Железо что это
![Железо что это](https://zarobitok.ru/wp-content/themes/mh-magazine-lite/images/zyhosi.jpg)
Действие флюса в данном случае карбонат кальция заключается в том, что при его нагревании он разлагается до его оксида :. Кроме того, происходит снижение пролиферации, способствуя уменьшению числа эритроцитов. Оно входит в состав ферментов, которые участвуют в жизненно важных метаболических процессах — транспорт кислорода, синтез ДНК, транспорт электронов для производства энергии. Симптомы переизбытка железа Наиболее часто переизбыток железа встречается у людей с наследственным генетическим заболеванием — гемохроматозом.
Важнейшая геохимическая особенность железа — наличие у него нескольких степеней окисления. Железо в нейтральной форме — металлическое — слагает ядро Земли, возможно, присутствует в мантии и очень редко встречается в земной коре. Закисное железо FeO — основная форма нахождения железа в мантии и земной коре.
Окисное железо Fe 2 O 3 характерно для самых верхних, наиболее окисленных, частей земной коры, в частности, осадочных пород. В силу кристаллохимического сходства железо замещает магний и, частично, кальций во многих силикатах. При этом содержание железа в минералах переменного состава обычно увеличивается с уменьшением температуры.
В мантии и земной коре железо сосредоточено главным образом в силикатах, при этом его содержание значительно в основных и ультраосновных породах, и мало — в кислых и средних породах. Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Гётит и гидрогётит чаще всего встречаются в корах выветривания , образуя так называемые «железные шляпы», мощность которых достигает несколько сотен метров.
Также они могут иметь осадочное происхождение, выпадая из коллоидных растворов в озёрах или прибрежных зонах морей. При этом образуются оолитовые , или бобовые, железные руды. В природе также широко распространены сульфиды железа — пирит FeS 2 серный или железный колчедан и пирротин.
Они не являются железной рудой — пирит используют для получения серной кислоты, а пирротин часто содержит никель и кобальт. По запасам железных руд Россия занимает первое место в мире [ источник не указан дней ].
Другие часто встречающиеся минералы железа [28] :. По данным Геологической службы США оценка года , мировые разведанные запасы железной руды составляют около млрд тонн [29]. В было добыто 2, млрд тонн железной руды, общей стоимостью приблизительно млрд долларов США [32]. Цена железной руды составляет ,35 долларов за тонну [33]. Железо — типичный металл , в свободном состоянии — серебристо-белого цвета с сероватым оттенком. Чистый металл пластичен , различные примеси в частности — углерод повышают его твёрдость и хрупкость.
Обладает ярко выраженными магнитными свойствами. Часто выделяют так называемую «триаду железа» — группу трёх металлов железо Fe, кобальт Co, никель Ni , обладающих схожими физическими свойствами , атомными радиусами и значениями электроотрицательности. Для железа характерен полиморфизм , оно имеет четыре кристаллические модификации:.
Для чистого железа при нормальном давлении, с точки зрения металловедения , существуют следующие устойчивые модификации:. Наличие в стали углерода и легирующих элементов существенным образом изменяет температуры фазовых переходов см.
![Железо что это](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/91/Elemental_abundances-RUS.svg/290px-Elemental_abundances-RUS.svg.png)
Явление полиморфизма чрезвычайно важно для металлургии стали. Без этого явления железо как основа стали не получило бы такого широкого применения. Железо относится к умеренно тугоплавким металлам. В ряду стандартных электродных потенциалов железо стоит до водорода и легко реагирует с разбавленными кислотами.
Таким образом, железо относится к металлам средней активности. Химическая активность железа зависит от степени его чистоты, дисперсности , присутствия влаги и кислорода. Они имеют основный характер. В солях Fe II присутствует в виде катиона.
Fe II — слабый восстановитель. Они носят амфотерный характер, хотя и кислотные, и основные свойства у них выражены слабо. Fe OH 3 растворяется только в концентрированных щелочах. Fe 2 O 3 реагирует со щелочами при сплавлении, давая ферриты формальные соли не существующей в свободном виде кислоты HFeO 2 :. Соответствующего оксида и гидроксида в свободном виде не существует, но получены соли — ферраты например, K 2 FeO 4.
Железо VI находится в них в составе аниона. Ферраты являются сильными окислителями.
Во влажном воздухе железо покрывается рыхлым слоем ржавчины , который не препятствует доступу кислорода и влаги к металлу и его разрушению. Взаимодействует с кислотами. При повышенном давлении металлическое железо реагирует с оксидом углерода II CO , причём образуется жидкий, при обычных условиях легко летучий пентакарбонил железа Fe CO 5. Чистое металлическое железо устойчиво в воде и в разбавленных растворах щелочей. Железо не растворяется в холодных концентрированных серной и азотной кислотах из-за пассивации поверхности металла прочной оксидной плёнкой.
Горячая концентрированная серная кислота, являясь более сильным окислителем, взаимодействует с железом. Соли железа II обладают светло-зелёным цветом. При их хранении, особенно во влажном воздухе, они коричневеют за счёт окисления до железа III. Такой же процесс протекает при хранении водных растворов солей железа II :. Для количественного определения железа II в растворе используют фенантролин Phen, образующий с железом II красный комплекс FePhen 3 максимум светопоглощения — нм в широком диапазоне рН 4—9 [40].
Такие соли имеют розовый или фиолетовый цвет. Он способен реагировать только с концентрированными растворами щелочей:. Образующиеся при этом гидроксокомплексы железа III устойчивы только в сильно щелочных растворах. При разбавлении растворов водой они разрушаются, причём в осадок выпадает Fe OH 3. При сплавлении со щелочами и оксидами других металлов Fe 2 O 3 образует разнообразные ферриты :.
Состав смеси а значит, и интенсивность её окраски зависит от различных факторов, поэтому для точного качественного определения железа этот метод неприменим. Эта реакция требует грамотного подбора буферов, так как некоторые анионы в частности, ацетат образуют с железом и сульфосалициловой кислотой смешанные комплексы со своими оптическими характеристиками.
Ферраты — соли не существующей в свободном виде железной кислоты H 2 FeO 4. Это соединения фиолетового цвета, по окислительным свойствам напоминающие перманганаты, а по растворимости — сульфаты. Получают ферраты при действии газообразного хлора или озона на взвесь Fe OH 3 в щёлочи [43] :.
Ферраты — сильные окислители. В кислой среде разлагаются с выделением кислорода [44] :. Окислительные свойства ферратов используют для обеззараживания воды. Имеются сообщения об электрохимическом получении соединений железа VIII [45] [46] [47] , однако независимых работ, подтверждающих эти результаты, нет. Существуют различные способы извлечения железа из руд. Наиболее распространённым является доменный процесс.
В доменной печи углерод в виде кокса , железная руда в виде агломерата или окатышей и флюс например, известняк подаются сверху, а снизу их встречает поток нагнетаемого горячего воздуха. В печи углерод в виде кокса окисляется до монооксида углерода. Данный оксид образуется при горении в недостатке кислорода :. В свою очередь, монооксид углерода восстанавливает железо из руды.
Чтобы данная реакция шла быстрее, нагретый угарный газ пропускают через оксид железа III :. Флюс добавляется для избавления от нежелательных примесей в первую очередь от силикатов ; например, кварц в добываемой руде.
Типичный флюс содержит известняк карбонат кальция и доломит карбонат магния. Для устранения других примесей используют другие флюсы. Действие флюса в данном случае карбонат кальция заключается в том, что при его нагревании он разлагается до его оксида :. Оксид кальция соединяется с диоксидом кремния, образуя шлак — метасиликат кальция :.
Шлак, в отличие от диоксида кремния , плавится в печи. Более лёгкий, чем железо, шлак плавает на поверхности — это свойство позволяет разделять шлак от металла. Шлак затем может использоваться при строительстве и сельском хозяйстве.
![Железо что это](https://moy-doktor.org/upload/iblock/373/373502495cfd0b58a7a4db8d9a0fbe58.jpg)
Расплав железа, полученный в доменной печи , содержит довольно много углерода чугун. Кроме таких случаев, когда чугун используется непосредственно, он требует дальнейшей переработки. Излишки углерода и другие примеси сера , фосфор удаляют из чугуна окислением в мартеновских печах или в конвертерах. Электрические печи используются и для выплавки легированных сталей. Кроме доменного процесса, распространён процесс прямого получения железа.
В этом случае предварительно измельчённую руду смешивают с особой глиной, формируя окатыши. Окатыши обжигают, и обрабатывают в шахтной печи горячими продуктами конверсии метана , которые содержат водород. Водород легко восстанавливает железо:.
Железо получается в твёрдом виде, и в дальнейшем переплавляется в электрических печах. Химически чистое железо получается электролизом растворов его солей. В живых организмах железо является важным микроэлементом , катализирующим процессы обмена кислородом дыхания.
Основным внутриклеточным депо железа является глобулярный белковый комплекс — ферритин. Недостаток железа проявляется как болезнь организма: хлороз у растений и анемия у животных. Обычно железо входит в ферменты в виде комплекса, называемого гемом.
В частности, этот комплекс присутствует в гемоглобине — важнейшем белке, обеспечивающем транспорт кислорода с кровью ко всем органам человека и животных. Именно он окрашивает кровь в красный цвет. Комплексы железа, отличные от гема, встречаются, например, в ферменте метан-моноксигеназе, окисляющем метан в метанол , в важном ферменте рибонуклеотид-редуктазе, который участвует в синтезе ДНК.
Неорганические соединения железа встречаются в некоторых бактериях , иногда используется ими для связывания азота воздуха. Источниками железа при биосинтезе железосодержащих белков служат железо, поступающее из пищи, и железо, освобождающееся при постоянном распаде эритроцитов в гепатоцитах клетках печени и клетках селезёнки [50].
Суточная потребность человека в железе, по российским данным, следующая [51] : дети — от 4 до 18 мг, взрослые мужчины — 10 мг, взрослые женщины — 18 мг, беременные женщины во второй половине беременности — 33 мг.
![Железо что это](https://fsd.multiurok.ru/html/2019/11/26/s_5ddd8ac97beb5/img1.jpg)
У женщин детородного возраста потребность в железе выше ввиду регулярной кровопотери во время менструаций [52] [53]. В организм животных и человека железо поступает с пищей. Наиболее богаты им печень и мясо , в меньшей степени яйца , бобовые чечевица , фасоль , семена тыквы и кунжута , цельнозерновые крупы крупа гречневая , а также некоторые виды зелени — тимьян , петрушка , полевой салат [55].
Долгое время список железосодержащих продуктов возглавлял шпинат , ошибочно внесённый из-за опечатки в результатах анализа был потерян ноль после запятой.
Железо в питании подразделяют на гемовое , или гемное из мяса и других животных источников и негемовое из растительной пищи. В гемсодержащих белках железо находится в составе гема. В негемовых железосодержащих белках железо непосредственно связывается с белком. К таким белкам относят трансферрин , ферритин , окислительные ферменты рибонуклеотидредуктазу и ксантиноксидазу , железофлавопротеины NADH-дегидрогеназа и сукцинатдегидрогеназа [50].
Описанные белки, содержащие негемовое железо, относятся к классу ферредоксинов , наиболее изученные из которых содержатся в хлоропластах зелёных растений и окисляются при переносе электрона в процессе фотосинтеза, а также бактериальные ферредоксины например анаэробной бактерии Clostridium pasteurianum , участвующие в аэробном или анаэробном переносе электрона.
Человеческий ферредоксин-1 участвует в гидроксилировании и расщеплении стероидных гормонов и холестерина в системе микросомальных эндоплазматического ретикулума гепатоцитов ферментов цитохрома Р , а также в синтезе гормонов щитовидной железы. Заметно улучшают усвоение железа потребляемые вместе с пищей аскорбиновая кислота или мясной белок [60]. Препятствуют усвоению железа яйца , кальций , но главным образом антипитательные вещества — фитиновая кислота , оксалаты , танины и кофеин [61].
В то же время данные из Китая указывают на то, что даже очень высокое потребление чая в целом не сказывается на содержании железа в крови [63]. При сбалансированной диете железа, поступающего с пищей, как правило, вполне достаточно.
В организме легко восстанавливается равновесие между поступлением и выведением железа, и временный дефицит его легко восполняется за счёт имеющихся запасов. И, тем не менее, дефицит железа — обычное явление в развивающихся странах с ограниченной доступностью мясных продуктов.
Это самое распространённое на Земле нарушение питания , которому подвержены до 2 млрд человек во всём мире [64]. В некоторых специальных случаях анемия , а также при донорстве крови необходимо применять железосодержащие препараты и пищевые добавки гематоген , ферроплекс. Потребность в железе значительно возрастает при анемии, вызванной, например, такими паразитарными инвазиями , как малярия и анкилостомоз , которые очень широко распространены в тропических странах.
Вегетарианцам советуют принимать примерно в 1,8 раза больше железа, чем не вегетарианцам [65]. В западных странах продукты, ориентированные на веганов, часто обогащают железом, хотя усваиваемость солей железа железосодержащих препаратов зачастую проблематична и польза от приёма таких добавок здоровыми людьми не доказана [66]. Известно, что организм вегетарианцев приспосабливается к диете и более эффективно удерживает имеющиеся запасы железа [67].
По результатам ряда исследований, за время приготовления в железной и чугунной посуде содержание железа в пище возрастает в от 1,2 до 21 раза [68] [69] [70]. При этом содержание железа сильнее возрастает в соусах или еде, приготовленной в соусе например, чили. В то время, как некоторые исследователи считают, что кормление грудью приводит к дефициту железа, есть множество исследований, показывающих, что это не так, и дети, которых кормят грудью, усваивают железо намного лучше.
Избыточное железо может попадать в организм городского жителя вместе с ржавой водой из-под крана по чугунным трубам.
![Железо что это](https://consu-med.ru/upload/iblock/618/618b7765691fb39e8fe0b77eaae2feb7.jpg)
Также использование железной и чугунной посуды в приготовлении пищи повышает содержание в ней железа [68]. Избыточное накопление железа в организме оказывает токсическое действие.
Передозировка железа стимулирует выработку свободных радикалов , угнетает антиоксидантную систему организма и, вероятно, способствует развитию атеросклероза [71] , поэтому употреблять препараты железа здоровым людям не рекомендуется.
Материал из Википедии — свободной энциклопедии. У этого термина существуют и другие значения, см. Железо значения. Периодическая система элементов 26 Fe. Основная статья: Изотопы железа. Текст содержит много маловажных , неэнциклопедичных или устаревших подробностей.
Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей. Основная статья: История железа. Основная статья: Дефицит железа. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Архивировано 5 февраля года. Вам знакомы утренняя головная боль, повышенная утомляемость, плаксивость, снижение умственной работоспособности и внимания, частые ОРВИ. Это наиболее яркие симптомы нехватки железа в организме, даже если гемоглобин в крови в пределах нормы. Состояние, при котором нарушается усвоение железа и снижается гемоглобина, называется железодефицитная анемия ЖДА.
Наиболее распространенные причины: - кровопотери — патологические маточные, желудочно-кишечные, легочные и другие кровотечения; - повышенный расход железа — беременность, лактация, рост, половое созревание, хронические заболевания, воспалительные процессы; - нарушение всасывания железа; - несбалансированное питание.
В первую очередь, дефицит железа сказывается на иммунной системе, повышается риск вирусных инфекций. Страдают сердечно-сосудистая и центральная нервная системы, происходят изменения миокарда. Нехватка железа сложняеет течение беременности, негативно влияет на развитие плода и роды.
Невозможно вылечить анемию только питанием без применения препаратов железа. Последовательность лечения состоит из 2 этапов: 1. Купирование анемии — прием железосодержащий препаратов не менее 1 месяца. Нормализация уровня гемоглобина не означает окончание лечения. Курс длится не менее 3 — 4 месяцев. Ферротерапию необходимо сочетать с диетой, богатой витаминами и белком.
Приложение 36,6. Двойные бонусы в приложении.