Железо Fe

Открытие

Первые железные предметы делали из метеоритов. Бусины, выкованные из метеоритного железа, найдены в египетских погребениях, датируемых временем до 3000 года до н. э., а клинок кинжала из гробницы Тутанхамона тоже метеоритного происхождения.

Выплавить железо из руды труднее, чем медь, поскольку для этого нужны более высокие температуры и тщательный контроль угля и воздуха. Технология постепенно развивалась в Анатолии и на Ближнем Востоке, и примерно к 1200 году до н. э. обработка железа широко распространилась, положив начало железному веку во многих регионах. В Китае чугун производили уже примерно в V веке до н. э. — гораздо раньше, чем в Европе.

В 1709 году Абрахам Дарби в Англии начал выплавлять железо на коксе вместо древесного угля, что подпитало промышленную революцию. В 1856 году Генри Бессемер запатентовал способ дёшево превращать расплавленный чугун в сталь, продувая через него воздух, и сталь вскоре стала хребтом современной промышленности.

Происхождение названия

Английское слово iron происходит от древнеанглийского и родственных германских слов. Символ Fe — от латинского ferrum, откуда и такие термины, как «ферро-» и «феррит». Русское «железо» — древнее общеславянское слово, происхождение которого точно не установлено. Железо было одним из семи металлов, известных в древности, и алхимики связывали его с Марсом — богом войны, подходящим покровителем для металла оружия.

Основные применения

• Сталь: железо, сплавленное с небольшим количеством углерода, а часто и с хромом, никелем или марганцем, составляет около 95 процентов всего производимого металла по массе. Мировое производство стали — около двух миллиардов тонн в год.
• Строительство и транспорт: несущие балки, арматура, рельсы, суда, автомобили и трубопроводы.
• Чугун: блоки цилиндров, трубы и посуда.
• Магниты и электрооборудование: магнитомягкое железо и электротехнические стали образуют сердечники трансформаторов и двигателей.
• Химия: железные катализаторы используются в процессе Габера — Боша для получения аммиака, а оксиды железа — распространённые красные, жёлтые и чёрные пигменты.

Изотопы

У железа четыре стабильных изотопа: железо-54, железо-56 (около 92 процентов), железо-57 и железо-58. У железа-56 одно из самых прочно связанных ядер среди всех изотопов — поэтому термоядерный синтез в массивных звёздах останавливается примерно на железе. Железо-57 используется в мёссбауэровской спектроскопии для изучения железосодержащих минералов, в том числе на Марсе. Радиоактивное железо-60 с периодом полураспада около 2,6 миллиона лет обнаружено в глубоководных корках и антарктическом снегу — свидетельство близких вспышек сверхновых в геологически недавнем прошлом. Железо-59 (около 45 дней) используется в медицине для отслеживания обмена железа.

В повседневной жизни

В организме взрослого около 3–4 граммов железа, большая часть которого находится в гемоглобине, переносящем кислород в эритроцитах. Дефицит железа — одна из самых распространённых проблем питания в мире; он вызывает анемию и утомляемость. Хорошие источники — мясо, фасоль, чечевица и листовая зелень.

Препараты железа опасны, если их случайно проглотят дети, поэтому хранить их нужно в надёжном месте. Ржавчина — красноватый оксид, образующийся во влажном воздухе, — ежегодно обходится экономикам в огромные суммы.