Żelazo - Encyklopedia

Pozycjonowanie oraz tworzenie stron www. Informacje na temat programu Google Adsense. Druk cyfrowy na życzenie - książki, recepty, katalogi - tanio! Pomysł na upominek na wesele twojej znajomej! Podkarpacki OTS, zdrowie omówienie chorób - objawy, leczenie

Żelazo

Tekst z tej strony jest kopią wikipedii: pl.wikipedia.org/.
Na licencji GNU Free Documentation License

Ten artykuł dotyczy pierwiastka. Zobacz też: inne znaczenia tego słowa.
Dane ogólneWłasności atomoweWłasności fizycznePozostałe dane

Najbardziej stabilne izotopy*

Tam, gdzie nie jest zaznaczone inaczej,użyte są jednostki SI i warunki normalne.

Mn - Fe - Co
 FeRu    
Nazwa, symbol, l.a.*Żelazo, Fe, 26
Własności metalicznemetal przejściowy
Grupa, okres, blok8 (VIIIB), 4, d
Gęstość, twardość7874 kg/m3, 4
Kolorsrebrzystobiały
Masa atomowa55,845 u
Promień atomowy (obl.)140 (156) pm
Promień kowalencyjny125 pm
Promień van der Waalsabd
Konfiguracja elektronowa[Ar]3d64s2
e- na poziom energetyczny2, 8, 14, 2
Stopień utlenienia2, 3, 4, 6
Własności kwasowe tlenkówamfoteryczne
Struktura krystalicznaregularna przestrzenniecentrowana
Stan skupieniastały
Temperatura topnienia1808 K(1535 °C)
Temperatura wrzenia3023 K(2750°C)
Temperatura Curie1043 K(770°C)
Objętość molowa7,09×10-6 m3/mol
Ciepło parowania349,6 kJ/mol
Ciepło topnienia13,8 kJ/mol
Ciśnienie pary nasyconej7,05 Pa (1808 K)
Prędkość dźwięku4910 m/s (293,15 K)
Elektroujemność1,83 (Pauling)1,64 (Allred)
Ciepło właściwe440 J/(kg*K)
Przewodność właściwa9,93×106 S/m
Przewodność cieplna80,2 W/(m*K)
I Potencjał jonizacyjny762,5 kJ/mol
II Potencjał jonizacyjny1561,9 kJ/mol
III Potencjał jonizacyjny2957 kJ/mol
IV Potencjał jonizacyjny5290 kJ/mol
izotopwyst.o.p.rs.r.e.r.MeVp.r.
54Fe5,8%stabilny izotop z 28 neutronami
55Fe{syn.}2,73 latw.e.0,23155Mn
56Fe91,72%stabilny izotop z 30 neutronami
57Fe2,2%stabilny izotop z 31 neutronami
58Fe0,28%stabilny izotop z 32 neutronami
59Fe{syn.}44,503 dniβ-1,56559Co
60Fe{syn.}1,5×106 latβ-3,97860Co
*Wyjaśnienie skrótów:l.a.=liczba atomowawyst.=występowanie w przyrodzie,o.p.r.=okres połowicznego rozpadu,s.r.=sposób rozpadu,e.r.=energia rozpadu,p.r.=produkt rozpadu,w.e.=wychwyt elektronu
Żelazo

Żelazo (Fe, łac. ferrum) to metal z VIII grupy pobocznej. Posiada 25 izotopów z przedziału mas 45 - 69. Trwałe są izotopy 54, 56, 57 i 58. Najwięcej jest izotopu 56 (92%).

Spis treści
//

[ Występowanie w skorupie ziemskiej

Występuje w skorupie ziemskiej w ilości 0,41% w postaci następujących minerałów:

W wydobyciu rud żelaza w 2003 roku, wynoszącym ogółem ok. 1 mld ton, przodowały: Chiny (240 mln ton), Brazylia (215 mln ton), Australia (ok. 190 mln ton), Rosja (90 mln ton) i Indie (80 mln ton).

W Polsce zasobów żelaza w okolicach Suwałk nie wydobywa się w związku z groźbą zaistnienia katastrofy ekologicznej.

Żelazo znane było już cywilizacjom starożytnym.

Oprócz minerałów, duże znaczenie technologiczne mają karbonylkowe kompleksy żelaza, które otrzymuje się z chlorków żelaza i które są katalizatorami licznych reakcji organicznych. Żółty chlorek żelaza(II) o kwaskowym smaku, jest podawany przy niedokrwistości.

[ Znaczenie biologiczne

Znaczenie biologiczne. Pierwiastek ten należy do ważnych dla zachowania pełni zdrowia składników pokarmowych. Atom żelaza znajduje się w centrach aktywnych wielu ważnych enzymów: hemoglobiny, mioglobiny, katalazy, peroksydazy i cytochromów. Ponieważ zapotrzebowanie na żelazo jest zmienne i zależy od wieku, płci i stanu organizmu, norma dobowego spożycia waha się w dość dużych granicach. U osób dorosłych: od 10 mg/dobę u mężczyzn, do 20 mg u kobiet, z zastrzeżeniem że w okresie ciąży i karmienia powinno to być ok. 30 mg/dobę. Chociaż organizm ma dość dobrze rozwinięte mechanizmy regulacyjne, w niektórych sytuacjach może dojść do schorzenia nazywanego hemochromatozą, związanego z nadmiarem żelaza w organizmie. Duże ilości soli żelaza(II) są toksyczne. Sole żelaza(III-VI) są nieszkodliwe, ponieważ się nie wchłaniają.

Prawidłowe stężenie żelaza w surowicy krwi[1]:

  • wartość średnia
    • mężczyźni 21,8 μmol/L, 120 μg/dL
    • kobiety 18,5 μmol/L, 100 μg/dL
  • wartość skrajna
    • mężczyźni 17,7 - 35,9 μmol/L, 90 - 200 μg/dL
    • kobiety 11,1 - 30,1 μmol/L, 60 - 170 μg/dL

[ Formy występowania

Czyste żelazo jest lśniącym, srebrzystym i miękkim metalem, który ulega łatwo korozji. Od wieków jest stosowane w formie stopów z węglem zwanym żeliwem i stalą oraz stopów z manganem, chromem, molibdenem, wanadem i wieloma innymi (są to tzw. stale stopowe).

Żelazo występuje w dwóch odmianach alotropowych:

  • żelazo α - w zakresie wysokotemperaturowym oznaczana niekiedy α lub α(δ).
  • żelazo γ

Jedynie żelazo α posiada własności ferromagnetyczne.

Przemiana alotropowa żelaza α w żelazo γ zachodzi w temperaturze 723°C przy schładzaniu lub 728°C przy ogrzewaniu.

Przemiana alotropowa żelaza γ w żelazo α(δ) zachodzi w temperaturze 1400°C.

[ Żelazo rodzime

Żelazo rodzime – minerał z gromady pierwiastków rodzimych.

Nazwa pochodzi od Ferrum Noricum – celtyckich plemion produkujących wysokogatunkowe żelazo (teren dzisiejszej Austrii). Minerał bardzo rzadki.

Właściwości

Minerał nieprzezroczysty, kowalny, ciągliwy. Wykazuje silne właściwości magnetyczne. Zazwyczaj zawiera niewielkie domieszki niklu, czasem kobaltu, miedzi, manganu, siarki, węgla. Tworzy skupienia ziarniste, zbite, wyjątkowo tworzy niewielkie kryształy o postaci sześcianu lub ośmiościanu.

Występowanie

W skałach magmowych, najczęściej w bazaltach oraz w meteorytach (najbardziej znany meteoryt żelazny to "Canyon Diablo" z krateru Barringera w Arizonie w USA).

Miejsca występowania: Na wyspie Disco u wybrzeży Grenlandii, Niemcy – Hesja.

Zastosowanie

Ze względu na rzadkość występowania, żelazo rodzime nie ma praktycznego zastosowania. Używa się go głównie jako rdzeni elektromagnesów (pętla histerezy jest węższa im żelazo jest czystsze). Ma bardzo duże znaczenie naukowe i kolekcjonerskie (wartość handlowa przekracza niekiedy wartość takich samych wagowo samorodków srebra).

[ Przypisy
  • "Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej" pod red. prof. dr. hab. med. Władysława Z. Traczyka, prof. dr. hab. med. Andrzeja Trzebskiego; Wyd. III zmienione i uzupełnione.