Где в природе встречается железо: Ой! Страница не найдена :(

alexxlab | 08.04.1980 | 0 | Разное

Содержание

Железо. Нахождение в природе – Справочник химика 21

Нахождение в природе и получение железа, кобальта и никеля [c.136]

Нахождение в природе. Железо является одним из очень распространенных элементов. Содержание его в земной коре достигает 5,1 вес. %. [c.347]

Нахождение в природе и получение в свободном виде. Железо — один из наиболее распространенных металлов. Его содержание в земной коре 4—5 масс.%. В природе встречается в виде минера- [c.375]

Нахождение в природе. В земной коре содержится 0,0016% свинца. Основным минералом свинца является галенит (свинцовый блеск) РЬ5,. которому сопутствуют сульфиды меди, железа, серебра, цинка. Сульфидное сырье перерабатывается комплексно. Источником промышленного добывания свинца является свинцово-цинковые полиметаллические-руды. [c.113]

При оценке роли компонентов среды в процессе растворения металла необходимо принимать во внимание, что его поверхность обычно энергетически неоднородна, т.е. адсорбция даже одной и той же частицы на одних участках поверхности может быть стимулирующей, а на других — ингибирующей. То же относится и к частицам разной природы при их совместном нахождении в растворе. Существенно при этом, что прочность связи адсорбированной частицы с металлом, а, следовательно, и производимый ею эффект, зависит от потенциала. Это, в частности, может приводить к отклонению кривой Е — lgг, характеризующей электрохимическое поведение металла, от обычной прямолинейной зависимости, что наблюдается, например, при растворении железа в солянокислых растворах. Стимулирующая адсорбция — процесс очень быстрый по сравнению с адсорбцией ингибирующей.

[c.97]

Нахождение в природе и получение. Железо — один из самых распространенных элементов. В свободном виде оно встречается только в метеоритах совместно с никелем. Соединения его содержатся почти во всех горных породах и почве.

[c.174]

Нахождение в природе. Железо встречается в виде магнитного железняка Ре,О, гематита Ре Оз , бурого железняка 2Ре,0, ЗН,0 железного шпата (сидерита) РеСО, железного колчедана (пирита) РеЗ . [c.122]

Однако для изучения природы систем водород — металл термодинамические и кинетические характеристики оказываются недостаточными. Это, очевидно, связано с особым состоянием водорода в металлах. Здесь нет необходимости останавливаться на возможности образования экзотермических и эндотермических растворов водорода в разных металлах. Более тонкие эффекты, заключающиеся в видимом многообразии форм нахождения водорода в одном и том же металле (удаление водорода из металла по частям при комнатной температуре, при нагреве в вакууме и при плавлении в вакууме), электроперенос водорода как к аноду, так и к катоду в сплавах железа [1] ставят нас перед необходимостью изыскания, наряду с тривиальным определением термодинамических и кинетических характеристик систем водород — металл, новых методов исследования этих систем. Естественным этапом в изыскании таких методов является исследование влияния внешнего воздействия на систему, и в качестве способа внешнего воздействия, очевидно, можно избрать наложение электрического поля.

[c.49]

Железо (Ferrum). Нахождение в природе. Железо—самый распространенный после алюминия металл на земном шаре о но [c.670]

Природные ресурсы.. Железо — четвертый (после О, Si, AI) по раснростэанениости в земной коре элемент (4,65%). Иногда встречается в природе в свободном состоянии. Это главным обра-вом, железо метеоритного происхождения. Железные метеориты содержат в среднем 90% Fe. 8.5% Ni 0,5 /о Со. На 20 каменных метеоритов приходится в срёднем один железный. Масса метеоритов иногда бывает значительной (сотни и более килограмм). Нахождение железных метеоритов, являющихся осколками небесных тел, дает основания предполагать, что центральная часть земного шара также состоит из железа. Иногда встречается самородное Железо земного происхождения, вынесенное из недр земли расплавленной магмой.

[c.554]

Железо (Ferrum). Нахождение в природе. Железо — самый распространенный после алюминия металл на земном шаре оно составляет 4% (масс.) земной коры. Встречается железо в виде различных соединений [c.522]

Нахождение в природе. В нашей стране наиболее распространенной хромовой рудой является хромистый железняк, или хромит железа, Ре(Сг02)2- В природе встречаются также оксид хрома (III) СггОз и некоторые другие соединения хрома. [c.111]

Нахождение в природе и получение в свободном виде. Марганец относится к довольно распространенным элементам и его содержание в земной коре определяется в 8 10 % (мае.). Он активен и встречается только в виде соединений пиролюзит МпОд, браунит МпзОд, гаусманит МП3О4, марганцовый шпат (родохрозит) МпСОз, родонит Мп810з, марганцевый блеск Мп8. Марганец часто сопутствует железу в его природных соединениях.

[c.351]

Нахождение в природе и получение в свободном виде. Железо — один из наиболее распространенных металлов. Его содержание в земной коре 4—5% (мае.). В природе встречается в виде минералов — руд магнетит, или магнитный железняк Есз04 гематит, или красный железняк ЕсаОз гетит, или бурый железняк ЕсзОз-НгО сидерит, или шпатовый железняк РеСОз пирит, или железный колчедан РеЗз, входяш,ий также в сернистые руды других металлов. В СССР имеются крупные месторождения железных руд — Керчь, Урал, Кривой Рог, Курская магнитная аномалия и др. [c.362]

Нахождение е природе. В земной коре содержится 0,0015% 2и в основном в виде сульфида 2п8—цинковой обманки, или сфалерита. В этом минерале цинковых руд цинку всегда сопутствует значительное количество железа, изоморфно его замещающего, а таклдоли процента кадмия и в меньших количествах германий, индий, таллий, галлий. В разнообразных минералах, в железных и нолиметал-

[c.96]

Нахождение в природе. Титан относится к числу элементов, широко распространенных в природе. Содержание его в зе.мной коре составляет 0,61%, что соответствует девятому месту после кислорода, кремния, алюминия, железа, кальция, натрия, калия, магния. Титанг обнаружен в метеоритах, в образцах лунных пород, доставленных на землю космическими кораблями. В природе существует много минералов с высоким содержанием этого элемента. Отнесение титана к числу редких металлов связано с трудностями, которые возникали при его получении из руд. [c.118]

Нахождение в природе. Щавелевая кислота весьма распространена в растительном царстве в виде кислых солей кальция и калия. Она была также найдена в форме включений в бурых углях в виде щавелевокислых солей двухвалентного железа 1И кальция. В Мсче ж 1.вогных всегда имеются небольшие количества щавелевокислото кальция..

[c.416]

Железо (Ferrum). Нахождение в природе. Железо —самый распространенный после алюминия металл на земном шаре оно составляет 47о (масс.) земной коры. Встречается железо в виде различых соединений оксидов, сульфидов, силикатов, В свободном состоянии железо находят только в метеоритах. [c.650]

Нахождение в природе. Иод встречается в чилийской селитре в виде NaJO, в золе многих морских растений — в виде NaJ в виде органического соединения в щитовидной железе млекопитающих и, наконец, в некоторых минеральных водах. [c.249]

Прежде всего следует отметить две главные ошибки Ньюлендса во-первых, он считал, что все элементы, суш,ествующие в природе, химикам известны, значит для вновь открываемых элементов места в его таблице не было во-вторых, он считал, что известные в то время атомные веса определены правильно, чего в действительности не было. Для того чтобы разместить все известные в то время элементы в таблице октав , Ньюленд-су пришлось в некоторых случаях на одно место, под одним номером помещать по 2 элемента с совершенно различными химическими свойствами, например, 01 и Мо [заметим, что элемент 01 (дидим) в действительности не существует] или Ва и V. Помимо этого, Ньюлендсу приходилось без всякого на то основания переставлять элементы с места на место, нарушая принцип нарастания атомного веса это ему потребовалось для того, чтобы соблюсти правило нахождения родственных элементов в одном горизонтальном ряду. Например, цинк (№ 25) пришлось поставить на место ванадия (№ 24) цирконий (№ 32) — яа место церия и лантана (№ 33) уран (№ 40) поменять местами с оловом (№ 39) теллур (№ 43) —с иодом (№ 42). Но даже, несмотря на такую произвольную шерестановку, в одних рядах оказались элементы, ничего- общего друг с другом е имеющие. Так, железо стоит между серой и селеном марганец — между фосфором и мышьяком и т. д.

[c.273]

Нахождение в природе и получение в свободном виде. Железо — один из наиболее распространенных металлов. Его содержание в земной коре 4—5 вес. %. В природе встречается в виде минералов — руд магнетит, или магнитный железняк РвзО- , гематит, или красный железняк РегОз, гетит, или бурый железняк РедОз-НгО сидерит, или шпатовый железняк РеСОз, пирит, или железный колчедан РеЗг, входящий также в сернистые руды других металлов. [c.362]

Отношение его соединений к соединениям предшествующих металлов. Нахождение в природе. Обработка руд в чугун (258). Домна. Чугун (264). Переделка в железо и сталь. Их свойства (269). Чистое железо и его свойства. Соединения окиси и закиси железа. Же.тезный купорос. Переход от закиси в окись и обратно (279). [c.57]

Уже внешний вид соли, органолептические ее испытания, а также сведения о пройденных ею в качестве минерального сырья этапах обработки вводят нас в курс дела. ГОСТ устанавливает четыре сорта пищевой соли. Чисто белым обязан быть сорт Экстра , для остальных допустима широкая гамма слабых окрасок серая, розоватая, желтоватая и зеленовато-синяя. Техническая соль, используемая в промышленности, бывает подчас откровенно цветной. В основном окраска обусловлена присутствующими примесями. Глинистые или органические включения придают соли серую окраску, окисное железо — желтую. Виновником. голубизны (реже — синей или фиолетовой окраски) является диспергированный внутри отдельных кристаллов коллоидный металлический натрий. По-видимому, он возникает непосредственно в кристаллической структуре хлорида натрия при воз-, действии на ионы натрия р-излучения естественного фона. Существует и другой взгляд на природу голубой окраски, связывающий ее с образованием окрашенных Р-центров (РагЬепгеп1-гит) вследствие локализации электронов в дефектных местах кристаллам В этом же видят причину нахождения черных блестящих кубиков среди кристаллов хлорида натрия, пронизывающих сильвинит почернение поваренной соли объясняют действием излучений примесного радиоактивного изотопа рубидия-87.

[c.15]

Железо в природе – Справочник химика 21

Домашняя подготовка. Распространение железа в природе. Важнейшие руды железа. Строение атома железа. Валентность железа в соединениях. Положение железа в ряду напряжений и его отношение к различным окислителям. Окислы и гидроокиси железа. Соли двухвалентного и трехвалентного железа. Их окислительно-восстановительные свойства. Комплексные соединения железа. Основные реакции доменного процесса. Чугун и сталь. Применение железа и его соединений. [c.229]
Соединения железа в природе. Руды железа. [c.148]

СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА В ПРИРОДЕ. РУДЫ ЖЕЛЕЗА. [c.152]

Распространение железа в природе. Важнейшие руды железа. Роль железа в живых организмах. [c.182]

Какова распространенность железа в природе В виде каких соединений железо встречается в природе [c.255]

Элементы семейства железа в природе. Получение и применение. Железо—один из наиболее распространенных элементов в природе содержание его в земной коре составляет 5 вес.%. Кобальта и никеля в земной коре намного меньше (Со — 2,3-10″ вес.%, Ni —8- 10-3 вес.%). [c.393]

Переходные элементы, их важнейшие представители, Общая характеристика (строение атома, физические и общие химические свойства). Железо, электронная формула, степени окисления. Железо в природе, Фи- [c.8]

Именно поэтому, например, пирит, являющийся одним из распространенных минералов железа в природе, используют для производства серной кислоты, но не ис- пользуют для производства чугуна. [c.346]

Окись железа в природе встречается в виде минерала гематита или красного железняка. Кристаллизуясь в гексагональной системе, окись железа образует как ясно-, так и скрытокристаллические разновидности. [c.474]

Элементы семейства железа в природе. Получение и применение. Железо — один из наиболее распространенных элементов в природе содержание его [c.448]

Элементы семейства железа в природе. Полу [c.480]

Железо в природе. Железо относится к наиболее распространенным на земле элементам. Встречается оно почти всегда в виде соединений, входящих в состав различных горных пород и минералов. [c.263]

Гидрат окиси железа в природе встречается в виде бурой железной руды (бурые железняки). Бурые железняки широко распространены в природе—их скопления отличаются необыкновенным разнообразием внешних форм. К разновидностям бурого желез- [c.467]

Сплавы никкеля характеризуются свойствами, делающими их драгоценными для практики из них особенно замечателен сплав никкеля с железом. В природе такой сплав встречается в метеорной железе. Палласовская масса метеорного железа, хранящаяся в Петербургской Академии и выпавшая в Сибири в прошлом столетии, весит около 50 пудов, содержит на 88% железа около 10% никкеля, с небольшою подмесью других (металлов. Прибавка небольшого количества N1 к железу и стали увеличивает сопротивление разрыву и упругость, а потому для многих практических целей, напр., для брони военных кораблей, стали применять никкелевую сталь, содержащую до З /о (но не более 10%) N1. Особый теоретический и [c.275]

Большой интерес представляют ферментные системы так называемых железобактерий, которые способны окислять соединения двухвалентного железа. Проблема эта очень сложна. Относительно части этих микроорганизмов доказано, что отложение железа у них является процессом побочным они используют лишь органическую часть железоорганического комплекса, а остающийся металл накапливают вокруг своего тела. Окислы железа, возможно, используются микробами для создания панцирей подобно тому, как жгутиковые и диатомеи образуют кремниевые панцири. Не вызывает сомнения отложение железа вокруг колоний при местном (микрозональном) изменении pH существование организмов, окисляющих железо, возможно либо при кислых pH, но высоких ЕН, либо при нейтральной реакции среды и низких Ек. Так или иначе, но железобактерии, безусловно, влияют на круговорот железа в природе. [c.123]

Железо в природе. Чугун. Сталь. (308) 129, Доменный процесс (309). Переработка чугуна в сталь (311). 131. Свойства железа (313). 132. Коб, никель (316). I 133. Платиновые металлы (318). 134. Свойства н приМ элементов нулевой группы (319). [c.392]

Соединения двухвалентного железа. Оксид железа (И) FeO в природе встречается в виде составной части магнитного железняка FeO FejOg. Кроме того, двухвалентное железо в природе находится в виде кремниевых (оливин, роговая обманка), углекислых, фосфорнокислых и других солей. Лабораторным путем FeO получают при восстановлении накаленного оксида железа (III) водородом или окисью углерода. [c.353]

Цианобактериям мы обязаны появлением молекулярного кислорода в атмосфере Земли. Однако вначале весь выделяемый ими Оз поглощался земной корой, в которой происходили интенсивные процессы окисления. По имеющимся геологическим данным, содержание кислорода в атмосфере достигло 1 % от его содержания в современной атмосфере только в среднем протерозое, и к этому времени можно отнести возникновение первых аэробных прокариот. В пользу этого свидетельствуют обнаруженные в отложениях, возраст которых около 2 млрд лет, звездчатые образования, свойственные облигатно аэробной свободноживущей бактерии Metal ogenium. Этот организм откладывает на поверхности клеток окислы железа. В природе встречается при разных концентрациях О2, но всегда в аэробных условиях, так что может служить индикатором молекулярного кислорода. [c.204]

Железо по своему содержанию в земной коре следует сейчас же за алюминием — самым распространенным металлом. Оно находится практически во всех горных породах, особенно в тех, которые содержат амфиболы, пироксены, слюды и оливин. Железо является составной частью сотен различных минералов. Исключая пириты, марказиты и редко встречающиеся металлическое самородное железо и его сплавы, железо в природе находится в двухвалентном и трехвалентном состояниях. Это справедливо и в отношении магнитной окиси железа Рвз04, которая образует vnpn растворении в услови гх, исключающих окисление, определенные количества соединений железа (II) и (III). Большое значение методов определения железа не требует доказательств. [c.434]

Условия кристаллизации железных кордиеритов исследованы экспериментально Дитлером и Кёлером . Эти фазы непосредственно из расплавов не образуются наблюдались только фазы с сравнительно низким содержанием закиси железа. В природе, по-видимому, они кристаллизовались также при низких температурах. Вместо железного кордиерита из расплавов часто выделялась смесь силлиманита (вероятно, муллита) и шпинели герцинита). Кит специально изучал сечение магнезиальный кордиерит — железный кордиерит 2Ре0.2Аи0у [c.516]

Гидрат окиси железа в природе встречается в виде бурой железной руды (бурые железняки). Бурые железняки широко распространены в природе. Их скопления отличаются необыкновенным разнообразием внешних форм. К разновидностям бурого железняка, различающимся по внешним формам, относятся бурая стеклянная голова, оолитовый бурый железняк и озерные, болотные, луговые, бобовые, дерновые руды. Минералы группы бурого железняка являются скрытнокристаллическими или коллоидными. Соотношение между количествами РегОз и НгО в бурых железняках колеблется в широких пределах. В настоящее время установлены следующие разновидности бурого железняка, различающиеся соотношением РегОз и НгО [c.368]

Железо в природе. Чугун. Сталь. Из элементов VIII группы самым распространенным в природе является железо на его долю приходится 4,2% от массы земной коры. [c.308]

Вопросы и задачи. 1. Рассказать о железе а) место в периодическоп системе, б) заряд ядра атома и послойное распределение электронов, в) атомная масса, г) проявляемая валентность. 2. Что известно о распространении железа в природе и о его биологическом значении 3. Как получают чистое железо 4. Какие у железа свойства а) физические, б) химические 5. Какие соединения железа называют а) закисными, б) окисными Привести примеры. 6. Что такое а) чугун, б) сталь, в) ковкое железо 7. Рассказать подробно о доменном производстве а) устройство и работа домны, б) химизм доменной плавки, в) чугуны белый и серый, г) шлак. 8. В чем состоит различие чугуна и стали 9. Рассказать о производстве стали по способу а) Бессемера, [c.230]

Свободное (самородное) железо в природе встречается редко, главным образом в метеоритах. Основная масса железа входит в состав разных минералов. Наиболее распространены и представляют собой ценные железные руды кислородные соединения железа железный блеск, или красный железняк гематит) Ре Оз, магнитный железняк магнетит) Рез04 (или РеО -Ре Оз) бурый железняк (болотная руда), или лимонит РваО 2Ре(0Н)э (или 2РеаОз -ЗНаО) и др. [c.442]

Алюминий относится к наиболее распространенным элементам земной коры, в которой на его долю приходится 7, 45%, почти вдвое больше, чем железа. В природе алюминий встречается в форме соединений, чаще всего окисных. Наиболее распространенными являются алюмосиликаты — полевой шпат КгО-АЬОз бЗЮг, каолинит АЬОз-гЗЮг-ЗНгО и др. В свободном состоянии алюминий в природе не встречается. [c.193]

Для получения чугуна или сырого железа (которое является сплавом железо — углерод с сопутствующилп элементами серой, фосфором, кремнием, марганцем) используют гематит, магнетит, лимонит, сидерит и не применяют минералы, содержащие серу (пирит РеЗг или марказит РеЗа), мышьяк (лёллингит РеАзг или миспикель РеАзЗ) и фосфор (вивианит Рез(Р04)2 вНгО). Мнералы с содержанием серы больше 0,3—0,4 вес.% не пригодны для доменных процессов. Известно, что пирит, который является самым распространенным минералом железа в природе, используют для производства серной кислоты. [c.485]

Железо в природе. По распространенности в земной коре (4,65%) железо занимает четвертое место, уступая лишь кислороду, кремнию и алюминию. В горных породах и почвах его считают макроэлементом. По своей значимости для растений и животных оно занимает промежуточное положение между макро- и микроэлементами. Поведение железа в окружающей среде определяется его способностью легко изменять степень окисления и образовывать химические связи с кислородом, серой и углеродом. Увеличение окислительно-восстановительного потенциала и pH почв приводит к осаждению железа. Наоборот, в кислых почвах и в присутствии восстановителей соединения железа растворяются. В почвах железо присутствует главным образом в виде оксидов (гематит, магнетит) и гидроксидов (гётит). В затопляемых содержащих серу почвах в восстановительных условиях образуется пирит FeSg. С органическим веществом почвы железо образует хелаты. Доля растворимых неорганических соединений железа аквакомплексов, [Fe(h30)5(0H]2+, [Fe(h30)4(0H)2]+ составляет незначительную часть общего содержания железа в почвах. Важную роль в миграции железа и обеспечении им корневой системы растений играет образование комплексных соединений с органическими веществами почвы. Большую роль в окислении и восстановлении железа в почвах играют микроорганизмы. Их деятельность сказывается на растворимости, а сле/1,овательно, и на доступности соединений железа для растений. Многие виды бактерий участвуют в образовании некоторых минералов железа. Увеличению подвижности железа способствуют антропогенные факторы кислотные дожди, внесение подкисляющих почву удобрений и избыток органических удобрений. В кислых почвах с низким содержанием кислорода возрастает концентрация соединений Fe +, которые могут быть токсичными для растений. [c.554]

Эти металлы относятся к подгруппе железа. В природе встречаются в г иде соединепий с серой и с серой и мышьяком NiS, oS NiAsS и СоАзЗз- [c.274]

Железо в природе является одним из самых распространенных элементов, его содержание в земной коре составляет 5,10 вес. % и из металлов оно уступает в этом отношении только алюминию. В земной коре Ж. в свободном состоянии изредка встречается в виде т. наз. самородного железа (феррит). Различают самородное Ж. метеорное — космич. происхождения (см. Метеориты) и теллурическое — земного происхождения. Образование теллурич. Ж. связано с процессами застывания основных и ультра-основных магм — при наличии в магме углерода Ж. восстановляется из окислов и сульфидов. В отличие от [c.20]

Характеристика железа. Распространенность железа в природе | Химия. Шпаргалка, шпора, формула, закон, ГДЗ, опыты, тесты, сообщение, реферат, кратко, конспект, книга

Поскольку железо (химический элемент) образует простое вещество-металл — железо, его относят к металлическим. Охарактеризуем его, используя периодическую систему химических элементов.

Химический символ железа — Fe.

Относительная атомная масса железа — 56. Ar(Fe) = 56

Железо — металлический элемент VIIIb группы периодической системы, его максимальная валентность должна быть равна VIII. Однако в соединениях железо чаще всего проявляет значения валентности II и III, хотя известны также соединения железа (VI).

Железо встречается в природе преимущественно в составе руд. Важнейшие из них — магнетит (магнитный железняк) Fe₃O₄, гематит (красный железняк) Fe₂O₃, лимонит (бурый железняк) Fe₂O₃ • nH₂O, пирит (железный колчедан) FeS₂, сидерит (шпатовый железняк) FeCO₃, гетит FeO(OH).

Самородное железо — большая редкость и по стоимости сравнимо с самородками золота.

Железные образования величиной до 30 см и весом до 5 кг найдены в базальтовых породах поблизости Касселя (Германия). На о. Диско (вблизи Гренландии) была обнаружена 25-тонная глыба железа.

Железо — компонент многих метеоритов. Считают, что железо — главная составляющая ядра земного шара. Земля имеет слоистое строение. Она состоит из твердых силикатных оболочек: коры и мантии и имеет металлическое ядро. Внешняя часть ядра жидкая, а внутренняя — твердая.

Среди разных объектов, исследуемых физиками, особый интерес представляют металлы, в частности железо, из которого состоит ядро Земли. Ученые исследуют жидкое железо при давлении, сравнимом с давлением в центре Земли. Для этого они используют специальные алмазные камеры размером в несколько микрон. Микроскопический объем сжатого вещества изучали с помощью лазерных лучей. В ходе экспериментов удалось определить такие малоизученные свойства сжатых жидких металлов, как вязкость и диффузию. До сих пор считали, что вязкость жидкостей при сжатии практически не изменяется. Работа доказала, что с ростом давления вязкость жидкого железа увеличивается в миллиарды раз.

Это значит, что, вполне вероятно, внутреннее ядро Земли находится не в кристаллическом, а в аморфном состоянии и похоже на загустевший мед.

Естественный пигмент охра — желтое или красное соединение железа с кислородом. Охру широко использовали для раскрашивания в пещерном искусстве, керамическом производстве, для украшения тела.

Выяснено, что красный цвет Марса обусловлен соединениями железа (III).

Естественные воды также содержат соединения железа. В артезианские скважины они попадают при просачивании атмосферных осадков через железосодержащие породы. Вода, которая содержит железоорганические соединения, имеет характерную окраску и болотный запах.

Соединениями железа питаются колонии бактерий и грибов, которые можно увидеть на внутренних поверхностях трубопроводов с нехлорируемой водой. Отмирая, эти поселения превращаются в слизь с ржавчиной. Важную роль такие бактерии играют в образовании залежей некоторых железных руд, в частности лимонита.

Железо — жизненно важный элемент. В крови человека массовая доля гемоглобина — красного пигмента эритроцитов крови — составляет 14,5 % (477 мг/л).

Суточная потребность в железе для человека — 10—15 мг. Железо принимает участие в процессе переноса кислорода от легких к тканям организма.

У животных и человека из-за нехватки железа возникает малокровие — снижение уровня гемоглобина, эритроцитов в крови ит. п. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Богаты соединениями железа телятина, печень, язык, желток яйца. Достаточно много железа содержат гречиха, фасоль, горох, сливовый сок, курага, изюм, орехи, тыквенные и подсолнечные семечки. Петрушка, укроп, черный хлеб, отруби — также источник железа.

Медицинские препараты железа следует употреблять только по назначению врача.

При недостатке железа в почве у растений нарушается обмен веществ. Это резко замедляет их рост, снижает урожайность, а иногда приводит к гибели.

В глубинах Индийского океана живет необычная улитка. Ее подошва имеет чешую, с помощью которой она передвигается по дну. Такая чешуя уникальна в царстве животных, потому что содержит сульфид железа (II).

На этой странице материал по темам:

Опыты по химии разрушение железа
Железо встречается в природе преимущественно в составе
Характеристика железа физика

Вопросы по этому материалу:

Опиши распространенность железа в природе.

Железо. Нахождение в природе. Свойства железа

Тема урока: Железо. Нахождение в природе. Свойства железа

Цели урока:

Образовательные: сформировать понятие о железе как химическом элементе и простом веществе. представление о физических и химических свойствах железа в зависимости от проявляемой им степени окисления и природы окислителя;

Развивающие: развивать теоретическое мышление учащихся и их умения прогнозировать свойства вещества, опираясь на знания о его строении;развивать способности проводить анализ, сравнивать и обобщать.

Воспитательные: воспитывать коммуникативные навыки, формировать научное мировоззрение, интерес к предмету, поддерживать устойчивую мотивацию к изучению химии на основании положительного эмоционального восприятия предмета и использования ИКТ – технологии.

Задачи урока:

актуализировать знания учащихся по теме: “Строение атома”;
организовать коллективную работу учащихся от постановки учебной задачи до конечного результата;
рассмотреть свойства железа;
организовать самостоятельную исследовательскую работу в парах по изучению качественных реакций на соединения железа.

Планируемые результаты обучения.

– учащиеся должны знать положение химического элемента железа в ПСХЭ, уметь характеризовать свойства атома на основании положения в ПСХЭ, особенности строения атома железа;
– уметь объяснять химические реакции, протекающие между простым веществом железом и простыми и сложными веществами;
– уметь записывать ОВР, указывать окислитель и восстановитель, процессы окисления и восстановления;
– знать общие физические свойства, области применения и биологическую роль железа.

Тип урока: изучение нового материала.

Методы организации и осуществления учебно-познавательной деятельности: словесный, наглядный, метод самостоятельной исследовательской работы (работа в парах).

Оборудование: проектор, компьютер, электронная презентация, видеофрагменты, лабораторное оборудование и реактивы

Ход урока:

I. Оргмомент

II .Мотивация

Прочитайте отрывок и скажите, о каком металле в нём говорится?

Впишите пропущенные слова (работа на индивидуальных карточках)

……………..в переводе с шумерского языка – это металл, “капнувший с неба, небесный”. Первое ………. с которым столкнулось человечество, было ……………… .из метеоритов. Впервые доказал, что “………….. камни падают с неба”, в 1775 г. русский ученый П.С. Палас, который привез в Петербург глыбу самородного …………… метеорита весом 600 кг. Самым крупным ………….. метеоритом является найденный в 1920 г. в Юго-Западной Африке метеорит “Гоба” весом около 60 т. Вспомним гробницу Тутанхамона: золото, золото. Великолепная работа восхищает, блеск слепит глаза. Но вот что пишет К.Керрам в книге “Боги, гробницы, ученые” о маленьком ……………. амулете Тутанхамона: “Амулет относится к числу наиболее ранних изделий Египта, и в гробнице, наполненной чуть ли не до отказа золотом, именно эта скромная находка имела наибольшую с точки зрения истории культуры ценность”. Всего несколько ………….. изделий было найдено в гробнице фараона, среди них …………… амулет бога Гора, небольшой кинжальчик с …………… клинком и золотой рукояткой, маленькая …………… скамеечка “Урс”.

Учитель: Железо было известно еще в доисторические времена, но широкое применение получило гораздо позже, т.к. в чистом виде его в природе встречается очень редко, а получение его из руды стало возможным гораздо позже. Железо один из важнейших металлов в настоящее время. Одновременно это и оружие войны и средства мирного производства. Поэтому, сегодня речь пойдет о железе.

III. Изучение нового материала

1.Самостоятельная работа с учебником, дополнения учителя

Характеристика по плану:

1.Положение железа в ПСХЭ (период, ряд, группа, подгруппа, порядковый номер)

2.Атомное строение (число электронов, протонов , нейтронов, относительная атомная масса)

3.Электронные слои, распределение электронов по слоям, электронная конфигурация,возможные валентности и степени окисления

4.Распространенность железа в природе, его роль

5.Физические свойства

1-3. Положение железа в периодической таблице химических элементов и строение его атома

Железо – это d- элемент VIII группы; порядковый номер – 26; атомная масса Ar(Fe) = 56; состав атома: 26-протонов; 30 – нейтронов; 26 – электронов.Схема строения атома: Электронная формула: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s², Металл средней активности, восстановитель:Fe⁰-2e^–→Fe⁺², окисляется восстановитель, Fe⁰-3e^–→Fe⁺³, окисляется восстановитель. Основные степени окисления: +2, +3

4. Распространённость железа

Железо – один из самых распространенных элементов в природе. В земной коре его массовая доля составляет 5,1%, по этому показателю оно уступает только кислороду, кремнию и алюминию. Много железа находится и в небесных телах, что установлено по данным спектрального анализа. В образцах лунного грунта, которые доставила автоматическая станция “Луна”, обнаружено железо в неокисленном состоянии.Железные руды довольно широко распространены на Земле. Названия гор на Урале говорят сами за себя: Высокая, Магнитная, Железная. Агрохимики в почвах находят соединения железа.Железо входит в состав большинства горных пород. Для получения железа используют железные руды с содержанием железа 30-70% и более.

Основными железными рудами являются: магнетит (магнитный железняк) – Fe₃O₄ содержит 72% железа, месторождения встречаются на Южном Урале, Курской магнитной аномалии. Гематит (железный блеск, кровавик)– Fe₂O₃ содержит до 65% железа, такие месторождения встречаются в Криворожском районе. Лимонит (бурый железняк) – Fe₂O_3*nH₂O содержит до 60% железа, месторождения встречаются в Крыму:Пирит (серный колчедан, железный колчедан, кошачье золото) – FeS₂ содержит примерно 47% железа, месторождения встречаются на Урале.

Роль железа в жизни человека и растений

Биохимики открыли важную роль железа в жизни растений, животных и человека. Входя в состав чрезвычайно сложно построенного органического соединения, называемого гемоглобином, железо обусловливает красную окраску этого вещества, от которого в свою очередь, зависит цвет крови человека и животных. В организме взрослого человека содержится 3 г чистого железа, 75% которого входит в состав гемоглобина. Основная роль гемоглобина – перенос кислорода из легких к тканям, а в обратном направлении – CO₂. Железо необходимо и растениям. Оно входит в состав цитоплазмы, участвует в процессе фотосинтеза. Растения, выращенные на субстрате, не содержащем железа, имеют белые листья. Маленькая добавка железа к субстрату – и они приобретают зеленый цвет. Больше того, стоит белый лист смазать раствором соли, содержащей железо, и вскоре смазанное место зеленеет. Так от одной и той же причины – наличия железа в соках и тканях – весело зеленеют листья растений и ярко румянятся щеки человека.

5. Физические свойства железа.

Железо – это серебристо-белый металл с температурой плавления 1539^оС. Очень пластичный, поэтому легко обрабатывается, куется, прокатывается, штампуется. Железо обладает способностью намагничиваться и размагничиваться, поэтому применяется в качестве сердечников электромагнитов в различных электрических машинах и аппаратах. Ему можно придать большую прочность и твердость методами термического и механического воздействия, например, с помощью закалки и прокатки.Различают химически чистое и технически чистое железо. Технически чистое железо, по сути, представляет собой низкоуглеродистую сталь, оно содержит 0,02 -0,04% углерода, а кислорода, серы, азота и фосфора – еще меньше. Химически чистое железо содержит менее 0,01% примесей. Химически чистое железо – серебристо-серый, блестящий, по внешнему виду очень похожий на платину металл. Химически чистое железо устойчиво к коррозии и хорошо сопротивляется действию кислот. Однако ничтожные доли примесей лишают его этих драгоценный свойств.

Получение железа –рассказ учителя с демонстрацией видео опыта

Восстановлением из оксидов углём или оксидом углерода (II), а также водородом:

1)FeO + C = Fe + CO 2) Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂ 3)Fe₂O₃ + 3H₂ = 2Fe + 3H₂O

Видео Опыт “Получение железа алюминотермией”

Химические свойства железа-беседа,составление учащимися уравнений химических реакций,просмотр видеоопытов

Как элемент побочной подгруппы железо может проявлять несколько степеней окисления. Мы рассмотрим только соединения, в которых железо проявляет степени окисления +2 и +3. Таким образом, можно говорить, что у железа имеется два ряда соединений, в которых оно двух- и трехвалентно.

1) На воздухе железо легко окисляется в присутствии влаги (ржавление):

4Fe + 3O₂ + 6H₂ O = 4Fe(OH)₃

2) Накалённая железная проволока горит в кислороде, образуя окалину – оксид железа (II,III) – вещество чёрного цвета:

3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄

C кислородом во влажном воздухе образуется Fe₂O₃*nH₂O

Опыт “Взаимодействие железа с кислородом”

3) При высокой температуре (700–900°C) железо реагирует с парами воды:

3Fe + 4H₂O ^t˚C→ Fe₃O₄ + 4H₂

4) Железо реагирует с неметаллами при нагревании:

2Fe + 3Br₂ ^t˚C→ 2FeBr₃

Fe + S ^t˚C→ FeS

5) Железо легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах при обычных условиях:

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂

Fe + H₂SO₄(разб.) = FeSO₄ + H₂

6) В концентрированных кислотах – окислителях железо растворяется только при нагревании

2Fe + 6H₂SO₄(конц.) ^t˚C→ Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

Fe + 6HNO₃(конц.) ^t˚C→ Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

На холоде концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют железо!

Опыт “Взаимодействие железа с концентрированными кислотами”

7) Железо вытесняет металлы, стоящие правее его в ряду напряжений из растворов их солей.

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

8) Качественные реакции на Железо (II),Железо (III)–практическая работа в парах, обсуждение результатов

У вас в пробирках две соли железа, прилейте к ним небольшое количество гидроксида натрия. ( NaOH)

Отметьте цвет полученных веществ.

Исследуемое вещество

Цвет раствора до реакции

Реактив

Цвет раствора после реакции

IV.Закрепление материала

Задания для закрепления –работа уч-ся у доски

№1. Составьте уравнения реакций получения железа из его оксидов Fe₂O₃ и Fe₃O₄ , используя в качестве восстановителя:
а) водород;
б) алюминий;
в) оксид углерода (II).
Для каждой реакции составьте электронный баланс.

V.Подведение итогов,рефлексия

Д/З §48(Г.Е.Рудзитис,Ф.Г.Фельдман),задание №2 и

1. Осуществите превращения по схеме:
Fe₂O₃ -> Fe –^{+h3O, t}-> X –^{+CO, t}-> Y –^+HCl-> Z
Назовите продукты X, Y, Z?

Уральские ученые нашли способ получения железа с помощью отходов — Российская газета

После двух лет совместных исследований ученые физического факультета ЧелГУ и их коллеги из Центрального южного университета Китая заявили о разработке технологии получения железа с добавлением древесных отходов. Научный проект профинансировал Российский фонд фундаментальных исследований.

Речь идет о революционном методе выплавки сталей и чугуна, который можно опробовать в промышленных масштабах на одном из крупных предприятий, заинтересованном в улучшении экологической ситуации на производстве. Научный коллектив ЧелГУ под руководством доцента кафедры радиофизики и электроники Антона Анзулевича и группа профессоров из города Чанша, возглавляемая Пэн Чживэем, разработали метод снижения себестоимости выплавки металла, который позволяет при этом повысить качество конечного продукта и сократить выбросы.

“В природе железо редко встречается в чистом виде, например, оно входит в состав железоникелевых метеоритов, – пояснил руководитель проекта Антон Анзулевич. – Мы исследовали способ получения чистого железа из руды, которую для этого надо смешать с восстановителем и нагреть. При микроволновом нагреве излучение практически не проникает в такую смесь, поэтому ее также необходимо “разбавить”. В нашей работе для этих целей был использован материал на основе древесных отходов, термически обработанных без кислорода – биочар. Его применение в большей степени экологично и безопасно в сравнении с каменным углем.

Из железной руды и биочара исследователи изготавливали специальные гранулы и, подвергая их обработке микроволновым излучением, получали чистое железо. После моделирования нагрева и воздействия электромагнитных волн на гранулы стало ясно, что для достижения эффекта они должны быть с неоднородным распределением компонентов. Для оптимального протекания химических реакций необходимо реализовать равномерный нагрев от центра к краям – в ядре должно быть больше железной руды, а на поверхности – больше биочара.

В итоге была рассчитана технология восстановления железа из руды с добавлением древесных отходов (лигнина. – Ред.), которая позволяет добиться более эффективного и чистого протекания процесса восстановления.

Лигнин может частично или полностью заменить уголь и кокс, используемые металлургами

“Благодаря высокому содержанию углерода и небольшого количества примесей, а также хорошей реакционной способности, лигнин может частично или полностью заменить уголь и кокс, используемые сегодня металлургами, – рассказывает Анзулевич. – Наше исследование предлагает новый метод производства качественных металлизированных пеллет для выплавки стали после самовосстановления под воздействием СВЧ железорудных композиционных гранул с лигнином”.

Китайские ученые в основном проводили экспериментальные исследования. В ЧелГУ сосредоточена сильная теоретическая база, поэтому здесь занимались расчетами, а также рентгеновским и структурным анализом образцов гранул.

Железо

Желе́зо — элемент побочной подгруппы восьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов с атомным номером 26. Обозначается символом Fe (лат. Ferrum). Один из самых распространённых в земной коре металлов (второе место после алюминия). Простое вещество железо (CAS-номер: 7439-89-6) — ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе. На самом деле железом обычно называют его сплавы с малым содержанием примесей (до 0,8 %), которые сохраняют мягкость и пластичность чистого металла. Но на практике чаще применяются сплавы железа с углеродом: сталь (до 2,14 вес. % углерода) и чугун (более 2,14 вес. % углерода), а также нержавеющая (легированная) сталь с добавками легирующих металлов (хром, марганец, никель и др.). Совокупность специфических свойств железа и его сплавов делают его «металлом № 1» по важности для человека. В природе железо редко встречается в чистом виде, чаще всего оно встречается в составе железо-никелевых метеоритов. Распространённость железа в земной коре — 4,65 % (4-е место после O, Si, Al). Считается также, что железо составляет бо́льшую часть земного ядра.

Происхождение названия

Имеется несколько версий происхождения славянского слова «железо» (белор. жалеза, укр. залізо, ст.-слав. желѣзо, болг. желязо, сербохорв. жељезо, польск. żelazo, чеш. železo, словен. železo). Одна из этимологий связывает праслав. *želězo с греческим словом χαλκός, что означало железо и медь, согласно другой версии *želězo родственно словам *žely «черепаха» и *glazъ «скала», с общей семой «камень». Третья версия предполагает древнее заимствование из неизвестного языка. Романские языки (итал. ferro, фр. fer, исп. hierro, порт. ferro, рум. fier) продолжают лат. ferrum . Латинское ferrum ( Германские языки заимствовали название железа (готск. eisarn,англ. iron, нем. Eisen, нидерл. ijzer,дат. jern, швед. järn) из кельтских. Пракельтское слово *isarno- (> др.-ирл. iarn, др.-брет. hoiarn), вероятно, восходит к пра-и.е. *h2esh3r-no- «кровавый» с семантическим развитием «кровавый» > «красный» > «железо». Согласно другой гипотезе данное слово восходит к пра-и.е. *(H)ish3ro- «сильный, святой, обладающий сверхъестественной силой». Древнегреческое слово σίδηρος, возможно, было заимствовано из того же источника, что и славянское, германское и балтийское слова для серебра. Название природного карбоната железа (сидерита) происходит от лат. sidereus — звёздный; действительно, первое железо, попавшее в руки людям, было метеоритного происхождения. Возможно, это совпадение не случайно. В частности древнегреческое слово сидерос (σίδηρος) для железа и латинское sidus, означающее «звезда», вероятно, имеют общее происхождение.

Получение

В промышленности железо получают из железной руды, в основном из гематита (Fe₂O₃) и магнетита (FeO·Fe₂O₃). Существуют различные способы извлечения железа из руд. Наиболее распространённым является доменный процесс. Первый этап производства — восстановление железа углеродом в доменной печи при температуре 2000 °C. 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. 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, при этом не происходит загрязнения железа такими примесями как сера и фосфор, которые являются обычными примесями в каменном угле. Железо получается в твёрдом виде, и в дальнейшем переплавляется в электрических печах. Химически чистое железо получается электролизом растворов его солей.

Источник: Википедия

Другие заметки по химии

Железо. Химия железа и его соединений

Положение железа в периодической системе химических элементов
Электронное строение железа
Физические свойства
Нахождение в природе
Способы получения
Качественные реакции
Химические свойства
1. Взаимодействие с простыми веществами
1.1. Взаимодействие с галогенами
1.2. Взаимодействие с серой
1.3. Взаимодействие с фосфором
1.4. Взаимодействие с азотом
1.5. Взаимодействие с углеродом
1.6. Горение
2. Взаимодействие со сложными веществами
2.1. Взаимодействие с водой
2.2. Взаимодействие с минеральными кислотами
2.3. Взаимодействие с серной кислотой
2.4. Взаимодействие с азотной кислотой
2.5. Взаимодействие с сильными окислителями
2.6. Взаимодействие с оксидами и солями

Оксид железа (II)
Способы получения
Химические свойства
1. Взаимодействие с кислотными оксидами
2. Взаимодействие с кислотами
3. Взаимодействие с водой
4. Взаимодействие с окислителями
5. Взаимодействие с кислотами
6. Взаимодействие с восстановителями

Оксид железа (III)
Способы получения
Химические свойства
1. Взаимодействие с кислотными оксидами и кислотами
2. Взаимодействие с щелочами и основными оксидами
3. Взаимодействие с водой
4. Взаимодействие с окислителями
5. Окислительные свойства оксида железа (III)

6. Взаимодействие с солями более летучих кислот

Оксид железа (II, III)
Способы получения
Химические свойства
1. Взаимодействие с кислотными оксидами и кислотами
2. Взаимодействие с сильными кислотами-окислителями
3. Взаимодействие с водой
4. Взаимодействие с окислителями
5. Окислительные свойства оксида железа (II, III)

Гидроксид железа (II)
Способы получения
Химические свойства
1. Взаимодействие с кислотами
2. Взаимодействие с кислотными оксидами
3. Восстановительные свойства
4. Разложение при нагревании

Гидроксид железа (III)
Способы получения
Химические свойства
1. Взаимодействие с кислотами
2. Взаимодействие с кислотными оксидами
3. Взаимодействие с щелочами
4. Разложение при нагревании

Соли железа

Железо

Положение в периодической системе химических элементов

Элемент железо расположен в побочной подгруппе VIII группы (или в 8 группе в современной форме ПСХЭ) и в четвертом периоде периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.

Электронное строение атома железа

Электронная конфигурация железа в основном состоянии:

+26Fe 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶

Железо проявляет ярко выраженные магнитные свойства.

Физические свойства

Железо – металл серебристо-белого цвета, с высокой химической активностью и высокой ковкостью. Обладает высокой тепло- и электропроводностью.

(изображение с портала vchemraznica.ru)

Температура плавления 1538^оС, температура кипения 2861^оС.

Нахождение в природе

Железо довольно распространено в земной коре (порядка 4% массы земной коры). По распространенности на Земле железо занимает 4-ое место среди всех элементов и 2-ое место среди металлов. Содержание в земной коре — около 8%.

В природе железо в основном встречается в виде соединений:

Красный железняк Fe₂O₃ (гематит).

(изображение с портала karatto.ru)

Магнитный железняк Fe₃O₄ или FeO·Fe₂O₃ (магнетит).

(изображение с портала emchi-med.ru)

В природе также широко распространены сульфиды железа, например, пирит FeS₂.

(изображение с портала livemaster.ru)

Встречаются и другие минералы, содержащие железо.

Способы получения

Железо в промышленности получают из железной руды, гематита Fe₂O₃ или магнетита (Fe₃O₄или FeO·Fe₂O₃).

1. Один из основных способов производства железа – доменный процесс. Доменный процесс основан на восстановлении железа из оксида углеродом в доменной печи.

В печь загружают руду, кокс и флюсы.

Шихта – смесь исходных материалов, а в некоторых случаях и топлива в определённой пропорции, которую обрабатывают в печи.

Каменноугольный кокс – это твёрдый пористый продукт серого цвета, получаемый путем коксования каменного угля при температурах 950—1100 °С без доступа воздуха. Содержит 96—98 % углерода.

Флюсы – это неорганические вещества, которые добавляют к руде при выплавке металлов, чтобы снизить температуру плавления и легче отделить металл от пустой породы.

Шлак – расплав (а после затвердевания – стекловидная масса), покрывающий поверхность жидкого металла. Шлак состоит из всплывших продуктов пустой породы с флюсами и предохраняет металл от вредного воздействия газовой среды печи, удаляет примеси.

В печи кокс окисляется до оксида углерода (II):

2C + O₂ → 2CO

Затем нагретый угарный газ восстанавливает оксид железа (III):

3CO + Fe₂O₃ → 3CO₂ + 2Fe

Процесс получения железа – многоэтапный и зависит от температуры.

Наверху, где температура обычно находится в диапазоне между 200 °C и 700 °C, протекает следующая реакция:

3Fe₂O₃+ CO → 2Fe₃O₄+ CO₂

Ниже в печи, при температурах приблизительно 850 °C, протекает восстановление смешанного оксида железа (II, III) до оксида железа (II):

Fe₃O₄+ CO → 3FeO + CO₂

Встречные потоки газов разогревают шихту, и происходит разложение известняка:

CaCO₃→ CaO + CO₂

Оксид железа (II) опускается в область с более высоких температур (до 1200^oC), где протекает следующая реакция:

FeO + CO → Fe + CO₂

Углекислый газ поднимается вверх и реагирует с коксом, образуя угарный газ:

CO₂+ C → 2CO

(изображение с портала 900igr.net)

2. Также железо получают прямым восстановлением из оксида водородом:

Fe₂O₃+ 3H₂ → 2Fe+ 3H₂O

При этом получается более чистое железо, т.к. получаемое железо не загрязнено серой и фосфором, которые являются примесями в каменном угле.

3. Еще один способ получения железа в промышленности – электролиз растворов солей железа.

Качественные реакции

Качественные реакции на ионы железа +2.

– взаимодействие солей железа (II) с щелочами. При этом образуется серо-зеленый студенистый осадок гидроксида железа (II).

Например, хлорид железа (II) реагирует с гидроксидом натрия:

2NaOH + FeCl₂ → Fe(OH)₂ + 2NaCl

Видеоопыт взаимодействия раствора сульфата железа (II) с раствором гидроксида натрия (качественная реакция на ионы железа (II)) можно посмотреть здесь.

Гидроксид железа (II) на воздухе буреет, так как окисляется до гидроксида железа (III):

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃

– ионы железа +2 окрашивают раствор в светлый желто-зеленый цвет.

– взаимодействие с красной кровяной солью K₃[Fe(CN)₆] – также качественная реакция на ионы железа +2. При этом образуется синий осадок «турнбулева синь».

Видеоопыт взаимодействия раствора хлорида железа (II) с раствором гексацианоферрата (III) калия (качественная реакция на ионы железа (II)) можно посмотреть здесь.

Качественные реакции на ионы железа +3

– взаимодействие солей железа (III) с щелочами. При этом образуется бурый осадок гидроксида железа (III).

Например, хлорид железа (III) реагирует с гидроксидом натрия:

3NaOH + FeCl₃ → Fe(OH)₃ + 3NaCl

Видеоопыт взаимодействия раствора хлорида железа (III) с раствором гидроксида натрия (качественная реакция на ионы железа (III)) можно посмотреть здесь.

– ионы железа +3 окрашивают раствор в светлый желто-оранжевый цвет.

– взаимодействие с желтой кровяной солью K₄[Fe(CN)₆] ионы железа +3. При этом образуется синий осадок «берлинская лазурь».

Видеоопыт взаимодействия раствора хлорида железа (III) с раствором гексацианоферрата (II) калия (качественная реакция на ионы железа (III)) можно посмотреть здесь.

В последнее время получены данные, которые свидетельствуют, что молекулы берлинской лазури идентичны по строению молекулам турнбулевой сини. Состав молекул обоих этих веществ можно выразить формулой Fe₄[Fe₂(CN)₆]₃.

– при взаимодействии солей железа (III) с роданидами раствор окрашивается в кроваво-красный цвет.

Например, хлорид железа (III) взаимодействует с роданидом натрия:

FeCl₃ + 3NaCNS → Fe(CNS)₃ + 3NaCl

Видеоопыт взаимодействия раствора хлорида железа (III) с раствором роданида калия (качественная реакция на ионы железа (III)) можно посмотреть здесь.

Химические свойства

1. При обычных условиях железо малоактивно, но при нагревании, в особенности в мелкораздробленном состоянии, оно становится активным и реагирует почти со всеми неметаллами.

1.1. Железо реагирует с галогенами с образованием галогенидов. При этом активные неметаллы (фтор, хлор и бром) окисляют железо до степени окисления +3:

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

Менее активный йод окисляет железо до степени окисления +2:

Fe + I₂ → FeI₂

1.2. Железо реагирует с серой с образованием сульфида железа (II):

Fe + S → FeS

1.3. Железо реагирует с фосфором. При этом образуется бинарное соединения – фосфид железа:

Fe + P → FeP

1.4. С азотом железо реагирует в специфических условиях с образованием нитрида дижелеза:

4Fe + N₂→ 2Fe₂N

1.5. Железо реагирует с углеродом и кремнием с образованием карбида и силицида:

3Fe + C → Fe₃C

1.6. При взаимодействии с кислородом железо образует окалину – двойной оксид железа (II, III):

3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄

При пропускании кислорода через расплавленное железо возможно образование оксида железа (II):

2Fe + O₂ → 2FeO

2. Железо взаимодействует со сложными веществами.

2.1. При обычных условиях железо с водой практически не реагирует. Раскаленное железо может вступать в реакцию при температуре 700-900^оС с водяным паром:

3Fe⁰ + 4H₂⁺O → Fe⁺³₃O₄ + 4H₂⁰

В воде в присутствии кислорода или во влажном воздухе железо медленно окисляется (корродирует):

4Fe + 3O₂ + 6H₂O → 4Fe(OH)₃

2.2. Железо взаимодействуют с минеральными кислотами (с соляной, фосфорной и разбавленной серной кислотой). При этом образуются соль железа со степенью окисления +2 и водород.

Например, железо бурно реагирует с соляной кислотой:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂↑

2.3. При обычных условиях железо не реагирует с концентрированной серной кислотой из-за пассивации – образования плотной оксидной пленки. При нагревании реакция идет, образуются оксид серы (IV), сульфат железа (III) и вода:

2Fe + 6H₂SO₄₍_конц_.) → Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂ + 6H₂O

2.4. Железо не реагирует при обычных условиях с концентрированной азотной кислотой также из-за пассивации. При нагревании реакция идет с образованием нитрата железа (III), оксида азота (IV) и воды:

Fe + 6HNO₃_(конц.) → Fe(NO₃)₃ + 3NO₂↑ + 3H₂O

С разбавленной азотной кислотой железо реагирует с образованием оксида азота (II):

Fe + 4HNO₃₍_разб_._гор_.) → Fe(NO₃)₃ + NO + 2H₂O

При взаимодействии железа с очень разбавленной азотной кислотой образуется нитрат аммония:

8Fe + 30HNO₃₍_оч_._разб_.) → 8Fe(NO₃)₃ + 3NH₄NO₃ + 9H₂O

2.5. Железо может реагировать с щелочными растворами или расплавами сильных окислителей. При этом железо окисляет до степени окисления +6, образуя соль (феррат).

Например, при взаимодействии железа с расплавом нитрата калия в присутствии гидроксида калия железо окисляется до феррата калия, а азот восстанавливается либо до нитрита калия, либо до аммиака:

Fe + 2KOH + 3KNO₃ → 3KNO₂ + K₂FeO₄ + H₂O

2.6. Железо восстанавливает менее активные металлы из оксидов и солей.

Например, железо вытесняет медь из сульфата меди (II). Реакция экзотермическая:

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Еще пример: простое вещество железо восстанавливает железо до степени окисления +2 при взаимодействии с соединениями железа +3:

2Fe(NO₃)₃ + Fe → 3Fe(NO₃)₂

2FeCl₃ + Fe → 3FeCl₂

Fe₂(SO₄)₃ + Fe → 3FeSO₄

Оксид железа (II)

Оксид железа (II) – это твердое, нерастворимое в воде вещество черного цвета.

Способы получения

Оксид железа (II) можно получить различными методами:

1. Частичным восстановлением оксида железа (III).

Например, частичным восстановлением оксида железа (III) водородом:

Fe₂O₃ + H₂ → 2FeO + H₂O

Или частичным восстановлением оксида железа (III) угарным газом:

Fe₂O₃ + CO → 2FeO + CO₂

Еще один пример: восстановление оксида железа (III) железом:

Fe₂O₃ + Fe → 3FeO

2. Разложение гидроксида железа (II) при нагревании:

Fe(OH)₂ → FeO + H₂O

Химические свойства

Оксид железа (II) — типичный основный оксид.

1. При взаимодействии оксида железа (II) с кислотными оксидами образуются соли.

Например, оксид железа (II) взаимодействует с оксидом серы (VI):

FeO + SO₃ → FeSO₄

2. Оксид железа (II) взаимодействует с растворимыми кислотами. При этом также образуются соответствующие соли.

Например, оксид железа (II) взаимодействует с соляной кислотой:

FeO + 2HCl → FeCl₂+ H₂O

3. Оксид железа (II) не взаимодействует с водой.

4. Оксид железа (II) малоустойчив, и легко окисляется до соединений железа (III).

Например, при взаимодействии с концентрированной азотной кислотой образуются нитрат железа (III), оксид азота (IV) и вода:

FeO + 4HNO₃₍_конц_.) → NO₂ + Fe(NO₃)₃ + 2H₂O

При взаимодействии с разбавленной азотной кислотой образуется оксид азота (II). Реакция идет при нагревании:

3FeO + 10HNO₃₍_разб_.) → 3Fe(NO₃)₃ + NO + 5H₂O

5. Оксид железа (II) проявляет слабые окислительные свойства.

Например, оксид железа (II) реагирует с угарным газом при нагревании:

FeO + CO → Fe + CO₂

Оксид железа (III)

Оксид железа (III) – это твердое, нерастворимое в воде вещество красно-коричневого цвета.

Способы получения

Оксид железа (III) можно получить различными методами:

1. Окисление оксида железа (II) кислородом.

4FeO + O₂ → 2Fe₂O₃

2. Разложение гидроксида железа (III) при нагревании:

2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O

Химические свойства

Оксид железа (III) – амфотерный.

1. При взаимодействии оксида железа (III) с кислотными оксидами и кислотами образуются соли.

Например, оксид железа (III) взаимодействует с азотной кислотой:

Fe₂O₃ + 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

2. Оксид железа (III) взаимодействует с щелочами и основными оксидами. Реакция протекает в расплаве, при этом образуется соответствующая соль (феррит).

Например, оксид железа (III) взаимодействует с гидроксидом натрия:

Fe₂O₃ + 2NaOH → 2NaFeO₂ + H₂O

3. Оксид железа (III) не взаимодействует с водой.

4. Оксид железа (III) окисляется сильными окислителями до соединений железа (VI).

Например, хлорат калия в щелочной среде окисляет оксид железа (III) до феррата:

Fe₂O₃ + KClO₃ + 4KOH → 2K₂FeO₄ + KCl + 2H₂O

Нитраты и нитриты в щелочной среде также окисляют оксид железа (III):

Fe₂O₃ + 3KNO₃ + 4KOH → 2K₂FeO₄ + 3KNO₂ + 2H₂O

5. Оксид железа (III) проявляет окислительные свойства.

Например, оксид железа (III) реагирует с угарным газом при нагревании. При этом возможно восстановление как до чистого железа, так и до оксида железа (II) или железной окалины:

Fe₂O₃ + 3СO → 2Fe + 3CO₂

Также оксид железа (III) восстанавливается водородом:

Fe₂O₃ + 3Н₂ → 2Fe + 3H₂O

Железом можно восстановить оксид железа только до оксида железа (II):

Fe₂O₃ + Fe → 3FeO

Оксид железа (III) реагирует с более активными металлами.

Например, с алюминием (алюмотермия):

Fe₂O₃ + 2Al → 2Fe + Al₂O₃

Оксид железа (III) реагирует также с некоторыми другими сильными восстановителями.

Например, с гидридом натрия:

Fe₂O₃ + 3NaH → 3NaOH + 2Fe

6. Оксид железа (III) – твердый, нелетучий и амфотерный. А следовательно, он вытесняет более летучие оксиды (как правило, углекислый газ) из солей при сплавлении.

Например, из карбоната натрия:

Fe₂O₃ + Na₂CO₃ → 2NaFeO₂+ CO₂

Оксид железа (II, III)

Оксид железа (II, III) (железная окалина, магнетит) – это твердое, нерастворимое в воде вещество черного цвета.

Фото с сайта wikipedia.ru

Способы получения

Оксид железа (II, III) можно получить различными методами:

1. Горение железа на воздухе:

3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄

2. Частичное восстановление оксида железа (III) водородом или угарным газом:

3Fe₂O₃ + Н₂ → 2Fe₃O₄ + H₂O

3. При высокой температуре раскаленное железо реагирует с водой, образуя двойной оксид железа (II, III):

3Fe + 4H₂O_(пар) → Fe₃O₄ + 4H₂

Химические свойства

Свойства оксида железа (II, III) определяются свойствами двух оксидов, из которых он состоит: основного оксида железа (II) и амфотерного оксида железа (III).

1. При взаимодействии оксида железа (II, III) с кислотными оксидами и кислотами образуются соли железа (II) и железа (III).

Например, оксид железа (II, III) взаимодействует с соляной кислотой. При это образуются две соли – хлорид железа (II) и хлорид железа (III):

Fe₃O₄ + 8HCl → FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O

Еще пример: оксид железа (II, III) взаимодействует с разбавленной серной кислотой.

Fe₃O₄ + 4H₂SO₄₍_разб_.) → Fe₂(SO₄)₃ + FeSO₄ + 4Н₂О

2. Оксид железа (II, III) взаимодействует с сильными кислотами-окислителями (серной-концентрированной и азотной).

Например, железная окалина окисляется концентрированной азотной кислотой:

Fe₃O₄ + 10HNO₃₍_конц_.) → NO₂↑ + 3Fe(NO₃)₃ + 5H₂O

Разбавленной азотной кислотой окалина окисляется при нагревании:

3Fe₃O₄ + 28HNO₃₍_разб_.) → 9Fe(NO₃)₃ + NO + 14H₂O

Также оксид железа (II, III) окисляется концентрированной серной кислотой:

2Fe₃O₄ + 10H₂SO₄₍_конц.) → 3Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 10H₂O

Также окалина окисляется кислородом воздуха:

4Fe₃O₄ + O₂₍_воздух₎ → 6Fe₂O₃

3. Оксид железа (II, III) не взаимодействует с водой.

4. Оксид железа (II, III) окисляется сильными окислителями до соединений железа (VI), как и прочие оксиды железа (см. выше).

5. Железная окалина проявляет окислительные свойства.

Например, оксид железа (II, III) реагирует с угарным газом при нагревании. При этом возможно восстановление как до чистого железа, так и до оксида железа (II):

Fe₃O₄ + 4CO → 3Fe + 4CO₂

Также железная окалина восстанавливается водородом:

Fe₃O₄ + 4H₂ → 3Fe + 4H₂O

Оксид железа (II, III) реагирует с более активными металлами.

Например, с алюминием (алюмотермия):

3Fe₃O₄ + 8Al → 9Fe + 4Al₂O₃

Оксид железа (II, III) реагирует также с некоторыми другими сильными восстановителями (йодидами и сульфидами).

Например, с йодоводородом:

Fe₃O₄ + 8HI → 3FeI₂ + I₂ + 4H₂O

Гидроксид железа (II)

Способы получения

1. Гидроксид железа (II) можно получить действием раствора аммиака на соли железа (II).

Например, хлорид железа (II) реагирует с водным раствором аммиака с образованием гидроксида железа (II) и хлорида аммония:

FeCl₂ + 2NH₃ + 2H₂O → Fe(OH)₂ + 2NH₄Cl

2. Гидроксид железа (II) можно получить действием щелочи на соли железа (II).

Например, хлорид железа (II) реагирует с гидроксидом калия с образованием гидроксида железа (II) и хлорида калия:

FeCl₂ + 2KOH → Fe(OH)₂↓ + 2KCl

Химические свойства

1. Гидроксид железа (II) проявляется основные свойства, а именно реагирует с кислотами. При этом образуются соответствующие соли.

Например, гидроксид железа (II) взаимодействует с соляной кислотой с образованием хлорида железа (II):

Fe(OH)₂ + 2HCl → FeCl₂ + 2H₂O

Fe(OH)₂ + H₂SO₄ → FeSO₄ + 2H₂O

Fe(OH)₂ + 2HBr → FeBr₂ + 2H₂O

2. Гидроксид железа (II) взаимодействует с кислотными оксидами сильных кислот.

Например, гидроксид железа (II) взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата железа (II):

Fe(OH)₂ + SO₃ → FeSO₄ + 2H₂O

3. Гидроксид железа (II) проявляет сильные восстановительные свойства, и реагирует с окислителями. При этом образуются соединения железа (III).

Например, гидроксид железа (II) взаимодействует с кислородом в присутствии воды:

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃↓

Гидроксид железа (II) взаимодействует с пероксидом водорода:

2Fe(OH)₂ + H₂O₂ → 2Fe(OH)₃

При растворении Fe(OH)₂ в азотной или концентрированной серной кислотах образуются соли железа (III):

2Fe(OH)₂ + 4H₂SO₄₍_конц_.) → Fe₂(SO₄)₃ + SO₂ + 6H₂O

4. Гидроксид железа (II) разлагается при нагревании:

Fe(OH)₂ → FeO + H₂O

Гидроксид железа (III)

Способы получения

1. Гидроксид железа (III) можно получить действием раствора аммиака на соли железа (III).

Например, хлорид железа (III) реагирует с водным раствором аммиака с образованием гидроксида железа (III) и хлорида аммония:

FeCl₃ + 3NH₃ + 3H₂O = Fe(OH)₃ + 3NH₄Cl

2. Окислением гидроксида железа (II) кислородом или пероксидом водорода:

4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃↓

2Fe(OH)₂ + H₂O₂ → 2Fe(OH)₃

3. Гидроксид железа (III) можно получить действием щелочи на раствор соли железа (III).

Например, хлорид железа (III) реагирует с раствором гидроксида калия с образованием гидроксида железа (III) и хлорида калия:

FeCl₃ + 3KOH → Fe(OH)₃↓ + 3KCl

Видеоопыт получения гидроксида железа (III) взаимодействием хлорида железа (III) и гидроксида калия можно посмотреть здесь.

4. Также гидроксид железа (III) образуется при взаимодействии растворимых солей железа (III) с растворами карбонатов и сульфитов. Карбонаты и сульфиты железа (III) необратимо гидролизуются в водном растворе.

Например: бромид железа (III) реагирует с карбонатом натрия. При этом выпадает осадок гидроксида железа (III), выделяется углекислый газ и образуется бромид натрия:

2FeBr₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Fe(OH)₃↓ + CO₂↑ + 6NaBr

Но есть исключение! Взаимодействие солей железа (III) с сульфитами в ЕГЭ по химии — окислительно-восстановительная реакция. Соединения железа (III) окисляют сульфиты, а также сульфиды и иодиды.

Взаимодействие хлорида железа (III) с сульфитом, например, калия — очень интересная реакция. Во-первых, в некоторых источниках указывается, что в ней таки может протекать необратимый гидролиз. Но для ЕГЭ лучше считать, что при этом протекает ОВР. Во-вторых, ОВР можно записать в разных видах:

2FeCl₃ + Na₂SO₃ + H₂O = 2FeCl₂ + Na₂SO₄ + 2HCl

Также допустима такая запись:

2FeCl₃ + Na₂SO₃ + H₂O = FeSO₄ + 2NaCl + FeCl₂ + 2HCl

Химические свойства

1. Гидроксид железа (III) проявляет слабовыраженные амфотерные свойства, с преобладанием основных. Как основание, гидроксид железа (III) реагирует с растворимыми кислотами.

Например, гидроксид железа (III) взаимодействует с азотной кислотой с образованием нитрата железа (III):

Fe(OH)₃ + 3HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3H₂O

Fe(OH)₃ + 3HCl → FeCl₃ + 3H₂O

2Fe(OH)₃ + 3H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O

Fe(OH)₃ + 3HBr → FeBr₃ + 3H₂O

2. Гидроксид железа (III) взаимодействует с кислотными оксидами сильных кислот.

Например, гидроксид железа (III) взаимодействует с оксидом серы (VI) с образованием сульфата железа (III):

2Fe(OH)₃ + 3SO₃ → Fe₂(SO₄)₃ + 3H₂O

3. Гидроксид железа (III) взаимодействует с растворимыми основаниями (щелочами). При этом в расплаве образуются соли—ферриты, а в растворе реакция практически не идет. При этом гидроксид железа (III) проявляет кислотные свойства.

Например, гидроксид железа (III) взаимодействует с гидроксидом калия в расплаве с образованием феррита калия и воды:

KOH + Fe(OH)₃ → KFeO₂+ 2H₂O

4. Гидроксид железа (III) разлагается при нагревании:

2Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3H₂O

Видеоопыт взаимодействия гидроксида железа (III) с соляной кислотой можно посмотреть здесь.

Соли железа

Нитраты железа

Нитрат железа (II) при нагревании разлагается на оксид железа (III), оксид азота (IV) и кислород:

4Fe(NO₃)₂ → 2Fe₂O₃ + 8NO₂ + O₂

Нитрат железа (III) при нагревании разлагается также на оксид железа (III), оксид азота (IV) и кислород:

4Fe(NO₃)₃ → 2Fe₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂

Гидролиз солей железа

Растворимые соли железа, образованные кислотными остатками сильных кислот гидролизуются по катиону. Гидролиз протекает ступенчато и обратимо, т.е. частично:

I ступень: Fe³⁺ + H₂O ↔ FeOH²⁺ + H⁺

II ступень: FeOH²⁺ + H₂O ↔ Fe(OH)₂⁺ + H⁺

III ступень: Fe(OH)₂⁺ + H₂O ↔ Fe(OH)₃+ H⁺

Однако сульфиты и карбонаты железа (III) и их кислые соли гидролизуются необратимо, полностью, т.е. в водном растворе не существуют, а разлагаются водой:

Fe₂(SO₄)₃ + 6NaHSO₃ → 2Fe(OH)₃ + 6SO₂ + 3Na₂SO₄

2FeBr₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Fe(OH)₃↓ + CO₂↑ + 6NaBr

2Fe(NO₃)₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Fe(OH)₃↓ + 6NaNO₃ + 3CO₂↑

2FeCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Fe(OH)₃↓ + 6NaCl + 3CO₂↑

Fe₂(SO₄)₃ + 3K₂CO₃ + 3H₂O → 2Fe(OH)₃↓ + 3CO₂↑ + 3K₂SO₄

При взаимодействии соединений железа (III) с сульфидами протекает ОВР:

2FeCl₃ + 3Na₂S → 2FeS + S + 6NaCl

Более подробно про гидролиз можно прочитать в соответствующей статье.

Окислительные свойства железа (III)

Соли железа (III) под проявляют довольно сильные окислительные свойств. Так, при взаимодействии соединений железа (III) с сульфидами протекает окислительно-восстановительная реакция.

Например: хлорид железа (III) взаимодействует с сульфидом натрия. При этом образуется сера, хлорид натрия и либо черный осадок сульфида железа (II) (в избытке сульфида натрия), либо хлорид железа (II) (в избытке хлорида железа (III)):

2FeCl₃ + 3Na₂S → 2FeS + S + 6NaCl

2FeCl₃ + Na₂S → 2FeCl₂ + S + 2NaCl

По такому же принципу соли железа (III) реагируют с сероводородом:

2FeCl₃ + H₂S → 2FeCl₂ + S + 2HCl

Соли железа (III) также вступают в окислительно-восстановительные реакции с йодидами.

Например, хлорид железа (III) взаимодействует с йодидом калия. При этом образуются хлорид железа (II), молекулярный йод и хлорид калия:

2FeCl₃ + 2KI → 2FeCl₂ + I₂ + 2KCl

Интерес представляют также реакции солей железа (III) с металлами. Мы знаем, что более активные металлы вытесняют из солей менее активные металлы. Иначе говоря, металлы, которые стоят в электрохимическом ряду левее, могут взаимодействовать с солями металлов, которые расположены в этом ряду правее. Исходя из этого правила, соли железа могут взаимодействовать только с металлами, которые расположены до железа. И они взаимодействуют.

Однако, соли железа со степенью окисления +3 в этом ряду являются небольшим исключением. Ведь для железа характерны две степени окисления: +2 и +3. И железо со степенью окисления +3 является более сильным окислителем. Таким образом, условно говоря, железо со степенью окисления +3 расположено в ряду активности после меди. И соли железа (III) могут реагировать еще и с металлами, которые расположены правее железа! Но до меди, включительно. Вот такой парадокс.

И еще один момент. Соединения железа (III) с этими металлами реагировать будут, а вот соединения железа (II) с ними реагировать не будут. Таким образом, металлы, расположенные в ряду активности между железом и медью (включая медь) при взаимодействии с солями железа (III) восстанавливают железо до степени окисления +2. А вот металлы, расположенные до железа в ряду активности, могут восстановить железо и до простого вещества.

Например, хлорид железа (III) взаимодействует с медью. При этом образуются хлорид железа (II) и хлорид меди (II):

2FeCl₃ + Cu → 2FeCl₂ + CuCl₂

А вот реакция нитрата железа (III) с цинком протекает уже по привычному механизму. И железо восстанавливается до простого вещества:

2Fe(NO₃)₃ + 3Zn → 2Fe + 3Zn(NO₃)₂

Распределение железа в природе

Реферат

Железо в форме различных комбинированных руд является одним из наиболее распространенных элементов, составляющих около 5% земной коры. Наиболее важные железосодержащие минералы – это оксиды и сульфиды. Гематит (красная железная руда, Fe ₂ O ₃), магнетит (грузоподъемный камень, Fe ₃ O ₄) и гетит (водный оксид железа, FeO ₂ H) относятся к первой группе, тогда как к последним относятся пирит (FeS ₂) и марказит (ранее кристаллизованный железный пирит, FeS ₂).Железо также присутствует в метеоритах, на других планетах и на Солнце. Железо содержится как в морской, так и в пресной воде, но только те источники, в воде которых содержится не менее 10 мг / кг железа, считаются лечебными железными источниками. Эвтермические или гипертермические источники с высоким содержанием железа, в которых присутствуют синие водоросли и железобактерии, классифицируются как железные термы (сидерофитатермы или F-термы), например, Ямагатакен, Йирака, Ямазаки в Японии.

Ключевые слова

Метаболизм железа Гидроксамовая кислота Постнатальное развитие Высокое содержание железа Streptomyces Griseus

Эти ключевые слова были добавлены машиной, а не авторами.Это экспериментальный процесс, и ключевые слова могут обновляться по мере улучшения алгоритма обучения.

Это предварительный просмотр содержимого подписки,

войдите в

, чтобы проверить доступ.

Предварительный просмотр

Невозможно отобразить предварительный просмотр. Скачать превью PDF.

Библиография

Bickel
,
H.
,
Bosshardt
,
R.
,
Gäumann
,
E.
,
Rensser
,
P.
,
Vischer
,
E.
,
Voser
,
W.
,
Wettstein
,
A.
,
Zähner
,
H.
: Stoffwechselprodukte von Actinomyceten. Über die Isolierung und Charakterisierung der Ferrioxamine A-F, neuere Wuchsstoffe der Sideramin-Gruppe. Helv. чим. Акта
43
, 2118 (1960а).
CrossRefGoogle Scholar
Bickel
,
H.
и др .: Stoffwechselprodukte von Actinomyceten. Über die Isolierung und Synthese des 1-амино-5-гидроксиламинопентаны, содержит гидролизепродукты ферриоксамина и ферримицина.Helv. чим. Акта
43
, 901 (1960b).
CrossRefGoogle Scholar
Bickel
,
H.
,
Gäumann
,
E.
,
Keller-Schierlein
,
W.
,
Prelog
,
V.
,
Vischer
,
E.
,
Wettstein
,
A.
,
Zähner
,
H.
: Über eisenhaltige Wachstumsfaktoren, die Sideramine, and ihre Antagonisten, die eisenhaltigen Antibiotika, Sideromycine.Experientia
16
, 129 (1960c).
PubMedCrossRefGoogle Scholar
Bickel
,
H.
,
Gäumann
,
E.
,
Nussberger
,
G.
,
Rensser
,
P.
,
Vischer
,
E.
, Voser
,
W.
,
Wettstein
,
A.
,
Zähner
,
H.
: Stoffwechselprodukte von Actinomyceten. Über die Isolierung und Charakterisierung der Ferrimycine A
₁
und A
₂
, neuere Antibiotika der Sideromycin-Gruppe.Helv. чим. Acta
43
, 2105 (1960 (1).
CrossRefGoogle Scholar
Frieden
,
E.
: Эволюция металлов как важнейших элементов (с особым упором на железо и медь). Advanc. Exp. Med. Биол.
48
, 1 (1974).
Google Scholar
Gause
,
GF
,
Бражникова
,
MG
: Нов. (1951).
Google Scholar
Hesseltine
,
C.W.
и др .: J. Amer. Chem. Soc.
74
, 1362 (1952).
CrossRefGoogle Scholar
Hunt
,
J.
,
Richards
,
RJ
,
Harwood
,
R.
,
Jacobs
,
A.
: Влияние десфериоксамина на фибробласты и образование коллагена в клетках. культур. Брит. J. Haemat.
41
, 69 (1979).
PubMedCrossRefGoogle Scholar
Keller-Schierlein
,
W.
,
Prelog
,
V.
: Stoffwechselprodukte von Actinomyceten. Über das Ferrioxamin E; ein Beitrag zur Konstitution des Nocardamins. Die Konstitution des Ferrioxamins D
₁
, Ferrioxamin G. Helv. чим. Acta
44
, 709 (1961)
CrossRefGoogle Scholar
Keller-Schierlein
,
W.
,
Prelog
,
V.
: Stoffwechselprodukte von Actinomyceten. Über das Ferrioxamin E; ein Beitrag zur Konstitution des Nocardamins.Die Konstitution des Ferrioxamins D
₁
, Ferrioxamin G. Helv. чим. Акта
45
, 590 (1962).
CrossRefGoogle Scholar
Leibel
,
RL
,
Greenfield
,
D.
,
Pollitt
,
E.
: In:
Winick
,
M.
(ed.): Питание: Pre- и Послеродовое развитие. Plenum Press, New York 1978.
Google Scholar
Lochhead
,
A. G.
,
Burton
,
M.O.
,
Thexton
,
R.H.
: бактериальный фактор роста, синтезируемый почвенной бактерией. Природа
170
, 282 (1952).
CrossRefGoogle Scholar
Neilands
,
J. B.
: J. Amer. Chem. Soc.
74
, 4846 (1952).
CrossRefGoogle Scholar
Pollitt
,
E.
,
Leibel
,
R. L.
: Дефицит железа и поведение. J. Pediat.
88
, 372 (1976).
PubMedCrossRefGoogle Scholar
Prelog
,
V.
: Железосодержащие соединения в микроорганизмах. В:
Gross
,
F.
(ed.): Iron Metabolism, p. 79. Springer, Berlin-Göttingen-Heidelberg 1964.
Google Scholar
Prelog
,
V.
, Walser, A .: Helv. чим. Акта
45
, 631 (1962).
CrossRefGoogle Scholar
Reynolds
,
D. M.
,
Schatz
,
A.
,
Waksman
,
S.A.
: гризеин, новый антибиотик, продуцируемый штаммом Streptomyces griseus. Proc. Soc. опыт Биол. Med.
64
, 50 (1947).
PubMedGoogle Scholar
Zähner
,
H.
,
Hütter
,
R.
,
Bachmann
,
E.
: Метаболиты актиномицетов, Часть 23. Об исследовании действия сидеромицина. Arch. Микробиол.
36
, 325 (1960).
CrossRefGoogle Scholar

Информация об авторских правах

Авторы и аффилированные лица

Нет доступных филиалов

Iron

Химический элемент железо относится к переходным металлам.Это известно с давних времен. Его первооткрыватель и дата открытия неизвестны.

Зона данных

Классификация:	Железо – переходный металл
Цвет:	серебристо-серый
Атомный вес:	55,847
Состояние:	цельный
Температура плавления:	1535,1 ^o С, 1808,2 К
Температура кипения:	2750 ^o C, 3023 K
Электронов:	26
Протонов:	26
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе:	30
Электронные оболочки:	2,8,14,2
Электронная конфигурация:	[Ар] 3d ⁶ 4s ²
Плотность при 20 ^o C:	7.87 г / см ³

Показать больше, в том числе: температуры, энергии, окисление,
реакции, соединения, радиусы, проводимости

Атомный объем:	7,1 см ³ / моль
Состав:	bcc: объемно-центрированный кубический
Твердость:	4,0 МОС
Удельная теплоемкость	0,44 Дж г ^-1 K ^-1
Теплота плавления	13.80 кДж моль ^-1
Теплота распыления	415 кДж моль ^-1
Теплота испарения	349.60 кДж моль ^-1
1 ^st энергия ионизации	759,3 кДж моль ^-1
2 ^nd энергия ионизации	1561,1 кДж моль ^-1
3 ^rd энергия ионизации	2957.3 кДж моль ^-1
Сродство к электрону	15,7 кДж моль ^-1
Минимальная степень окисления	-2
Мин. общее окисление нет.	0
Максимальное число окисления	6
Макс. общее окисление нет.	3
Электроотрицательность (шкала Полинга)	1,9
Объем поляризуемости	8.4 Å ³
Реакция с воздухом	мягкий, ⇒ Fe ₃ O ₄
Реакция с 15 M HNO ₃	пассивированный
Реакция с 6 M HCl	сильнорослый, ⇒ H ₂, FeCl ₂
Реакция с 6 М NaOH	–
Оксид (ов)	FeO, Fe ₂ O ₃ (гематит), Fe ₃ O ₄ (магнетит)
Гидрид (ы)	нет
Хлорид (ы)	FeCl ₂, FeCl ₃
Атомный радиус	140 вечера
Ионный радиус (1+ ион)	–
Ионный радиус (2+ ионов)	77 вечера
Ионный радиус (3+ ионов)	63 вечера
Ионный радиус (1-ионный)	–
Ионный радиус (2-ионный)	–
Ионный радиус (3-ионный)	–
Теплопроводность	80.4 Вт м ^-1 K ^-1
Электропроводность	11,2 x 10 ⁶ S м ^-1
Температура замерзания / плавления:	1535,1 ^o С, 1808,2 К

Красные кровяные тельца – цвет определяется железом в гемоглобине. Клетки увеличены в 10 раз. Если вы выросли в 10 000 раз, вы могли бы поставить ноги в Сиэтл и прикоснуться к Перту, Австралия, руками. Железо в гемоглобине переносит кислород по нашему телу.Изображение Ref. ⁽¹⁰⁾

Крупный план железного метеорита: Метеориты, подобные этому, вероятно, были первым источником железа нашими предками. Это фрагмент Сихотэ-Алинского метеорита – примерно 93% железа, 6% никеля и 1% других элементов. Поверхность метеорита превратилась в отпечатки пальцев во время полета через атмосферу нашей планеты. Фото Карла Аллена, АО «НАСА» Фото S94-43472.

Металлолом чёрный и стальной для вторичной переработки. Как изменились времена; железо когда-то стоило в восемь раз дороже золота.

Открытие железа

Доктор Дуг Стюарт

Железо известно с древних времен.

Первое железо, использованное людьми, вероятно, было получено из метеоритов.

Большинство объектов, падающих на Землю из космоса, являются каменными, но небольшая часть, такая как изображенная на фотографии, представляет собой «железные метеориты» с содержанием железа более 90 процентов.

Железо легко разъедает, поэтому железные артефакты древних времен встречаются гораздо реже, чем предметы из серебра или золота.Это затрудняет отслеживание истории железа, чем менее химически активных металлов.

Были найдены артефакты, сделанные из метеоритного железа, датируемые примерно 5000 г. до н.э. (а значит, возрастом около 7000 лет) – например, железные бусы в могилах в Египте. ⁽¹⁾

Есть свидетельства того, что в Месопотамии (Ирак) люди выплавляли железо около 5000 г. до н.э.

Артефакты из плавленого железа были найдены примерно 3000 г. до н.э. в Египте и Месопотамии. ^{(1), (2), (3)}

В те времена железо было церемониальным металлом; это было слишком дорого для использования в повседневной жизни.Ассирийские писания говорят нам, что железо было в восемь раз дороже золота. ⁽¹⁾

г. Железный век начался примерно в 1300–1200 годах до нашей эры, когда железо стало достаточно дешевым, чтобы заменить бронзу.

Добавление углерода в железо для производства стали, вероятно, поначалу было случайным – соединение расплавленного железа и древесного угля от плавильного огня. Вероятно, это произошло около 1000 г. до н.э. ⁽⁴⁾

До этого было несколько технологических причин, по которым бронзовый век уступил место железному веку; прежде чем железо стало полностью предпочтительнее бронзы, потребовались методы улучшения железа путем добавления углерода (для производства стали) и холодной обработки.⁽⁵⁾

Железо широко использовалось во времена Римской империи. В первом веке Плиний Старший сказал: «С помощью железа мы строим дома, раскалываем камни и выполняем множество других полезных дел в жизни». ⁽⁶⁾

Химический символ Fe происходит от латинского слова «феррум», означающего железо. Само слово железо происходит от англосаксонского слова iren.

Интересные факты о железе

Считается, что треть массы Земли составляет железо, большая часть которого находится глубоко внутри планеты, в ядре.
На Земле достаточно железа, чтобы образовать три новые планеты, каждая с массой Марса.
Считается, что циркуляция жидкого железа глубоко под землей создает электрические токи, которые создают магнитное поле нашей планеты.
Железо необходимо для развития человеческого мозга. Дефицит железа у детей приводит, помимо прочего, к снижению способности к обучению. ⁽⁷⁾
В древности люди не знали, насколько много железа было на Земле. Единственным источником металлического железа для них были метеориты.Из ассирийских писаний мы узнаем, что железо было в восемь раз дороже золота. В дополнение к своей редкости, железо могло быть очень желанным, потому что, исходящее с неба, оно считалось подарком богов: древние египтяне называли его «ba-ne-pe», что означает «металл неба». «Связь с небом усиливается Текстами пирамид, которые, например, переводятся так:« мои кости – железо, а мои конечности – нетленные звезды ». ⁽⁸⁾ ⁽⁹⁾
Железо было первым обнаруженным магнитным металлом.Магниты использовались древними мореплавателями, потому что их можно было использовать в качестве компасов, указывающих на северный магнитный полюс; это было описано древнегреческим философом Фалесом Милетским в 600 году до нашей эры. Магниты были сделаны из магнетита, который представляет собой встречающийся в природе оксид железа. Формула магнетита: FeO.Fe ₂ O ₃.
У некоторых животных есть шестое чувство – магнитное чувство. Магнетит был обнаружен у многих животных, включая медоносных пчел, почтовых голубей и дельфинов.Эти животные чувствительны к магнитному полю Земли, что помогает им ориентироваться.
Метеорит Хоба в Намибии – крупнейший в мире кусок железа, встречающийся в природе, его вес составляет более 60 тонн. Он состоит из 82–83% железа, 16–17% никеля, около 1% кобальта и очень небольших следов других элементов. Метеорит Хоба – самый большой из когда-либо обнаруженных метеоритов.
Железо ферромагнитное. Ферромагнетизм – самый сильный тип магнетизма. Другими распространенными ферромагнитными металлами являются никель и кобальт.
Очень мощные магниты можно сделать из железа, никеля или кобальта в сочетании с редкоземельными металлами. Магниты NIB (неодим – железо – бор) были изобретены в начале 1980-х годов. Они представляют собой сплав в пропорциях Nd ₂ Fe ₁₄ B. Они используются в компьютерах, сотовых телефонах, медицинском оборудовании, игрушках, двигателях, ветряных турбинах и аудиосистемах.

Метеорит Хоба. К счастью, ни у кого дома он не приземлился! Изображение Ra’ike

Стружка железа притягивается природным магнетитом.Изображение Compl33t.

Железо сгорело в чистом кислороде с образованием оксида железа.

Теперь, как показано в первом видео, оксид железа снова восстанавливается до железа.

Внешний вид и характеристики

Вредные воздействия:

Железо считается нетоксичным.

Характеристики:

Железо – это вязкий серый относительно мягкий металл, который является умеренно хорошим проводником тепла и электричества.

Он притягивается магнитами и легко намагничивается.

Чистый металл очень химически активен и легко ржавеет на влажном воздухе с образованием красно-коричневых оксидов.

Есть три аллотропные формы железа, известные как альфа, гамма и дельта.

Альфа-железо, также известное как феррит, представляет собой стабильную форму железа при нормальных температурах.

Использование железа

Железо – самый дешевый и самый важный из всех металлов, важный в том смысле, что железо является наиболее широко используемым металлом, на долю которого приходится 95 процентов мирового производства металла.

Чугун используется для производства стали и других сплавов, важных в строительстве и производстве.

Железо также жизненно важно для функционирования живых организмов, транспортируя кислород в крови через молекулу гемоглобина.

Численность и изотопы

Полнота земной коры: 5,6% по массе, 2,1% по молям

Солнечная система изобилия: 1000 частей на миллион по весу, 30 частей на миллион по молям

Стоимость, чистая: 7,2 $ за 100 г

Стоимость, оптом: 0 $.02 на 100 г

Источник: Свободное железо в природе отсутствует, но оно содержится в железных рудах, таких как гематит (Fe ₂ O ₃), магнетит (Fe ₃ O ₄) и таконит. В промышленных масштабах железо получают в печи при температурах около 2000 90 415 o 90 416 ° C путем восстановления гематита или магнетита углеродом.

Изотопы: Железо состоит из 24 изотопов, период полураспада которых известен, с массовыми числами от 46 до 69. Встречающееся в природе железо представляет собой смесь четырех изотопов, и они находятся в указанных процентах: ⁵⁴ Fe (5.8%), ⁵⁶ Fe (91,8%), ⁵⁷ Fe (2,1%) и ⁵⁸ Fe (0,3%).

Список литературы

Генри Мэрион, Ранние ближневосточные стальные мечи., 65, 1961, Американский журнал археологии, стр. 1.
Майкл Д. Фентон, Профили минерального сырья – железо и сталь., 2005, Геологическая служба США.
Р. Дж. Форбс, Исследования в области древних технологий., IX, 1965, стр. 247.
Майкл Вудс, Мэри Б. Вудс, Древние машины: от клинья до водяных колес., 2000, стр.30, Runestone Press.
Винсент К. Пиготт, Археометаллургия азиатского Старого Света, 1999, стр. 28, Музей археологии UPenn.
Мэри Эльвира Уикс, Открытие элементов., 2003, стр. 5, Kessinger Publishing.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17101454.
Джон Г. Берк, Космический мусор: метеориты в истории., 1986, стр. 229, University of California Press.
Роберт Г. Бьювэл, Исследование происхождения камня бенбен. 14, 1989, Дискуссии по египтологии.
Изображение: CDC

Цитируйте эту страницу

Для онлайн-ссылки скопируйте и вставьте одно из следующего:

  Утюг

или

  Факты о железных элементах

Чтобы процитировать эту страницу в академическом документе, используйте следующую ссылку в соответствии с MLA:

 «Утюг». Chemicool Periodic Table.Chemicool.com. 06 октября 2012 г. Интернет.
.

Откуда железо и как его производят?

Обновление 8 декабря 2018 г. очень высокие температуры. Но помимо того, что это тип металла, который по-разному используется в человеческой промышленности, железо также является элементом, а не соединением или сплавом, а это означает, что можно выделить один атом железа.Это не относится к большинству знакомых материалов; например, наименьшее количество воды, которое еще можно назвать водой, включает три атома, один из которых является кислородом, а два других – водородом.

Интересно, что хотя люди связывают железо с необычно высокими температурами в производственных условиях здесь, на Земле, железо как элемент обязано своим существованием событиям, столь горячим и далеким, что эти числа едва ли имеют смысл. Таким образом, изучение того, как производится железо, требует двух параллельных процессов: изучение того, как возникло железо и как оно попало на Землю, и как люди на Земле производят и используют железо для повседневной и специальной деятельности.Эти темы, в свою очередь, предполагают обсуждение использования железа в живых системах и в них, а также общий взгляд на то, как различные элементы возникают и распространяются в космосе.

Краткая история железа

Железо известно человечеству примерно с 3500 г. до н.э., то есть более 5500 лет назад. Его название происходит от англосаксонской версии, которая была «ирен». Символ железа в таблице Менделеева происходит от латинского слова «железо», которое означает «железо». Если вы просматриваете аптеку и случайно видите добавки с железом, вы заметите, что большинство их названий – это что-то «железное» (например, сульфат или глюконат).Каждый раз, когда вы видите слово «железо» или «трехвалентное железо» в контексте химии, вы должны немедленно признать, что речь идет о железе; «Ирония», хотя и прекрасное и полезное слово, не играет никакой роли в мире физической науки.

Химические факты о железе

Железо (сокращенно Fe) классифицируется как металл не только для повседневных целей, но и в периодической таблице элементов (интерактивный пример см. В разделе «Ресурсы»). Возможно, это не удивительно, но на самом деле количество металлов в природе намного превышает количество неметаллов; из 113 элементов, которые люди обнаружили или создали в лабораторных условиях, 88 классифицируются как металлы.

Атомы, как вы, возможно, уже знаете, состоят из ядра, содержащего смесь протонов и нейтронов примерно одинаковой массы, окруженного «облаком» почти безмассовых электронов. Протоны и электроны несут заряд равной величины, но заряд протонов положительный, а заряд электронов отрицательный. Атомный номер железа 26, что означает, что железо имеет 26 протонов и 26 электронов в электрически нейтральном состоянии. Его атомная масса, которая в округлении представляет собой просто сумму протонов и нейтронов, составляет всего 56 граммов на моль, что означает, что его наиболее химически стабильная форма содержит (56 – 26) = 30 нейтронов.

Железо обладает потрясающими физическими свойствами. Его плотность составляет 7,87 г / см ³, что делает его почти в восемь раз плотнее воды. (Плотность – это масса на единицу объема; вода по соглашению определяется как 1,0 г / см ³). Железо представляет собой твердое вещество при 20 градусах Цельсия (68 F), обычно считающееся «комнатной температурой» для химических целей. Его температура плавления составляет 1538 ° C (2800 F), а температура кипения, то есть температура, при которой жидкое железо начинает испаряться и превращаться в газ, составляет 2861 ° C (5182 F).Поэтому неудивительно, что в металлообработке используемые печи должны быть действительно необычайно мощными.

Железо по массе является четвертым по содержанию элементом в земной коре. Однако общая доля железа на Земле может быть значительно больше, учитывая, что расплавленное ядро планеты, как полагают, состоит в основном из сжиженного железа, никеля и серы. Когда железо извлекается из земли при добыче полезных ископаемых, оно находится в форме руды, которая представляет собой элементарное железо, смешанное с одним или несколькими типами горных пород.Наиболее распространенным типом железной руды является гематит, но магнетит и таконит также являются важными источниками этого металла.

Железо очень легко ржавеет или корродирует по сравнению с другими металлами. Это создает проблемы для инженеров, потому что в настоящее время девять десятых очищаемого металла включает железо.

Использование железа

Большая часть железа, добываемого для использования людьми, оказывается в виде стали. «Сталь» – это сплав, означающий смесь металлов. Популярная форма этого продукта сегодня называется углеродистой сталью, что несколько вводит в заблуждение, потому что углерод составляет лишь крошечную долю массы этой стали во всех ее формах.В углеродистой стали с самым высоким содержанием углерода на углерод приходится около 2 процентов массы металла; эта цифра может составлять до 1/10 от 1 процента, при этом металл не теряет титул «углеродистая сталь».

Углеродистая сталь, в свою очередь, может быть стратегически смешана с другими металлами для получения сплавов с определенными желательными свойствами. Например, нержавеющая сталь – это разновидность углеродистой стали, которая содержит значительное количество хрома – более 10 процентов по массе. Этот материал известен своей долговечностью и тенденцией сохранять свой блестящий блестящий вид в течение длительного времени благодаря своей высокой устойчивости к коррозии.Нержавеющая сталь занимает важное место в архитектуре, шарикоподшипниках, хирургических инструментах и посуде. Скорее всего, если вы четко видите свое отражение на чисто металлической поверхности, значит, вы смотрите на что-то из нержавеющей стали.

Когда разумное количество металлов, таких как никель, ванадий, вольфрам и марганец, вводится в сталь, это делает и без того твердое вещество еще более твердым; поэтому эти легированные стали хорошо подходят для использования в мостах, режущих инструментах и компонентах электрических сетей.

Чугун, не являющийся стальным чугуном, который называется чугун, содержит большое количество углерода (по крайней мере, по стандартам металлообработки чугуна): от 3 до 5 процентов. Чугун не такой прочный, как сталь, но он значительно дешевле, поэтому при переходе от стали к чугуну вы делаете тот же общий компромисс, что и при переходе от гамбургера с ребрами жесткости на 70%.

Как производится железо?

Железо на Земле производится или, вернее, извлекается из железной руды. «Каменная» часть железной руды содержит кислород, пески и глины в различных количествах в зависимости от типа руды.Работа чугунолитейного завода, как назывались первые такие заводы, состоит в том, чтобы удалить как можно больше камней и других песчинок, оставив при этом железо – в принципе, мало чем отличается от лущения арахиса или очистки апельсина, чтобы добраться до нужного места. частично, за исключением того, что в случае железной руды железо не просто окружено одноразовым материалом; это смешалось прямо с этим.

Несмотря на ужасающие температуры и общие физические проблемы, связанные с железными работами, люди уже использовали их в дохристианские времена.Обработка железа впервые достигла Британских островов через континентальную Европу и Западную Азию в V веке до нашей эры. В то время железо было физически отделено от нежелательных материалов в максимально возможной степени с использованием только древесного угля, глины и самой руды, нагретых до температур, которые были умеренными по сравнению с последующими. Как бы то ни было, к 1500 г. до н. Э. Плавка шла полным ходом, но почти 30 веков спустя, в 1400-х годах, была изобретена доменная печь, которая радикально и навсегда изменила «промышленность» (какой она была).

Сегодня железо получают путем нагрева гематита или магнетита в доменной печи вместе с углеродом, называемым «кокс», а также карбонатом кальция (CaCO ₃), более известным как известняк. Это дает соединение, которое содержит около 3 процентов углерода и других примесей – не идеального по качеству, но достаточно хорошего для производства стали. Ежегодно во всем мире производится около 1,3 миллиарда метрических тонн (примерно 1,43 миллиарда тонн США или почти 3 триллиона фунтов) нерафинированной стали.

Откуда взялось железо?

Откуда «берется» железо в вашей посудомоечной машине из нержавеющей стали или в дровяной печи – это, возможно, гораздо менее интересный вопрос, чем то, как железо вообще появилось где-то во Вселенной. Железо считается тяжелым элементом, и элементы этого типа могут быть созданы только в катастрофических событиях «звездной смерти», называемых сверхновыми. В то время как большинство звезд как бы выдыхаются, поскольку они сжигают свой топливный запас водорода, некоторые звезды буквально гаснут с треском.

Это статистически редкие события, происходящие всего несколько раз каждые сто лет на всей протяженности всей Галактики Млечный Путь, массивной медленно вращающейся груды звезд и другой материи, которую люди называют своим домом. Но они также жизненно важны. Без них не было бы сил, необходимых для слияния значительных меньших элементов вместе при ударе и создания еще более крупных элементов, таких как железо, медь, ртуть, золото, йод и свинец. И все время определенная часть этих элементов путешествует на большие расстояния в космосе и оседает на Земле, иногда в виде ударов метеоритов.

Как в природе образуются элементы?

Считается, что железо представляет собой приблизительную точку отсечения с точки зрения элементов, которые могут быть образованы обычными процессами звездного горения (как если бы сами эти процессы в любом случае являются действительно “обычными”), и тех, которые могут быть созданы только сверхновые.

Большинство элементов – кислород с атомным номером 8, но, вероятно, не включая железо с атомным номером 26 – образуются, когда звезда начинает исчерпывать запасы водорода. Причина, по которой звезда «горит», заключается в том, что она постоянно претерпевает бесчисленные реакции синтеза с водородом, самым легким элементом (атомный номер 1), сталкиваясь с другими атомами водорода, образуя гелий (атомный номер 2).В конце концов, в самой внутренней части звезды атомы гелия сталкиваются группами, образуя углерод (атомный номер 6).

Железо в организме человека

Вероятно, вы считаете, что железо является незаменимым в рационе человека, основываясь исключительно на рекламных заявлениях производителей продуктов питания («Этот злак содержит 100 процентов рекомендуемой в США суточной нормы железа!»). Однако вы можете не знать, почему это так.

Как оказалось, в обычном человеческом теле содержится около 4 граммов элементарного железа.Это может показаться не таким уж большим делом, но зачем вашему телу вообще нужен металл? Фактически, железо является неотъемлемой частью гемоглобина, связывающего кислород белка, обнаруженного в красных кровяных тельцах (эритроцитах). Эритроциты переносят кислород из легких в ткани, где он используется в клеточном дыхании.

Когда у людей возникает дефицит железа из-за недостаточного потребления с пищей (железо содержится в мясе, особенно в мясных субпродуктах, а также в некоторых злаках) или при системных болезненных состояниях, их эритроциты не могут выполнять свою работу должным образом.В этом состоянии, которое называется анемией, у людей возникает одышка после небольшой нагрузки, часто они страдают от усталости, головных болей и общей слабости. В тяжелых случаях может потребоваться переливание крови для коррекции анемии, хотя обычно коррекция проводится с помощью добавок с железосодержащими таблетками и жидкостями.

WebElements Периодическая таблица »Железо» геологическая информация

Железо не встречается в природе как свободный металл. Самая распространенная руда – гематит (оксид железа, Fe ₂ 0 ₃).Железо содержится в других минералах, таких как магнетит, который выглядит как черный песок на пляжах. Ядро Земли, радиусом более 2000, состоит в основном из железа. Металл является четвертым по содержанию элементом земной коры по весу.

Железо содержится в метеоритах, известных как сидериты.

Содержание железа в различных средах

В этой таблице содержаний значения даны в единицах ppb (частей на миллиард; 1 миллиард = 10 ⁹), как по массе, так и по количеству атомов.Значения численности трудно определить с уверенностью, поэтому ко всем значениям следует относиться с некоторой осторожностью, особенно к менее распространенным элементам. Местные концентрации любого элемента могут отличаться от приведенных здесь на несколько порядков величины или около того, а значения в различных литературных источниках для менее распространенных элементов, по-видимому, значительно различаются.

Изобилие железа в различных средах. Используйте ссылки в столбце местоположения для определений, литературных источников и визуальных представлений во многих различных стилях (один из которых показан ниже)
Расположение	частей на миллиард по весу	частей на миллиард по атомам
Вселенная	1100000	20000
Солнце	1000000	30000
Метеорит (углеродистый)	220000000	77000000
Коровые породы	63000000	23000000
Морская вода	3	0.33
Поток	670	12
Человек	60000	6700

Изображение, показывающее периодичность логарифма содержания химических элементов в земной коре в виде тепловой карты на сетке таблицы Менделеева. Изображение, показывающее периодичность логарифма содержания (по атомам, а не по весу) на солнце химических элементов как тепловая карта на сетке периодической таблицы.

На приведенной выше диаграмме показан логарифм содержания (в масштабе частей на миллиард) элементов по количеству атомов на нашем Солнце.Обратите внимание на эффект «пилообразного» эффекта, когда элементы с четными атомными номерами, как правило, представлены более четко, чем элементы с нечетными атомными номерами. Лучше всего это проявляется при использовании опции «Гистограмма» на графике.

Картограмма, отображающая содержание элементов в земной коре. Квадраты для каждого элемента искажены пропорционально числовому значению численности.

Незаменимый элемент Утюг | Таблица Менделеева

Введение в железо

Элементное железо – это пластичный серебристо-серый металл, который очень реагирует с окружающим нас воздухом.Он состоит из невероятно прочных сплавов, которые используются в различных областях производства, строительства и электроники. Железо также играет важную роль в организме живых организмов и даже отвечает за красный цвет нашей крови.

Десять интересных и забавных фактов о железе

Железо легко реагирует как с кислородом, так и с водой с образованием оксида железа (III) или оксида железа, обычно известного как ржавчина, в следующей несбалансированной реакции: Fe + O ₂ + H ₂ O → Fe ₂ O ₃ H ₂ O
При испытании пламенем железо горит блестящим золотым цветом
Символ элемента ‘Fe’ происходит от латинского названия железа ‘ferrum, “ означает ” твердость.’
Железо – второй по распространенности металл на Земле после алюминия.
Считается, что внутреннее ядро Земли состоит в основном из железа и никеля.
Чистое железо на самом деле довольно мягкое и пластичное, как и большинство металлов – добавление углерода и высокая температура укрепляют железо.
Железо можно переработать, что дает огромные экологические преимущества.
Исследования показывают, что мантия Марса состоит в два раза больше железа, чем мантия Земли. и что красноватый цвет планеты на самом деле является ржавчиной на поверхности Марса
Железо используется для создания искр в фейерверках
Железный хребет – это совокупность областей добычи железа, соседствующих с озером Верхнее

Железо в Периодической таблице

Железо символ элемента – Fe и имеет атомный номер двадцать шесть.Как переходный металл, железо находится в d-блоке, а именно в группе 8 и периоде 4. Электронная конфигурация железа – [Ar] 3d6 4s2, и, следовательно, у него 2 валентных электрона. Это очень стабильный элемент. Электроотрицательность железа составляет 1,83 по шкале Полинга.

Биологическое значение железа

Элемент железо является важным минералом для всех живых организмов. У животных железо используется для производства гемоглобина – белка красных кровяных телец, ответственного за транспортировку кислорода от легких к остальным частям тела.Железо также присутствует в миоглобине, мышечных клетках, которые хранят и транспортируют кислород. Недостаток железа в организме животных может привести к анемии, в то время как избыток железа может быть токсичным и вредным для организма. Рекомендуемая дневная норма в США составляет 18 миллиграммов железа. В растениях железо необходимо для производства хлорофилла.

Сплавы элемента Железо

Железо и углерод образуют хорошо известный сплав стали. Железо является основным легирующим агентом в ферросплавах, классификации сплавов с содержанием железа менее 50% и высокой концентрацией кремния, марганца, алюминия, никеля, хрома, молибдена, ванадия или других элементов.Ферросплавы не подходят для самостоятельного использования; скорее, из-за их низких температур плавления их добавляют в жидкую сталь для образования легированной стали. В зависимости от основного легирующего агента в легированной стали металл может иметь различные химические свойства. Например, висмут в стали улучшает обрабатываемость, кремний увеличивает магнитные свойства.

Применение железа в современном мире

Для чего используется элементное железо?

Использование железа в конструкциях

Элементное железо имеет решающее значение в архитектурном и структурном дизайне.В качестве основного легирующего агента железо используется в качестве основы при производстве стали, листового чугуна, чугуна и кованого железа. Железо и его сплавы используются во многих отраслях обрабатывающей промышленности, формируя ключевые структурные компоненты транспортных средств, зданий, кораблей и других устройств; Элементное железо может поддерживать более крупные и прочные конструкции, чем другие строительные материалы, например, камень, дерево и кирпич, с меньшим количеством материала и низкой стоимостью.

Железо как катализатор

Активированное или промотированное железо также используется в качестве катализатора в различных химических отраслях промышленности.В частности, магнетит, оксид железа, используется в качестве катализатора в процессе Габера-Боша. Железо ускоряет реакцию между водородом и азотом с образованием аммиака, что является обычным крупномасштабным промышленным процессом. Кроме того, магнетит используется в процессах преобразования газа в жидкость (GTL), которые превращают природный газ в синтетическое топливо.

Когда и как было обнаружено железо?

История железа

Историки и археологи считают, что железо использовалось около пяти тысяч лет.В то время как оно время от времени использовалось ранее в истории, его популяризация произошла в железном веке (1200 г. до н.э. – 600 г. до н.э.), третьем этапе развития каменного-бронзово-железного века. Железный век начался в Средиземноморье и Восточной Европе около 1200 г. до н.э., но распространился на азиатские регионы только ближе к 600 г. до н.э. В этот период железо постепенно вытеснило бронзу в качестве основного материала для изготовления инструментов и оружия; историки подозревают, что использование железа стало более распространенным, когда люди популяризировали выплавку железа и углерода для создания более прочной стали.

Кто открыл железо

О конкретном открытии железа известно немного, поскольку оно использовалось людьми с древних времен. Археологи могут проследить происхождение бусин из сплава железа и никеля до 3200 г. до н.э. в Египте.

Где находится железо во Вселенной

Железо невероятно популярно в природе. Это четвертый по распространенности элемент в земной коре и второй металл после алюминия, кислорода и кремния. Железо также считается основным компонентом ядра Земли.Железо редко встречается в природе в чистом виде; скорее, это железная руда, объединенная масса железа и других минералов и элементов. Наиболее распространенные руды железа: гематит (Fe ₂ O ₃), магнетит (Fe ₃ O ₄), лимонит (FeO (OH) · n (h3O)), гетит (FeO (OH )), сидерита (FeCO ₃) и таконита.

Железо также содержится в Солнце, звездах и метеоритах. Удивительно, но железо действительно может быть сплавлено в ядрах звезд. Гелий является исходной базой ядра звезды, но если звезда достаточно горячая и выделяет достаточно энергии, она может постепенно плавить гелий с углеродом, затем с кислородом, а затем с кремнием.Если звезда настолько велика, что имеет массу в 8-12 раз больше Солнца, и называется «сверхгигант», у нее достаточно энергии, чтобы сплавить свое кремниевое ядро с железом. В этот момент звезда выделяет огромное количество энергии. Однако из-за того, что атомная структура железа настолько устойчива, его нельзя сплавлять дальше, и ядро звезды внезапно не может поддерживать равновесие. В этот момент звезда либо взорвется сверхновой, либо схлопнется в черную дыру.

Химия железа – соединения, реакции, состояния окисления

Химические свойства железа Элемент

Элемент железо является очень химически активным металлом и открыто вступает в реакцию с кислородом во влажном воздухе; фактически, свободное железо не так легко найти в природе.Железо растворяется в воде и реагирует с паром с образованием газообразного водорода. Железо также реагирует с галогеноводородными кислотами с образованием галогенидов железа. Кроме того, железо образует координационные соединения из-за своей электронной структуры.

Ферромагнетизм железа

Железо – один из трех металлов, обладающих ферромагнитными свойствами при нормальных условиях (помимо кобальта и никеля). Большинство объемных материалов немагнитны, потому что их неспаренные электроны вращаются в противоположных направлениях и нейтрализуют любые магнитные свойства.Но когда ферромагнитный материал сталкивается с внешними магнитными полями, его неспаренные электроны фактически перестраиваются параллельно друг другу, чтобы намагнитить материал. Более того, ферромагнитные металлы фактически сохранят свой магнетизм после устранения внешней силы. Этот магнетизм исчезает при достижении максимальной температуры, известной как температура Кюри.

Ферролитовые жидкости, содержащие частицы железа в жидкости-носителе, будут выбрасываться на магните ₂ O ₃) и оксида железа (II, III) (Fe ₃ O ₄).Эти и другие оксиды железа известны как ржавчина. Оксиды железа (II) могут образовываться и являются стабильными в виде солей, но в дальнейшем легко окисляются до солей железа (III) с гидроксидом или анионами кислорода. Ржавчина не является обратимым процессом и может вызвать расширение металла, что приведет к увеличению напряжения. Ржавчина железа неизбежна, но можно принять меры, чтобы замедлить этот процесс. Слой масла предотвратит попадание влаги на металл. Гальванизация железа, нанесение на него тонкого слоя цинка также предотвратит попадание кислорода и воды на металл.Это замедляет процесс ржавления.

Состояния окисления железа

Элемент железо имеет широкий диапазон степеней окисления, включая 0, +2, +3, +4 и +6, но наиболее распространенными являются Fe ⁺² (двухвалентный) и Fe ^{+. 3} (железо). Чистое железо можно найти только в среде с низким содержанием кислорода из-за его легкого окисления. Железо может легко переключаться между состояниями окисления +2 и +3.

Соединения железа

Поскольку железо обладает такой реакционной способностью, оно образует множество соединений, включая, помимо прочего, оксиды, гидроксиды, галогениды, сульфаты, сульфиды и хлориды.Он чаще всего образует двухвалентные и трехвалентные соединения из-за его тенденции к состояниям окисления +2 и +3. Некоторые дополнительные соединения помимо оксидов:

Сульфаты:

> FeSO ₄ (сульфат железа): в чистом виде сульфат железа используется для лечения железодефицитной анемии

> Fe ₂ (SO ₄) ₃ (сульфат железа): сульфат железа имеет дополнительные медицинские преимущества. Обычно он используется в качестве кровоостанавливающего средства во время операции.

> FeSO ₄ · 7h3O (зеленый купорос): Гепта-гидрат сульфата железа представляет собой кристаллический сульфат железа зеленого или бирюзового цвета. Его получают путем объединения разбавленной серной кислоты с железом, которое часто образуется в качестве побочного промышленного продукта. Он также известен как зеленый купорос и используется при производстве пестицидов и удобрений.

Хлориды:

> FeCl ₂ (хлорид железа): кристаллический желто-зеленый хлорид железа образуется при пропускании сухого хлористого водорода над горячим железом.Его можно получить в жидкой форме FeCl ₂ ∙ 4h3O путем растворения твердого железа в соляной кислоте. Хлорид железа чаще всего используется в красильной промышленности в качестве восстановителя.

> FeCl ₃ (Хлорид железа): Хлорид железа представляет собой бесцветный или светло-коричневый раствор, широко используемый в качестве обычного хлорирующего агента. При растворении железной руды непосредственно в соляной кислоте образуется хлорид железа, так же как при окислении хлорида железа (II) газообразным хлором.

Сульфиды:

> FeS ₂ (пирит): пирит, также известный как золото дураков, встречается в природе и широко распространен в природе.Его блестящий желто-латунный цвет может привести к тому, что его можно принять за золото; однако его хрупкий состав, отсутствие удобства и широкая доступность делают его нерентабельным. Пирит можно отличить от золота по шероховатым краям, в отличие от золота, которое намного более гладкое. Золото дураков также способствовало золотой лихорадке 1840-х годов.

Выделение железа

Извлечение железа из железной руды обычно происходит в доменной печи посредством окислительно-восстановительной реакции. Железная руда и, как правило, углерод (или окись углерода) помещаются вместе в большой контейнер и нагреваются.Поскольку углерод более реакционноспособен, углерод окисляется, а железо восстанавливается с образованием жидкого железа.

Это можно увидеть в следующей реакции:

2Fe ₂ O ₃ (s) + 3C (s) → 4Fe (l) + 3CO ₂ (g)

Аналогичная реакция также может быть с алюминием в качестве восстановителя в экзотермической окислительно-восстановительной реакции, называемой термитной реакцией.

Физические свойства железа

Железо – это блестящий твердый металл серебристо-серого цвета, который в чистом виде очень пластичен.

Символ: Fe
Точка плавления: 1536 C
Точка кипения: 2861 C
Плотность: 7,8 г / см-3
Атомный вес: 55,845
Атомный номер: 26
Электроотрицательность: 1,83
Классификация : Переходный металл, металл группы 8
Естественное содержание 5% в земной коре
Конфигурация электронной оболочки: [Ar] 3d6 4s2
Изотопы: 5,845% от ⁵⁴ Fe 91,754% от ⁵⁶ Fe, 2,119% из ⁵⁷ Fe и 0.286% из ⁵⁸ Fe.
В естественных условиях содержится в минералах: гематите, магнетите, таконите

Где я могу купить элементарное железо?

Утюг можно найти в Интернете в таких магазинах, как Amazon. Строительные материалы из железа также можно найти во многих строительных магазинах или магазинах товаров для дома. Чистый железный порошок легко найти в Интернете – просто убедитесь, что вы на самом деле не покупаете оксид железа или железный сплав.

Изучение геологии: железная руда

Что такое железная руда?

Месторождения железной руды находятся в осадочных породах.Они образуются в результате химической реакции железа и кислорода, смешанных в морской и пресной воде. Важными оксидами железа в этих месторождениях являются гематит и магнетит. Это руды, из которых добывают железо.

Образование железной руды

Образование железной руды началось более 1,8 миллиарда лет назад, когда в океанской воде было растворено большое количество железа, которому затем потребовался кислород для образования гематита и магнетита. Кислород был предоставлен, когда первый организм, способный к фотосинтезу, начал выделять кислород в воду.Этот кислород соединяется с растворенным железом с образованием гематита и магнетита. Затем они в большом количестве откладывались на дно океана, что теперь известно как полосчатое образование железа.

Источники железной руды

Металлическое железо практически незаметно на поверхности Земли, если не считать железо-никелевых композитов падающих звезд и исключительно необычных типов глубоких ксенолитов мантии. Хотя железо является четвертым наиболее распространенным компонентом земного покрова, содержащим около 5%, большая часть его связана с силикатами или, что реже, карбонатными минералами.Термодинамические препятствия на пути выделения чистого железа из этих минералов внушительны, а жизнеспособность серьезна, таким образом, все источники железа, используемые в промышленности, неправильно используют относительно более редкие минералы оксида железа, в основном гематит.

До современных потрясений большая часть железа добывалась из общедоступного гетита или низинного минерала, например, во время американской революции и наполеоновских войн. Древние общественные порядки использовали латерит как источник минерала железа.Действительно, большая часть железного минерала, используемого индустриальными общественными организациями, была добыта из огромных запасов гематита с содержанием железа около 70%. Эти склады обычно называют «минералами с немедленной доставкой» или «характерными металлами». Расширение спроса на металлическое железо в сочетании с потреблением полезных ископаемых гематита с высоким рейтингом в Соединенных Штатах после Второй мировой войны побудило к усовершенствованию источников металла для пресса с более низким обзором, в основном с использованием магнетита и таконита.

Стратегии добычи металла прессой меняются в зависимости от типа добываемого минерала.В настоящее время работают четыре основных типа складов железа и металла, в зависимости от минералогии и топографии складов металла. Это запасы магнетита, титаномагнетита, чудовищного гематита и пизолитового железняка.

Пластинчатые железные образования

Полосчатые железные образования (BIF) представляют собой осадочные породы, содержащие более 15% железа, которые в основном состоят из изысканно связанных с минералами железа и кремнезема (в виде кварца). Полосчатые образования железа встречаются только в докембрийских толчках и регулярно изменяются от слабой до сильной.Полосчатые железные пласты могут содержать прессованные карбонаты (сидерит или анкерит) или силикаты (миннесотит, гриналит или грюнерит), однако в тех, что добываются как железо, оксиды (магнетит или гематит) являются основным минералом железа. Пластинчатые железные образования известны в Северной Америке как таконит.

Добыча включает перемещение огромных объемов металла и отходов. Отходы бывают двух видов: неметаллическая коренная порода в шахте (покрывающая или промежуточная порода, известная как меллок), и нежелательные минералы, которые являются характерной частью самой металлической встряски (пустой породы).Муллок добывается и складывается на отвалы, а пустая порода изолируется в процессе обогащения и выбрасывается в виде хвостов. Хвосты таконита – это по большей части искусственно скрытый минерал кварц. Этот материал размещен в обширных, направленных водоосадочных озерах.

Магнетитовые руды

Ключевыми денежными параметрами для минерала магнетита, являющегося финансовым, являются кристалличность магнетита, анализ железа внутри соединенной структуры железа и наличие загрязняющих компонентов, которые существуют внутри магнетита.Размер и доля полосы большинства магнетитовых активов несущественны, поскольку единое месторождение железа может иметь толщину в несколько метров, увеличиваться на несколько километров по простиранию и, несомненно, может достигать более трех миллиардов или более огромных количеств содержащегося в нем металла.

Нормальный анализ железа, при котором объединенное железо, содержащее магнетит, становится отчетливо финансовым, составляет около 25% железа, что по большей части может привести к рекуперации магнетита от 33% до 40% по весу, чтобы создать ход, оцениваемый в содержание железа 64% по весу.Средний фокус магнетитового прессового металла содержит менее 0,1% фосфора, 3–7% кремнезема и менее 3% алюминия.

В настоящее время магнетитовый пресс-минерал добывается в Миннесоте и Мичигане в США, Восточной Канаде и Северной Швеции. Магнетитсодержащая объединенная разработка железа в настоящее время широко добывается в Бразилии, которая отправляет огромные объемы в Азию, а в Австралии существует ранняя и крупная промышленность по производству магнетитовых прессованных минералов.

Магматические месторождения магнетитовых руд

Иногда гранит и ультракалиевые магматические породы разделяют кристаллы магнетита и образуют массы магнетита, пригодные для экономической концентрации.Несколько месторождений железной руды, особенно в Чили, сформированы из вулканических потоков, содержащих значительные скопления вкрапленников магнетита. Месторождения чилийских магнетитовых железных руд в пустыне Атакама также сформировали аллювиальные скопления магнетита в ручьях, вытекающих из этих вулканических образований.

Некоторые магнетитовые скарновые и гидротермальные месторождения разрабатывались в прошлом как месторождения богатой железной руды, требующей небольшого обогащения. Есть несколько связанных с гранитом месторождений такого рода в Малайзии и Индонезии.

Другие источники магнетитовой железной руды включают метаморфические скопления массивной магнетитовой руды, такие как в Сэвидж-Ривер, Тасмания, образованные сдвигом офиолитовых ультрамафитов.

Другим, второстепенным источником железных руд являются магматические скопления в слоистых интрузиях, которые обычно содержат титансодержащий магнетит, часто с ванадием. Эти руды образуют нишевый рынок, на специализированных плавильных заводах, используемых для извлечения железа, титана и ванадия. Эти руды обогащаются, по существу, так же, как руды полосчатых железных пластов, но обычно их легче облагородить путем дробления и просеивания.Типичный титаномагнетитовый концентрат содержит 57% Fe, 12% Ti и 0,5% V2O5.

Обогащение железной руды

Источники железной руды с более низким содержанием золота обычно требуют обогащения с использованием таких методов, как дробление, измельчение, гравитационное разделение или разделение тяжелых сред, просеивание и пенная флотация кремнезема для улучшения концентрации руды и удаления примесей. В результате получается высококачественная мелкозернистая руда, известная как мелочь.

Магнетит

Магнетит привлекателен, и впоследствии его легко изолировать от жильных минералов и подготовить для создания высококвалифицированного мышления с низким уровнем загрязняющих воздействий.

Размер зерен магнетита и уровень его смешивания с основной массой кремнезема определяют размер фунта, до которого необходимо измельчить камень, чтобы обеспечить эффективную привлекательную перегородку и получить фокус магнетита высокой безупречности. Это определяет входные параметры жизнеспособности, необходимые для выполнения операции обработки.

Добыча объединенного железа включает в себя грубое измельчение и просеивание, сопровождаемое неприятным измельчением и тонким гранулированием, чтобы измельчить минерал до точки, где затвердевший магнетит и кварц становятся достаточно мелкими, чтобы кварц оставался пустым, когда полученный порошок проходит под привлекательным сепаратором.

По большому счету, большинство хранилищ железа, сгруппированных в магнетит, должны быть измельчены примерно до 32 и 45 микрометров, имея в виду конечную цель – получение магнетита с низким содержанием кремнезема. Оценки фокуса магнетита в основном предполагают переизбыток 70% железа по весу и, как правило, с низким содержанием фосфора, низким содержанием алюминия, низким содержанием титана и низким содержанием кремнезема и требуют высшей цены.

Гематит

Из-за большой толщины гематита по отношению к родственной силикатной пустой породе обогащение гематитом, как правило, включает сочетание стратегий обогащения.

Одна из стратегий заключается в пропускании мелко раздробленного металла через суспензию, содержащую магнетит или другой специализированный материал, например ферросилиций, который увеличивает свою толщину. В момент, когда толщина суспензии будет соответствующим образом отрегулирована, гематит опустится, а силикатные минеральные части будут выбрасываться и могут быть удалены.

Использует

Основное использование железной руды – производство железа. Большая часть произведенного железа затем используется для производства стали. Из стали делают автомобили, локомотивы, корабли, балки, используемые в зданиях, мебель, канцелярские скрепки, инструменты, арматурные стержни для бетона, велосипеды и тысячи других предметов.Это наиболее часто используемый металл как по тоннажу, так и по назначению.

Фактов о железной руде

Железная руда – это комбинация полезных ископаемых, из которых можно извлечь металлическое железо на экономической основе.

Основные факты

В 2019 году Канада была восьмым по величине производителем железной руды в мире.
На долю пяти ведущих стран-производителей железной руды приходилось 81,3% мирового производства.
В 2019 году мировые запасы железной руды составили 168,6 млрд тонн.
Основное использование железной руды – производство стали, которая на 100% пригодна для вторичной переработки

Узнать больше о железной руде

использует

Основное использование железной руды (98%) – производство стали. Остальные 2% используются в различных других приложениях, например:

порошковое железо – для определенных типов сталей, магнитов, автомобильных деталей и катализаторов
радиоактивное железо (железо 59) – для медицины и как индикатор в биохимических и металлургических исследованиях
синий железо —в красках, типографских красках, пластике, косметике (например,g., тени для век), цвета художников, синий для стирки, крашение бумаги, удобрения, запеченная эмаль на транспортных средствах и бытовой технике, а также промышленная отделка
черный оксид железа – в качестве пигмента в полировальных смесях, металлургии, медицине, магнитных чернилах и ферритах для электронной промышленности.

Железная руда, мировое использование, 2019

Прочие: порошковое железо, железо 59, синее железо, черный оксид железа

Текстовая версия

На этой круговой диаграмме показаны основные области использования железной руды в мире.Сталь составляет 98%, в то время как другие виды смешанного использования (например, порошковое железо, радиоактивное железо [железо 59], железо-синий и черный оксид железа) составляют оставшиеся 2%.

Производство

канадских рудников увеличили добычу до 58,5 млн тонн железной руды в концентрате и окатышах в 2019 году благодаря новым проектам расширения существующих производителей и одному новому действующему руднику.

Предполагаемое производство нерафинированной стали в Канаде в 2019 году составило 12,9 млн тонн, что меньше объема, указанного в 2018 году (пересмотренный вариант 13.4 млн тонн).

Добыча (отгрузки) железной руды на рудниках в Канаде, 2010–2019 гг. (P)

Текстовая версия

На этой гистограмме показано годовое производство железной руды на рудниках в Канаде с 2010 по 2019 год. Добыча в 2010 году составила 36,2 миллиона тонн, самый низкий показатель за 10-летний период, после стабильного роста к 2019 году. Предварительная оценка составила 58,5. млн тонн в 2019 году.

Большая часть железной руды Канады поступает из региона Лабрадорского желоба, граничащего с Квебеком, Ньюфаундлендом и Лабрадором.Значительное количество также производится в Нунавуте.

Добыча (отгрузка) железной руды на рудниках в Канаде по провинциям и территориям, 2019 г. (стр)

Текстовая версия

На этой карте Канады показано производство железной руды в Канаде по провинциям и территориям в 2019 году. На Квебек приходилось 57% от общего объема производства (58,4 миллиона тонн), из которых 33,2 миллиона тонн, на Ньюфаундленд и Лабрадор приходилось 34%, или 20,0 миллиона тонн. , а на Нунавут приходилось 9% с 5,2 млн тонн.

Международный контекст

Узнайте, какое место занимает железная руда Канады в международном масштабе:

В первую пятерку стран-производителей железной руды приходилась 81 страна.3% мирового производства.

Мировая добыча железной руды по странам, 2019 г. (стр)
Рейтинг	Страна	млн тонн	В процентах от общего числа
1	Австралия	930	36,5%
2	Бразилия	480	18,9%
3	Китай	350	13.7%
4	Индия	210	8,2%
5	Россия	99	3,9%
6	Южная Африка	77	3,0%
7	Украина	62	2,4%
8	Канада	58	2.3%
9	США	48	1,9%
–	Другие страны	232	9,1%
Итого		2,546	100,0%

Мировое производство железной руды, 2010–2019 гг. (P)

Текстовая версия

На этой гистограмме показано годовое производство железной руды в мире с 2010 по 2019 год.Производство в 2010 году составило 1876 миллионов тонн, после чего последовали незначительные взлеты и падения в рамках общего роста и пика в 2220 миллионов тонн, достигнутого в 2014 году. Незначительное снижение до 2117 миллионов тонн произошло в 2015 году, а затем снова увеличилось до 2546 миллионов тонн к 2019 году.

Мировые запасы

Мировые запасы сырой железной руды по странам, 2019 г. (стр)
Рейтинг	Страна	млн тонн	В процентах от общего числа
1	Австралия	48 000	28.4%
2	Бразилия	29 000	17,2%
3	Россия	25 000	14,8%
4	Китай	20 000	11,9%
5	Украина	6 500	3,9%
6	Канада	6000	3.6%
7	Индия	5 500	3,3%
8	США	3 000	1,8%
9	Иран	2,700	1,6%
–	Другие страны	22 900	13,6%
Итого		168 600	100.0%

Торговля

Экспорт

В 2019 году сталелитейная промышленность Канады экспортировала 5,75 млн тонн стальных полуфабрикатов.

Канада также экспортировала 52,2 млн тонн железной руды (стоимостью 6,6 млрд долларов США) в 2019 году по сравнению с пересмотренными 47,8 млн тонн в 2018 году. На долю окатышей железной руды пришлось 29,6% (2,4 млрд долларов США) от общего объема. Остальные 70,4% (4,2 миллиарда долларов) составили концентраты.

Импорт

Канада импортировала 16.6 млн тонн железной руды (стоимостью 1,0 млрд долларов США) в 2019 году, что намного меньше, чем пересмотренные 32,9 млн тонн в 2018 году. Пеллеты составляли 50,7%, а концентраты – 49,3%. Почти 100% импорта пеллет пришло из США. Импорт концентратов также поступал в основном из США (99%), в то время как Австралия и Швеция составляли менее 0,5% каждая, а остальные 20 стран держали баланс. Концентраты – это незавершенные продукты, используемые при производстве доменных окатышей и окатышей, используемых для металлизации.

В 2019 году Канада была нетто-импортером стальных полуфабрикатов вместе с канадской сталелитейной промышленностью, импортировав 6,9 млн тонн.

Цены

Цены на железную руду колебались в течение последнего десятилетия. Цены снизились с 187 долларов США за тонну в феврале 2011 года до 41 доллара США в декабре 2015 года. В течение 2016 года цены на железную руду оставались стабильными до марта, когда они начали расти, и в конце года составили 80 долларов США за тонну. Цены достигли максимума в 89 долларов в феврале 2017 года, а затем снижались в течение остальной части года.Самая высокая цена в 2018 году составила 77 долларов США в феврале, затем снизилась до 65 долларов США в июле, прежде чем достигла 73 долларов США в ноябре и закончила год на уровне 69 долларов США в декабре. В июле 2019 года цены выросли до максимума в 120 долларов США, а затем постепенно снизились и стабилизировались на уровне 93 долларов США в декабре.

Среднемесячные цены на железную руду, 2010–2019 гг.

Текстовая версия

На этом линейном графике показаны среднемесячные цены на железную руду в долларах США за тонну с 2010 по 2019 гг. за год разгрузки порта / фрахта на борту в порту Тяньцзинь) средняя цена составила 145 долларов США.90 на 2010 год. В период с 2009 по 2011 год цены выросли до 187,18 долларов США. Затем цена снизилась, прежде чем получить кратковременный импульс в начале 2013 года, но возобновила тенденцию к снижению вскоре после этого и до конца 2015 года, когда она достигла минимума в 40,88 доллара США. Цена на железную руду умеренно повысилась в 2016 и 2017 годах, достигнув 89,44 доллара США в феврале 2017 года, а затем упала до 72,25 доллара США к концу года. 2019 год открылся с цены 76,16 доллара США и вырос до 120,24 доллара США в июле, а затем постепенно упал до 84 долларов США.98 в ноябре. К декабрю 2019 года цена достигла 92,65 доллара США.

Переработка

Сталь

на 100% пригодна для вторичной переработки, что означает, что ее можно снова и снова перерабатывать в материал того же качества. Переработка дает значительную экономию энергии и сырья. Каждая переработанная тонна стального лома позволяет сэкономить более 1400 кг железной руды, 740 кг коксующегося угля и 120 кг известняка.

Электродуговые печи позволяют производить сталь из 100% металлолома.Это значительно снижает затраты энергии на производство стали по сравнению с первичным производством стали из руды.

Растущий переход к использованию электродуговых печей при производстве стали поддержит мировой рынок стального лома, который, по прогнозам, к 2024 году достигнет 755 миллионов тонн.

Примечания и источники

(п) предварительный

Итоги могут отличаться из-за округления.

Все доллары канадские, если не указано иное.

Использует

Железная руда, мировое использование, 2019 г.
- Министерство природных ресурсов Канады; Коалиция по образованию железо-минералов

Производство

Добыча (отгрузки) железной руды на рудниках Канады, 2010–2019 гг. (P)
- Министерство природных ресурсов Канады; Статистическое управление Канады
Добыча (отгрузки) железной руды на рудниках в Канаде по провинциям и территориям, 2019 г. (p)
- Министерство природных ресурсов Канады; Статистическое управление Канады

Международный контекст

Мировая добыча железной руды по странам, 2019 г. (p)
- Министерство природных ресурсов Канады; U.С. Геологическая служба
- Корректировка методологии Геологической службы США для оценки полезной добычи руды вместо добычи сырой руды привела к скорректированным итоговым данным по Китаю, начиная с 2015 года, и к снижению общей мировой добычи рудников
Мировое производство железной руды, 2010–2019 гг.