www.wikidata.id-id.nina.az
Besi adalah unsur kimia dengan simbol Fe dari bahasa Latin ferrum dan nomor atom 26 Besi merupakan logam dalam deret transisi pertama 5 Besi adalah unsur paling umum di bumi berdasarkan massa membentuk sebagian besar bagian inti luar dan dalam bumi Besi adalah unsur keempat terbesar pada kerak bumi Kelimpahannya dalam planet berbatu seperti bumi karena melimpahnya produksi akibat reaksi fusi dalam bintang bermassa besar di mana produksi nikel 56 yang meluruh menjadi isotop besi paling umum adalah reaksi fusi nuklir terakhir yang bersifat eksotermal Akibatnya nikel radioaktif adalah unsur terakhir yang diproduksi sebelum keruntuhan hebat supernova Keruntuhan tersebut menghamburkan prekursor radionuklida besi ke angkasa raya Besi 26FeKubus dan potongan besi murniGaris spektrum besiSifat umumNama lambangbesi FePengucapan besi 1 Alotroplihat alotrop besiPenampilanmetalik berkilau dengan semburat kelabuBesi dalam tabel periodik Fe Rumangan besi kobaltNomor atom Z 26Golongangolongan 8Periodeperiode 4Blokblok dKategori unsur logam transisiBerat atom standar Ar 55 845 0 00255 845 0 002 diringkas Konfigurasi elektron Ar 3d6 4s2Elektron per kelopak2 8 14 2Sifat fisikFase pada STS 0 C dan 101 325 kPa padatTitik lebur1811 K 1538 C 2800 F Titik didih3134 K 2862 C 5182 F Kepadatan mendekati s k 7 874 g cm3saat cair pada t l 6 98 g cm3Kalor peleburan13 81 kJ molKalor penguapan340 kJ molKapasitas kalor molar25 10 J mol K Tekanan uapP Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 kpada T K 1728 1890 2091 2346 2679 3132Sifat atomBilangan oksidasi 4 2 1 0 1 2 2 3 4 5 3 6 7 4 oksida amfoter ElektronegativitasSkala Pauling 1 83Energi ionisasike 1 762 5 kJ mol ke 2 1561 9 kJ mol ke 3 2957 kJ mol artikel Jari jari atomempiris 126 pmJari jari kovalenSpin rendah 132 3 pmSpin tinggi 152 6 pmJari jari van der Waals194 1 pmLain lainKelimpahan alamiprimordialStruktur kristal kubus berpusat badan bcc a 286 65 pm Struktur kristal kubus berpusat muka fcc antara 1185 1667 K a 364 680 pmKecepatan suara batang ringan5120 m s pada s k elektrolitik Ekspansi kalor11 8 µm m K suhu 25 C Konduktivitas termal80 4 W m K Resistivitas listrik96 1 nW m suhu 20 C Titik Curie1043 KArah magnetferomagnetikModulus Young211 GPaModulus Shear82 GPaModulus curah170 GPaRasio Poisson0 29Skala Mohs4Skala Vickers608 MPaSkala Brinell200 1180 MPaNomor CAS7439 89 6SejarahPenemuansebelum 5000 SMSimbol Fe dari Latin ferrumIsotop besi yang utamaIso top Kelim pahan Waktu paruh t1 2 Mode peluruhan Pro duk54Fe 5 85 stabil55Fe sintetis 2 73 thn e 55Mn56Fe 91 75 stabil57Fe 2 12 stabil58Fe 0 28 stabil59Fe sintetis 44 6 hri b 59Co60Fe renik 2 6 106 thn b 60Colihatbicarasunting referensi di WikidataSeperti 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 tampak 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 di mana 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 Daftar isi 1 Karakteristik 1 1 Sifat sifat mekanis 1 2 Diagram fasa dan alotrop 1 3 Isotop 1 4 Nukleosintesis 1 5 Keberadaan 1 5 1 Keberadaan di planet 1 5 2 Cadangan yang digunakan di masyarakat 2 Kimia dan senyawa 2 1 Senyawa biner 2 2 Kimia larutan 2 3 Senyawa koordinasi dan organologam 3 Sejarah 3 1 Besi tempa 3 2 Besi tuang besi cor 3 3 Tabel kualitas komparatif besi tuang 3 4 Baja 3 4 1 Baja tahan karat 3 4 2 SAE steel grades 3 5 Dasar kimia modern 4 Produksi besi logam 4 1 Jalur industri 4 1 1 Proses tanur tinggi 4 1 2 Reduksi besi langsung 4 2 Metode laboratorium 5 Aplikasi 5 1 Metalurgi 5 2 Senyawa besi 5 3 Korosi dan pencegahannya 6 Peran biologi 6 1 Senyawa bioanorganik 6 2 Kesehatan dan diet 6 3 Penyerapan dan penyimpanan 6 4 Pengaturan asupan 6 5 Bioremediasi 6 6 Hambatan permeabel reaktif 7 Toksisitas 8 Lihat pula 9 Referensi 10 Catatan kaki 11 Daftar pustaka 12 Bacaan lanjutan 13 Pranala luarKarakteristik SuntingSifat sifat mekanis Sunting Nilai karakteristik daya tarik TS dan kekerasan Brinell BH berbagai bentuk besi 6 7 Material TS MPa BH Brinell Kumis besi 11000Ausformed hardened steel 2930 850 1200Baja martensit 2070 600Baja bainit 1380 400Baja pearlitik 1200 350Besi dingin 690 200Besi kecil butiran 340 100Besi mengandung karbon 140 40Murni besi kristal tunggal 10 3Sifat 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 7 8 Namun sifat mekanik besi sangat dipengaruhi oleh kemurnian sampel besi murni kristal tunggal untuk keperluan penenelitian faktanya lebih lunak daripada aluminium 6 dan besi hasil produksi industri yang paling murni 99 99 memiliki kekerasan 20 30 Brinell 9 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 10 Volume molar vs tekanan untu besi a pada temperatur kamarKarena signifikansinya untuk inti planet sifat fisik besi pada tekanan dan suhu tinggi juga telah dipelajari secara mendalam Bentuk besi yang stabil di bawah kondisi standar dapat mengalami tekanan hingga 15 GPa sebelum berubah menjadi bentuk tekanan tinggi seperti yang dijelaskan pada bagian selanjutnya Diagram fasa dan alotrop Sunting Artikel utama Alotrop besi Besi merupakan contoh alotropi pada logam Setidaknya ada empat bentuk alotrop besi yang dikenal sebagai a g d dan e pada tekanan yang sangat tinggi dengan volume yang rendah beberapa bukti eksperimental yang kontroversial ada untuk fase b yang stabil pada tekanan dan suhu yang sangat tinggi 11 Diagram fasa tekanan rendah besi murniBesi cair dingin mengkristal pada 1538 C ke alotrop d yang memiliki struktur kristal body centered cubic bcc Setelah mendingin lebih lanjut menjadi 1394 C berubah menjadi besi alotrop g dengan struktur kristal face centered cubic fcc atau austenit Pada 912 C atau lebih rendah struktur kristal berubah kembali menjadi alotrop besi a bcc atau ferit Akhirnya pada 770 C titik Curie Tc besi menjadi magnet Ketika besi melewati suhu Curie tidak ada perubahan dalam struktur kristal tetapi ada perubahan dalam struktur domain di mana setiap domain mengandung atom besi dengan spin elektron tertentu Dalam besi non magnet semua spin elektron dari atom dalam satu domain berada dalam arah yang sama namun domain sekitarnya menunjuk ke berbagai arah lain sehingga dengan demikian secara keseluruhan mereka menetralkan satu sama lain Hasilnya besi tidak bersifat magnet Dalam besi magnet spin elektron dari semua domain selaras sehingga efek magnetik domain tetangga saling memperkuat Meskipun setiap domain mengandung miliaran atom ukuran mereka sangat kecil hanya sekitar 10 mikrometer 12 Pada tekanan di atas sekitar 10 GPa dan suhu beberapa ratus kelvin atau kurang besi a berubah menjadi struktur hexagonal close packed hcp yang juga dikenal sebagai besi e fase g yang temperaturnya lebih tinggi juga berubah menjadi besi e tetapi tidak terjadi pada tekanan yang lebih tinggi Fase b jika ada akan muncul pada tekanan minimal 50 GPa dan suhu minimal 1 500 K telah diperkirakan memiliki struktur ortorombik atau struktur hcp ganda 11 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 a 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 13 Di atas 912 C dan sampai 1400 C besi a mengalami transisi fasa dari bcc ke konfigurasi besi g 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 12 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 e atau b 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 g e 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 14 Isotop Sunting Artikel utama Isotop besi 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 Nuklida 54Fe diperkirakan mengalami peluruhan beta ganda tetapi proses ini belum pernah diteliti untuk nuklei ini dan hanya batas bawah waktu paruh yang ditetapkan t1 2 gt 3 1 1022 tahun 60Fe adalah radionuklida yang telah punah dengan waktu paruh panjang 2 6 juta tahun 15 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 16 Isotop besi yang paling melimpah 56Fe merupakan daya tarik tersendiri bagi para ilmuwan nuklir karena merupakan titik akhir nukleosintesis yang paling umum Hal ini sering dikutip secara salah sebagai isotop dengan energi ikatan tertinggi perbedaan yang sebenarnya dimiliki nikel 62 17 Karena 56Ni mudah dihasilkan dari inti yang lebih ringan dalam proses alfa pada reaksi nuklir di supernova lihat proses pembakaran silikon nikel 56 14 partikel alfa adalah titik akhir rantai fusi dalam bintang sangat besar karena penambahan partikel alfa lain akan menghasilkan seng 60 yang membutuhkan lebih banyak energi Oleh karena itu nikel 56 dengan waktu paruh sekitar 6 hari merupakan porsi terbesar dalam bintang bintang ini tetapi segera meluruh melalui emisi positron berturutan pada produk peluruhan supernova dalam awan gas sisa supernova Peluruhan pertama membentuk kobalt 56 dan kemudian besi 56 yang stabil Nuklida terakhir ini kemudian menjadi relatif mayoritas di jagat raya dibandingkan dengan logam stabil lainnya dengan berat atom yang mendekati 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 miliar tahun yang lalu Kelimpahan 60Ni dalam materi ekstraterestrial juga memberikan wawasan lebih jauh ke dalam asal mula Sistem Tata Surya dan sejarah awalnya 18 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 19 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 Nukleosintesis Sunting Besi dibentuk oleh bintang yang sangat besar dengan inti yang sangat panas lebih dari 2 5 miliar 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 Sunting Lihat pula Kategori Mineral besi Keberadaan di planet Sunting Meteorit besi memiliki komposisi yang sama dengan inti bumi Besi adalah unsur paling melimpah keenam di jagat raya dan merupakan unsur refraktori yang paling umum 20 Ia terbentuk sebagai tahap eksotermal terakhir nukleosintesis stelar melalui fusi silikon dalam bintang besar 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 21 22 Sebagian besar besi pada kerak bumi ditemukan bersenyawa dengan oksigen sebagai mineral besi oksida seperti hematit Fe dan magnetit Fe Deposit besar besi ditemukan dalam banded iron formations Formasi geologis ini adalah jenis batuan yang menandung lapisan lapisan tipis besi oksida yang berulang seperti pita pita dan diseling dengan lapisan serpih bahasa Inggris shale dan rijang bahasa Inggris chert yang miskin kandungan besinya Banded iron formation terbentuk antara 3 700 juta tahun silam dan 1 800 juta tahun silam 23 24 Sekitar 1 dalam 20 meteorit mengandung mineral unik besi nikel taenit 35 80 iron dan kamasit 90 95 iron Meskipun jarang meteorit besi adalah bentuk utama besi logam alami di permukaan bumi 25 Warna merah permukaan Mars terbentuk dari regolit yang kaya besi oksida Ini telah dibuktikan berdasarkan spektroskopi Mossbauer 26 Cadangan yang digunakan di masyarakat Sunting Menurut Metal Stocks in Society report yang dikeluarkan oleh Panel Sumber Daya Internasional bahasa Inggris International Resource Panel cadangan global besi yang digunakan di masyarakat adalah 2 200 kg 4 850 lb per kapita Sebagian besar adalah negara maju 7 000 kg 15 432 lb 14 000 kg 30 865 lb per kapita sedangkan negara yang kurang berkembang hanya 2 000 kg 4 409 lb per kapita Kimia dan senyawa SuntingLihat pula Kategori Senyawa besi Tingkat oksidasi Contoh senyawa 2 d10 Dinatrium tetrakarbonilferat pereaksi Collman 1 d9 Fe0 d8 Besi pentakarbonil1 d7 Siklopentadienilferum dikarbonil dimer Fp2 2 d6 Fero sulfat ferosen3 d5 Feri klorida ferosenium tetrafluoroborat4 d4 Barium ferat IV Fe diars 5 d3 FeO6 d2 Kalium feratBesi menunjukkan karakteristik sifat kimia logam transisi misalnya kemampuan membentuk tingkat oksidasi yang bervariasi dan mampu membentuk ikatan koordinasi dan kimia organologam memang penemuan senyawa besi ferosen yang memberi perubahan revolusioner pada bidang ini pada akhir 1950an 27 Besi kadang kadang dianggap sebagai prototipe untuk seluruh blok logam transisi karena kelimpahannya dan perannya yang besar sekali dalam perkembangan teknologi kemanusiaan 28 Keduapuluh enam elektronnya tertata dalam konfigurasi Ar 3d64s2 yang elektron 3d dan 4s nya relatif memiliki energi yang berdekatan sehingga dapat kehilangan elektron dalam jumlah yang bervariasi dan tidak ada titik yang jelas ionisasi lebih lanjut yang tidak menguntungkan 29 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 30 31 Sejumlah senyawa organologam mengandung tingkat oksidasi formal 1 0 1 atau bahkan 2 Tingkat oksidasi dan sifat ikatan lainnya sering diuji menggunakan teknik spektroskopi Mossbauer 32 Terdapat juga banyak senyawa valensi campuran yang berintikan besi II dan besi III sekaligus seperti magnetit dan biru Prusia Fe4 Fe CN 6 3 31 Senyawa yang disebutkan terakhir di atas digunakan sebagai biru tradisional dalam cetak biru 33 Besi III klorida hidrat dikenal juga sebagai feri kloridaBesi adalah logam transisi pertama yang tidak dapat mencapai keadaan oksidasi golongannya 8 meskipun kongenernya yang lebih berat ruthenium dan osmium bisa ruthenium lebih sulit daripada osmium 34 Ruthenium menunjukkan kimia kation akuatik pada tingkat oksidasi rendahnya mirip dengan besi tetapi osmium tidak sehingga lebih stabil pada tingkat oksidasi tinggi dengan membentuk kompleks anion 34 Kenyataannya pada paruh kedua dari deret transisi 3d ini kemiripan vertikal golongan dari atas ke bawah bersaing dengan kemiripan horizontal besi dengan tetangganya kobalt dan nikel pada tabel periodik yang juga feromagnetik pada suhu ruang dan berbagi kemiripan kimia Dengan demikian besi kobalt dan nikel kadang kadang dikelompokkan sebagai triad besi 28 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 2 6H2O Senyawa besi II cenderung teroksidasi menjadi senyawa besi III di udara 31 Tidak seperti logam lainnya besi tidak membentuk amalgam dengan raksa Sebagai hasilnya raksa diperdagangkan dalam botol besi berukuran 76 lb 34 kg 35 Sejauh ini besi adalah unsur yang paling reaktif dalam golongannya bersifat piroforik ketika dihaluskan dan mudah larut dalam asam encer membentuk Fe2 Namun besi tidak bereaksi dengan asam nitrat pekat dan asam oksidator karena pembentukan lapisan oksida yang kuat yang dapat bereaksi dengan asam klorida 34 Senyawa biner Sunting 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 31 Diagram Pourbaix besiHalida 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 31 Fe 2 HX FeX 2 H 2 displaystyle ce Fe 2HX gt FeX2 H2 Besi bereaksi dengan fluor klorin dan bromin menghasilkan feri halida yang sesuai Feri klorida adalah yang paling umum 2 Fe 3 X 2 2 FeX 3 X F Cl Br displaystyle ce 2Fe 3X2 gt 2FeX3 X F Cl Br Feri iodida adalah perkecualian tidak stabil secara termodinamika karena sifat oksidator Fe3 dan sifat reduktor I 36 2 I 2 Fe 3 I 2 2 Fe 2 E 0 0 23 V displaystyle ce 2I 2Fe 3 gt I2 2Fe 2 quad E 0 0 23 mathrm V Namun feri iodida dalam jumlah miligram padatan hitam tetap dapat dibuat melalui reaksi besi pentakarbonil dengan iodium dan karbon monoksida dengan adanya heksana dan cahaya pada suhu 20 C Perlu dipastikan bahwa sistem tertutup rapat agar terhindar dari udara dan air 36 Kimia larutan Sunting Perbandingan warna larutan ferat kiri dan permanganat kanan Potensial reduksi standar dalam larutan asam untuk beberapa ion besi yang umum adalah sebagai berikut 34 Fe 2 2 e displaystyle ce Fe 2 2e Fe displaystyle ce lt gt Fe E 0 0 447 V displaystyle quad E 0 0 447 mathrm V Fe 3 3 e displaystyle ce Fe 3 3e Fe displaystyle ce lt gt Fe E 0 0 037 V displaystyle quad E 0 0 037 mathrm V FeO 4 2 8 H 3 e displaystyle ce FeO4 2 8H 3e Fe 3 4 H 2 O displaystyle ce lt gt Fe 3 4H2O E 0 2 20 V displaystyle quad E 0 2 20 mathrm V Anion ferat VI yang berbentuk tetrahedral dan berwarna merah ungu adalah oksidator kuat yang dapat mengoksidasi nitrogen dan amonia pada suhu kamar dan bahkan air dalam larutan asam atau netral 36 4 FeO 4 2 10 H 2 O 4 Fe 3 20 OH 3 O 2 displaystyle ce 4FeO4 2 10H2O gt 4Fe 3 20OH 3O2 Ion Fe3 memiliki kimia kationik sederhana yang besar meskipun ion heksaquo Fe H2O 6 3 yang berwarna ungu pucat sangat mudah terhidrolisis ketika pH dinaikkan di atas 0 sebagai berikut 37 Fe H 2 O 6 3 displaystyle ce Fe H2O 6 3 Fe H 2 O 5 OH 2 H displaystyle ce lt gt Fe H2O 5 OH 2 H K displaystyle K 10 3 05 m o l d m 3 displaystyle 10 3 05 mathrm mol dm 3 Fe H 2 O 5 OH 2 displaystyle ce Fe H2O 5 OH 2 Fe H 2 O 4 OH 2 H displaystyle ce lt gt Fe H2O 4 OH 2 H K 10 3 26 m o l d m 3 displaystyle K 10 3 26 mathrm mol dm 3 2 Fe H 2 O 6 3 displaystyle ce 2 Fe H2O 6 3 Fe H 2 O 4 OH 2 4 2 H 2 H 2 O displaystyle ce lt gt Fe H2O 4 OH 2 4 2H 2H2O K 10 2 91 m o l d m 3 displaystyle K 10 2 91 mathrm mol dm 3 Besi III oksida merah tua Besi II sulfat heptahidrat biru hijau Ketika pH naik di atas 0 terbentuk spesies hasil hidrolisis yang berwarna kuning dan ketika dinaikkan di atas 2 3 terbentuk endapan besi III oksida hidrat yang berwarna coklat kemerahan Meskipun Fe3 memiliki konfigurasi d5 spektrum serapannya tidak seperti Mn2 dengan pita d d spin terlarangnya yang lemah karena Fe3 memiliki muatan positif yang lebih tinggi dan lebih terpolarisasi Ini melemahkan energi serapan transfer muatan ligan ke logam Oleh karena itu semua kompleks di atas memililki warna yang agak kuat dengan satu perkecualian ion heksaquo dan bahkan yang memiliki spektrum yang didominasi oleh transfer muatan di daerah ultraviolet dekat 37 Sebaliknya ion besi II heksaquo Fe H2O 6 2 yang berwarna hijau pucat tidak mengalami hidrolisis Karbon dioksida tidak muncul ketika ditambahkan anion karbonat malah menghasilkan endapan putih besi II karbonat Dalam kondisi karbon dioksida berlebih ini membentuk bikarbonat yang sedikit larut yang jamak terjadi dalam air tanah tetapi dengan cepat teroksidasi di udara membentuk besi III oksida yang menyebabkan endapan coklat di banyak aliran air 38 Senyawa koordinasi dan organologam Sunting Lihat pula Kimia organobesi Biru PrusiaTelah dikenal beberapa kompleks sianida Contoh yang paling terkenal adalah biru Prusia Fe4 Fe CN 6 3 Kalium ferisianida dan kalium ferosianida juga telah diketahui pembentukan biru Prusia pada reaksi dengan besi II dan besi III merupakan dasar uji kimia basah 31 Biru Prusia juga digunakan sebagai antidot pada keracunan talium dan sesium radioaktif 39 40 Biru Prusia dapat digunakan untuk mencuci pakaian guna menghilangkan noda kekuningan yang ditinggalkan oleh garam besi dalam air 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 41 FerosenFerosen bahasa Inggris Ferrocene adalah kompleks yang sangat stabil Senyawa sandwich pertama yang mempunyai pusat besi II dengan dua ligan siklopentadienil yang terikat melalui kesepuluh atom karbonnya Pengaturan ini adalah hal yang mengejutkan ketika pertama kali ditemukan 42 tetapi penemuan ferosen memicu cabang baru kimia organologam Ferosen sendiri dapat digunakan sebagai tulang punggung ligan misalnya dppf Ferosen dapat dioksidasi menjadi kation ferosenium Fc Pasangan ferosen ferosenium sering digunakan sebagai rujukan dalam elektrokimia 43 Sejarah SuntingArtikel utama Sejarah metalurgi besi Besi tempa Sunting Informasi lebih lanjut Produksi besi purba Simbol planet Mars telah digunakan sejak zaman dahulu untuk menandakan keberadaan besi Tugu besi Delhi adalah sebuah contoh ekstraksi besi dan metodologi pengolahan pada zaman awal India Tugu besi Delhi tahan karat selama 1600 tahun terakhir Besi telah digarap atau ditempa selama beberapa milenium Namun objek besi berumur panjang jauh lebih jarang daripada objek 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 44 Manik manik mengandung 7 5 nikel yang merupakan tanda bahwa berasal dari meteor karena hanya sedikit besi yang ditemukan pada kerak bumi dan tidak ada kandungan nikelnya Besi meteorit sangat dihormati karena asal usulnya di langit dan sering digunakan untuk menempa senjata dan alat alat atau seluruh spesimen yang ditempatkan di gereja gereja 45 Barang barang yang terbuat dari besi oleh bangsa Mesir bertanggal 2500 hingga 3000 SM 44 Besi memiliki keuntungan pembeda dibandingkan perunggu untuk peralatan perang Besi jauh lebih keras dan lebih awet dibandingkan perunggu meskipun rentan terhadap karat Namun hal ini telah ditentang Hittitolog Trevor Bryce berargumentasi bahwa sebelum teknik pengolahan besi tingkat lanjut dikembangkan di India senjata besi meteorit yang digunakan oleh tentara Mesopotamia awal memiliki kecenderungan mudah hancur dalam peperangan karena kandungan karbonnya yang tinggi 46 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 47 Hittites tampaknya adalah yang pertama memahami produksi besi dari bijihnya dan sangat dihormati dalam masyarakat mereka Mereka mulai melebur besi antara 1 500 dan 1 200 SM dan praktik ini tersebar ke Timur Dekat setelah kekaisaran mereka runtuk pada tahun 1 180 SM 47 Periode berikutnya disebut Zaman Besi Peleburan besi oleh karenanya dinamakan Zaman Besi mencapai Eropa dua ratus tahun kemudian dan tiba di Zimbabwe Afrika pada abad ke 8 47 Di China besi hanya muncul sekitar tahun 700 500 SM 48 Peleburan besi telah diperkenalkan kepada China melalui Asia Tengah 49 Bukti awal penggunaan tanur tinggi di China berpenanggalan abad pertama setelah masehi 50 dan tungku kubah bahasa Inggris cupola furnaces digunakan pada awal periode perang 403 221 BCE 51 Penggunaan tanur tinggi dan kubah tetap menyebar selama Dinasti Song dan Tang 52 Artifak besi lebur ditemukan di India berpenanggalan antara 1 800 hingga 1 200 SM 53 dan di Levant sejak sekitar 1 500 SM menunjukkan peleburan di Anatolia atau Kaukasus 54 55 Pengolahan besi masuk ke Yunani di akhir abad ke 11 SM 56 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 45 Produksi besi tahunan Kekaisaran Romawi diperkirakan 84 750 ton 57 sementara China Han yang padat penduduk memproduksi sekitar 5 000 ton 58 Selama Revolusi Industri di Inggris Henry Cort mulai memperhalus besi dari besi kasar bahasa Inggris pig iron dan besi tempa atau besi batang menggunakan sistem produksi inovatif Pada tahun 1783 ia mematenkan proses puddling untuk mengolah bijih besi Proses ini kemudian disempurnakan oleh peneliti lain termasuk Joseph Hall Besi tuang besi cor Sunting Besi tuang atau besi cor bahasa Inggris cast iron pertama kali diproduksi di China selama abad ke 5 SM 59 tetapi hampir tidak dikenal di Eropa sampai periode abad pertengahan 60 61 Artifak besi tuang tertua ditemukan oleh arkeolog di tempat yang sekarang dikenal sebagai Luhe County Jiangsu China Besi tuang digunakan oleh China kuno untuk peralatan perang pertanian dan arsitektur 62 Selama periode abad pertengahan di Eropa ditemukan sarana produksi besi tempa dari besi cor dalam konteks ini dikenal sebagai besi kasar dengan menggunakan finery forge Pada seluruh proses ini digunakan batu bara sebagai bahan bakar Tanur tinggi abad pertengahan mempunyai tinggi sekitar 10 kaki 3 0 m dan terbuat dari bata tahan api udara tekan diperoleh dari penghembus yang digerakkan oleh tangan 61 Tanur tinggi modern jauh lebih besar Coalbrookdale by Night 1801 Cahaya tanur tinggi di kota pembuatan besi Coalbrookdale InggrisPada tahun 1709 Abraham Darby I membentuk tanur tinggi batu bara untuk memproduksi besi tuang Ketersediaan besi murah adalah salah satu faktor yang menyebabkan Revolusi Industri Menjelang akhir abad ke 18 besi tuang mulai menggantikan besi tempa untuk tujuan tertentu karena harganya yang lebih murah Kandungan karbon dalam besi tidak dilihat sebagai alasan untuk membedakan sifat besi tempa besi tuang dan baja hingga abad ke 18 47 Karena besi menjadi lebih murah dan lebih banyak besi juga menjadi bahan struktural utama menyusul pembangunan inovatif jembatan besi pertama pada tahun 1778 Tabel kualitas komparatif besi tuang Sunting Besi tuang atau besi cor bahasa Inggris cast iron adalah paduan besi karbon dengan kandungan karbon lebih dari 2 63 Paduan besi dengan kandungan karbon kurang dari 2 disebut sebagai baja Unsur paduan utama yang membentuk karakter besi tuang adalah karbon C antara 3 3 5 dan silikon Si antara 1 8 2 4 Perbedaan kadar C dan Si menyebabkan titik lebur besi tuang lebih rendah dari baja yakni sekitar 1 150 sampai 1 200 C Unsur paduan yang terkandung didalamnya mempengaruhi warna patahannya besi tuang putih mengandung unsur karbida sedangkan besi tuang kelabu mengandung serpihan grafit Kualitas komparatif besi tuang 64 Nama Komposisi nominal berat Bentuk dan kondisi Kekuatan hasil ksi 0 2 offset Kekuatan tarik ksi Perpanjangan Kekerasan Brinell scale PenggunaanBesi cor kelabu ASTM A48 C 3 4 Si 1 8 Mn 0 5 Cast 50 0 5 260 Blok silinder mesin roda gila kotak roda gigi alas alat mesinBesi cor putih C 3 4 Si 0 7 Mn 0 6 Cast as cast 25 0 450 Permukaan bantalan bearingBesi lunak ASTM A47 C 2 5 Si 1 0 Mn 0 55 Cast annealed 33 52 12 130 Bantalan bearing gandar roda track poros engkol otomotifBesi ulet atau nodular C 3 4 P 0 1 Mn 0 4 Ni 1 0 Mg 0 06 Cast 53 70 18 170 Roda gigi poros bubungan poros engkolBesi ulet atau nodular ASTM A339 Cast quench tempered 108 135 5 310 Ni keras tipe 2 C 2 7 Si 0 6 Mn 0 5 Ni 4 5 Cr 2 0 Sand cast 55 550 Aplikasi kekuatan tinggiNi resist tipe 2 C 3 0 Si 2 0 Mn 1 0 Ni 20 0 Cr 2 5 Cast 27 2 140 Ketahanan terhadap panas dan korosiBaja Sunting Lihat pula Pembuatan baja Baja dengan kandungan karbon yang lebih kecil daripada besi kasar tetapi lebih banyak daripada besi tempa pertama kali diproduksi menggunakan bloomery Pandai besi di Luristan Iran bagian barat membuat baja yang bagus pada 1 000 SM 47 Kemudian versi pengembagannya adalah baja Wootz oleh India dan baja Damaskus dikembangkan sekitar 300 SM dan 500 setelah masehi Metode ini adalah spesialisasi dan oleh karenanya baja tiak menjadi komoditas utama hingga tahun 1850an 65 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 66 Baja tahan karat Sunting Baja tahan karat adalah istilah yang umum untuk semua jenis baja yang merupakan produk dari proses peleburan khusus memiliki tingkat kemurnian yang tinggi dan bereaksi merata terhadap panas yang diberikan Berdasarkan definisi ini baja stainless tidak harus selalu merupakan baja alloy atau baja alloy tinggi Dalam uraian ini akan dibatasi pada baja stainless alloy tinggi dengan kandungan kromium setidaknya 10 5 Berdasarkan strukturnya baja stainless alloy tinggi dapat dikelompokkan ke dalam kategori berikut baja tahan karat feritik baja tahan karat martensitik baja tahan karat austenitik baja tahan karat feritik austenitik baja dupleks Baja tahan karat feritikBaja tahan karat feritik dibagi menjadi dua kelompokdengan kromium CR sekitar 11 hingga 13 dengan kromium CR sekitar 17 Baja tahan karat dengan kandungan kromium sebesar 10 5 hingga 13 dikategorikan sebagai lembam korosi karena kandungan kromiumnya yang rendah Baja ini digunakan jika kriteria yang diutamakan adalah masa pakai keamanan dan tingkat perawatan yang rendah dan tidak ada kriteria spesifik yang dibutuhkan Bidang aplikasi yang umum menggunakannya misalnya konstruksi kontainer konstruksi gerbong dan konstruksi kendaraan Baja tahan karat martensitikBaja tahan karat martensitik dengan kandungan kromium 12 hingga 18 dan kandungan karbon melebihi 0 1 akan berubah menjadi austenitik pada temperatur di atas 950 1050 C Pendinginan cepat quenching akan menghasilkan struktur martensitik Struktur ini terutama jika dikeraskan dan didinginkan akan menghasilkan kekuatan yang tinggi dan bahkan meningkatkan kandungan karbon Baja tahan karat martensitik digunakan misalnya untuk produksi pisau silet pisau atau gunting Baja tahan karat austenitikBaja tahan karat austenitik disebut juga baja kromium nikel dengan kandungan nikel di atas 8 merupakan kombinasi yang ideal untuk aplikasi praktis yang terkait pemrosesan ketahanan terhadap korosi dan karakteristik mekanisnya Karakteristik utama dari jenis baja stainless ini adalah ketahanan yang tinggi terhadap korosi Atas dasar itu baja stainless austenitik diterapkan di area dengan media yang agresif misalnya kontak dengan air laut yang mengandung klorida dan dalam industri kimia dan makanan Baja tahan karat feritik austenitikBaja tahan karat feritik austenitik seringkali disebut juga baja dupleks karena merupakan komposit yang terbentuk dari dua struktur ini Karena baja ini memiliki tingkat fleksibilitas yang tinggi dan juga memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap korosi baja jenis ini terutama cocok untuk penggunaan pada teknik lepas pantai SAE steel grades Sunting Sistem nilai baja steel grades SAE adalah sistem penomoran paduan standar SAE J1086 Numbering Metals and Alloys untuk nilai baja yang dikelola oleh SAE International Penamaan baja tahan karat 67 Penamaan Komposisi menurut berat SAE UNS Cr Ni C Mn Si P S N LainnyaAustenitik201 S20100 16 18 3 5 5 5 0 15 5 5 7 5 0 75 0 06 0 03 0 25 202 S20200 17 19 4 6 0 15 7 5 10 0 0 75 0 06 0 03 0 25 205 S20500 16 5 18 1 1 75 0 12 0 25 14 15 5 0 75 0 06 0 03 0 32 0 40 254 68 S31254 20 18 0 02 max 0 20 6 Mo 0 75 Cu Super austenitic All values nominal301 S30100 16 18 6 8 0 15 2 0 75 0 045 0 03 302 S30200 17 19 8 10 0 15 2 0 75 0 045 0 03 0 1 302B S30215 17 19 8 10 0 15 2 2 0 3 0 0 045 0 03 303 S30300 17 19 8 10 0 15 2 1 0 2 0 15 min Mo 0 60 optional 303Se S30323 17 19 8 10 0 15 2 1 0 2 0 06 0 15 Se min 304 S30400 18 20 8 10 50 0 08 2 0 75 0 045 0 03 0 1 304L S30403 18 20 8 12 0 03 2 0 75 0 045 0 03 0 1 304Cu S30430 17 19 8 10 0 08 2 0 75 0 045 0 03 3 4 Cu304N S30451 18 20 8 10 50 0 08 2 0 75 0 045 0 03 0 10 0 16 305 S30500 17 19 10 50 13 0 12 2 0 75 0 045 0 03 308 S30800 19 21 10 12 0 08 2 1 0 045 0 03 309 S30900 22 24 12 15 0 2 2 1 0 045 0 03 309S S30908 22 24 12 15 0 08 2 1 0 045 0 03 310 S31000 24 26 19 22 0 25 2 1 5 0 045 0 03 310S S31008 24 26 19 22 0 08 2 1 5 0 045 0 03 314 S31400 23 26 19 22 0 25 2 1 5 3 0 0 045 0 03 316 S31600 16 18 10 14 0 08 2 0 75 0 045 0 03 0 10 2 0 3 0 Mo316L S31603 16 18 10 14 0 03 2 0 75 0 045 0 03 0 10 2 0 3 0 Mo316F S31620 16 18 10 14 0 08 2 1 0 2 0 10 min 1 75 2 50 Mo316N S31651 16 18 10 14 0 08 2 0 75 0 045 0 03 0 10 0 16 2 0 3 0 Mo317 S31700 18 20 11 15 0 08 2 0 75 0 045 0 03 0 10 max 3 0 4 0 Mo317L S31703 18 20 11 15 0 03 2 0 75 0 045 0 03 0 10 max 3 0 4 0 Mo321 S32100 17 19 9 12 0 08 2 0 75 0 045 0 03 0 10 max Ti 5 C N min 0 70 max 329 S32900 23 28 2 5 5 0 08 2 0 75 0 04 0 03 1 2 Mo330 N08330 17 20 34 37 0 08 2 0 75 1 50 0 04 0 03 347 S34700 17 19 9 13 0 08 2 0 75 0 045 0 030 Nb Ta 10 C min 1 max 348 S34800 17 19 9 13 0 08 2 0 75 0 045 0 030 Nb Ta 10 C min 1 max but 0 10 Ta max 0 20 Ca384 S38400 15 17 17 19 0 08 2 1 0 045 0 03 Penamaan Komposisi menurut berat SAE UNS Cr Ni C Mn Si P S N LainnyaFeritik405 S40500 11 5 14 5 0 08 1 1 0 04 0 03 0 1 0 3 Al 0 60 max 409 S40900 10 5 11 75 0 05 0 08 1 1 0 045 0 03 Ti 6 C N 69 429 S42900 14 16 0 75 0 12 1 1 0 04 0 03 430 S43000 16 18 0 75 0 12 1 1 0 04 0 03 430F S43020 16 18 0 12 1 25 1 0 06 0 15 min 0 60 Mo optional 430FSe S43023 16 18 0 12 1 25 1 0 06 0 06 0 15 Se min 434 S43400 16 18 0 12 1 1 0 04 0 03 0 75 1 25 Mo436 S43600 16 18 0 12 1 1 0 04 0 03 0 75 1 25 Mo Nb Ta 5 C min 0 70 max 442 S44200 18 23 0 2 1 1 0 04 0 03 446 S44600 23 27 0 25 0 2 1 5 1 0 04 0 03 Penamaan Komposisi menurut berat SAE UNS Cr Ni C Mn Si P S N LainnyaMartensitik403 S40300 11 5 13 0 0 60 0 15 1 0 5 0 04 0 03 410 S41000 11 5 13 5 0 75 0 15 1 1 0 04 0 03 414 S41400 11 5 13 5 1 25 2 50 0 15 1 1 0 04 0 03 416 S41600 12 14 0 15 1 25 1 0 06 0 15 min 0 060 Mo optional 416Se S41623 12 14 0 15 1 25 1 0 06 0 06 0 15 Se min 420 S42000 12 14 0 15 min 1 1 0 04 0 03 420F S42020 12 14 0 15 min 1 25 1 0 06 0 15 min 0 60 Mo max optional 422 S42200 11 0 12 5 0 50 1 0 0 20 0 25 0 5 1 0 0 5 0 025 0 025 0 90 1 25 Mo 0 20 0 30 V 0 90 1 25 W431 S41623 15 17 1 25 2 50 0 2 1 1 0 04 0 03 440A S44002 16 18 0 60 0 75 1 1 0 04 0 03 0 75 Mo440B S44003 16 18 0 75 0 95 1 1 0 04 0 03 0 75 Mo440C S44004 16 18 0 95 1 20 1 1 0 04 0 03 0 75 MoPenamaan Komposisi menurut berat SAE UNS Cr Ni C Mn Si P S N LainnyaTahan panas501 S50100 4 6 0 10 min 1 1 0 04 0 03 0 40 0 65 Mo502 S50200 4 6 0 1 1 1 0 04 0 03 0 40 0 65 MoPengerasan presipitasi martensit630 S17400 15 17 3 5 0 07 1 1 0 04 0 03 Cu 3 5 Ta 0 15 0 45 70 Dasar kimia modern Sunting Pada tahun 1774 Antoine Lavoisier mereaksikan uap air dengan besi logam di dalam tabung besi pijar untuk menghasilkan hidrogen dalam percobaan yang mengarah ke demonstrasi konservasi massa yang mengubah instrumentasi kimia dari ilmu kualitatif menjadi kuantitatif Oksidasi anaerobik besi pada temperatur tinggi secara skematis dapat ditunjukkan oleh reaksi berikut Fe H 2 O FeO H 2 displaystyle ce Fe H2O gt FeO H2 2 Fe 3 H 2 O Fe 2 O 3 3 H 2 displaystyle ce 2Fe 3H2O gt Fe2O3 3H2 3 Fe 4 H 2 O Fe 3 O 4 4 H 2 displaystyle ce 3Fe 4H2O gt Fe3O4 4H2 Produksi besi logam SuntingJalur industri Sunting Lihat pula Bijih besi Produksi besi atau baja adalah suatu proses dengan dua tahapan utama kecuali produk yang diinginkan adalah besi tuang Tahap pertama adalah produksi besi kasar pig iron dalam tanur tinggi Cara lain reduksi langsung Tahap kedua besi kasar diubah menjadi besi tempa atau baja Proses pengolahan leburan bijih besi untuk membuat besi tempa dari besi kasar dengan ilustrasi di sebelah kanan menampilkan pria yang bekerja di tanur tinggi dari ensiklopedia Tiangong Kaiwu diterbitkan pada 1637 oleh Song Yingxing Cara ekstraksi besi abad ke 19Untuk beberapa fungsi terbatas seperti inti elektromagnet besi murni diproduksi dengan cara elektrolisis larutan fero sulfat Bijih besi terdiri atas oksigen dan atom besi yang berikatan bersama dalam molekul Besi sendiri biasanya didapatkan dalam bentuk magnetit Fe3O4 hematit Fe2O3 goethit limonit atau siderit Bijih besi biasanya kaya akan besi oksida dan beragam dalam hal warna dari kelabu tua kuning muda ungu tua hingga merah karat Saat ini cadangan biji besi tampak banyak namun seiring dengan bertambahnya penggunaan besi secara eksponensial berkelanjutan cadangan ini mulai berkurang karena jumlahnya tetap Sebagai contoh Lester Brown dari Worldwatch Institute telah memperkirakan bahwa bijih besi bisa habis dalam waktu 64 tahun berdasarkan pada ekstrapolasi konservatif dari 2 pertumbuhan per tahun 71 72 Tabel kandungan mineral besiMineral Rumus kimia Kandungan besi teoritis dalam mineral dalam Kandungan besi teoritis setelah kalsinasi dalam Hematit Fe2O3 69 96 69 96Magnetit Fe3O4 72 4 72 4Magnesioferrite MgOFe2O3 56 65 56 65Goetit Fe2O3H2O 62 9 70Hydrogœthite 3Fe2O34H2O 60 9 70Limonit 2Fe2O33H2O 60 70Siderite FeCO3 48 3 70Pirit FeS2 46 6 70Pyrrhotite Fe1 xS 61 5 70Ilmenit FeTiO3 36 8 36 8 Proses tanur tinggi Sunting Artikel utama Tanur tinggi Produksi besi industri dimulai dari bijih besi biasanya hematit dengan rumus Fe2O3 dan magnetit dengan rumus Fe3O4 Bijih ini direduksi menjadi logam dalam suatu reaksi karbotermal yaitu diberi perlakuan dengan karbon Konversi ini biasa dilakukan dalam tanur tinggi pada temperatur sekitar 2000 C Karbon dipasok dalam bentuk kokas Process ini juga mengandung fluks seperti limestone yang digunakan untuk menghilangkan mineral silika dalam bijih yang dapat menyimbat tanur Kokas dan gamping dimasukkan melalui puncak tanur ketika tengah terjadi ledakan hebat saat pemanasan udara sekitar 4 ton per ton besi 61 yang dipompa ke dalam tanur melalui bagian bawah Di dalam tanur kokas bereaksi dengan oksigen dalam ledakan udara menghasilkan karbon monoksida 2 C O 2 2 CO displaystyle ce 2C O2 gt 2CO Karbon monoksida yang mereduksi bijih besi sesuai persamaan reaksi di bawah hematite menjadi lelehan besi berubah menjadi karbon dioksida sesuai proses Fe 2 O 3 3 CO 2 Fe 3 CO 2 displaystyle ce Fe2O3 3CO gt 2Fe 3CO2 Beberapa besi dalam temperatur tinggi di bagian bagian tanur yang lebih dingin bereaksi langsung dengan kokas 2 Fe 2 O 3 3 C 4 Fe 3 CO 2 displaystyle ce 2Fe2O3 3C gt 4Fe 3CO2 Fluks yang berguna untuk melelehkan ketakmurnian dalam bijih biasanya adalah batu gamping bahasa Inggris limestone kalsium karbonat dan dolomit kalsium magnesium karbonat Fluks khusus lainnya digunakan bergantung pada karakteristik bijih Panas di dalam tungku mengakibatkan fluks batu gamping terdekomposisi menjadi kalsium oksida dikenal juga sebagai tawas CaCO 3 CaO CO 2 displaystyle ce CaCO3 gt CaO CO2 Kemudian kalsium oksida bereaksi dengan silikon dioksida membentuk slag CaO SiO 2 CaSiO 3 displaystyle ce CaO SiO2 gt 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 61 Tumpukan pelet bijih besi yang akan digunakan dalam produksi baja Reduksi besi langsung Sunting 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 61 Dua reaksi utama pada proses reduksi langsung Gas alam dioksidasi sebagian dengan panas dan katalis 2 CH 4 O 2 2 CO 4 H 2 displaystyle ce 2CH4 O2 gt 2CO 4H2 Gas gas ini kemudian diberi perlakuan dengan bijih besi dalam tanur menghasilkan besi karang padat Fe 2 O 3 CO 2 H 2 2 Fe CO 2 2 H 2 O displaystyle ce Fe2O3 CO 2H2 gt 2Fe CO2 2H2O Silika dihilangkan dengan penambahan fluks gamping seperti telah dijelaskan di atas Metode laboratorium Sunting Diagram fase besi karbon berbagai bentuk larutan padat yang stabilBesi logam secara umum diproduksi di laboratorium melalui dua metode Pertama adalah elektrolisis fero klorida pada katode besi Metode kedua melibatkan reduksi besi oksida dengan gas hidrogen pada temperatur sekitar 500 C 73 Aplikasi Sunting Serbuk besiMetalurgi Sunting Produksi besi 2009 juta ton 74 Negara Bijih besi Besi kasar Besi reduksi BajaChina 1 114 9 549 4 573 6Australia 393 9 4 4 5 2Brazil 305 0 25 1 0 011 26 5Jepang 66 9 87 5India 257 4 38 2 23 4 63 5Rusia 92 1 43 9 4 7 60 0Ukraina 65 8 25 7 29 9Korea Selatan 0 1 27 3 48 6Jerman 0 4 20 1 0 38 32 7Dunia 1 594 9 914 0 64 5 1 232 4Besi adalah logam yang paling banyak digunakan mencakup 92 dari produksi logam dunia n 1 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 75 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 2 4 karbon 1 6 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 75 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 76 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 bahasa Inggris High Strength Low Alloy mengandung sedikit tambahan untuk menghasilkan kekuatan tinggi dan biasanya ketangguhan spektakuler dengan biaya minimal Koefisien atenuasi massa foton besi Terlepas dari aplikasi tradisional besi juga digunakan untuk perlindungan dari radiasi pengion Meskipun lebih ringan daripada bahan perlindungan tradisional lainnya yaitu timbal ini jauh lebih kuat secara mekanis Atenuasi radiasi sebagai fungsi energi ditunjukkan dalam grafik 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 Senyawa besi Sunting 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 77 Serbuk besi dalam pelarut asam digunakan dalam reduksi Bechamp yaitu reduksi nitrobenzena menjadi anilin 78 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 79 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 Sunting 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 Pengecatan 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 Peran biologi SuntingBesi melimpah dalam biologi 80 81 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 sering kali 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 Struktur Heme b Fe akan terikat pada protein ligan tambahan Besi adalah unsur renik penting yang ditemukan di hampir semua organisme hidup Enzim dan protein mengandung besi sering kali 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 82 Senyawa bioanorganik Sunting 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 Sunting Artikel utama Defisiensi besi dan Metabolisme besi Besi memang melimpah tetapi sumber zat besi utama antara lain daging merah kacang kacangan kacang daging unggas ikan sayuran hijau selada air tahu buncis kacang polong roti yang difortifikasi dan sereal yang difortifikasi Besi dalam jumlah kecil ditemukan dalam molases tef dan tepung kentang farina Besi dalam daging besi heme lebih mudah diserap daripada besi dalam sayuran 83 Meskipun sejumlah studi menyebutkan bahwa heme hemoglobin dari daging merah mempunyai efek yang dapat meningkatkan kemungkinan kanker usus besar 84 85 tetapi tetap ada sejumlah kontroversi 86 dan bahkan ada beberapa studi yang menyatakan bahwa tidak ada bukti cukup yang mendukung klaim semacam itu 87 Besi yang ada dalam suplemen makanan sering kali ditemukan sebagai besi II fumarat meskipun besi sulfat lebih murah dan dapat diserap cukup baik Unsur besi meski efisiensi penyerapannya hanya relatif dari besi sulfat 88 sering ditambahkan dalam makanan seperti sereal dan tepung terigu Besi yang paling mudah diserap tubuh apabila di khelat kan dengan asam amino 89 dan juga tersedia sebagai suplemen besi Seringkali asam amino yang dipilih adalah yang termurah dan paling umum yaitu glisin dalam bentuk suplemen besi glisinat 90 Angka Kecukupan Gizi AKG yang dianjurkan bahasa Inggris Recommended Dietary Allowance RDA untuk besi beragam sesuai umur jenis kelamin dan sumber zat besi besi berbasis heme memiliki bioavilabilitas yang lebih tinggi 91 Bayi memerlukan suplemen besi jika mengkonsumsi susu formula 92 Pendonor darah dan wanita hamil berisiko mengalami kekurangan besi dan sering kali dianjurkan untuk mengkonsumsi suplemen besi 93 Penyerapan dan penyimpanan Sunting 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 bahasa Inggris siderophore 94 95 96 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 97 Pada hewan tumbuhan dan jamur besi sering kali 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 98 Pengaturan asupan Sunting Artikel utama Hepsidin 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 99 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 bahasa Inggris iron overload disorder seperti hemokromatosis Banyak orang memiliki kerentanan genetik terhadap kelebihan zat besi tanpa menyadarinya atau menyadari masalah sejarah keluarga Berdasarkan alasan tersebut disarankan untuk tidak mengkonsumsi suplemen besi kecuali mengalami defisiensi besi dan telah berkonsultasi dengan dokter Hemokromatosis diperkirakan menyebabkan penyakit antara 0 3 dan 0 8 di kalangan ras kaukasia 100 MRI menemukan bahwa besi terakumulasi dalam hipokampus otak pada penderita Alzheimer dan dalam substansia nigra pada penderita Parkinson 101 Bioremediasi Sunting Bakteri pemakan besi hidup di lambung kapal karam seperti Titanic 102 Bakteti asidofil Acidithiobacillus ferrooxidans Leptospirillum ferrooxidans Sulfolobus spp Acidianus brierleyi and Sulfobacillus thermosulfidooxidans dapat mengoksidasi enzimatis besi fero 103 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 104 Hambatan permeabel reaktif Sunting Besi zerovalen adalah materi reaktif utama pada hambatan permeabel reaktif 105 Toksisitas Sunting 1 0 1 Artikel utama Keracunan besi 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 bahasa Inggris adult respiratory distress syndrome kerusakan organ jangka panjang dan bahkan kematian 106 Manusia mengalami keracunan besi di atas 20 miligram besi per kilogram berat badan dan 60 miligram per kilogram adalah dosis letal 107 Asupan besi berlebihan sering kali akibat dari konsumsi berlebih tablet fero sulfat pada anak anak tetapi dengan dosis dewasa Ini adalah salah satu keracunan umum yang menyebabkan kematian pada anak anak usia di bawah enam tahun 107 Standar Asupan Gizi bahasa Inggris Dietary Reference Intake DRI mencantumkan Batas Atas Toleransi bahasa Inggris Tolerable Upper Intake Level UL untuk dewasa adalah 45 mg hari Untuk anak anak di bawah empat belas tahun UL nya 40 mg hari Pengelolaan medis keracunan besi adalah rumit dan dapat berupa penggunaan zat pengkhelat yang disebut deferoksamina untuk mengikat dan mengeluarkan kelebihan besi dari dalam tubuh 106 108 109 Lihat pula Sunting Portal Kimia Baja Besi dalam cerita rakyat Besi metafora Besi nirkarat Daftar negara berdasarkan produksi besi El Mutun di Bolivia penyumbang 10 dari bijih besi dunia Fertilisasi besi usulan fertilisasi samudera untuk merangsang pertumbuhan fitoplankton Pelletizing proses pembuatan pelet bijih besiReferensi Sunting Hasil Pencarian KBBI Daring Diakses tanggal 17 Juli 2022 Ram R S Bernath P F 2003 Fourier transform emission spectroscopy of the g4D a4D system of FeCl Journal of Molecular Spectroscopy 221 2 261 Bibcode 2003JMoSp 221 261R doi 10 1016 S0022 2852 03 00225 X Demazeau G Buffat B Pouchard M Hagenmuller P 1982 Recent developments in the field of high oxidation states of transition elements in oxides stabilization of six coordinated Iron V Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemie 491 60 66 doi 10 1002 zaac 19824910109 Lu J Jian J Huang W Lin H Li J Zhou M 2016 Experimental and theoretical identification of the Fe VII oxidation state in FeO4 Physical Chemistry Chemical Physics 18 45 31125 31131 Bibcode 2016PCCP 1831125L doi 10 1039 C6CP06753K PMID 27812577 Salinan arsip PDF Diarsipkan dari versi asli PDF tanggal 2015 08 22 Diakses tanggal 2016 01 11 a b Kohl Walter H 1995 Handbook of materials and techniques for vacuum devices Springer hlm 164 167 ISBN 1 56396 387 6 a b Kuhn Howard and Medlin Dana prepared under the direction of the ASM International Handbook Committee ed 2000 ASM Handbook Mechanical Testing and Evaluation PDF 8 ASM International hlm 275 ISBN 0 87170 389 0 Pemeliharaan CS1 Banyak nama editors list link Hardness Conversion Chart Maryland Metrics Diarsipkan dari versi asli tanggal 2015 06 18 Diakses tanggal 23 May 2010 Takaji Kusakawa Toshikatsu Otani 1964 Properties of Various Pure Irons Study on pure iron I Tetsu to Hagane 50 1 42 47 Raghavan V 2004 Materials Science and Engineering PHI Learning Pvt Ltd hlm 218 ISBN 81 203 2455 2 a b Boehler Reinhard 2000 High pressure experiments and the phase diagram of lower mantle and core materials Review of Geophysics American Geophysical Union 38 2 221 245 Bibcode 2000RvGeo 38 221B doi 10 1029 1998RG000053 a b Bramfitt B L Benscoter Arlan O 2002 The Iron Carbon Phase Diagram Metallographer s guide practice and procedures for irons and steels ASM International hlm 24 28 ISBN 978 0 87170 748 2 Martin John Wilson 2007 Concise encyclopedia of the structure of materials Elsevier hlm 183 ISBN 0 08 045127 6 Boehler Reinhard Ross M 2007 Properties of Rocks and Minerals High Pressure Melting Mineral Physics Treatise on Geophysics 2 Elsevier hlm 527 541 doi 10 1016 B978 044452748 6 00047 X Rugel G Faestermann T Knie K Korschinek G Poutivtsev M Schumann D Kivel N Gunther Leopold I Weinreich R Wohlmuther M 2009 New Measurement of the 60Fe Half Life Physical Review Letters 103 7 doi 10 1103 PhysRevLett 103 072502 ISSN 0031 9007 Dauphas N Rouxel O 2006 Mass spectrometry and natural variations of iron isotopes PDF Mass Spectrometry Reviews 25 4 515 550 doi 10 1002 mas 20078 PMID 16463281 Diarsipkan dari versi asli PDF tanggal 2010 06 10 Diakses tanggal 2016 01 11 Fewell M P 1995 The atomic nuclide with the highest mean binding energy American Journal of Physics 63 7 653 Bibcode 1995AmJPh 63 653F doi 10 1119 1 17828 Mostefaoui S Lugmair G W Hoppe P El Goresy A 2004 Evidence for live 60Fe in meteorites New Astronomy Reviews 48 155 Bibcode 2004NewAR 48 155M doi 10 1016 j newar 2003 11 022 Bautista Manuel A Pradhan Anil K 1995 Iron and Nickel Abundances in H II Regions and Supernova Remnants Bulletin of the American Astronomical Society 27 865 Bibcode 1995AAS 186 3707B McDonald I Sloan G C Zijlstra A A Matsunaga N Matsuura M Kraemer K E Bernard Salas J Markwick A J 2010 Rusty Old Stars A Source of the Missing Interstellar Iron The Astrophysical Journal Letters 717 2 L92 L97 arXiv 1005 3489 Bibcode 2010ApJ 717L 92M doi 10 1088 2041 8205 717 2 L92 Iron geological information WebElements Diakses tanggal 23 May 2010 John W Morgan amp Edward Anders 1980 Chemical composition of Earth Venus and Mercury Proc Nat Acad Sci 77 12 6973 6977 Bibcode 1980PNAS 77 6973M doi 10 1073 pnas 77 12 6973 PMC 350422 PMID 16592930 Lyons T W Reinhard CT 2009 Early Earth Oxygen for heavy metal fans Nature 461 7261 179 181 Bibcode 2009Natur 461 179L doi 10 1038 461179a PMID 19741692 Cloud P 1973 Paleoecological Significance of the Banded Iron Formation Economic Geology 68 7 1135 1143 doi 10 2113 gsecongeo 68 7 1135 Emiliani Cesare 1992 Planet earth cosmology geology and the evolution of life and environment Cambridge University Press 152 ISBN 978 0 521 40949 0 Parameter chapter akan diabaikan bantuan Klingelhofer G Morris R V Souza P A Rodionov D Schroder C 2007 Two earth years of Mossbauer studies of the surface of Mars with MIMOS II Hyperfine Interactions 170 169 177 Bibcode 2006HyInt 170 169K doi 10 1007 s10751 007 9508 5 Greenwood and Earnshaw p 905 a b Greenwood and Earnshaw p 1070 Greenwood and Earnshaw pp 1074 5 Nam Wonwoo 2007 High Valent Iron IV Oxo Complexes of Heme and Non Heme Ligands in Oxygenation Reactions Accounts of Chemical Research 40 7 522 531 doi 10 1021 ar700027f PMID 17469792 a b c d e f Holleman Arnold F Wiberg Egon Wiberg Nils 1985 Iron Lehrbuch der Anorganischen Chemie dalam bahasa German edisi ke 91 100 Walter de Gruyter hlm 1125 1146 ISBN 3 11 007511 3 Pemeliharaan CS1 Bahasa yang tidak diketahui link Reiff William Michael Long Gary J 1984 Mossbauer Spectroscopy and the Coordination Chemistry of Iron Mossbauer spectroscopy applied to inorganic chemistry Springer hlm 245 283 ISBN 978 0 306 41647 7 Ware Mike 1999 An introduction in monochrome Cyanotype the history science and art of photographic printing in Prussian blue NMSI Trading Ltd hlm 11 19 ISBN 978 1 900747 07 3 a b c d Greenwood and Earnshaw pp 1075 9 Gmelin Leopold 1852 Mercury and Iron Hand book of chemistry 6 Cavendish Society hlm 128 129 a b c Greenwood and Earnshaw p 1082 4 a b Greenwood and Earnshaw p 1088 91 Greenwood and Earnshaw p 1091 7 Questions and Answers on Prussian Blue Diakses tanggal 6 June 2009 Thompson D F Callen ED 2004 Soluble or Insoluble Prussian Blue for Radiocesium and Thallium Poisoning Annals of Pharmacotherapy 38 9 1509 1514 doi 10 1345 aph 1E024 PMID 15252192 Greenwood Norman N Earnshaw Alan 1984 Chemistry of the Elements Oxford Pergamon Press hlm 1282 86 ISBN 0 08 022057 6 Laszlo P Hoffmann R 2000 Ferrocene Ironclad History of Rashomon Tale PDF Angewandte Chemie International ed in English 39 1 123 124 doi 10 1002 SICI 1521 3773 20000103 39 1 lt 123 AID ANIE123 gt 3 0 CO 2 Z PMID 10649350 Diarsipkan dari versi asli PDF tanggal 2012 06 28 Diakses tanggal 2016 01 11 Federman Neto Alberto Pelegrino Alessandra Caramori Darin Vitor Andre 2004 Ferrocene 50 Years of Transition Metal Organometallic Chemistry From Organic and Inorganic to Supramolecular Chemistry ChemInform 35 43 doi 10 1002 chin 200443242 a b Weeks 1968 hlm 29 a b Weeks 1968 hlm 31 Bryce Trevor 2007 Hittite Warrior Osprey Publishing hlm 22 23 ISBN 978 1 84603 081 9 pranala nonaktif permanen a b c d e Weeks 1968 hlm 32 Sawyer Ralph D and Mei chun Sawyer The Seven Military Classics of Ancient China Boulder Westview 1993 p 10 Pigott Vincent C 1999 p 8 Peter J Golas 25 February 1999 Science and Civilisation in China Volume 5 Chemistry and Chemical Technology Part 13 Mining Cambridge University Press hlm 152 ISBN 978 0 521 58000 7 earlist blast furnace discovered in China from about the first century AD Pigott Vincent C 1999 The Archaeometallurgy of the Asian Old World Philadelphia University of Pennsylvania Museum of Archaeology and Anthropology ISBN 0 924171 34 0 p 191 The Coming of the Ages of Steel Brill Archive 1961 hlm 54 GGKEY DN6SZTCNQ3G Tewari Rakesh The origins of Iron Working in India New evidence from the Central Ganga plain and the Eastern Vindhyas PDF State Archaeological Department Diakses tanggal 23 May 2010 Photos E 1989 The Question of Meteoritic versus Smelted Nickel Rich Iron Archaeological Evidence and Experimental Results World Archaeology Taylor amp Francis Ltd 20 3 403 421 doi 10 1080 00438243 1989 9980081 JSTOR 124562 Muhly James D 2003 Metalworking Mining in the Levant Dalam Lake Richard Winona Near Eastern Archaeology IN Eisenbrauns 180 hlm 174 183 Riederer Josef Wartke Ralf B Iron Cancik Hubert Schneider Helmuth eds Brill s New Pauly Brill 2009 Craddock Paul T 2008 Mining and Metallurgy in Oleson John Peter ed The Oxford Handbook of Engineering and Technology in the Classical World Oxford University Press ISBN 978 0 19 518731 1 p 108 Wagner Donald B The State and the Iron Industry in Han China NIAS Publishing Copenhagen 2001 ISBN 87 87062 77 1 p 73 Wagner Donald B 2003 Chinese blast furnaces from the 10th to the 14th century Historical Metallurgy 37 1 25 37 originally published in Wagner Donald B 2001 Chinese blast furnaces from the 10th to the 14th century West Asian Science Technology and Medicine 18 41 74 Giannichedda Enrico 2007 Metal production in Late Antiquity in Technology in Transition AD 300 650 Lavan L Zanini E and Sarantis A eds Brill Leiden ISBN 90 04 16549 5 p 200 a b c d e Biddle Verne Parker Gregory Chemistry Precision and Design A Beka Book Inc Donald B Wagner 1993 Iron and Steel in Ancient China BRILL hlm 335 340 ISBN 978 90 04 09632 5 Campbell F C 2008 Elements of Metallurgy and Engineering Alloys Materials Park Ohio ASM International hlm 453 ISBN 978 0 87170 867 0 Lyons William C and Plisga Gary J eds Standard Handbook of Petroleum amp Natural Gas Engineering Elsevier 2006 Spoerl Joseph S A Brief History of Iron and Steel Production Diarsipkan 2010 06 02 di Wayback Machine Saint Anselm College Enghag Per 8 January 2008 Encyclopedia of the Elements Technical Data History Processing Applications hlm 190 191 ISBN 9783527612345 Oberg 2004 hlm 448 49 What is Stainless Steel Nickel Institute Diarsipkan dari versi asli tanggal 2005 12 31 Diakses tanggal 2007 08 13 Parameter url status yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan section 2 part A Standard specification for chromium and chromium nickel stainless steel plate sheet and strip for pressure vessels and for general applications ASTM A SA 240 SA 540M 2007 hlm 385 Precipitation Hardening Stainless Steel Type 17 4PH S17400 PDF Iron Ore Hematite Magnetite amp Taconite Mineral Information Institute Diarsipkan dari versi asli tanggal 17 April 2006 Diakses tanggal 7 April 2006 Parameter url status yang tidak diketahui akan diabaikan bantuan Goldstein J I Scott E R D Chabot N L 2009 Iron meteorites Crystallization thermal history parent bodies and origin Geochemistry dalam bahasa Inggris 69 4 293 325 Bibcode 2009ChEG 69 293G doi 10 1016 j chemer 2009 01 002 H Lux Metallic Iron in Handbook of Preparative Inorganic Chemistry 2nd Ed Edited by G Brauer Academic Press 1963 NY Vol 2 p 1490 1 Steel Statistical Yearbook 2010 Diarsipkan 2012 07 01 di Wayback Machine World Steel Association a b Camp James McIntyre Francis Charles Blaine 1920 The Making Shaping and Treating of Steel Pittsburgh Carnegie Steel Company hlm 173 174 ISBN 1 147 64423 3 Classification of Carbon and Low Alloy Steels Diakses tanggal 5 January 2008 Kolasinski Kurt W 2002 Where are Heterogenous Reactions Important Surface science foundations of catalysis and nanoscience John Wiley and Sons hlm 15 16 ISBN 978 0 471 49244 3 McKetta John J 1989 Nitrobenzene and Nitrotoluene Encyclopedia of Chemical Processing and Design Volume 31 Natural Gas Liquids and Natural Gasoline to Offshore Process Piping High Performance Alloys CRC Press hlm 166 167 ISBN 978 0 8247 2481 8 Wildermuth Egon Stark Hans Friedrich Gabriele Ebenhoch Franz Ludwig Kuhborth Brigitte Silver Jack Rituper Rafael 2000 Ullmann s Encyclopedia of Industrial Chemistry doi 10 1002 14356007 a14 591 ISBN 3527306730 Parameter chapter akan diabaikan bantuan Dlouhy Adrienne C Outten Caryn E 2013 Chapter 8 The Iron Metallome in Eukaryotic Organisms Dalam Banci Lucia Metallomics and the Cell Metal Ions in Life Sciences 12 Springer doi 10 1007 978 94 007 5561 1 8 ISBN 978 94 007 5560 4 electronic book ISBN 978 94 007 5561 1 ISSN 1559 0836 electronic ISSN 1868 0402 Yee Gereon M Tolman William B 2015 Chapter 5 Transition Metal Complexes and the Activation of Dioxygen Dalam Peter M H Kroneck and Martha E Sosa Torres Sustaining Life on Planet Earth Metalloenzymes Mastering Dioxygen and Other Chewy Gases Metal Ions in Life Sciences 15 Springer hlm 131 204 doi 10 1007 978 3 319 12415 5 5 Lippard S J Berg J M 1994 Principles of Bioinorganic Chemistry Mill Valley University Science Books ISBN 0 935702 73 3 Food Standards Agency Eat well be well Iron deficiency Diarsipkan 2006 08 08 di Wayback Machine Eatwell gov uk 5 March 2012 Retrieved on 27 June 2012 Sesink Aloys L A T K V 1999 Red meat and colon cancer the cytotoxic and hyperproliferative effects of dietary heme Cancer Research 59 22 5704 9 PMID 10582688 Glei M Klenow S Sauer J Wegewitz U Richter K Pool Zobel B L 2006 Hemoglobin and hemin induce DNA damage in human colon tumor cells HT29 clone 19A and in primary human colonocytes Mutat Res 594 1 2 162 171 doi 10 1016 j mrfmmm 2005 08 006 PMID 16226281 Sandhu M S White I R McPherson K 2001 Systematic Review of the Prospective Cohort Studies on Meat Consumption and Colorectal Cancer Risk A Meta Analytical Approach Cancer Epidemiology Biomarkers amp Prevention 10 5 439 46 PMID 11352852 Eating Red Meat Will Not Increase Colorectal Cancer Risk Study Suggests ScienceDaily 13 June 2007 Diakses tanggal 23 May 2010 Hoppe M Hulthen L Hallberg L 2005 The relative bioavailability in humans of elemental iron powders for use in food fortification European Journal of Nutrition 45 1 37 44 doi 10 1007 s00394 005 0560 0 PMID 15864409 Pineda O Ashmead H D 2001 Effectiveness of treatment of iron deficiency anemia in infants and young children with ferrous bis glycinate chelate Nutrition 17 5 381 4 doi 10 1016 S0899 9007 01 00519 6 PMID 11377130 Ashmead H DeWayne 1989 Conversations on Chelation and Mineral Nutrition Keats Publishing ISBN 0 87983 501 X Dietary Reference Intakes Elements PDF The National Academies 2001 Diarsipkan dari versi asli PDF tanggal 2008 05 27 Diakses tanggal 21 May 2008 Iron Deficiency Anemia MediResource Diarsipkan dari versi asli tanggal 2022 01 30 Diakses tanggal 17 December 2008 Milman N 1996 Serum ferritin in Danes studies of iron status from infancy to old age during blood donation and pregnancy International Journal of Hematology 63 2 103 35 doi 10 1016 0925 5710 95 00426 2 PMID 8867722 Neilands JB 1995 Siderophores structure and function of microbial iron transport compounds The Journal of Biological Chemistry 270 45 26723 6 doi 10 1074 jbc 270 45 26723 PMID 7592901 Neilands J B 1981 Microbial Iron Compounds Annual Review of Biochemistry 50 1 715 31 doi 10 1146 annurev bi 50 070181 003435 PMID 6455965 Boukhalfa Hakim Crumbliss Alvin L 2002 Chemical aspects of siderophore mediated iron transport BioMetals 15 4 325 39 doi 10 1023 A 1020218608266 PMID 12405526 Rouault Tracey A 2003 How Mammals Acquire and Distribute Iron Needed for Oxygen Based Metabolism PLoS Biology 1 3 e9 doi 10 1371 journal pbio 0000079 PMC 212690 PMID 14551907 Nanami M Ookawara T Otaki Y Ito K Moriguchi R Miyagawa K Hasuike Y Izumi M Eguchi H Suzuki K Nakanishi T 2005 Tumor necrosis factor a induced iron sequestration and oxidative stress in human endothelial cells Arteriosclerosis thrombosis and vascular biology 25 12 2495 2501 doi 10 1161 01 ATV 0000190610 63878 20 PMID 16224057 Ramzi S Cotran Vinay Kumar Tucker Collins Stanley Leonard Robbins 1999 Robbins pathologic basis of disease Saunders ISBN 978 0 7216 7335 6 Diakses tanggal 27 June 2012 Durupt S Durieu I Nove Josserand R Bencharif L Rousset H Vital Durand D 2000 Hereditary hemochromatosis Rev Med Interne 21 11 961 71 doi 10 1016 S0248 8663 00 00252 6 PMID 11109593 Brar S Henderson D Schenck J Zimmerman EA 2009 Iron accumulation in the substantia nigra of patients with Alzheimer disease and parkinsonism Archives of neurology 66 3 371 4 doi 10 1001 archneurol 2008 586 PMID 19273756 pranala nonaktif permanen Ward Greg 2012 The Rough Guide to theTitanic London Rough Guides Ltd hlm 171 ISBN 978 1 4053 8699 9 Geoffrey Michael Gadd March 2010 Metals minerals and microbes geomicrobiology and bioremediation Microbiology 156 3 609 643 doi 10 1099 mic 0 037143 0 PMID 20019082 Diarsipkan dari versi asli tanggal 2014 10 25 Diakses tanggal 2016 01 11 Harbhajan Singh Mycoremediation Fungal Bioremediation hlm 509 Roehl K E Meggyes T Simon F G Stewart D I 27 April 2005 Long Term Performance of Permeable Reactive Barriers hlm 5 ISBN 9780080535616 a b Cheney K Gumbiner C Benson B Tenenbein M 1995 Survival after a severe iron poisoning treated with intermittent infusions of deferoxamine J Toxicol Clin Toxicol 33 1 61 6 doi 10 3109 15563659509020217 PMID 7837315 a b Toxicity Iron Medscape Diakses tanggal 23 May 2010 Tenenbein M 1996 Benefits of parenteral deferoxamine for acute iron poisoning J Toxicol Clin Toxicol 34 5 485 489 doi 10 3109 15563659609028005 PMID 8800185 Wu H Wu T Xu X Wang J Wang J May 2011 Iron toxicity in mice with collagenase induced intracerebral hemorrhage J Cereb Blood Flow Metab 31 5 1243 50 doi 10 1038 jcbfm 2010 209 PMC 3099628 PMID 21102602 Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Catatan kaki Sunting Data UGSG menyatakan produksi besi termsuk daur ulang adalah 998Mt aluminium 39Mt tembaga 18Mt seng 11Mt dan timbal 8 6Mt Daftar pustaka SuntingGreenwood Norman N Earnshaw A 1997 Chemistry of the Elements edisi ke 2 Oxford Butterworth Heinemann ISBN 0 7506 3365 4 Pemeliharaan CS1 Banyak nama authors list link Weeks Mary Elvira Leichester Henry M 1968 Elements Known to the Ancients Discovery of the Elements Easton PA Journal of Chemical Education hlm 29 40 ISBN 0 7661 3872 0 LCCN 68 15217 Bacaan lanjutan SuntingH R Schubert 1957 History of the British Iron and Steel Industry to 1775 AD London Routledge R F Tylecote 1992 History of Metallurgy London Institute of Materials R F Tylecote 1991 Iron in the Industrial Revolution dalam J Day R F Tylecote The Industrial Revolution in Metals Institute of Materials hlm 200 60 Lihat informasi mengenai iron di Wiktionary Wikimedia Commons memiliki media mengenai Iron Pranala luar SuntingWebElements com Iron It s Elemental Iron The Most Tightly Bound Nuclei Crystal structure of iron Steel Plate Supplier Surabaya pranala nonaktif permanen Chemistry in its element podcast MP3 from the Royal Society of Chemistry s Chemistry World Iron Iron at The Periodic Table of Videos University of Nottingham Metallurgy for the non Metallurgist Diperoleh dari https id wikipedia org w index php title Besi amp oldid 23840700