Желязо

Археологическите разкопки намират изделия от желязо, датирани около 4 хилядолетие пр.н.е. и се отнасят към древноегипетската и шумерската цивилизации. Предметите, правени от желязо от това време, включват накрайници за стрели и украшения. В тях се е използвало метеоритно желязо, по-точно сплав от желязо и никел, от която се състоят метеоритите. В много езици е останало споменаването за небесния произход на желязото.

Между 2 хилядолетие пр.н.е. и 3 хилядолетие пр.н.е. в Месопотамия и древен Египет се появяват първите предмети, направени от топено желязо (определя се по отсъствието на никел в състава му). Независимо от това желязото се е използвало основно в култови предмети. Вероятно по това време то е било много скъпо.

Между 1600 и 1200 г. пр. н. е. производството на желязо се е развивало в Близкия изток, но все още значително е отстъпвало по разпространение на бронза.

В периода между XII и X век пр. н. е. в Близкия Изток станала рязка промяна в производството на инструменти и оръжия — от използването на бронз към желязо. Вероятно такъв бърз преход се е наложил не толкова заради прогреса в производството на желязо, колкото заради проблемите при доставката на калай — един от компонентите на бронза. Този исторически период някои автори наричат „Железен век“.

[редактиране] Произход на наименованието

Има няколко версии за произхода на славянската дума „желязо“ (белорус. „жалеза“, рус. „железо“, укр. „залізо“, полски „Żelazo“, словенски „Železo“). Една от тези версии свързва тази дума със санкритската „жалжа“, която означава „метал, руда“. Другата версия свързва с гръцката дума „χαλχοσ“, която означава желязо, мед.

Европейските „iron“ (англ.), „Eisen“ (нем.) произлизат от санскритската „исира“ — твърд, силен. Латинското „ferrum“ произлиза от „fars“ — твърдост.

[редактиране] Местонахождение в природата

Железото е един от най-разпространените в земната кора елементи (5%). От металите то отстъпва само на алуминия.

В природата то основно се среща във вид на оксиди (окиси).

Понякога се среща и самородно желязо, най-често като сплав с никел, което вероятно има метеоритен произход. Счита се, че земното ядро също се състои от желязо и никел.

[редактиране] Добив

В промишлеността желязото се получава от желязна руда, най-често хематит (Fe₂O₃) и магнетит (Fe₃O₄).

Първи етап на производство — в доменна пещ се подават рудата и въглеводороди, за да се получи чугун.

Втори етап — в мартенова пещ се премахва излишният въглерод и се получава стомана или желязо.

Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + CO₂ — Q (получаване в горната част на пещта)

FeO + C → Fe + CO + Q (получаване в долната част на пещта)

Химически чисто желязо се получава с помощта на електролиза от разтвори на негови соли.

[редактиране] Приложение

Желязото е най-употребяваният метал. 95% от световния добив на метали е желязо.

Желязото е основен компонент на стоманата и чугуна — едни от най-важните конструкционни материали. Желязото се използва основно за строителни конструкции и в машиностроенето.
Оксидите на желязото са важен елемент в производствата на устройства за запис на данни: касети, дискети, твърди дискове.
Сулфатите на желязото в смес с меден сулфат се използват за борба с вредителите в селското стопанство

[редактиране] Биологична роля

Желязото играе важна роля в живота практически на всички организми, с изключение на някои бактерии.

В организма на животните желязото влиза в състава на много ферменти и белтъчини (протеини), участвуващи в окислително-възстановителните реакции, например в процеса на дишането, тъй като то влиза в състава на хемоглобина.

В организма на животните и човека желязото постъпва чрез храната (най-богати на него са черният дроб, месото, яйцата, бобови култури, хлябът, грисът, цвеклото).

Спанакът също съдържа желязо, но много по-малко от други зеленчуци като например лещата и зелето. В захарта, яйцата и рибата също има повече желязо от него. Спанакът съдържа обаче вещества, които пречат на пълноценното усвояване на желязото и затова е по-добре да бъде сервиран с месо или риба. Така олигоелементите (около 60 на брой в организма, между които желязо, мед, цинк, селен, никел и др.) ще бъдат правилно усвоени от организма.

Легендата, че спанакът съдържа много желязо, се ражда след печатна грешка. При описване резултатите от направено през 1870 г. немско изследване на съдържанието на желязо в различни храни, десетичната запетая в стойността за спанака била отместена по грешка надясно, като в резултат била публикувана десет пъти по-висока стойност. Грешката била поправена през 1937 г., но чрез пресата и филмите за „Попай Моряка“ (започнали през 1929 г.) в масовото съзнание вече се бил утвърдил митът за богатия на желязо спанак.^[1]

Потребността на човек от желязо на 1 kg тегло е: деца — 0,6 mg, възрастни — 0,1 mg и бременни — 0,3 mg желязо на денонощие. Като правило, желязото, което приемаме с храната, е напълно достатъчно, но в някои специални случаи като (анемия, донорство на кръв) е необходимо да се приемат желязосъдържащи хранителни добавки.

Внимание! Предозирането с желязо вреди на организма! Ето защо на здрави хора не се препоръчва употребяването на препарати, съдържащи желязо!

[редактиране] Физични свойства

Желязото има сребристо-бял цвят. Той е тежък, труднотопим метал с голяма якост. Не се променя при обикновени условия на сух въздух. При по-висока температура се покрива с тънка оксидна корица, която го предпазва. При още по-висока температура изгаря:

3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄

В среда с влажен въздух желязото бързо окидира, като се образува ръжда. Тя представлява хидратирани железни оксиди:

Fe₂O₃.xH₂O

и няма защитен ефект, защото слоят не е плътен, а се рони.

[редактиране] Химични свойства

При висока температура желязото взаимодейства с неметали:

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

_{С метали и въглерод желязото образува сплави. Желязото лесно се разтваря в минерални киселини:}

_{Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑}

Концентрираните азотна киселина (HNO₃) и сярна киселина (H₂SO₄) пасивират повърхността на желязото. То реагира само с концентрирани разтвори на алкални основи при висока температура, като се получава комплексно съединение:

Fe + 4NaOH + 2H₂O → Na₄(Fe(OH)₆) + H₂

Желязото взаимодейства с вода при нагряване:

3Fe + 4HOH → Fe₃O₄ + 4H₂↑ — при температура 500 ^oC

Fe + HOH → FeO + H₂↑ — при температура по — висока от 570 ^oC

Дижелезният тетраоксид (Fe₃O₄) е смесен оксид — FeO.Fe₂O₃

Взаимодейства и с разтвори на някой соли, които са съставени от метал, който се намира след желязото в реда на относителната активност:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

[редактиране] Източници

↑ „Medical myth:Iron in Spinach“. Sound Medicine. Indiana University School of Medicine (14 ноември 2004). Взето на 16/02/2007

Категория: Метали

See also ebooksgratis.com: no banners, no cookies, totally FREE.

Желязо

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Съдържание

[редактиране] История

[редактиране] Произход на наименованието

[редактиране] Местонахождение в природата

[редактиране] Добив

[редактиране] Приложение

[редактиране] Биологична роля

[редактиране] Физични свойства

[редактиране] Химични свойства

[редактиране] Източници

Views

Навигация

Търсене

На други езици