszanina różnych metali lub metal zmieszany z innym pierwiastkiem. Stal jest wytwarzana przez zmieszanie niewielkiego procentu Węgiel z żelazem. Zawartość węgla zwykle nie przekracza 2,1% masy. Obecność węgla daje siłę stali niż zwykłe żelazo i staje się bardziej przydatna w różnych zastosowaniach. Jednak im wyższa zawartość węgla, tym bardziej krucha byłaby stal.

Stal posiada również inne pierwiastki stopowe, takie jak chrom, nikiel i mangan. Te elementy są dodawane, aby zapobiec rdzewieniu stali. Dzieje się tak, że zamiast żelaza utlenia się, chrom, który ma niższy potencjał utleniania, utlenia się chroniąc żelazo. Dlatego Stal błyszczy znacznie dłużej.

Różnica między żelazem a stalą

Definicja

Żelazo jest czystym żywiołem.

Stal to stop, którego głównym składnikiem jest żelazo.

rdzewieje

Żelazo łatwo się utlenia, tworząc rdzę, a połysk nie utrzymuje się długo.

Pierwiastki stopowe w Stal chronić przed rdzą; dzięki temu połysk utrzymuje się dłużej.

Skład pierwiastkowy

Żelazo jest elementem samym w sobie.

Stal składa się głównie z żelaza i węgla, a także zawiera procent pierwiastków takich jak chrom, nikiel itp.

Nieruchomości

Żelazo nie jest tak wytrzymały jak stal i jest mniej kruchy.

Dodatek węgla do Stal czyni go silniejszym niż Żelazo. Jednak powoduje również kruchość stali.

Aplikacje

Żelazo jest używany w niektórych aplikacjach; jednak nie jest stosowany w gotowych wyrobach i konstrukcjach, gdzie wymagane są duże siły. Dlatego użycie żelaza jako czystego metalu osiągnęło limit.

Większość zastosowań żelaza została zastąpiona przez Stal ponieważ posiada wiele pożądanych właściwości.

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

„Ironbridge 6” Roantrum – Flickr. (CC BY 2.0) przez Commons

„Stalowa lina stalowa” autorstwa Steel_wire_rope.png: Johannes Hemmerleinderpraca alternatywna: Materialscientist (dyskusja) – Steel_wire_rope.png. (CC BY-SA 3.0) przez Commons