인류 역사를 보통 석기 시대, 청동기 시대, 철기 시대로 구분하는데, 철기 시대에 이르러서야 비로소 인류의 문명 생활이 시작되었다고 볼 수 있을 정도로 철(Fe)이 인간 생활에 미친 영향은 실로 막대합니다. 철(Fe)은 우리가 사용하는 금속의 90% 이상을 차지하며, 우리 생활을 지탱하는 중심적 역할을 하는 금속 원소입니다. 철(Fe)이 없다면 철도, 선박, 자동차도 만들 수 없고, 도로, 고층 건물, 긴 다리도 만들기가 어렵습니다. 또 오늘날 사용하는 거의 대부분의 기계나 도구도 만들 수 없습니다. 따라서 사람들은 철(Fe)을 ‘산업의 쌀’이라 부르기도 합니다.
철(Iron) 또는 쇠는 화학 원소로 기호는 Fe(←라틴어: Ferrum)이고 원자 번호는 26입니다. 철(Fe)은 핵융합으로 생성되는 최종 원소로, 초신성 등의 격변적인 사건을 필요로 하지 않는 가장 무거운 원소입니다. 금속 중에서는 다른 금속들에 비해 압도적인 수준으로 흔합니다. 지각에서는 알루미늄(AI) 다음으로 흔해, 질량의 5.6%를 철(Fe)이 차지합니다. 지구 전체에서는 가장 흔한 금속으로, 질량의 32%를 철(Fe)이 차지하고 있습니다. 하지만 밀도가 높아 대부분 중심핵에 존재하며, 상술했듯이 우주 전체에서도 모든 금속 가운데 가장 흔합니다. 그리고 전 세계적으로 공업에서 절대 빠질 수 없는 중요한 금속이기 때문에 늘 대량생산되어 가격도 아주 저렴하다는 장점이 있습니다. 철괴는 미국 시세 기준으로 1톤에 10만 원밖에 안 할 정도라고 합니다.
철(Fe)은 일상생활에서 많이 사용되고 있기에 그 용도가 매우다양합니다. 철(Fe)은 탄소의 함럄에 따라서 순철, 선철, 강철 3가지로 분류 됩니다.
- 순철(Prue Iron - 탄소함량 0.035% 이하)
순철은 탄소 햠량에서 대량 생산이 안 되는 고순도의 철을 말하며, 순철은 불순물(규소, 황, 인, 망간)이 없는 순도 99.9%이상의 철로 대부분 전기분해를 해서 만들어집니다. 순철의 종류는 암코철(Armco Iron), 전해철(철을 전기 분해한 공업적 순철), 카보닐(Carbonyl)이 있는데 카보닐 철이 가장 순수합니다.
- 선철(Pig Iron - 탄소함량( 3.5~4.5%)
우리가 철이라 부르는 것이 선철과 강철인데 대부분 강철이 많습니다. 선철 또는 주철은 과거에 우리가 쓰던 무쇠 솥을 망치로 치면 깨져 쩍 갈라지는데 선철은 탄소와 불순 원소 함유량을 줄이고 비금속 개재물의 혼입을 최소화하는 처리를 하여 만들어 집니다.
- 강철(Steel)
강철은 선철을 정련하여 탄소 함량을 2.0%이하로 낮춘 것으로 강철은 충격에 강하고, 질기고, 늘어나는 성질이 있어 자동차, 조선, 가전 건축용 자재와 산업현장에 가장 많이 사용됩니다. 강철은 탄소함량이 0.04~0.6%정도인 것이 가장 많이 쓰이며 용도에 따라 열처리를 해야 합니다.
| 발견자 | 알려져 있지 않음 | ||||
| 발견 연도 | 기원전 3500년 무렵 추정 | ||||
| 어원 | 원소 이름 - '철'을 뜻하는 앵글로색슨어'Iren', 원소 기호 -'철'을 뜻하는 라틴어 'ferrum' | ||||
| 특징 | 지구 핵을 구성하고 있는 물질이며, 강도가 세고 전기 전도성이 있다. | ||||
| 사용 분야 | 합금, 촉매, 환원제 등 | ||||
| 원자량 | 55.845 g/mol | ||||
| 밀도 | 7.97 g/cm3 | ||||
| 녹는점 | 1538 °C | ||||
| 끓는점 | 2862 °C | ||||
| 상온에서 상태 | 고체 | ||||
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