Sicut alia elementa gregis 8, ferrum variissimos status oxidationis habet, –2 ad +6, quamquam status +2 et +3 sunt frequentissimi. Ferrum elementale fit in meteoroidis et aliis circumiectibus quibus est paulum oxygenii, sed oxygenium et aquam fert. Superficies ferri novi apparent griseoargenteae et inlustreae, sed in aere quotidiano oxidizantes, oxida ferri generant, etiam robigo appellata. Dissimilis multorum metallorum aliorum quae passivantia? oxidi strata pariunt, oxida ferri plus volumen metallo ferreo occupant, et ergo oxida ferri defringuntur et superficies novas pro corrosione exponunt.
Metallum ferreum adhibitum est post antiquitatem, quamquam ligationes metallicae, quibus sunt humiliores temperaturaeliquefactionis, primum in historia adhibitae sunt. Ferrum purum est mollis (aluminio mollior), sed fundendo non fieri potest. Materies magnopere per impuritates fundendi, sicut carbonium, dura fit et stabilitur. Certa carbonii proportio (inter 0.2% et 2.1%) chalybem efficit, qui ferro puro esse potest usque ad millies durior. Crudum metallum ferreum in fornacibus altis, ubi aes per coke ad ferrum crudum convertitur, cui est multum carbonii. Addita purgatio per oxygenium summam carbonii ad proportionem rectam ad faciendum chalybem deminuit.
Chalybes et ferrum carbonii humilis mixturas cum aliis metallis (chalybibus ligatis) sunt amplissima metalla in usu industriae, ob eorum multas proprietates optabiles et abundantiam ferri.
Mechanicae ferri et eius mixturarum proprietates aestimari possunt per varia certamina, inter quae certamen Brinellianum, certamen Rockwellianum, et certamen duritiae Vickersianum. Scientia de ferro est tam constans quam ea ad ordinandas mensuras vel ad comparanda certamina saepe adhibetur.[3][4] Sed mechanicae ferri proprietates a puritate speciminum magnopere adficiuntur: puri crystalli singuli pro investigationibus revera sunt aluminio molliores,[2] et purissimum ferrum per industriam effectum (99.99%) duritiam 20–30 Brinellianorum habet.[5] Incrementum carbonii intra ferrum primum efficit ut duritia tensilesque ferri vires pariter amplificantur. Maxima 65 Rc duritia per 0.6 centesimam carbonii efficitur, quamquam hoc metallum cui sunt humiles vires tensiles generat.[6]
Diagramma phasium et allotropi
Ferrum est exemplum allotropismi in metallo. Sunt saltem quattuor allotropicae ferri formae, α, γ, δ, et ε appellatae; pressuris altissimis, nonnulla indicia controversa monstrat phasim β pressuris et temperaturis altissimis esse stabilem.[7]
Notae
↑"Ferrum": Peter van der Krogt, "Elementa chemica" apud situm Elementymology & Elements Multidict. Verbum Latinum classicum.
↑Boehler, Reinhard (2000). "High-pressure experiments and the phase diagram of lower mantle and core materials". Review of Geophysics (American Geophysical Union) 38 (2): 221–245.
Bibliographia
Barbucci, R., A. Sabatini, et P. Dapporto. 1998. Tavola periodica e proprietà degli elementi. Florentiae: Edizioni V. Morelli.
Beck, Ludwig. 1884–1903. Die Geschichte des Eisens in technischer und kulturgeschichtlicher Beziehung. Voll. 1–5. Braunschweig: Viewegg.
Binder, Harry H. 1999. Lexikon der chemischen Elemente: das Periodensystem in Fakten, Zahlen und Daten. Stuttgartiae: S. Hirzel Verlag. ISBN 3-7776-0736-3.
Borgese, Francesco Borgese. 1993. Gli elementi della tavola periodica: Rinvenimento, proprietà, usi: Prontuario chimico, fisico, geologico. Romae: CISU. ISBN 88-7975-077-1.
Buchwald, Vagn Fabritius. 2005. Iron and steel in ancient times. Hafniae: Kong. Danske Videnskab. Selskab. ISBN 87-7304-308-7.
Johannsen, Otto. 1953. Geschichte des Eisens. Ed. 3a. Auftrag des Vereins Deutscher EisenhüttenleuteDusseldorpiae: Verlag Stahleisen.
Schoppa, H. 1992. Was der Hochöfner von seiner Arbeit wissen muss. Dusseldorpiae: Verlag Stahleisen ISBN 3-514-00443-9.
Schubert, H. R. 1957. History of the British Iron and Steel Industry . . . to 1775 AD. Londinii: Routledge.
Smith, William F. 1995. Scienza e tecnologia dei materiali. Ed. 2a. Novi Eboraci: McGraw-Hill. ISBN 88-386-0709-5.
Tylecote, R. F. 1992. History of Metallurgy. Londinii: Institute of Materials.
Tylecote, R. F. 1991. Iron in the Industrial Revolution. In The Industrial Revolution in Metals, edd. J. Day et R. F. Tylecote, 200–260. Londinii: Institute of Materials.
Weeks, Mary Elvira; Leichester, Henry M. (1968). "Elements Known to the Ancients". Discovery of the Elements. Easton, Pennsylvaniae: Journal of Chemical Education. pp. 29–40. ISBN0-7661-3872-0