besi adalah unsur kimia dengan simbol fe (dari
seperti unsur golongan 8 lainnya, besi berada pada rentang tingkat oksidasi yang lebar, 2 hingga +6, meskipun +2 dan +3 adalah yang paling banyak.
unsur besi terdapat dalam meteorit dan lingkungan rendah oksigen lainnya, tetapi reaktif dengan oksigen dan air.
permukaan besi segar nampak berkilau abu-abu keperakan, tetapi teroksidasi dalam udara normal menghasilkan besi oksida hidrat, yang dikenal sebagai karat.
tidak seperti logam lain yang membentuk lapisan oksida pasivasi, oksida besi menempati lebih banyak tempat daripada logamnya sendiri dan kemudian mengelupas, mengekspos permukaan segar untuk korosi.
logam besi telah digunakan sejak zaman purba, meskipun paduan tembaga, yang memiliki titik lebur lebih rendah, yang digunakan lebih awal dalam sejarah manusia.
besi murni relatif lembut, tetapi tidak bisa didapat melalui peleburan.
materi ini mengeras dan diperkuat secara signifikan oleh kotoran, karbon khususnya, dari proses peleburan.
dengan proporsi karbon tertentu (antara 0,002% dan 2,1%) menghasilkan baja, yang lebih keras dari besi murni, mungkin sampai 1000 kali.
logam besi mentah diproduksi di tanur tinggi, dimana bijih direduksi dengan batu bara menjadi pig iron, yang memiliki kandungan karbon tinggi.
pengolahan lebih lanjut dengan oksigen mengurangi kandungan karbon sehingga mencapai proporsi yang tepat untuk pembuatan baja.
baja dan paduan besi berkadar karbon rendah bersama dengan logam lain (baja paduan) sejauh ini merupakan logam yang paling umum digunakan oleh industri, karena lebarnya rentang sifat-sifat yang didapat dan kelimpahan batuan yang mengandung besi.
senyawa kimia besi memiliki banyak manfaat.
besi oksida dicampur dengan serbuk aluminium dapat dipantik untuk membuat reaksi termit, yang digunakan dalam pengelasan dan pemurnian bijih.
besi membentuk senyawa biner dengan halogen dan kalsogen.
senyawa organologamnya antara lain ferosen, senyawa sandwich pertama yang ditemukan.
besi memainkan peranan penting dalam biologi, membentuk kompleks dengan oksigen molekuler dalam hemoglobin dan myoglobin; kedua senyawa ini adalah protein pengangkut oksigen dalam vertebrata.
besi juga logam pada bagian aktif sebagian besar enzim redoks yang berperan dalam respirasi seluler serta oksidasi dan reduksi dalam tumbuhan dan hewan.
nilai karakteristik daya tarik (ts) dan kekerasan brinell (bh) berbagai bentuk besi.material
ausformed (hardened) steel
besi mengandung karbon
murni, besi kristal tunggal
sifat mekanik besi dan paduannya dapat dievaluasi menggunakan berbagai uji, termasuk uji brinell, uji rockwell dan uji kekerasan vickers.
data pada besi begitu konsisten sehingga sering digunakan untuk kalibrasi peralatan atau uji perbandingan.
namun, sifat mekanik besi sangat dipengaruhi oleh kemurnian sampel: besi murni kristal tunggal untuk keperluan penenelitian faktanya lebih lunak daripada aluminium, dan besi hasil produksi industri yang paling murni (99,99%) memiliki kekerasan 2030 brinell.
kenaikan kandungan karbon dalam besi akan menyebabkan kenaikan yang signifikan pada kekerasan dan kekuatan tarik.
kekerasan maksimum 65 rc dicapai dengan kadar karbon 0.6%, meskipun prosedur ini untuk logam dengan daya tarik rendah
diagram fasa dan alotrop
besi sangat penting ketika dicampur dengan logam tertentu lainnya dan dengan karbon untuk membentuk baja.
ada banyak jenis baja, semua dengan sifat yang berbeda, dan pemahaman tentang sifat-sifat alotrop besi adalah kunci untuk pembuatan baja berkualitas baik.
besi-, juga dikenal sebagai ferit, adalah bentuk besi paling stabil pada temperatur normal.
ini adalah logam yang cukup lunak yang dapat larut hanya dengan konsentrasi kecil karbon (tidak lebih dari 0,021% massa pada 910 c).
di atas 912 c dan sampai 1400 c besi- mengalami transisi fasa dari bcc ke konfigurasi besi- fcc, juga disebut austenit.
logam ini juga lunak tetapi dapat melarutkan jauh lebih banyak karbon (sebanyak 2,04% massa pada 1146 c).
bentuk besi ini digunakan dalam jenis baja nirkarat yang digunakan untuk membuat peralatan makan, dan rumah sakit serta peralatan jasa layanan makanan.
besi fasa tekanan tinggi penting sebagai model untuk bagian-bagian padat pada inti planet.
inti dalam planet bumi umumnya diasumsikan terdiri dari paduan besi-nikel dengan struktur  (atau ).
titik lebur besi didefinisikan secara eksperimen dengan baik untuk tekanan sampai sekitar 50 gpa. untuk tekanan yang lebih tinggi, studi yang berbeda menempatkan titik triple - cair pada tekanan yang berbeda hingga puluhan gigapascal dan menghasilkan perbedaan titik lebur lebih dari 1000 k. secara umum, simulasi komputer dinamika molekuler pada besi yang sedang meleleh dan percobaan gelombang kejut memberikan titik leleh yang lebih tinggi dan kemiringan kurva lebur yang lebih curam daripada percobaan statis yang dilakukan dalam sel diamond anvil.
besi alami terdiri dari empat isotop stabil: 5,845% 54fe, 91,754% 56fe, 2,119% 57fe dan 0,282% 58fe.
dari empat isotop stabil ini, hanya 57fe yang mempunyai spin inti (60fe adalah radionuklida yang telah punah dengan waktu paruh panjang (2,6 juta tahun).
ia tidak ditemukan di bumi, namun produk peluruhan utamanya adalah nuklida stabil nikel-60.
banyak riset masa lalu tentang pengukuran komposisi isotop fe telah difokuskan pada penentuan variasi 60fe karena proses yang menyertai nukleosintesis (yaitu, studi meteorit) dan formasi bijih.
namun dalam dekade terakhir, perkembangan teknologi spektrometri massa telah memungkinkan untuk melakukan deteksi dan kuantifikasi renik, variasi rasio alami isotop stabil besi.
banyak dari penelitian ini telah didorong oleh komunitas ilmu bumi dan planet, meskipun aplikasi untuk sistem biologis dan industri mulai bermunculan.
isotop besi yang paling melimpah dalam fase meteorit semarkona dan chervony kut korelasi antara konsentrasi 60ni, produk anang 60fe, dan kelimpahan isotop besi yang stabil dapat ditemukan yang merupakan bukti keberadaan 60fe pada saat pembentukan sistem tata surya.
kemungkinan energi yang dilepaskan pada peluruhan 60fe, bersama energi yang dilepaskan pada peluruhan radionuklida 26al, memberikan kontribusi pada pelelehan kembali dan diferensiasi asteroid setelah pembentukannya 4,6 milyar tahun yang lalu.
kelimpahan 60ni dalam materi ekstraterestrial juga memberikan wawasan lebih jauh ke dalam asal mula sistem tata surya dan sejarah awalnya.
inti atom besi memiliki beberapa energi ikatan tertinggi per inti, hanya bisa diimbangi oleh isotop nikel 62ni.
ini terbentuk melalui fusi nuklir pada bintang.
meskipun penambahan sedikit energi dapat diekstraksi melalui sintesis 62ni, kondisi dalam bintang tidak cocok untuk proses ini.
distribusi unsur di bumi lebih didominasi oleh besi daripada nikel, dan juga mungkin dalam produksi elemen supernova.
besi-56 adalah isotop stabil terberat yang diproduksi melalui proses alfa dalam nukleosintesis stellar; unsur yang lebih berat daripada besi adalah nikel memerlukan supernova untuk pembentukannya.
besi adalah unsur yang paling melimpah dalam inti raksasa merah, dan logam paling melimpah dalam meteorit besi dan dalam inti planet yang berupa logam padat seperti bumi.
besi dibentuk oleh bintang yang sangat besar dengan inti yang sangat panas (lebih dari 2,5 milyar kelvin) melalui proses pembakaran silikon.
ia merupakan unsur stabil terberat yang diproduksi dengan cara ini.
proses dimulai dari inti stabil kedua terbesar melalui pembakaran silikon, yaitu kalsium.
satu inti stabil kalsium mengalami fusi dengan satu inti helium, membentuk titanium yang tidak stabil.
sebelum titanium meluruh, ia dapat berfusi dengan inti helium lainnya, membentuk kromium yang tak stabil.
sebelum kromium meluruh, ia dapat berfusi dengan inti helium lainnya, membentuk besi yang tak stabil.
sebelum besi meluruh, ia dapat berfusi dengan inti helium lainnya, membentuk nikel-56 yang tak stabil.
fusi nikel-56 lebih jauh memerlukan energi dan bukannya menghasilkan energi, sehingga setelah produksi nikel-56, bintang tidak lagi menghasilkan energi yang dibutuhkan untuk menjaga inti agar tidak runtuh.
akhirnya, nikel-56 meluruh menjadi kobalt-56 yang tak stabil, yang pada gilirannya meluruh menjadi besi-56 yang stabil.
ketika inti bintang runtuh, ia membentuk supernova.
supernova juga menciptakan bentuk-bentuk besi stabil tambahan melalui proses-r.
keberadaan di planet
besi asli atau logam jarang ditemukan di permukaan bumi karena cenderung mengalami oksidasi, tetapi oksidanya menandakan dan mewakili bijih utamanya.
sementara kandungan besi pada kerak bumi hanya 5%, inti bumi bagian dalam dan luar diyakini memiliki kandungan paduan besi-nikel yang banyak, diperkirakan 35% dari keseluruhan massa bumi.
oleh karena itu, besi merupakan unsur paling melimpah di bumi, tetapi menduduki tempat keempat kelimpahan unsur di kerak bumi.
sebagian besar besi pada kerak bumi ditemukan bersenyawa dengan oksigen sebagai mineral besi oksida seperti hematit (sekitar 1 dalam 20 meteorit mengandung mineral unik besi-nikel taenit (3580% iron) dan kamasit (9095% iron).
meskipun jarang, meteorit besi adalah bentuk utama besi logam alami di permukaan bumi.
warna merah permukaan mars terbentuk dari regolit yang kaya besi oksida.
ini telah dibuktikan berdasarkan spektroskopi mssbauer.
cadangan yang digunakan di masyarakat
menurut metal stocks in society report yang dikeluarkan oleh panel sumber daya internasional (
kimia dan senyawa
2 dinatrium tetrakarbonilferat (pereaksi collman)
0 besi pentakarbonil
1 siklopentadienilferum dikarbonil dimer ("fp2")
2 fero sulfat, ferosen
3 feri klorida, ferosenium tetrafluoroborat
4 barium ferat(iv)
6 kalium ferat
besi membentuk senyawa utamanya dalam tingkat oksidasi +2 dan +3.
menurut tradisi, senyawa besi(ii) disebut fero dan senyawa besi(iii) disebut feri.
besi juga dapat memiliki tingkat oksidasi yang lebih tinggi, contohnya adalah kalium ferat (k2feo4), berwarna ungu, yang mengandung besi dengan bilangan oksidasi +6.
besi(iv) adalah bentuk antara yang umum dalam banyak reaksi oksidasi biokimia.
sejumlah senyawa organologam mengandung tingkat oksidasi formal +1, 0, 1, atau bahkan 2.
tingkat oksidasi dan sifat ikatan lainnya sering diuji menggunakan teknik spektroskopi mssbauer.
terdapat juga banyak senyawa valensi campuran yang berintikan besi(ii) dan besi(iii) sekaligus, seperti magnetit dan biru prusia (fe4(fe[cn]6)3).
senyawa yang disebutkan terakhir di atas digunakan sebagai "biru" tradisional dalam cetak biru.
senyawa besi yang diproduksi dalam industri skala besar adalah besi(ii) sulfat (feso4.7h2o) dan besi(iii) klorida (fecl3).
besi(ii) sulfat adalah salah satu sumber besi(ii) yang paling umum, tetapi kurang stabil terhadap oksidasi udara dibandingkan garam mohr ((nh4)2fe(so4)26h2o).
senyawa besi(ii) cenderung teroksidasi menjadi senyawa besi(iii) di udara.
tidak seperti logam lainnya, besi tidak membentuk amalgam dengan raksa.
sebagai hasilnya, raksa diperdagangkan dalam botol besi berukuran
besi bereaksi dengan oksigen di udara membentuk berbagai senyawa oksida dan hidroksida; yang paling umum adalah besi(ii,iii) oksida (fe3o4), dan besi(iii) oksida (fe2o3).
besi(ii) oksida juga ada, meskipun tidak stabil pada temperatur kamar.
oksida-oksida ini adalah bijih utama untuk produksi besi (lihat bloomery dan tanur tinggi).
mereka juga digunakan dalam produksi ferit, bermanfaat sebagai media penyimpanan magnetik di komputer, dan pigmen.
sulfida yang telah dikenal adalah besi pirit (fes2), juga dikenal sebagai "emas bodoh" karena kilau keemasannya.
halida fero dan feri biner telah dikenal lama, dengan pengecualian feri iodida.
fero halida biasanya muncul dari pengolahan logam besi dengan asam halogen biner terkait untuk menghasilkan garam terhidrasi yang sesuai.
fe + 2 hx  fex2 + h2
besi bereaksi dengan fluor, klorin, dan bromin menghasilkan feri halida yang sesuai.
feri klorida adalah yang paling umum:
2 fe + 3 x2  2 fex3 (x = f, cl, br)
senyawa koordinasi dan organologam
telah dikenal beberapa senyawa karbonil besi.
senyawa besi(0) utama adalah besi pentakarbonil, fe(co)5, yang digunakan untuk memproduksi serbuk karbonil besi, bentuk yang sangat reaktif dari logam besi.
termolisis besi pentakarbonil menghasilkan gugus tiga-inti, triferum dodekakarbonil.
pereaksi collman, dinatrium tetrakarbonilferat, adalah pereaksi yang digunakan dalam kimia organik.
pereaksi ini mengandung besi dengan tingkat oksidasi 2.
siklopentadienilferum dikarbonil dimer mengandung besi dengan tingkat oksidasi yang langka, yaitu +1..
besi telah digarap, atau ditempa, selama beberapa milenium.
namun, obyek besi berumur panjang jauh lebih jarang daripada obyek yang dibuat dari emas atau perak karena besi mudah berkarat.
manik-manik yang terbuat dari besi meteor di 3500 sm atau sebelumnya ditemukan di gerzah, mesir oleh g.a. wainwright.produksi besi pertama dimulai sejak zaman perunggu tengah tetapi memerlukan beberapa abad sebelum dapat menggantikan perunggu.
contoh leburan besi dari asmar, mesopotamia dan tall chagar bazaar di siria bagian utara dibuat antara 2.700 dan 3.000 sm.artifak besi lebur ditemukan di india berpenanggalan antara 1.800 hingga 1.200 sm, dan di levant sejak sekitar 1.500 sm (menunjukkan peleburan di anatolia atau kaukasus).
pengolahan besi masuk ke yunani di akhir abad ke-11 sm.riederer, josef; wartke, ralf-b.: "iron", cancik, hubert; schneider, helmuth (eds.): brill's new pauly, brill 2009 penyebaran pengolahan besi di eropa tengah dan barat dihubungkan dengan ekspansi kaum kelt. menurut gaius plinius secundus (pliny the elder) penggunaan besi adalah jamak pada era romawi.
selama revolusi industri di inggris, henry cort mulai memperhalus besi dari besi kasar (
besi tuang / besi cor
besi tuang (atau besi cor) (tanur tinggi abad pertengahan mempunyai tinggi sekitar karena besi menjadi lebih murah dan lebih banyak, besi juga menjadi bahan struktural utama menyusul pembangunan inovatif jembatan besi pertama pada tahun 1778.
metode produksi baru adalah melalui karburasi besi batangan dalam proses sementasi ditemukan pada abad ke-17.
pada revolusi industri, metode baru memproduksi besi batangan tanpa batu bara ditemukan dan hal ini kemudian digunakan untuk memproduksi baja.
pada akhir 1850an, henry bessemer menciptakan proses pembuatan baja baru, melibatkan penghembusan udara melalui lelehan besi kasar untuk memproduksi baja lunak.
hal ini membuat baja jauh lebih ekonomis, oleh karena itu besi tempa tidak lagi diproduksi.
dasar kimia modern
antoine lavoisier mereaksikan uap air dengan besi logam di dalam tabung besi pijar untuk menghasilkan hidrogen dalam percobaan yang mengarah ke demonstrasi konservasi massa.
oksidasi anaerobik besi pada temperatur tinggi secara skematis dapat ditunjukkan oleh reaksi berikut:
fe + h2o  feo + h2
2 fe + 3 h2o  fe2o3 + 3 h2
3 fe + 4 h2o  fe3o4 + 4 h2
produksi besi logam
untuk beberapa fungsi terbatas seperti inti elektromagnet, besi murni diproduksi dengan cara elektrolisis larutan fero sulfat.
proses tanur tinggi
di dalam tanur, kokas bereaksi dengan oksigen dalam ledakan udara menghasilkan karbon monoksida:
2 c + o2  2 co
karbon monoksida yang mereduksi bijih besi (sesuai persamaan reaksi di bawah, hematite) menjadi lelehan besi, berubah menjadi karbon dioksida sesuai proses:
fe2o3 + 3 co  2 fe + 3 co2
beberapa besi dalam temperatur tinggi di bagian-bagian tanur yang lebih dingin bereaksi langsung dengan kokas:
2 fe2o3 + 3 c  4 fe + 3 co2
fluks yang berguna untuk melelehkan ketakmurnian dalam bijih biasanya adalah batu gamping (caco3  cao + co2
kemudian kalsium oksida bereaksi dengan silikon dioksida membentuk slag.
cao + sio2  casio3
slag meleleh karena panas tanur.
pada dasar tanur, lelehan slag mengapung di atas lelehan besi yang lebih padat, dan tingkap di bagian samping tanur dibuka untuk mengalirkan dan memisahkan besi dengan slag.
besi, ketika telah dingin, disebut besi kasar (pig iron), sementara slag dapat digunakan sebagai bahan konstruksi jalan atau bahan pengaya tanah yang miskin mineral untuk pertanian.
reduksi besi langsung
karena masalah lingkungan, telah dikembangkan metode alternatif pengolahan besi.
"reduksi besi langsung" mereduksi bijih besi menjadi serbuk yang dinamakan besi "karang" atau besi "langsung" yang cocok untuk pembuatan baja.
dua reaksi utama pada proses reduksi langsung:
gas alam dioksidasi sebagian (dengan panas dan katalis):
2 ch4 + o2  2 co + 4 h2
gas-gas ini kemudian diberi perlakuan dengan bijih besi dalam tanur, menghasilkan besi karang padat:
fe2o3 + co + 2 h2  2 fe + co2 + 2 h2osilika dihilangkan dengan penambahan fluks gamping seperti telah dijelaskan di atas.
produksi besi 2009 (juta ton) steel statistical yearbook 2010.
world steel associationnegarabijih besibesi kasarbesi reduksibaja
china 1.114,9549.4 573.6
australia393,9 4.4 5.2
brazil305,025.1 0.011 26.5
jepang 66.9 87.5
rusia92,1 43.9 4.760.0
ukraina65,8 25.7 29.9
0,1 27.3 48.6
jerman0,4 20.10.38 32.7
dunia 1.594,9914.0 64.5 1,232.4
besi adalah logam yang paling banyak digunakan, mencakup 92% dari produksi logam dunia.data ugsg menyatakan produksi besi termsuk daur ulang adalah 998mt, aluminium (39mt), tembaga (18mt), seng (11mt) dan timbal (8,6mt) biayanya yang rendah dan kekuatannya yang tinggi membuatnya sangat diperlukan dalam aplikasi teknik seperti pembangunan mesin dan peralatan mesin, mobil, lambung kapal-kapal besar, dan komponen struktur bangunan.
karena besi murni cukup lunak, hal ini paling sering dikombinasikan dengan unsur paduan untuk membuat baja.
besi yang tersedia untuk komersial diklasifikasikan berdasarkan kemurnian dan kandungan aditifnya.
pig iron memiliki 3,5-4,5% karbon dan mengandung berbagai jumlah kontaminan seperti belerang, silikon dan fosfor.
pig iron bukan produk komersial, melainkan tahap antara dalam produksi besi tuang dan baja.
pengurangan kontaminan dalam pig iron yang berpengaruh negatif kepada sifat materi, seperti belerang dan fosfor, menghasilkan besi tuang yang mengandung 24% karbon, 16% silikon, dan sejumlah kecil mangan.
ia memiliki titik leleh di kisaran 1420-1470 k, lebih rendah daripada salah satu dari dua komponen utama, dan membuatnya produk pertama yang akan meleleh ketika karbon dan besi dipanaskan bersama-sama.
sifat mekaniknya sangat bervariasi dan bergantung pada bentuk karbon dalam paduan.
besi tuang "putih" mengandung karbon dalam bentuk sementit, atau besi-karbida.
senyawa keras dan rapuh ini mendominasi sifat mekanik besi tuang putih ini, sehingga tetap keras, tetapi tidak tahan kejut.
permukaan besi tuang putih yang rusak penuh goresan halus pecahan besi-karbida, suat bahan mengkilap, keperakan dan sangat pucat.
dalam besi abu-abu, karbon berbentuk serpihan halus grafit terpisah, dan juga membuat bahan rapuh karena serpihannya bermata tajam yang menghasilkan alokasi konsentrasi tegangan dalam materi.
varian baru dari besi abu-abu, disebut sebagai besi elastis yang diberi perlakuan khusus dengan magnesium dalam jumlah renik untuk mengubah bentuk grafit menjadi sferoid, atau nodul, mengurangi konsentrasi tegangan serta meningkatkan ketangguhan dan kekuatan material.
besi tempa mengandung kurang dari 0,25% karbon, tetapi mengandung terak dalam jumlah besar sehingga memberikan karakteristik berserat.
ini adalah produk keras, dapat ditempa, tetapi tidak mudah dilebur seperti pig iron.
ia juga mudah diasah besi tempa ditandai oleh adanya serat terak halus yang terperangkap dalam logam.
besi tempa lebih tahan korosi daripada baja.
produk blacksmithing dan "besi tempa" tradisional dan telah hampir sepenuhnya digantikan oleh baja ringan.
baja ringan lebih mudah berkarat daripada besi tempa, tetapi lebih murah dan lebih banyak tersedia.
baja karbon mengandung 2,0% karbon atau kurang, ditambah sedikit mangan, belerang, fosfor, dan silikon.
baja paduan mengandung bervariasi jumlah karbon dan logam lain, seperti kromium, vanadium, molibdenum, nikel, wolfram, dan sebagainya.
kandungan paduannya mendongkrak biaya, sehingga biasanya hanya digunakan untuk keperluan khusus.
satu baja paduan umum, adalah baja nirkarat.
recent perkembangan terkini dalam metalurgi besi telah menghasilkan berbagai baja paduan mikro, yang disebut juga baja 'hsla' (singkatan dari kerugian utama besi dan baja adalah bahwa besi murni, dan sebagian besar paduannya, dapat membentuk karat jika tidak dilindungi.
pengecatan, galvanisasi, pasivasi, pelapisan plastik dan pembiruan semua digunakan untuk melindungi besi dari karat dengan menghalangi masuknya air dan oksigen atau dengan proteksi katodik.
meskipun peran metalurgi dominan dalam hal jumlah, senyawa besi banyak digunakan oleh baik industri maupun kegunaan lainnya.
katalis besi secara tradisional digunakan dalam proses haber-bosch untuk produksi amonia dan proses fischer-tropsch untuk konversi karbon monoksida menjadi hidrokarbon untuk bahan bakar dan pelumas.
serbuk besi dalam pelarut asam digunakan dalam reduksi bechamp yaitu reduksi nitrobenzena menjadi anilin.
besi(iii) klorida digunakan untuk pemurnian air dan pengolahan limbah, untuk mewarnai tekstil, sebagai pewarna cat, sebagai aditif pakan ternak, dan sebagai etchant untuk tembaga dalam pabrikasi pcb. ini bisa juga dilarutkan dalam alkohol untuk membuat besi tincture.
halida lainnya cenderung memiliki penggunaan yang terbatas di laboratorium.
besi(ii) sulfat digunakan sebagai prekursor untuk senyawa besi lainnya.
ini juga digunakan untuk mereduksi kromat dalam semen.
ini digunakan untuk memfortifikasi makanan dan mengobati anemia defisiensi besi.
hal di atas adalah kegunaan utamanya.
besi(iii) sulfat digunakan dalam pengendapan partikel limbah dalam air tangki.
besi(ii) klorida digunakan sebagai pereduksi flokulator, dalam pembentukan kompleks besi dan besi oksida magnetik, serta sebagai reduktor dalam sintesis organik.
korosi dan pencegahannya
korosi besi memerlukan oksigen dan air.
berbagai jenis logam contohnya seng dan magnesium dapat melindungi besi dari korosi.
cara-cara pencegahan korosi besi yang akan dibahas berikut ini didasarkan pada dua sifat tersebut.
proses korosi besi disebut juga dengan perkaratan.
jembatan, pagar, dan railing biasanya dicat.
cat menghindarkan kontak dengan udara dan air.
cat yang mengandung timbel dan zink (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi.
pelumuran dengan oli atau gemuk.
cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin.
oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.
pembalutan dengan plastik.
berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik.
plastik mencegah kontak dengan udara dan air.
tin plating (pelapisan dengan timah).
kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah.
pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut tin plating.
timah tergolong logam yang tahan karat.
akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat).
apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi.
hal itu terjadi karena potensial reduksi besi lebih negatif daripada timah.
oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode.
dengan demikian, timah mendorong korosi besi.
akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.
galvanisasi (pelapisan dengan seng).
pipa besi, tiang telepon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink.
berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh.
hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode.
oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode.
dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi (berkarat).
badan mobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat.
chromium plating (pelapisan dengan kromium).
besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil.
cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis.
sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.
sacrificial protection (pengorbanan anode).
magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi.
jika logam magnesium dikontakkan dengan besi, maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak.
cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut.
secara periodik, batang magnesium harus diganti.
besi melimpah dalam biologi.
electronic-book isbn 978-94-007-5561-1 electronic-
besi-protein ditemukan dalam semua organisme mulai dari yang promotif archaea hingga manusia.
warna darah disebabkan oleh hemoglobin, suatu protein yang mengandung besi.
seperti dalam hemoglobin, besi seringkali terikat pada kofaktor, misalnya dalam heme.
gugus besi-belerang adalah penyusun nitrogenase, suatu enzim yang bertanggung jawab pada fiksasi nitrogen biologis.
pengaruh teori evolusi memberikan peran pada besi sulfida dalam teori besi-belerang dunia.
besi adalah unsur renik penting yang ditemukan di hampir semua organisme hidup.
enzim dan protein mengandung besi, seringkali mengandung gugus prostetik heme, yang berperan besar dalam oksidasi dan transportasi biologis.
contoh protein yang ditemukan dalam organisme tingkat tinggi antara lain hemoglobin, sitokrom (lihat besi valensi tinggi), dan katalase.
senyawa besi "bioanorganik" (yaitu senyawa besi yang digunakan dalam biologi) yang paling banyak diketahui adalah protein heme: contohnya: hemoglobin, myoglobin, dan sitokrom p450. senyawa-senyawa ini dapat melakukan transportasi gas, membuat enzim, dan digunakan dalam transfer elektron.
metaloprotein adalah gugus protein dengan ion logam kofaktor.
beberapa contoh besi metaloprotein adalah feritin dan rubredoksin.
banyak enzim vital untuk kehidupan mengandung besi, seperti katalase, lipoksigenase, dan ire-bp.
kesehatan dan diet
besi yang ada dalam suplemen makanan seringkali ditemukan sebagai besi(ii) fumarat, meskipun besi sulfat lebih murah dan dapat diserap cukup baik.
unsur besi, meski efisiensi penyerapannya hanya
penyerapan dan penyimpanan
akuisisi besi menghadapi masalah bagi organisme aerobik, karena ion feri sukar larut pada ph mendekati netral.
oleh karena itu, bakteri telah melibatkan senyawa sekuestor yang disebut siderofora (setelah diserap, dalam sel, penyimpanan besi diatur dengan hati-hati; ion besi "bebas" tidak tersedia begitu saja.
komponen utama yang mengatur ini adalah protein transferin, yang mengikat ion besi yang diserap dari duodenum dan mengangkutnya melalui aliran arah menuju sel.
pada hewan, tumbuhan, dan jamur, besi seringkali berupa ion yang berbentuk kompleks heme.
heme adalah komponen esensial protein sitokrom, yang mengatur reaksi redoks, dan komponen esensial protein pengangkut oksigen seperti hemoglobin, myoglobin, dan leghemoglobin.
besi anorganik berkontribusi pada reaksi redoks dalam gugus besi-belerang enzim, seperti nitrogenase (terlibat dalam sintesis amonia dari nitrogen dan hidrogen) serta hidrogenase.
protein besi non-heme meliputi enzim metana monooksigenase (mengoksidasi metana menjadi metanol), ribonukleotida reduktase (mereduksi ribosa menjadi deoksiribosa; biosintesis dna), hemertrin (transpor oksigen dan fiksasi dalam invertebrata laut) serta asam fosfatase ungu (hidrolisis ester fosfat).
distribusi besi sangat diatur dalam mamalia, terutama karena ion besi berpotensi tinggi pada toksisitas biologis.
asupan besi diatur ketat oleh tubuh manusia, yang tidak memiliki pengaturan fisiologis ekskresi besi.
hanya sejumlah kecil besi yang hilang setiap hari karena peluruhan sel mukosa dan epitel kulit, sehingga pengendalian level besi sangat diatur dari asupannya.
pengaturan asupan besi tidak berlangsung sempurna pada beberapa orang akibat dari cacat genetik yang memetakan region gen hla-h pada kromosom 6.
pada orang-orang ini, kelebihan asupan dapat mengakibatkan kelainan akibat kelebihan besi (mri menemukan bahwa besi terakumulasi dalam hipokampus otak pada penderita alzheimer dan dalam substansia nigra pada penderita parkinson.
bakteri pemakan besi hidup di lambung kapal karam seperti titanic.
bakteti asidofil acidithiobacillus ferrooxidans, leptospirillum ferrooxidans, sulfolobus spp., acidianus brierleyi and sulfobacillus thermosulfidooxidans dapat mengoksidasi enzimatis besi fero.
sample jamur aspergillus niger ditemukan tumbuh dari larutan penambangan emas, dan ditemukan mengandung kompleks sianologam seperti emas, perak, tembaga, besi dan seng.
jamur juga berperan dalam kemudahlarutan sulfida logam berat.
hambatan permeabel reaktif
besi zerovalen adalah materi reaktif utama pada hambatan permeabel reaktif.
mencerna besi dalam jumlah besar dapat menyebabkan kelebihan kadar besi dalam darah.
kadar besi fero yang tinggi dalam darah bereaksi dengan peroksida membentuk radikal bebas, yang sangat reaktif dan dapat merusak dna, protein, lemak, dan komponen sel lainnya.
oleh karena itu, toksisitas besi muncul ketika besi bebas dalam sel, yang biasanya terjadi ketika kadar besi melebihi kemampuan transferin mengikat besi.
kerusakan pada sel saluran pencernaan dapat juga menghambat pengaturan asupan besi yang berakibat pada peningkatan lebih lanjut kadar besi darah.
besi umumnya merusak sel dalam jantung, liver dan lainnya, yang dapat menyebabkan efek parah, termasuk koma, asidosis metabolik, syok, kegagalan liver, koagulopati, sindrom distres pernapasan dewasa (pengelolaan medis keracunan besi adalah rumit, dan dapat berupa penggunaan zat pengkhelat yang disebut deferoksamina untuk mengikat dan mengeluarkan kelebihan besi dari dalam tubuh.
kategori:biologi dan farmakologi unsur kimia