Залізо

Відео: Тестуємо мінімальне залізо для Battlefield 1

Залізо - хімічна речовина, яка складається з заліза - хімічного елемента з атомним номером 26, що позначається в хімічних формулах символом Fe.
Атомна маса заліза 55,847. Це сріблясто-сірий, пластичний і ковкий метал, який легко окислюється утворюючи оксиди заліза. Залізо електропровідний метал. Його твердість по Брінеллю не перевищує 100 HB- модуль Юнга 190-210 10 3 МПА- модуль зсуву 8,4 х10 3 МПА- короткочасна міцність на розрив 170-210 МПа, межа плинності - 100 МПА- ударна в`язкість 300 МПА- середня питома теплоємність (273-1273 К) 640,57 Дж / кг middot- К щільність 7,84. На повітрі окислюється, покриваючись іржею FeO middot- nH 2 O. Серед інших породоутворюючих елементів має максимальну атомну масу.
За поширеністю в природі ферум посідає друге місце серед металів (після алюмінію). На нього припадає 5,10% маси земної кори. За змістом в земній корі ферум займає 4-е місце. Зустрічається він виключно у вигляді різних сполук. Вільне залізо знаходять лише в метеоритах.
Ферум - поширений елемент метеоритної речовини: в кам`яних метеоритах міститься 25, а в залізних 90,85 мас% Fe. Космічна поширеність заліза близька до його змісту в фотосфері Сонця - 627 г / т. Середньопланетна частка заліза в речовині Землі велика - 38,8%. Найбідніша на феррум поверхню Землі.
Найважливішими природними сполуками заліза, що мають промислове значення, є магнітний залізняк Fe 3 O 4, червоний залізняк Fe 2 O 3, бурий залізняк Fe 2 O 3 middot- nH 2 O і пірит FeS 2. Оксиди заліза служать металами, з яких видобувають залізо, а пірит - сировиною для сульфатно-кислотного виробництва.
Поширеність заліза в гірських породах (% по масі): ультраосновних - 9,85- основні - 8,56- середні - 5,85- кислі - 2,70- лужні - 3,60- осадові - 3,33. Відомо більше 300 мінералів, що містять ферум: оксиди, сульфіди, силікати, фосфати, карбонати та ін.
Найважливіші мінерали заліза: гематит Fe 2 O 3 (70% Fe), магнетит Fe 3 O 4 (72,4% Fe), гетит FeOOH (62,9% Fe), лепідокрокіт FeO (OH) (62,9% Fe) , лимонит - суміш гидроокислов Fe з SiO 2 і ін. речовинами (40-62% Fe), сидерит FeCO 3 (48,2% Fe), ільменіт FeTiO 3 (36,8% Fe), шамозит (34-42% FeO ), вивианит (43,0% FeO), боронити (34,6% Fe 2 O 3), ярозит (47,9% Fe 2 O 3) і ін.
Багаті родовища магнітного залізняку зосереджені на Уралі в районі м Магнітогорська і в Курській області (так звана Курська магнітна аномалія). Родовища червоного залізняку є в Україні в районі м Кривий Ріг. Родовища бурого залізняку зосереджені на Керченському півострові. Крім того, потужні родовища залізних руд виявлені і в інших місцях - на Кольському півострові, в Сибіру і на Далекому Сході.
Залізо - блискучий сріблясто-білий важкий метал. Щільність його 7,86 т / м 3, температура плавлення 1538 ° C. Залізо досить пластичне. Воно легко кується, штампується, витягується в дріт і прокочується в тонкі листи, легко намагнічується і розмагнічується. Вище температури Кюрі (770 ° C) втрачає феромагнітні властивості. До температури 912 ° C існує в аллотропние модифікації -заліза з об`емноцентрірованая кубічної кристалічною решіткою, через високу температуру - -заліза з гранецентрированной кубічної гратами, вище 1 394 ° C знову змінює тип решітки на об`емноцентрірованая кубічну.
Шматки чистого заліза (99,97% +), очищені методом електролізу. Ферум належить до восьмої групи періодичної системи елементів Менделєєва. Його атоми на зовнішній електронній оболонці мають по два електрона, а на передостанній - 14 електронів. Атоми заліза можуть легко втрачати два електрона і перетворюватися в двовалентні катіони Fe 2 +. Вони можуть втрачати і три електрона (один з передостанньої оболонки) і перетворюватися в тривалентні катіони Fe 3 +. Таким чином, залізо утворює два ряди сполук. З`єднання тривалентного заліза стійкі.
У сухому повітрі при звичайній температурі залізо досить стійке, але у вологому швидко іржавіє, покриваючись товстим шаром іржі. Іржа є сумішшю оксидів і гідроксидів заліза. Найбільшу частину іржі складає сесквіоксід заліза Fe 2 O 3 і трігідроксід заліза Fe (OH) 3. Крім того, до її складу входить монооксид заліза FeO, дігідроксід заліза Fe (OH) 2 та інші сполуки. Процес ржавіння заліза можна зобразити таким приблизними рівняннями:
Іржа досить тендітна і пориста. Тому вона не може ізолювати метал від атмосфери, чому процес іржавіння відбувається безперервно. При високій температурі залізо легко з`єднується з киснем, - утворюючи окалину Fe 3 O 4 (FeO middot- Fe 2 O 3). В атмосфері кисню розжарена залізна дріт горить яскравим полум`ям, утворюючи теж окалину Fe 3 O 4. При нагріванні залізо може легко реагувати з хлором, сіркою та іншими неметалами:
В електрохімічному ряді напруг залізо стоїть лівіше водню, тому воно легко реагує з розведеними соляної і сірчаної кислоти:
З розведеною нітратною кислотою залізо теж легко реагує:
Але з концентрованою нітратної і концентрованої сірчаної кислотами без нагрівання залізо не реагує. Воно стає «пасивним», припадаючи тонкої плівкою оксиду, яка не розчиняється у кислотах і ізолює метал від впливу кислоти. Завдяки цьому концентровану нітратну і концентрованої сірчаної кислоти можна зберігати і транспортувати в залізній тарі.
Залізо може відновлювати менш активні метали з розчинів їх солей, наприклад: Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu
Залізовуглецеві сплави чавун і сталь - основа конструкцій матеріалів, що застосовуються у всіх галузях промисловості. Стали містять до 2,14% вуглецю, чавун - понад 2,14%. Залізо також використовується в різних сплавах з іншими металами. Виробництво заліза та його сплавів становить окрему галузь промисловості - чорну металургію.
Ферум життєво важливий елемент для всіх організмів. У клітинах ферум зазвичай зберігається в центрі метал-протеїнів, оскільки вільний ферум неспецифічно зв`язується з численними хімічними речовинами клітини і може каталізувати утворення токсичних вільних радикалів. Нестача заліза в організмі може призводити до анемії.
У тварин, рослинах і грибах ферум часто входить до складу гемномго комплексу. Гем - важлива складова частина цитохромними білків, що грають роль посередініків в окисно-відновних реакціях, і білків, які переносять кисень - гемоглобіну, міоглобіну і леггемоглобін. Неорганічний феррум також може впливати на окислювально-відновні реакції в залізо-сірчистих кластерах багатьох ензимів, як, наприклад, нітрогенази.
До негемніх протеїнів належать ензими монооксигенази метану, які окислюють метан до метанолу, рибонуклеотид редуктаза, яка відновлює рибозу до деоксірібози, гемерітріни, що відповідають за транспортування і фіксацію кисню в морських хребетних і пурпурна кислотна фосфатаза, що каталізує гідроліз ефірів фосфору.
У ссавців розподіл заліза в організмі жорстко регулюється, оскільки ферум потенційно токсичний. Розподіл заліза регулюється ще й тому, що його вимагають чимало бактерій, тому обмеження доступу бактерій до цього елементу допомагає запобігти інфекції або обмежити її. Очевидно це причина відносно малої кількості заліза в молоці ссавців. Основу системи регулювання вмісту заліза становить білок трансферин, що зв`язує залізо і транспортує його до кров`яних клітин.

Відео: ШТАНГА МОЖЕ ВБИТИ! Залізо ламає атлетів

Презентуємо досить дешеві залізні двері. Їх якість відповідає найсуворішим умовам. Власне тому залізні двері дешево обходиться, але служить дивно тривало.