نویسندگان: دیمیتری نیکولایویچ تریفونوف و ولادیمیر تریفونوف
برگردان: عبدالله زرافشان
برگردان: عبدالله زرافشان
در بین فلزات، از نظر فراوانی در طبیعت، آهن در مقام دوم پس از آلومینیوم قرار دارند. اما آهن خالص طبیعی بسیار کمیاب است. احتمالاً، اولین آهنی که توسط انسانهای اولیه به کار گرفته شد، منشاء شهاب سنگی داشته است. آهن بسادگی در مجاورت آب و هوا اکسید می‌شود و، به همین دلیل، در اکثر موارد به صورت اکسید در طبیعت یافت می‌گردد. به دلیل پدیده‌ی اکسیداسیون، قطعاتی که در عصر باستان از آهن ساخته می‌شدند، در موارد بسیار نادر، تا به امروز باقی مانده‌اند. بشر آهن را در حدود پنج هزار سال پیش کشف کرد. در ابتدا آهن بسیار گران تمام می‌شد و شاید بتوان گفت حتی از طلا هم گرانتر بود؛ اغلب اوقات جواهرات آهنی درون قابهایی از طلا نگهداری می‌شدند.
تقریباً مردم تمام قاره‌ها در یک زمان موفق به کشف طلا، نقره، و مس شدند؛ ولی در مورد آهن وضع فرق می‌کند. به طوریکه، در مصر و بین‌النهرین روش استخراج آهن از سنگ معدن در دو هزار سال قبل از میلاد؛ در ماورای قفقاز، آسیای صغیر، و یونان باستان در اواخر دومین هزاره‌ی پیش از میلاد؛ و در هند، اواسط هزاره‌ی دوم قبل از میلاد کشف گردید. در چین، کشف این شیوه‌ی استخراج دیرتر و در اواسط هزاره‌ی اول قبل از میلاد صورت پذیرفت. در کشورهای دنیای جدید (قاره‌ی امریکا)، عصر آهن با ورود اروپاییان آغاز شد، یعنی در هزاره‌ی دوم پس از میلاد؛ بعضی از قبایل افریقایی با جهش از دوران مفرغ استفاده از آهن را شروع کردند. این تفاوت در زمانهای شناخته شدن ناشی از شرایط طبیعی متفاوت است. در کشورهایی که ذخایر طبیعی مس و قلع ناچیز بود نیاز به جایگزینی این فلزات فراوانتر حس می‌شد. امریکا دارای عظیمترین ذخایر مس بود، بنابراین، در این سرزمین الزامی برای جستجوی فلزات جدید وجود نداشت. تولید آهن بتدریج افزایش یافت و رفته رفته آهن از گروه فلزات گرانبها جدا شد و به گروه فلزات معمولی پیوست. در دوران ظهور مسیح، آهن تقریباً به مقیاس وسیعی به مصرف می‌رسید.
در میان تمام فلزات و آلیاژهای شناخته شده تا آن زمان، آهن سخت‌ترین فلز بود. بنابراین، با کاهش قیمت آهن ساخت ابزار و سلاحهای آهنی نیز رونق می‌یافت. در شروع اولین هزاره‌ی پس از میلاد، تولید آهن در اروپا و آسیا رونق خارق‌العاده‌ای یافت؛ بخصوص فلزکاران هندی موفقیت چشمگیری در ذوب و کاربرد آهن به دست آوردند.
بد نیست نگاهی به پیشرفت و تکامل روشهای تولید آهن بیندازیم. در ابتدا، انسان تنها از آهن حاصل از شهاب‌سنگها استفاده می‌کرد که کمیاب و، بنابراین، گران بود. پس از آن، بشر آموخت که چگونه آهن را، با حرارت دادن شدید سنگ معدن آن در مجاورت زغال و در محلهای بادگیر، تهیه کند. آهن حاصل از این روش تا حد زیادی متخلخل، با درجه خلوص پایین، و همراه با مقدار زیادی سرباره (1) بود. قدم مهم در تهیه‌ی آهن زمانی برداشته شد که کوره‌ی روباز و عایقکاری شده با مواد دیر گداز ساخته شد. در حفاریهای شهرهای باستانی سوریه معلوم گردید که آهن مرغوب با این روش تهیه می‌شده است. بعدها بشر متوجه شد چدن، که محصولی زائد محسوب می‌شد، می‌تواند به آهن تبدیل شود؛ فرایندی که طی آن زغال کمتری مصرف می‌شد و محصول مرغوبتری به دست می‌آمد.
در اواخر قرن پانزدهم، اولین کوره‌ی ذوب منحصراً برای تهیه‌ی چدن ساخته شد و فرایند ذوب آهن و فولاد بسرعت اصلاح گردید. در سال 1855، فرایند کنورتر (2) برای ساختن فولاد اختراع شد که هنوز نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. با اختراع فرایند مارتین در سال 1856، آهن تقریباً بدون جوش و سرباره ساخته شد.
علامت شیمیایی آهن (Fe) از نام لاتین آن، فروم (3)، گرفته شده است.
پی‌نوشت:
1. . Slag
2. . Converter
3. 0 Ferrum
تریفونوف، دیمیتری نیکولایویچ ، تریفونوف، ولادیمیر؛ (1390)، تاریخچه‌ی کشف عناصر شیمیایی، برگردان: عبدالله زرافشان، تهران: شرکت انتشارات علمی و فرهنگی، چاپ چهارم
