Желязо: интересни факти. Минерали: желязна руда

Желязото (символ на химичното вещество Fe, произнасяно ferrum на латински) е сребристо-бял метал. Желязото без примеси на други елементи е меко, гъвкаво и пластично (може да се изтегли на тънка тел).

При стайна температура желязото лесно се магнетизира. Трудно е обаче да се магнетизира при нагряване. Магнитни свойстважелязото изчезва при температура около +800 °C.

В чисто естествено състояние желязото се среща само на няколко места на Земята, като например западна Гренландия. Чисто желязо понякога се намира в метеорити. Много по-често желязото се среща под формата на химични съединения. Желязото се извлича от руди, съдържащи минерали като хематит, гьотит, магнетит, сидерит и пирит.

Желязото също е една от съставките на хемоглобина, сложен протеин, открит в червено кръвни клетки- червени кръвни клетки. Червените кръвни клетки пренасят кислород и въглероден диоксид в човешкото тяло. Желязото лесно влиза в химични реакции. Той, например, реагира с халогени (флуор, хлор, бром, йод), със сяра, фосфор и въглерод.

Желязото е разтворимо в повечето разредени киселини. Може да гори в присъствието на кислород. В този случай чистото желязо се използва за производството на поцинкована ламарина и електромагнити.

В медицината лекарства, съдържащи желязо, се предписват на пациенти с анемия (когато съдържанието на червени кръвни клетки в кръвта е твърде ниско). При контакт с влажен въздухжелязото се окислява до хидроксид (Fe2Os + H20), червеникаво-кафяво слоесто вещество, наричано още ръжда.

Желязото може да се кове. За да направите това, то се нагрява до червено и след това многократно се сплесква или компресира. Този процес прави ютията по-издръжлива и устойчива на износване.

Стоманата е ковка сплав на желязо (основа) с въглерод (със съдържание на въглерод 0,1-1,5%). Стоманата има същото химични свойства, като желязо. За подобряване на механичните свойства стоманата обикновено се закалява. За да направите това, първо се нагрява до червено и след това се потапя в студена течност. Това придава на стоманата по-голяма твърдост ( закалена стомана). Стоманата се използва като конструктивни материали, в производството на инструменти и оръжия. Има специални класове стомана с специални свойства(неръждаема, топлоустойчива).

Чугунът е сплав от желязо (основа) с въглерод (2-5%). Поради високото си съдържание на въглерод, чугунът е склонен да бъде крехък. В по-малки количества чугунът съдържа чужди примеси - силиций, сяра, фосфор и манган. От чугун могат да бъдат отлети различни продукти, като например тигани или решетки за огради. Чугунът се използва при топенето на стомана.

Химия

БЛАГОЦЕНЕН МЕТАЛ. В „География” на древногръцкия писател Страбон се споменава, че африканските народи са давали десет фунта злато за един фунт желязо. Оръжия, открити от древни скандинавски гробници, също свидетелстват за ценността на желязото в миналото - само върховете на мечовете са направени от него, а всички останали части са направени от бронз.

Желязо в метеорит

ОРЪЖИЯ ОТ МЕТЕОРИТИ. От древни времена хората са се опитвали да използват метеоритно желязо, въпреки че не е било лесно да се направи. Бухарският емир нареди на най-добрите си оръжейници да му изковат меч от парче „небесно желязо“. Но колкото и да се опитваха, нищо не се получаваше. Оръжейниците бяха екзекутирани. Те умряха, защото нагретият метал не можеше да бъде изкован. Това е характерно за никеловото метеоритно желязо: то се кове само в студено състояние, а при нагряване става крехко.

Въпреки това владетелят на индийското княжество Джехангир през 17 век. имаше две саби, кама и връх на щука от метеоритно желязо. Има информация, че мечовете на Александър I и Боливар, героят на Южна Америка, са направени от същия материал.

РОДЕН ЧУГУН. Металното желязо не се среща само в метеоритите. През 1789 г. „Търговският речник“ на Василий Левшин пише за самородното желязо: „Това е името на желязото, което е напълно приготвено от природата в дълбините на земята и е напълно пречистено от чужди вещества до такава степен, че всички видове много неща могат да бъдат изковани от него без претопяване.

Голямо натрупване на самородно желязо е открито на южния бряг на остров Диско край бреговете на Гренландия. Лежеше тук в изригнали слоеве въглищабазалт под формата на искри, зърна и понякога мощни блокове. За разлика от метеоритното желязо, което винаги съдържа относително много никел, самородното желязо съдържа не повече от 2% никел, понякога до 0,3% кобалт, около 0,4% мед и до 0,1% платина. Обикновено е с изключително ниско съдържание на въглерод. Възможно е обаче образуването на самороден чугун, например, в резултат на контакт на горещ въглерод с желязна руда. През 1905 г. геологът А. А. Иностранцев открива в района на остров Руски на Далечен изтокмалки листовидни натрупвания от самороден чугун, разположени на дълбочина 30-40 м под скалите на морския бряг. Възстановените метални проби съдържат около 3,2% въглерод.

УБИТ ОТ ЖЕЛЯЗО. През 1735 г. Вогул Степан Чумпин намира голямо парче близо до връх Благодат магнитна желязна рудаи го показа на минния техник И. Ярцев. След като инспектира находището, Ярцев се втурна към Екатеринбург с доклад. Това пътуване беше истинско бягство - въоръжената охрана на некоронования крал на Урал Демидов, който не допускаше мисълта, че нови богатства ще го подминат, яздеше по следите на Ярцев. Ярцев успя да избяга от преследването. Откривателите на мината получиха награда от Минната канцелария, но Степан Чумпин скоро беше убит. Убиецът остана незаловен.

ЧЕРНОВ КРИСТАЛ. Известният руски металург Д. К. Чернов (1839-1921) събира колекция от железни кристали. Някои от откритите от него кристали в стоманени слитъци достигат дължина от 5 мм, но повечето не са по-големи от 3 мм.

Основната ценност на колекцията беше уникалният „кристал Д. К. Чернов“, описан в много учебници по металознание. Намерен е в купчина стоманен скрап в зарядния двор от подполковник от морската артилерия А. Г. Берсенев, служил като рецепционист в металургичен завод. Както разбрахме, кристалът е израснал в стоманен слитък от 100 тона. Берсенев го дава на своя учител Чернов. Чернов внимателно разгледа кристала. Теглото му се оказа 3 кг 450 г, дължина 39 см, химически състав: 0,78% въглерод, 0,255% силиций, 1,055% манган, 97,863% желязо.

Желязото в медицината

СТОМАНЕНО ВИНО. В стари списания можете да намерите рецепти за различни "желязо" лекарства. Така в „Икономически журнал“ за 1783 г. се съобщава: „При някои случаи и болести самото желязо е много добро лекарство и най-малките дървени стърготини, обикновени или захаросани, се приемат с полза.“ Той също така изброява други лекарства от онова време: захаросано желязо, железен сняг, желязна вода, стоманено вино („вино от кисело грозде, като рейнско вино, напоено с железни стружки и получавате желязо или стоманено вино и заедно много добро лекарство“) .

МАГНИТНИ ЛЕКАРСТВА. През 1835 г. Journal of Manufactures and Trade, съобщавайки за стоки, изпратени от Виена до Санкт Петербург, споменава магнетизираните метални пръти като лекарство за зъбобол и главоболие. Решетките се препоръчваха да се носят около врата. „Този ​​метод на лечение вече е на мода“, съобщава списанието, „и според прегледите на лекарите е достоверно, че помага на много хора.“ В древността и през Средновековието магнитите са били използвани не само като външни, но и като вътрешни. Гален смятал магнита за слабително, Авицена лекувал с него хипохондрици, Парацелз приготвял „магнитна манна“, Агрикола – магнитна сол, магнитно масло и дори магнитна есенция.

Химия на желязото

Вероятно сте забелязали, че както статията, така и бележките за елемент № 26 са посветени главно на желязо-метал. Това не е изненадващо: точно поради това желязото е преди всичко интересно за нас. Но, отдавайки почит на основния метал на съвременната технология, не трябва да забравяме, че: елемент № 26 има значителна химическа активност, образува много съединения, обикновено проявяващи валентности 2+ и 3+; Има соли на желязната киселина H 2 FeO 4, но тази киселина не е получена в свободно състояние, както и нейният анхидрид - FeO 3; Естественото желязо се състои от четири стабилни изотопа с масови числа 54, 56, 57 и 58; желязото е жизненоважно важен елемент ; В човешката кръв 14,5% от теглото му се отчита от хемоглобина - червения пигмент на червените кръвни клетки, в центъра на молекулата на който има железен атом.

АЛФА, БЕТА, ГАМА, ДЕЛТА. Желязото е полиморфен метал и кристализира по различен начин в зависимост от температурата. При нормални условия желязото съществува под формата на кристали с центрирана решетка. Това е алфа желязото, с което сме свикнали. Когато се нагрява бавно, се наблюдават странни, на пръв поглед, температурни спирания: топлината продължава да тече в метала, но температурата му не се повишава. Първото такова спиране за чисто желязо ще бъде при 769, второто при 910, третото при 1401°C. Законът за запазване на енергията, разбира се, не е нарушен. „Изчезналата“ топлина се изразходва за пренареждане на кристалната решетка. Те засягат много свойства на метала. При 769°C, когато алфа желязото се превръща в бета желязо, то губи своите магнитни свойства. При 910°C настъпва нормална рекристализация: центрираната в тялото решетка се пренарежда в лицево-центрирана (това е гама желязо). При 1401°C - последното преструктуриране: решетката отново става телецентрирана, но с по-големи размери на елементарни кристали от алфа желязото. Тази разновидност се нарича делта желязо. Когато разтопеното желязо се охлади, същите пренареждания се извършват в обратен ред.

Днес желязото е търсено в различни полетажизнената дейност на човека. Той е издръжлив и практически материал, който е лесен за обработка. Изработен от желязо опорни конструкции, уреди и домакински продукти. За съжаление, желязото се страхува отрицателно влияниевлага, така че повърхността му е покрита със специален разтвор или обработена. След това предлагаме да прочетете още интересни и вълнуващи факти за хардуера, за да прекарате полезно свободното си време.

1. Желязото е сребристо-бял метал.

2. Желязото не съдържа примеси, така че е доста пластичен метал.

3. Този метал има магнитни свойства.

4. Желязото губи магнитните си свойства при нагряване.

5. Този метал се среща в чист вид само на няколко места.

6. Находища на желязо могат да бъдат намерени в Гренландия.

7. Хемоглобинът съдържа желязо.

8. В човешкото тяло желязото осигурява газообменните процеси.

9. Този метал е способен напълно да се разтвори в киселина.

10. Поцинкованите листове са направени от чисто желязо.

11. За борба с анемията се използват препарати, съдържащи желязо.

12. За да стане материалът по-издръжлив, ютията първо се нагрява до червено.

13. Стоманата е сплав от въглерод и желязо.

14. Чугунът е друг материал, който се получава от желязо и въглерод.

15. „От небето“ желязото падна в ръцете на първия човек.

16. Метеоритите съдържат доста голям бройжлеза.

17. През 1920 г. е открит железният метеорит.

18. Желязото постъпва в организма на човека и животните с храната.

19. Яйцата, черният дроб и месото имат най-високо съдържание на желязо.

20. Ядрото на нашата планета се състои от желязна сплав.

21. На Луната е открито свободно желязо.

22. Присъства в коприва високо съдържаниежлеза.

23. В Америка по време на военните години са били принудени да обогатяват брашното с желязо за военните.

24. От около 1000 до 450. пр.н.е д. Желязната епоха продължава в Европа.

25. Само представители на благородството в Европа имаха право да се украсяват с железни изделия.

26.V древен РимПръстените са правени от желязо.

27. По време на археологически разкопки са открити първите изделия от желязо.

28. Метеоритното желязо е използвано в производството на древни продукти.

29. Първите изделия от желязо са намерени през 2-3 век. пр.н.е в Месопотамия.

30. Производството на изделия от желязо се разпространява в Азия в средата на 2 век пр.н.е.

31. Скок в производството метални теласе състоя през XII-X век. пр.н.е в Западна Азия.

32. Желязната епоха е периодът на масово производство на железни предмети.

33. Методът за производство на сирене е бил основният метод за производство на желязо в древността.

34. За да стане желязото по-издръжливо, то се нагрявало допълнително с въглища.

35. С развитието на желязото хората се научиха да правят чугун от него.

36. Производството на железни продукти започва да се развива в Китай през 8 век пр.н.е.

37. Вторият най-разпространен метал след алуминия е желязото.

38. Повече от 4,65% от теглото в земната кора е химичен елементжлеза.

39. Желязната руда съдържа повече от 300 минерала.

40. До 70% може да бъде съдържанието на желязо в индустриалните руди.

41. Желязната руда се разтваря в повечето разредени киселини.

42. Желязото се използва за производството на електромагнитни станции.

43. Желязото лесно се магнетизира при стайна температура.

44. При температура от +800 градуса по Целзий магнитните свойства на желязото се губят.

45. Желязото може да се кове.

46. ​​​​Желязото става по-устойчиво на износване по време на процеса на коване.

47. Находищата на желязна руда се разделят на три групи въз основа на техния произход.

48. Желязото може лесно да влезе в различни химични реакции.

49. Желязото лесно реагира с въглерод, фосфор или сяра.

50. Желязото може да се окисли при контакт с влажен въздух.

51. Ковката чугунена сплав е стомана.

52. Стоманата обикновено се закалява, за да се подобрят нейните механични свойства.

53. Стоманата има същите химични свойства като желязото.

54. Стоманата се използва за направата на оръжия и инструменти.

55. Чугунът е сплав от въглерод и желязо.

56. Чугунът се използва при топенето на стомана.

57. От времето на заселването на арийските племена продуктите от желязо вече са били известни.

58. В древността желязото е било ценено повече от златото.

59. От лат. sidereus – звезден, идва от името на естествения железен карбонат.

60. Големи количества желязна руда са открити в космоса на други планети.

61. Под въздействието на солената вода желязото ръждясва по-бързо.

62. Желязото се страхува от излагане на вода и др негативни факторивъншна среда.

63. Шестият най-разпространен метал в света е желязото.

64. В древността железните изделия са били поставяни в златни рамки.

65. От второто хилядолетие пр. н. е. в Египет се произвежда желязо.

66. Преди това желязото се смяташе за най-здравия от всички известни метали.

67. В Азия и Европа в началото на нашата ера продуктите от желязо вече се произвеждат.

68. Метеоритното желязо някога е било много рядко и скъпо.

69. Древна колона в Индия е направена от чисто желязо.

70. Човек започва да се разболява, ако в организма няма достатъчно желязо.

71. Ябълките и черният дроб са богати на желязо.

72. Желязото е необходимо за нормален животвсички живи същества на земята.

73. Б модерен святжелязото се използва широко за създаване на битови предмети.

74. Желязото се използвало за производството на оръжия, които помагали в ожесточени битки.

75. Достатъчно голямо количество желязо в организма може да доведе до заболяване.

76. Нарът съдържа достатъчно количествожелязо за дневна нормачовек.

77. Нито един жив организъм не може да живее без желязо.

78. В съвременния свят има голям брой поговорки за желязото.

79. Повечето мостове в света са направени от желязо.

80. В състава на съвр метални конструкциивлиза желязо.

81. Имаше време, когато почти всички жители на земята ловуваха желязо с цел печалба.

82. Подковите за коне се правят от желязо.

83. В древността се смяташе за най-щастливия амулет от желязо.

84. В Западна Азия е изобретен метод за производство на желязо.

85. Желязната епоха заменя бронзовата епоха в Гърция.

86. С помощ въгленсъздават желязо.

87. Специален процес за топене на желязо е изобретен през 20 век.

88. Желязото може да съществува под формата на две кристални решетки.

89. Електролиза водни разтворинеговите соли получават малко количество желязо.

90. В момента думата „желязо“ е широко използвана в различни афоризми.

92. Създадени са материали на основата на желязо, които могат да издържат на високи температури.

93. Желязото е било широко използвано в древна Индия.

94. Храна за кръвта и имунитета е храна, богата на желязо.

95. С физиологичните възможности и възрастта на човека, нуждата на организма от желязо се променя.

96. Точката на топене на желязото е 1535 градуса по Целзий.

97. Основен лекарствасъдържат желязо в състава си.

98. Чрез кърманастъпва най-голямото усвояване на желязото в тялото на детето.

99. Дори кокошките получават анемия поради недостатъчно желязо.

100. Различни стомашни заболявания са провокирани от липсата на желязо в организма.

Желязото (символизирано с химическия символ Fe, произнасяно ferrum на латински) е сребристо-бял метал. Желязото без примеси на други елементи е меко, гъвкаво и пластично (може да се изтегли на тънка тел).

При стайна температура желязото лесно се магнетизира. Трудно е обаче да се магнетизира при нагряване. Магнитните свойства на желязото изчезват при температура около +800 °C.

В чисто естествено състояние желязото се среща само на няколко места на Земята, като например западна Гренландия. Чисто желязо понякога се намира в метеорити. Много по-често желязото се среща под формата на химични съединения. Желязото се извлича от руди, съдържащи минерали като хематит, гьотит, магнетит, сидерит и пирит.

Желязото също е един от компонентите на хемоглобина, сложен протеин, присъстващ в червените кръвни клетки - червени кръвни клетки. Червените кръвни клетки пренасят кислород и въглероден диоксид в човешкото тяло.
Желязото лесно влиза в химични реакции. Той, например, реагира с халогени (флуор, хлор, бром, йод), със сяра, фосфор и въглерод.

Желязото е разтворимо в повечето разредени киселини. Може да гори в присъствието на кислород. В този случай чистото желязо се използва за производството на поцинкована ламарина и електромагнити.

В медицината лекарства, съдържащи желязо, се предписват на пациенти с анемия (когато съдържанието на червени кръвни клетки в кръвта е твърде ниско). Когато е изложено на влажен въздух, желязото се окислява до хидроксид (Fe2Os + H20), червеникаво-кафяво слоесто вещество, наричано още ръжда.

Желязото може да се кове. За да направите това, то се нагрява до червено и след това многократно се сплесква или компресира. Този процес прави ютията по-издръжлива и устойчива на износване.

Стоманата е ковка сплав на желязо (основа) с въглерод (със съдържание на въглерод 0,1-1,5%). Стоманата има същите химични свойства като желязото. За подобряване на механичните свойства стоманата обикновено се закалява. За да направите това, първо се нагрява до червено и след това се потапя в студена течност. Това придава на стоманата по-голяма твърдост (закалена стомана). Стоманата се използва като конструктивни материали, в производството на инструменти и оръжия. Има специални видове стомана със специални свойства (неръждаема, топлоустойчива).

Чугунът е сплав от желязо (основа) с въглерод (2-5%). Поради високото си съдържание на въглерод, чугунът е склонен да бъде крехък. В по-малки количества чугунът съдържа чужди примеси - силиций, сяра, фосфор и манган. От чугун могат да бъдат отлети различни продукти, като например тигани или решетки за огради. Чугунът се използва при топенето на стомана.

Легиране на мед желязо

Изпаднал желязо

Думата „също“, спомената в текста на стиха „Ние също изпратихме желязо“, показва, че други елементи, не само желязо, бяха свалени на Земята от космоса. Освен това, ако вземем предвид специалното споменаване жлезав този стих, в светлината на откритията, направени от науката в края на 20 век, смисълът на стиха ни води до много интересно заключение. Известният микробиолог Майкъл Дентън в книгата си „Целта на природата” прави следния коментар:

„Сред всички метали желязое най-жизненото и важно за човека. Натрупване жлезав ядрото на звезда провокира експлозия на свръхнова и по този начин прави възможно разпространението на атомите във Вселената жлезанеобходими за живота. Температура, при която се образуват атомите жлеза, а гравитационната сила в ядрото в началния етап от формирането на Земята предизвика химични промени в Земята и в резултат на това осигури предпоставки за развитието на атмосферата и хидросферата. Разтопен желязо, разположен вътре в ядрото на Земята, действа като мощен магнит и образува магнитния пояс на Земята. Благодарение на този пояс се образуват високоенергийни пояси на Ван Алън, които предпазват Земята от въздействието на парещата космическа радиация и от разрушаването на озоновия слой на Земята под въздействието на космическите лъчи...

Ако нямаше атоми жлеза, тогава самото възникване на въглеродната основа на живота би било невъзможно, нямаше да има свръхнови, Земята нямаше да достигне температурата, която е съществувала в началния етап на нейното формиране, нямаше да има атмосфера и хидросфера, няма да има защитен магнитен пояс, радиационните пояси на Ван Алън, няма да има озонов слой, няма да има метали (които изграждат хемоглобина на човешката кръв), няма да се образуват метали, които биха могли да намалят реактивността на кислорода, няма биха възникнали метаболитни процеси, които биха могли да устоят на окисляването.

Математически феномен жлеза

Вижте също

Бележки

Литература

• Енциклопедичен речник на млад физик. М., 1984, 1991