Железо
Железо / Ferrum
- Символ, номер
- (Fe), 26
- 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 (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
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | |||||||||||||||||||||||||||
1 | H | He | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 | Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 | K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | ||||||||||||||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | ||||||||||||||||||||||||||
6 | Cs | Ba | La | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn | ||||||||||||
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | ||||||||||||
8 | Uue | Ubn | Ubu | Ubb | Ubt | Ubq | Ubp | Ubh | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|