Eisen Fe

Entdeckung

Die frühesten Eisengegenstände wurden aus Meteoriten gefertigt. In ägyptischen Gräbern aus der Zeit vor 3000 v. Chr. fand man Perlen aus gehämmertem Meteoriteneisen, und auch die Klinge eines Dolches aus dem Grab Tutanchamuns ist meteoritischen Ursprungs.

Das Verhütten von Eisen aus Erz ist schwieriger als das von Kupfer, weil es höhere Temperaturen und eine sorgfältige Steuerung von Holzkohle und Luftzufuhr erfordert. Die Technik entwickelte sich allmählich in Anatolien und im Vorderen Orient, und um 1200 v. Chr. verbreitete sich die Eisenverarbeitung weit – in vielen Regionen der Beginn der Eisenzeit. In China wurde Gusseisen bereits um das 5. Jahrhundert v. Chr. hergestellt, weit früher als in Europa.

1709 begann Abraham Darby in England, Eisen mit Koks statt Holzkohle zu verhütten, und trug so zur Industriellen Revolution bei. 1856 patentierte Henry Bessemer ein Verfahren, geschmolzenes Roheisen durch Einblasen von Luft billig in Stahl zu verwandeln, und Stahl wurde bald zum Rückgrat der modernen Industrie.

Herkunft des Namens

Das deutsche Wort Eisen stammt wie das englische iron aus einer gemeinsamen germanischen Wurzel. Das Symbol Fe kommt vom lateinischen ferrum, auf das auch Begriffe wie „ferromagnetisch“ oder „Ferrit“ zurückgehen. Eisen war eines der sieben in der Antike bekannten Metalle, und die Alchemisten ordneten es dem Kriegsgott Mars zu – ein passender Partner für das Metall der Waffen.

Wichtigste Verwendungen

• Stahl: Eisen, legiert mit etwas Kohlenstoff und oft Chrom, Nickel oder Mangan, macht nach Masse etwa 95 Prozent aller erzeugten Metalle aus. Die weltweite Rohstahlproduktion liegt bei rund zwei Milliarden Tonnen pro Jahr.
• Bau und Verkehr: Stahlträger, Betonstahl, Schienen, Schiffe, Autos und Pipelines.
• Gusseisen: Motorblöcke, Rohre und Kochgeschirr.
• Magnete und Elektrotechnik: Weicheisen und Elektrobleche bilden die Kerne von Transformatoren und Motoren.
• Chemie: Eisenkatalysatoren werden im Haber-Bosch-Verfahren zur Ammoniaksynthese eingesetzt, und Eisenoxide sind gängige rote, gelbe und schwarze Pigmente.

Isotope

Eisen hat vier stabile Isotope: Eisen-54, Eisen-56 (etwa 92 Prozent), Eisen-57 und Eisen-58. Eisen-56 besitzt einen der am stärksten gebundenen Kerne aller Isotope; deshalb endet die Kernfusion in massereichen Sternen etwa beim Eisen. Eisen-57 wird in der Mößbauer-Spektroskopie genutzt, um eisenhaltige Minerale zu untersuchen, auch auf dem Mars. Das radioaktive Eisen-60 mit einer Halbwertszeit von etwa 2,6 Millionen Jahren wurde in Tiefseekrusten und antarktischem Schnee gefunden – ein Beleg für nahe Supernovae in der geologisch jüngeren Vergangenheit. Eisen-59 (etwa 45 Tage) dient in der Medizin zur Verfolgung des Eisenstoffwechsels.

Im Alltag

Der Körper eines Erwachsenen enthält etwa 3 bis 4 Gramm Eisen, das meiste davon im Hämoglobin, das in den roten Blutkörperchen Sauerstoff transportiert. Eisenmangel ist weltweit eines der häufigsten Ernährungsprobleme und verursacht Blutarmut und Müdigkeit. Fleisch, Bohnen, Linsen und Blattgemüse sind gute Quellen.

Eisenpräparate können gefährlich werden, wenn Kinder sie versehentlich verschlucken; sie sollten daher sicher aufbewahrt werden. Rost, das rötliche Oxid, das sich an feuchter Luft bildet, verursacht Volkswirtschaften jedes Jahr enorme Kosten.