เหล็ก มาจากไหน

ผลิตภัณฑ์ที่ทำมาจากเหล็ก ซึ่งมีอยู่มากมายและใช้กันอยู่ในชีวิตประจำวันเมื่อมองไปรอบๆ ตัวก็จะพบว่าสิ่งที่ทำมาจากเหล็ก ไม่ว่าจะเป็น โต๊ะ เก้าอี้ ช้อน ซ่อม แม้กระทั้งรถยนต์หรือที่อยู่อาศัยของเรา ก็มีองค์ประกอบเป็นเหล็ก แล้วเคยสงสัยหรือไม่ว่าเหล็กมาจากไหนแล้วมนุษย์เรานำเหล็กมาใช้ได้อย่างไร

จากข้อมูล เหล็กเป็นโลหะที่สำคัญ ซึ่งใช้มากกว่าโลหะชนิดอื่นๆ ทั่วโลกผลิตเหล็กประมาณร้อยละ 96 ของโลหะทั้งหมดโดยเฉลี่ยในแต่ละปี การผลิตเหล็กในอุตสาหกรรม เริ่มเมื่อประมาณพุทธศตวรรษที่ 9 แต่ยังมีอุปสรรคในการผลิตและไม่สามารถผลิตเหล็กได้ครั้งละมากๆ ยุคเหล็ก (Iron Age) จึงเริ่มต้นอย่างจริงจังในพุทธศตวรรษที่ 20 ซึ่งมีการถลุงเหล็กจากแร่เหล็ก โดยใช้เตาถลุงแบบพ่นลม (blast furnace) เชื้อเพลิงที่ใช้ในตอนแรกคือถ่านไม้ ต่อมาใช้ถ่านหิน (coal) ปัจจุบันนี้ใช้ถ่านโค้ก (coke) แทนถ่านหิน เหล็กที่ผลิตได้ในช่วงพุทธศตวรรษที่ 20 เป็นเหล็กคุณภาพไม่ดีนัก ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของเหล็กถลุง (pig iron) แม้จะเป็นเหล็กคุณภาพไม่ดี แต่ก็มีผู้นิยมนำไปใช้ประโยชน์ เพราะมีคุณสมบัติดีกว่าโลหะอื่นๆ ในพุทธศตวรรษที่ 23 เซอร์ เฮนรี เบสเซเมอร์ (Sir Henry Bessemer, ค.ศ. 1813 -1893 วิศวกรชาวอังกฤษ) พบวิธีทำเหล็กถลุงให้มีคุณ-สมบัติดีขึ้นเรียกว่า เหล็กกล้า (steel) ซึ่งสามารถชุบเพิ่มความแข็งได้ และมีคุณสมบัติอื่นๆ ดีขึ้น การค้นพบของเซอร์ เฮนรี เบสเซเมอร์ ทำให้สามารถผลิตเหล็กกล้าได้อย่างรวดเร็ว ครั้งละมากๆ และประหยัด ถือได้ว่าเป็นการปฏิวัติอุตสาหกรรมผลิตเหล็ก

แร่เหล็กมีหลายชนิด แต่ละชนิดมีส่วนประกอบแตกต่างออกไป แร่เหล็กมีกระจัดกระจายเกือบทั่วโลก แต่แร่เหล็กที่มีคุณภาพดี มีจำนวนเนื้อแร่สูง และมีปริมาณแร่มากพอที่จะใช้ผลิตเหล็กได้มีอยู่ไม่มากแห่งนักชนิดของแร่เหล็กมีดังนี้คือ

1. แร่ฮีมาไทต์ (hematite) เป็นแร่ที่เหมาะจะใช้ถลุงเหล็ก เหล็กของแร่นี้อยู่ในรูปของออกไซด์ มีสูตรทางเคมีว่า Fe2O3 เป็นแร่เหล็กที่มีสีแดง มีเหล็กประมาณร้อยละ 70 พบมากในประเทศสหรัฐ-อเมริกา สหภาพโซเวียตออสเตรเลีย

2. แร่แมกนีไทต์ (magnetite) เป็นแร่ที่เหมาะจะใช้ถลุงเหล็กเช่นเดียวกับ แร่ฮีมาไทต์ มีสูตรทางเคมีว่า Fe3O4 มีสีดำ และมีเหล็กประมาณร้อยละ 72- 73 พบมากในประเทศสหรัฐอเมริกา สวีเดน และประเทศจีน

3. แร่ซิเดอไรด์ (siderite) เป็นแร่สีน้ำตาลมีจำนวนเนื้อแร่ต่ำ และเหล็กอยู่ในรูปของคาร์บอเนตมีสูตรทางเคมีว่า FeCO3 มีเหล็กประมาณร้อยละ 47-49 ไม่ค่อยนิยมนำไปถลุงเพราะมีปริมาณเหล็กต่ำ แร่ชนิดนี้ พบมากในประเทศสหรัฐอเมริกาสหราชอาณาจักรและเยอรมัน

4. แร่ไลมอไนต์ (limonite) แร่ชนิดนี้มีสีน้ำตาลเหล็กในแร่รวมตัวเป็นสารประกอบในรูปของออกไซด์มีสูตรทางเคมีว่า Fe2O3 X (H2O) มีเหล็กประมาณร้อยละ 60-65 พบมากในประเทศสหรัฐอเมริกาฝรั่งเศส

5. แร่ไพไรต์ (pyrite) เหล็กในแร่อยู่ในรูปของซัลไฟด์มีสูตรว่า FeS2 มีสีน้ำตาล มีเหล็กประมาณร้อยละ 60 เนื่องจากเหล็กอยู่ในรูปของซัลไฟด์ จึงไม่นิยมนำไปถลุง เพราะกำมะถันที่อยู่ในแร่ทำให้เหล็กที่ถลุงได้มีกำมะถันปนกลายเป็นเหล็กที่เปราะ ส่วนชื่อเรียกแร่แต่ละชนิดไม่แน่ใจว่าเรียกกันตามผู้ค้นพอหรือเปล่า อันนี้ไม่ทราบจริงๆ ใครทราบรบกวนช่วยบอกกล่าวกันให้ทราบหน่อยจะขอบคุณมากเลยครับ

และในประเทศไทยเท่าที่สำรวจ พบแร่เหล็กอยู่หลายบริเวณ เช่น แหล่งแร่เหล็กเขาทับควาย จังหวัดลพบุรี อำเภอเชียงคาน จังหวัดเลย อำเภอเมืองจังหวัดเลย เขาอึมครึม จังหวัดกาญจนบุรี เขา-เหล็ก จังหวัดนครศรีธรรมราช แร่ที่พบส่วนใหญ่เป็นแร่ฮีมาไทต์ และแมกนีไทต์ ปริมาณแร่บางแห่งพอที่จะทำเป็นอุตสาหกรรมถลุงเหล็กหรืออุตสาหกรรมผลิตเหล็กได้ แต่ยังขาดเงินลงทุน เพราะอุตสาหกรรมถลุงเหล็กเป็นอุตสาหกรรมที่ใช้เงินลงทุนสูง แล้วเคยสงสัยหรือไม่ว่าพวกแร่เหล็กเหล่านี้แท้จริงแล้วมีแหล่งที่มาและเกิดขึ้นได้อย่างไร เชิญชมครับ