1. ábra. A vas, 26-os atomi számmal és 55,845-ös atomsúllyal.

A vas (Fe) a periódusos rendszer 26. eleme, és az ember már több mint 5000 éve használja. Az egyik legnagyobb mennyiségben előforduló fém a Földön, a földkéreg 5,6%-át és a földmag szinte egészét alkotja.

A vas néhány hasznos tulajdonsága:

A vas kulcsszerepet játszott az emberiség történelmében, mivel azok, akik fegyverek, szerszámok és egyéb anyagok készítéséhez tudták manipulálni, gazdasági és politikai hatalomra tettek szert. A modern társadalomban a vas a legfontosabb a fémek közül, mivel különböző acélfajtákat készítenek belőle, amelyeket a legkülönfélébb alkalmazásokban használnak. Az acélból készítenek gemkapcsokat, felhőkarcolókat és mindent, ami a kettő között van.

A vas a növényi és állati életben is fontos elem. A növényekben szerepet játszik a klorofill létrehozásában, az emberben pedig az érrendszerben játszik döntő szerepet.

A vas energiafelhasználása a társadalomban

2. ábra. Rebar, a “betonacél” rövidítése, vasból (nem tiszta vasból, hanem annak ötvözetéből, acélból) készül, beton megerősítésére használják.

A vas teszi ki a világszerte előállított fémtonnák 95%-át, évente több mint 500 millió tonna új vasat és 300 millió tonna újrahasznosított vasat állítanak elő. Ez a vastermelés a Föld hatalmas, 100 milliárd tonnát meghaladó vastartalékainak köszönhetően lehetséges. A legtöbb bányászat Kínában, Brazíliában, Ausztráliában, Oroszországban és Ukrajnában folyik.

A világ ipari energiafelhasználásának mintegy 18%-át a vas- és acéltermékek bányászata, feldolgozása és gyártása teszi ki. A tényleges energiát tekintve az ipari szektorba évente bevitt 106 exajoule-ból (1019 joule) körülbelül 19-et használ fel.

A vas megtestesült energiája kilogrammonként 20-25 megajoule (MJ/kg), ami a kitermeléséhez, finomításához és feldolgozásához szükséges energiát jelenti. Ezzel a vas kinyerésének éves energiafelhasználása 10 exajoule körül mozog.

Ha többet szeretne megtudni arról, hogy mi történik a vassal a bányászat után, lásd: Acél

Mágneses tulajdonságok

A vas egyike azon kevés elemeknek, amelyek ferromágnesességet mutatnak. A vas molekulaszerkezete olyan, hogy olyan elektronok tartományai léteznek, amelyek felsorakoztatják a spinjeiket, ami erősen lokalizált mágneses tereket eredményez. Ezek a tartományok azonban gyakran véletlenszerűen orientáltak, így az alapanyag nem mutat mágneses tulajdonságokat. Az anyag érdekes tulajdonsága akkor jelentkezik, amikor a vasra külső mágneses mezőt alkalmazunk, amelynek hatására ezek a tartományok felsorakoznak egymás mellett, és az anyagot mágnesezettnek mondjuk.

A vashoz hasonló ferromágneses anyagok rendkívül hasznosak a mindennapi életben, valamint speciális alkalmazásokban. Gyakori felhasználási területei közé tartoznak az elektromos motorok, generátorok, transzformátorok, telefonok és hangszórók.

Nukleáris stabilitás

A vascsoport (krómtól a nikkelig) tartalmazza az elemek közül a legstabilabb izotópokat, amelyeknek nukleononként a legmagasabb a kötési energiája. Ennek jelentősége döntő fontosságú e fémek bőségét illetően a világegyetemben, valamint az összes nehezebb elem keletkezése szempontjából, amelyek szupernóvákból jönnek létre. A nehéz csillagokban a magfúziót ezek a stabil elemek leállítják, mivel a fúziós folyamat nem tud több energiát kifejteni, ami csillagösszeomlást okoz, és szupernóvákat vált ki.

Videó

Az alábbi videó a Nottinghami Egyetem periodikus videók projektjéből származik. Ők egy teljes sorozat rövid videót készítettek az elemek periódusos rendszerének minden eleméről.