الحديد (بالإنجليزيّة: Iron) هو عنصرٌ كيميائيٌّ رمزه الكيميائيّ (Fe)، ويقع في المجموعة الثامنة في الدورة الرابعة من الجدول الدوريّ، وعدده الذريّ 26،[1] ويصنّف من المعادن، وتكون حالته الفيزيائية صلبة عند درجة الحرارة الغرفة.[2]
ومعدن الحديد لامع، لونه فضي أو رماديّ، يصدأ في الهواء الرطب،[1] أما تسميته، فتعود إلى شعب أنجلو ساكسون (بالإنجليزية: Anglo-Saxon) الألماني الذي سكن بريطانيا،[3] أمّا رمز الحديد (Fe) فهو من الكلمة اللاتينية للحديد (Ferrum).[2]
يعود اكتشاف الحديد إلى 5000 سنة من الآن على الأقل، ويعدّ من أرخص المعادن وأكثرها وفرة في الطبيعة؛ إذ يشكل ما يقارب 5.6% من سطح القشرة الأرضية، كما أن لبّ الأرض الداخلي يتكون بالكامل من الحديد تقريباً،[2] يأتي الحديد ثانياً بعد الألمنيوم من ناحية وفرة المعادن، ويأتي رابعاً بعد الأكسجين والسيليكون والألمنيوم من ناحية وفرة العناصر بشكل عامّ.[4]
الخاصيّة الفيزيائية (بالإنجليزية: Physical Property) هي تلك الخاصيّة التي يمكن توثيقها أو قياسها دون تغيير للتركيب الداخلي للمادة، وتستخدم الخصائص الفيزيائية لمراقبة ووصف المادة،[5] من الأمثلة على الخصائص الفيزيائية للحديد:[2]
الخاصيّة الكيميائية (بالإنجليزية: Chemical Property) هي تلك الخاصيّة التي يمكن رصدها فقط اذا حدث تغيّر كيميائي يغير من التركيب الداخلي للمادة، وتستخدم لوصف سلوك المادة عند تعريضها لبعض المواد مثل الهواء والماء والحموض والقواعد وغيرها،[5] ومن الأمثلة على الخصائص الكيميائية:[4]
الخاصيّة الميكانيكيّة (بالإنجليزيّة: Mechanical Property) هي تلك الخاصيّة التي توضح كيف تستجيب المادة عند تعرُّضها لإجهاد أو ضغط احاديّ ؛ أي ضغط بإتجاهٍ واحدٍ ،[6] ومن الأمثلة على الخصائص الميكانيكيّة:[7]
يستخدم الحديد في العديد من القطاعات مثل الإلكترونيات والتصنيع والسيارات والبناء والتشييد،[7] 90% من المعادن المكررة في الوقت الحالي هو الحديد.[1]فيما يأتي بعض الأمثلة على استخدامات الحديد:[1]
الحديد عنصر مهمًّ لجميع أشكال الحياة بشكل عامّ وهو عنصرٌ غير سامٍ، و يحتوي جسم الإنسان الطبيعيّ على حوالي 4 غرام من الحديد و يحتاج جسم الانسان إلى جرعةٍ تتراوح بين 10-18ملغ من الحديد كل يوم، وتجدر الإشارة إلى أنّ نقص الحديد في الجسم يؤدي إلى الإصابة بمرض فقر الدّم ( بالانجليزية :Anemia) ،[1] وهناك العديد من الأطعمة التي تحتوي على كميّةٍ كبيرةٍ من الحديد مثل اللحوم، مثل لحم البقر، الديك الرومي، الدجاج المأكولات البحرية مثل الجمبري والمحار والتونة و الخضروات، مثل: السبانخ، والبازيلاء، والقرنبيط، والبطاطا الحلوة، والفاصوليا، والخبز، والحبوب مثل: خبز القمح الكامل، والأرز المخصب، والأطعمة الأخرى مثل: الفول، والعدس، ومعجون الطماطم، والتوفو، والدبس.[8]
الحديد يعدّ من أهم مكونات الهيموغلوبين (بالإنجليزيّة: Hemoglobin) الموجود في خلايا الدم الحمراء إذ يتكون الهيموجلوبين بشكل رئيسيّ من الحديد والبروتين وتتمثّل وظيفة الهيموغلوبين بحمل الأكسجين من الرئتين إلى خلايا الجسم المختلفة. كما يَستَخدِم جسمُ الإنسان الحديدَ لإنتاج جزيئات (ATP) التي تمثّل المصدر الرئيسي للطاقة في جسم الانسان، والانخفاض في مستويات الحديد سيؤدي إلى نقص الطاقة وسيشعر الشخص بالإرهاق والتعب. وإضافةً إلى ذلك بما أن كمية الأكسجين التي سوف تصل إلى خلايا الجسم المختلفة ستكون أقلّ فإن عمليات خلايا الجسم المختلفة ستتأثر بشكل سلبيّ.[9]
يُبقي الحديد النباتات والحيوانات على قيد الحياة، وله دورٌ مهمٌّ في تكوين صبغة الكلوروفيل في النباتات، وتُستخدَم كبريتات الحديد (FeSO4) لعلاج مرض فقر الدمّ.[2]
أكثر خامات الحديد انتشاراً هو خام الهيماتايت (بالإنجليزيّة: hematite)، ولكن يمكن استخراج الحديد من خامات اخرى مثل المغنتايت والتاكونايت. يتم استخراج وإنتاج الحديد بكميات تجارية باستخدام فرن الصهر (بالإنجليزيّة: Blast Furnace) بحيث يسخّن خامُ الهيماتايت أو المغنتايت مع فحم الكوك (الكربون) والحجر الجيري (كربونات الكالسيوم) فيَنتُج الحديد الخنزير (بالإنجليزيّة: Pig Iron) الذي يحتوي على حوالي 3% من الكربون والشوائب الأخرى.[1]