Циклопедия скорбит по жертвам террористического акта в Крокус-Сити (Красногорск, МО)

Железо

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Железо / Ferrum

Химический элемент
Символ, номер
(Fe), 26
Атомная масса
55,847(2) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация
[Ar] 3d6 4s2
Электроотрицательность
1,83 (шкала Полинга)
Степени окисления
6, 3, 2, 0
Плотность
7,874 г/см³
Температура плавления
1812 K (1538,85 °C)
Температура кипения
3134 K
Молярная теплоёмкость
 Дж/(K·моль)
Структура кристаллической решетки
кубическая объёмноцентрированная
Теплопроводность
(300 K) 80,4 Вт/(м·К)
Железо — самый полезный металл на Земле // Thoisoi [12:50]

Железо (лат. Ferrum, англ. Iron, нем. Eisen[1])  — химический элемент с символическим обозначением Fe и атомным номером 26.

Металл первой группы переходных металлов. Наиболее распространенный элемент (согласно массе) Земли, из железа состоит большая часть внешнего и внутреннего ядра Земли. Это четвертый самый распространенный элемент в земной коре после кислорода, кремния и алюминия. Миллиарды тонн железа по всему миру сконцентрированы в виде месторождений, пригодных для промышленной разработки. Наибольшие запасы руд железа — в бывшем СССР: России, Украине, Казахстане; а также в США, КНР, Индии, Австралии, Канаде, Бразилии, ФРГ, Франции, Испании и др.

Химические свойства железа[править]

Как и другие элементы железной подгруппы железо имеет широкий диапазон степеней окисления, от −2 до +6, но +2 и +3 являются наиболее распространенными. Элементарное железо встречаться в метеороидах и других условиях низкой численности кислорода, но реагирует на кислород и воду. Поверхность железа имеет блестящий серебристо-серый цвет, но на воздухе со временем окисляется, образуя гидратированный оксид железа, широко известный как ржавчина.

Происхождение термина[править]

древние названия

В древнем Египте железо имело название би-ни-пет (бенипет, коптское — бенипе), что в буквальном переводе означает небесная руда, или небесный металл.

В эпоху первых династий Ур в Месопотамии железо именовали ан-бар (небесный металл).

В папирусе Эберса (ранее 1500 г. до н. э.) имеются два упоминания о железе; в одном случае о нем говорится как о металле из города Кэзи (Верхний Египет), в другом — как о металле небесного изготовления (артпет).

Древнегреческое название железа, так же как и северокавказское — зидо, связано с древнейшим словом, уцелевшим в латинском языке — sidereus (звездный от Sidus — звезда, светило).

На древнем и современном армянском языке железо называется еркат, что означает капнувшее (упавшее) с неба.

у славян

По одной из версий, у славянских народов железо называется по «функциональному» признаку. Русское железо (южнославянское зализо, польское zelaso, литовское gelesis и т. д.) имеет корень «лез» или «рез» (от слова лезо — лезвие). Такое словообразование прямо указывает на функцию предметов, изготовлявшихся из железа — режущих инструментов и оружия. Приставка «же», по-видимому, смягчение более древнего «зе» или «за»; она сохранилась в начальном виде у многих славянских народов (у чехов — zelezo).[1]

По другой версии, является общеславянским словом, восходящее к той же основе gel (с обобщенным значением «твердый»), что и желвак, железа и т.п. Основа gel когда-то имела значение «камень», а смысловой переход с камня на название металла произошел в силу того, что железо в породе имеет вид камня.[2]

у немцев

Немецкое слово Eisen имеет кельтское происхождение, так же как и английское Iron. В обоих терминах отражены кельтские названия рек (Isarno, Isarkos, Eisack), которые затем трансформировались) isarn, eisarn) и превратились в Eisen.

Некоторые филологи производят немецкое Eisen от кельтского isara, означающего «крепкий, сильный».

Существуют также теории, утверждающие, что Eisen происходит от ayas или aes (медь), а также от Eis (лед) и т. д.

в Англии

Староанглийское название железа (до 1150 г.) — iren; оно употреблялось наряду с isern и isen и перешло в средние века.

В «Алхимическом лексиконе» Руланда (1612) в качестве одного из старых названий железа приведено слово Iris, означающее «радуга» и созвучное Iron.

Современное Iron вошло в употребление после 1630 г.

латинское

Ставшее международным, латинское название Ferrum принято у романских народов. Оно, вероятно, связано с греколатинским fars (быть твердым), которое происходит от санскритского bhars (твердеть).

Возможно сопоставление и с ferreus, означающим у древних писателей «нечувствительный, непреклонный, крепкий, твердый, тяжкий», а также с ferre (носить).

другое

Алхимики наряду с Ferrum ynoтребляли и многие другие названия, например Iris, Sarsar, Phaulec, Minera и др.[1]

Сферы использования[править]

Используется преимущественно для получения разнообразных сплавов, важнейшие из которых — сталь и чугун. Также, используется как дополнительный материал в составе иных сплавов, например, никелевых. Благодаря своим ферромагнитным свойствам, железо и сплавы с ним используются при создании ряда электроприборов и материалов для трансформаторов и электродвигателей. Порошок железа с малым содержанием чугунной пыли используется как горючее при создании пиротехнических устройств. Также, чистый порошок железа может использоваться в качестве поглотителя кислорода. Он используется при упаковке некоторых продуктов питания, с целью продления их срока годности.

Биологическая роль железа[править]

Железо является важным микроэлементом, который необходим живым организмам для поддержания необходимого уровня обмена кислородом. Недостаток железа в организме может стать причиной ряда заболеваний, таких как хлороз у растений и анемия у животных, особенно млекопетающих. Железо входит в состав фермента гемома, который, в свою очередь, входит в состав гемоглобина — белка, который обеспечивает транспортировку кислорода через кровь. Именно железо придаёт крови красный цвет.

В организме взрослого и здорового человека содержится 3 — 4 грамма железа. Наибольшая его доля находится в составе гемоглобина. Железо поступает в оранизм человека благодаря пище природного и животного происхождения. Так, наибольшее количество железа можно получить из мяса и печени животных. В разы меньше его содержится в яйцах, бобовых, крупах, семенах и некоторых видах зелени (салат, петрушка, тимьян).

Неправильное количество железа в организме человека может проявляться в двух формах:

  • Дефицит;
  • Переизбыток.

Недостаток железа можно наблюдать у людей, которые проживают в странах с ограниченным доступом к мясу и мясным продуктам. Дефицит данного фермента приводит к сокращению количества эритроцитов, а также, к уменьшению количества и размера клеток крови. При недостатке железа, у человека может наблюдаться непривычная бледность, ломкость ногтей и волосей, сухость кожных покровов. В наиболее тяжёлых случаях, дефицит железа приводит к железодефицитной анемии.

Переизбыток железа также имеет токсичное влияние на организм человека. Чаще всего, с данной проблемой сталкиваются жители больших городов. Причина переизбытка железа — использование и потребление воды, которая проходит через чугунные трубы. В меру своей изношенности, данные трубы выделяют железо, которое находится в их составе в воду, которая попадает в кран человека. Вода, обогощенная железом подобным образом, имеет неприятный вкус и делает саму воду непригодной для дальнейшего использования и/или потребления человеком. Переизбыток железа в организме может привести к возникновению у человека аллергических реакций, вызвать болезни крови и печени. Наиболее тяжёлым, с точки зрения лечения, является атеросклероз, который может возникнуть при наличии чрезмерного количества железа в организме человека на протяжении долгого времени.

Источники[править]

Литература[править]

  • Болсун А. И., Галякевич Б. К. Физика: Краткий словарь-справочник. — Мн.: БелЭн. 1997. — 320 с.: ил. — ISBN 985-11-0102-8
  • Васильчикова Е. Н., Кошкин Н. И. Элементарная физика: Cправочник. — М.: Столетие,1996. — 304 с.: ил. — ISBN 5-7459-0056
 
Металлы

Алюминий (Al) | Железо (Fe) | Золото (Au) | Медь (Cu) | Никель (Ni) | Ниобий (Nb) | Олово (Sn) | Палладий (Pd) | Платина (Pt) | Серебро (Ag) | Свинец (Pb) | Тантал (Ta) | Хром (Cr) | Цинк (Zn)

Сплавы

Акмонитал | Алюминиевая бронза (CuAl) | Бронза (CuSn) | Дукатное золото | Колыванская медь (CuAuAg) | Латунь (CuZn) | Медно-никелевый сплав (CuNi) | Мельхиор (CuNiFeMn) | Нейзильбер, нойзильбер (CuZnNi) | Нержавеющая сталь (FeCrNi) | Никелевая бронза (CuSnNi) | Никелево-железный сплав (NiFe) | Никелево-цинковый сплав (NiZn) | Потин | Северное золото (CuAlZnSn) | Сталь (Fe) | Стерлинг (AgCu) | Томпак (CuZn) | Хромированная сталь (FeCr) | Чугун (Fe) | Электр, электрон, электрум (AuAg)

Группы монет

Биметаллические | Биллонные | Бронзовые | Медные | Железные | Золотые | Палладиевые | Платиновые | Серебряные | Цинковые | Алюминиевые

Группы металлов

Монетная группа (подгруппа меди) | Благородные металлы | Платиновая группа

См. также

Бумажные деньги | Полимерные деньги | Денежная бумага | Кожаные рубли | Марки-деньги | Монетное дело | Нотгельд | Фарфоровые монеты | Символы благородных металлов

[]
Электрохимический ряд активности металлов

Eu, Sm, Li, Cs, Rb, K, Ra, Ba, Sr, Ca, Na, Ac, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Gd, Tb, Mg, Y, Dy, Am, Ho, Er, Tm, Lu, Sc, Pu,
Th, Np, U, Hf, Be, Al, Ti, Zr, Yb, Mn, V, Nb, Pa, Cr, Zn, Ga, Fe, Cd, In, Tl, Co, Ni, Te, Mo, Sn, Pb, H2,
W, Sb, Bi, Ge, Re, Cu, Tc, Te, Rh, Po, Hg, Ag, Pd, Os, Ir, Pt, Au