Jernoxid ved elva Åstre

Læremål og område:

Formålet med denne earthcachen er å få lært litt mer om jern og jernoxid. På Puttberget ble det utvunnet jern for mange år siden, nedover Elva Åstre og Liavatnet ser man tydlige spor etter jernoksid som har blir fraktet nedover elven. I 2018 var det flom i Skjåk og mye av naturen ble endret den gangen, du kan lese mer om flommen i her 

Veien inn til Sota sæter er en bomvei, mer informasjon ved bom N 061° 53.894' E 007° 50.459'
Det er mange geocacher å finne langs veien her og mye flott natur og bevege seg i. Sota Sæter er en bemannet turisthytte (DNT)

 

JERNVINNE PÅ PUTTBERGET

Ved Puttberget lå det en jernvinne. Jernvinnen var i bruk frem til 1700-tallet i Norge. Du kan se rustrøde spor av jernforbindelser i bekken rett nordafor sandranden.

Jernfremstillingen i Norge har foregått i over 2000 år. De første sporene etter denne virksomheten er rester etter jernvinneovner datert til før-romersk jernalder.

Sandranden på Puttberget
En har benyttet gjentatte ulike fremstillingsteknikker, men prinsippet har likevel vært det samme helt til den moderne masovnen tok over for fullt i Norge for rundt 200 år siden.
Jernfremstillingen foregikk som oftest nær myr i utmark, områder som er lite attraktive med tanke på jordbruk. Dette gjør at jernfremstillingsplassene i mange tilfeller har fått ligge urørt.
Råstoffene en trenger til produksjonen av jern er myrmalm og trær, men prosessen som bevirker det ferdige jernet er likevel komplisert.
Selv med all kunnskapen vi i det moderne samfunn har om metallurgi, har intet i nyere tid klart å fremstille godt og smibart jern på samme måte som de gjorde i jernalderen og middelalderen.

Jernfremstilling

Produksjonen av jern favnet om gjentatte arbeidsprosesser. Først måtte man grave opp myrmalm og hogge ved, og begge deler måtte tørkes. Når det hadde fått tørken måtte malmen røstes, og det måtte graves kolgroper så veden kunne forkulles.
Deretter måtte man lage selve jernvinnen før jernblåsingen kunne begynne.  Etter jernalderen benyttet de sjaktovn. I denne ovnstypen ble slagget tappet flytende ut av sjakten gjennom en åpning mot bånn, og dannet renneslagg. Ovnen hadde en underliggende grop for oppsamling av slagg. Over gropen har det stått en sjakt av leire, som var støttet av stående og liggende sten. Sjaktovnen var gravd ned i bakken og drevet av to belge. Det var her selve fremstillingsprosessen skjedde.
Jernet var ikke klart til å bli smidd med øyeblikkelig effekt.  Jernet som ble liggende tilbake i ovnen var ikke helt rent, men inneholdt ureinheter som slagg.
Produksjonen av jern kan kvantifiseres relativt nøyaktig. Ved å avklare forholdstallet mellom jern og slagg kan man beregne produksjonen av jern ved den enkelte jernvinnen. Forholdstallet kan utregnes som differansen mellom jerninnholdet i malmen og slagget, som ligger på 0,3 kg jern for 1 kg slagg.
Rent teknisk fjerner en oksygenatom fra malmen som jernoksid, i første omgang ved røsting av malmen. Ved røsting brenner man bål under myrmalmen for å fjerne jord og lignende og klargjøre malmen til den videre prosessen. Det er åtte ulike typer myrmalm, og for å teste malmen skulle man tygge på den. God malm skulle klebe til tennene. Etter røstingen ble malmen lagt i en ovnssjakt med trekull, som ved forbrenning dannet gassen karbonmonoksid og fjernet oksygen fra malmen. Her ble malmen redusert og det ble fremstilt jern, forlikt avfall kalte slagg.
Jernet i jernvinnen ble fremstilt etter den såkalt «direkte metoden», det vil si at jernet ble fremstilt under smeltepunktet. Dette bevirket et lavt karbonopptak og gjorde jernet gode eiendommen til smiing. Myrmalm passer ypperlig til denne metoden fordi det inneholder ureiningar med et lavere smeltepunkt enn det jernet har.
Dette jernet er kalt blåsterjern eller jernlupp. Jernluppen måtte videreforedles før det kunne brukes som redskapmetall og denne videreforedlingen skjedde i smier. Det er regnet et maksimumtap på så mye som 50 % i videreformidlingen av jernet til redskapmetall.

Jernmalmslagg

Jernoksid

Jern(III)oksid eller rødrust har den kjemiske formelen Fe₂O₃ og er ett av flere jernoksider. Den forekommer naturlig i flere ulike mineraler, fremfor alt hematitt, ferrihydritt og maghemitt.

Jern finner du plassert i det periodiske systemet med den kjemiske betegnelsen Fe, og har atomnummer 26 i tabellen. Dette er et metallisk grunnstoff og er det metallet som det finnes mest av på jorden.

Hovedinnholdet av jordens jernbeholdning finnes allikevel ikke på overflaten, men i mantelen av jordens indre.
I naturen finner man heller ikke typisk jern i ren form, men metallet utvinnes vanligst fra jernmalm, og da typisk som pyritt (FeS2) og magnetkis (FeS).

Den kjemiske reaksjonen som oppstår mellom jern og oksygen heter jernoksyd, og har betegnelsen Fe2O3. Den opptrer med sin karakteristiske farge i naturen og på berggrunner med sitt brun orange fargespill. Misfargingen er det vi typisk omtaler som rustfarge.

Jernoksyd avgir ikke lukt, men kan avgi farge om du stryker hånden over eller er borti med klær og sko.
Her i elven Åstre og Liavassosen har vi jernoksyd som har farget steiner med sin rustfarge som har rent nedover med vannet. 
Dette er årsak i at jernoksyd dannes som en oksydering av jern, og jernoksyden da blir løst opp vannet og fraktet med vannveien og blir liggende etter hvert som vannet fordamper bort.

Oppgave:

For å kunne logge denne cachen må du sendte svar til meg i en privat melding og legge ved bilde i loggen når du logger. 

1) Rust fargen dominerer noen av steinene her, men hvorfor er ikke alle steinene i området farget som denne steinen på sort/hvit bildet?

2) Smitter fargen av, om du gnir håndet over steinen? Lukter det noe av bergarten?

3). Studer steinene her, til venstre når du går over broen ser du en stor flat stein som har mye jeroksid i seg, kan du fortelle meg ca hvor stor denne er? 

4) Ved GZ ser du flere steiner som ikke er farget med den rustrøde fargen, kan du se noen andre bergarter her? Hvorfor mener du det er så mange forskjellige stein her?

5). Hvorfor mener du at bare noen av steinene her ved GZ er farget med jernokid og ikke alle. 

6) Ta bilde ved GZ, uten å røpe svarene. Bildet kan være av deg selv (frivillig å vise ansikt) eller en lapp med ditt nick på.

🇬🇧

Iron oxide by the river Åstre

Learning objectives and area:

The purpose of this earthcache is to learn a little more about iron and iron oxide. At Puttberget, iron was mined many years ago, down the Elva Åstre and Liavatnet you can see clear traces of iron oxide that has been transported down the river. In 2018 there was a flood in Skjåk and much of the scenery was changed at the time, you can read more about the flood here

The road to Sota sæter is a toll road, more information at the toll N 061° 53.894' E 007° 50.459'
There are many geocaches to be found along the road here and lots of beautiful nature to move around in. Sota Sæter is a staffed tourist cabin (DNT)

Iron (III) oxide or red rust has the chemical formula Fe₂O₃ and is one of several iron oxides. It occurs naturally in several different minerals, above all hematite, ferrihydrite and maghemite.

Iron is placed in the periodic table with the chemical designation Fe, and has atomic number 26 in the table. This is a metallic element and is the most abundant metal on earth.

The main content of the earth's iron stock is still not found on the surface, but in the mantle of the earth's interior.
Iron is not typically found in nature in its pure form either, but the metal is most commonly extracted from iron ore, and then typically as pyrite (FeS2) and magnetite (FeS).

The chemical reaction that occurs between iron and oxygen is called iron oxide, and has the designation Fe2O3. It appears with its characteristic color in nature and on bedrock with its brown-orange color play. The discoloration is what we typically refer to as rust color.

Iron oxide does not emit an odor, but can emit color if you run your hand over it or come into contact with clothes and shoes.
Here in the river Åstre and Liavassosen we have iron oxide that has colored stones with its rust color that has washed down with the water.
This is because iron oxide is formed as an oxidation of iron, and the iron oxide is then dissolved in the water and transported with the waterway and remains as the water evaporates away.

Task:

To be able to log this cache, you must send me a reply in a private message and attach a picture to the log when you log in.

1) The rust color dominates some of the rocks here, but why aren't all the rocks in the area colored like this rock in the black and white photo?

2). Does the color rub off if you rub your hand over the mountain? Does it smell like rock?

3). Study the stones here, on the left when you cross the bridge you see a large flat stone that has a lot of iron oxide in it, can you tell me approx how big this is?

4) At GZ you see several rocks that are not colored with the rust red color, can you see any other rocks here? Why do you think there are so many different stones here?

5). Why do you think that only some of the stones here at GZ are stained with jernokid and not all.

6) Take picture at GZ, without revealing the answers. The picture can be of yourself (voluntarily to show your face) or a note with your nickname on it.