Физические свойства факты про железо. Интересные факты о железе - ведомости урал

Железная руда представляет собой минеральное образование природного характера, которое имеет в своем составе соединения железа, накопленные в таком объеме, которого достаточно для экономически выгодного его извлечения. Конечно, железо есть в составе всех горных пород. Но железными рудами называют именно те железистые соединения, которые настолько богаты этим веществом, что позволяют промышленную добычу металлического железа.

Типы железных руд и их основные характеристики

Все железные руды сильно отличаются по своему минеральному составу, наличию вредных и полезных примесей. Условиям их образования и, наконец, содержанию железа.

Основные материалы, которые относят к рудным, можно разделить на несколько групп:

• Оксиды железа, к которым относятся гематит, мартит, магнетит.
• Гидроксиды железа - гидрогетит и гетит;
• Силикаты - тюрингит и шамозит;
• Карбонаты - сидероплезит и сидерит.

В промышленных железных рудах железо содержится в различных концентрациях - от 16 до 72%. К полезным примесям, содержащимся в железных рудах, относят: Mn, Ni, Co, Mo, и пр. Есть и вредные примеси, к которым можно отнести: Zn, S, Pb, Cu и др.

Месторождения железных руд и технология добычи

По генезису существующие месторождения железных руд разделяются на:

• Эндогенные. Они могут быть магматическими, представляющими собой вкрапления титаномагнетитовых руд. Также могут быть карбонатитовые вкрапления. Кроме того, существуют линзообразные, пластообразные скарново-магнетитовые залежи, вулкано-осадочные пластовые залежи, гидротермальные жильные, а также неправильной формы рудные тела.
• Экзогенные. К ним в основном относят бурожелезняковые и сидеритовые осадочные пластовые месторождения, а также месторождения тюрингитовых, шамозитовых и гидрогетитовых руд.
• Метаморфогенные - это месторождения железистых кварцитов.

Максимальные объемы добычи руд спровоцированы значительными запасами и приходятся на докембрийсские железистые кварциты. Меньшее распространение имеют осадочные бурожелезняковые руды.

При добыче различают богатые, и требующие обогащения руды. Отрасль, осуществляющая добычу железной руды, проводит также ее предварительную переработку: сортировку, дробление и вышеупомянутое обогащение, а также агломерация. Промышленность добычи руды именуется железорудной отраслью и является сырьевой базой для черной металлургии.

Отрасли применения

Железная руда является основным сырьем для получения чугуна. Он поступает на мартеновское или конвертерное производство, а также на восстановление железа. Из железа, как известно, производят самую различную продукцию, как впрочем, и из чугуна. В этих материалах нуждаются такие отрасли:

• Машиностроение и металлообработка;
• Автомобильная промышленность;
• Ракетная промышленность;
• Военная промышленность;
• Пищевая и легкая промышленность;
• Строительная отрасль;
• Добыча нефти и газа и их транспортировка.

Химия

ДРАГОЦЕННЫЙ МЕТАЛЛ. В «Географии» древнегреческого писателя Страбона упоминается о том, что африканские народы за один фунт железа отдавали десять фунтов золота . Извлеченное из древнескандинавских гробниц оружие также свидетельствует о драгоценности железа в прошлом - из него сделаны только острия мечей, а все остальные части - из бронзы.

Железо в метеорите

ОРУЖИЕ ИЗ МЕТЕОРИТОВ. С давних времен люди пытались использовать метеоритное железо , хотя сделать это было не просто. Бухарский эмир приказал своим лучшим оружейникам отковать ему меч из куска «небесного железа». Но сколько они ни старались, ничего не получалось. Оружейников казнили. Они погибли из-за того, что нагретый металл не поддавался ковке. Это характерно для никелистого метеоритного железа: оно куется только холодным, а при нагревании становится хрупким.

Несмотря на это, у властителя индийского княжества Джехангира в XVII в. были две сабли, кинжал и наконечник пики из метеоритного железа. Есть сведения, что из этого же материала были изготовлены шпаги Александра I и Боливара - героя Южной Америки.

САМОРОДНЫЙ ЧУГУН. Металлическое железо встречается не только в метеоритах. Еще в 1789 г. в «Словаре коммерческом» Василия Левшина о самородном железе писалось: «Так называется железо, совсем приготовленное природой в недрах земных и совсем очищенное от веществ посторонних настолько, что можно из него ковать без переплавки всякие вещи».

Крупное скопление самородного железа было найдено на южном берегу острова Диско у берегов Гренландии. Оно залегало здесь в извергнутом через пласты каменного угля базальте в виде блесток, зерен и иногда мощных глыб. В отличие от метеоритного железа, всегда содержащего сравнительно много никеля , самородное железо содержит не более 2% никеля, иногда до 0,3% кобальта , около 0,4% меди и до 0,1% платины . Обычно оно исключительно бедно углеродом . Однако возможно образование и самородного чугуна, например в результате контакта раскаленного углерода с железной рудой. В 1905 г. геолог А. А. Иностранцев обнаружил в районе острова Русского на Дальнем Востоке небольшие пластообразные скопления самородного чугуна, находящегося на глубине 30-40 м под скальными породами морского берега. В извлеченных образцах металла содержалось около 3,2% углерода.

УБИТ ИЗ-ЗА ЖЕЛЕЗА. В 1735 г. вогул Степан Чумпин нашел у горы Благодать большой кусок магнитного железняка и показал его горному технику И. Ярцеву. После осмотра месторождения Ярцев помчался с докладом в Екатеринбург. Эта поездка была самым настоящим бегством - по следу Ярцева скакали вооруженные стражники некоронованного короля Урала Демидова, который не допускал и мысли, что новые богатства минуют его. Ярцеву удалось уйти от погони. Первооткрыватели рудника получили вознаграждение от Горной канцелярии, но вскоре Степан Чумпин был убит. Убийца остался непойманным.

КРИСТАЛЛ ЧЕРНОВА. Знаменитый русский металлург Д. К. Чернов (1839-1921) собрал коллекцию кристаллов железа. Некоторые кристаллы, найденные им в стальных слитках, достигали длины 5 мм, большинство же не более 3 мм.

Главной ценностью коллекции был уникальный «кристалл Д. К. Чернова», описанный во многих учебниках по металловедению. Его нашел в груде стального лома шихтового двора подполковник морской артиллерии А. Г. Берсенев, служивший приемщиком на металлургическом заводе. Как удалось выяснить, кристалл вырос в 100-тонном слитке стали. Берсенев подарил его своему учителю Чернову. Чернов тщательно исследовал кристалл. Вес его оказался 3 кг 450 г, длина 39 см, химический состав: 0,78% углерода, 0,255% кремния , 1,055% марганца , 97,863% железа.

Железо в медицине

СТАЛЬНОЕ ВИНО. В старинных журналах можно найти рецепты различных «железных» лекарств. Так, в «Экономическом журнале» за 1783 г. сообщалось: «В некоторых случаях и болезнях и самое железо составляет весьма хорошее лекарство, и принимаются с пользой наимельчайшие оного опилки либо просто, либо обсахаренные». Там же перечисляются другие лекарства того времени: обсахаренное железо, железный снег, железная вода, стальное вино («виноградное кислое вино, как, например, рейнвейн, настоять с железными опилками и получится железное или стальное вино и вкупе весьма хорошее лекарство»).

МАГНИТНЫЕ ЛЕКАРСТВА. В 1835 г. «Журнал мануфактур и торговли», сообщая о товарах, присланных из Вены в Петербург, упоминает металлические намагниченные бруски как средство от зубной и головной боли. Бруски рекомендовалось носить на шее. «Этот способ лечения ныне в моде, - сообщалось в журнале, - и по отзывам врачей, заслуживающим вероятия, помогает весьма многим». В древности и в средние века магнит употребляли не только как наружное, но и как внутреннее. Гален считал магнит слабительным, Авиценна лечил им ипохондриков, Парацельс приготовлял «магнитную манну», Агрикола - магнитную соль, магнитное масло и даже магнитную эссенцию.

Химия железа

Вероятно, вы обратили внимание, что и статья, и заметки об элементе № 26 посвящены главным образом железу-металлу. Это и не удивительно: именно этим прежде всего железо интересно для пас. Но, отдавая должное главному металлу современной техники, нельзя забывать, что: элемент № 26 обладает значительной химической активностью, он образует множество соединений, проявляя обычно валентности 2+ и 3+ ; существуют соли железной кислоты H 2 FeO 4 , но в свободном состоянии эта кислота не получена, так же как и ее ангидрид - FeO 3 ; природное железо состоит из четырех стабильных изотопов с массовыми числами 54, 56, 57 и 58; железо - жизненно важный элемент ; в крови человека 14,5% ее веса приходится на долю гемоглобина - красного пигмента эритроцитов, в центре молекулы которого находится атом железа.

АЛЬФА, БЕТА, ГАММА, ДЕЛЬТА. Железо - полиморфный металл, оно кристаллизуется по-разному в зависимости от температуры. При обычных условиях железо существует в виде кристаллов с объемноцентрированной решеткой. Это привычное нам альфа-железо. При медленном его нагревании наблюдаются странные, на первый взгляд, температурные остановки: тепло продолжает поступать в металл, а температура его не повышается. Первая такая остановка для чистого железа будет при 769, вторая - при 910, третья - при 1401°С. Закон сохранения энергии при этом, конечно, не нарушается. «Исчезнувшее» тепло тратится на перестройки кристаллической решетки. Они сказываются на многих свойствах металла. При 769°С, когда альфа-железо превращается в бета-железо, оно утрачивает свои магнитные свойства. При 910°С происходит обычная перекристаллизация: объемноцентрированная решетка перестраивается в гранецентрированную (это гамма-железо). При 1401°С - последняя перестройка: решетка вновь становится объемноцентрированной, но уже с большими, чем у альфа-железа, размерами элементарных кристаллов. Эта разновидность называется дельта-железом. При охлаждении расплавленного железа те же перестройки происходят в обратном порядке.

Железо является четвёртым по распространённости элементом на нашей планете. Содержание его в земной коре составляет почти целых 5% от общей массы. Именно благодаря железу и умению его обрабатывать люди сумели построить современную цивилизацию. Да и сегодня этот всю нашу жизнь мы окружены изделиями из этого металла, и хорошо, что его в недрах нашей планеты ещё много.

1. Итак, Железо (обозначается химическим символом Fe, произносится по-латыни как ferrum) - это серебристо-белый металл. Железо без примесей других элементов мягкое, гибкое и пластичное (его можно вытягивать в тонкую проволоку).

2. На железо приходится около 4,65% всей массы земной коры. Между прочим, среди всех металлов в земной коре только алюминий превосходит его по распространённости. Кстати, каждые 45-47 минут из недр Земли извлекается столько же железа, сколько было добыто золота за всю историю.

3. Самый большой железный метеорит был найден в Намибии (Африка) в 1920 году. Его вес около 66 тонн. Это считается самым большим куском чистого железа на нашей планете.

4. Железо является основным компонентом в составе чугуна и стали. Сталь представляет собой ковкий сплав же¬леза (основа) с углеродом (при содержа¬нии углерода 0,1 -1,5 %). У стали такие же химические свойства, как и у железа. Для улучшения механических свойств сталь обычно подвергают закалке. Для этого ее сначала нагревают докрасна, а потом опускают в холодную жидкость. Это прида¬ет стали большую твердость (закаленная сталь). Чугун - это сплав железа (основа) с углеро¬дом (2-5 %). Из-за повышенного содержа¬ния углерода чугун, как правило, хрупок.

5. В мире насчитывается свыше 300 минералов, в состав которых входит железная руда, промышленные руды содержат до 70% железа.

6. Первое место в мире по добыче железа принадлежит России. Такие руды, как гематит, сидерит и пирит используют для промышленного получения железа. Железо в чистом виде содержится только в метеоритах и нескольких месторождениях на западе Гренландии.

7. В 1813 году во время войны с Наполеоном прусская принцесса Марианна придумала способ пополнения казны. Немецким женщинам предложили обменивать золотые украшения на аналогичные ювелирные предметы из железа, на которых был надпись «Gold gab ich für Eisen» («Золотом отдам я за Железо»). Ношение таких украшений быстро вошло в моду и подчёркивало патриотизм обладательницы. Похожая идея способствовала созданию в том же 1813 году одной из самых знаменитых немецких наград, Железного креста. В отличие от других существующих медалей, Железный крест из драгоценного имел только скромную серебряную оправу.

8. Железо испаряется, если нагреть его до температуры в 2862 градуса. При этом оно становится жидким при нагреве до 1538 градусов.

9. При комнатной температуре железо легко намагничивается. Однако его трудно намагнитить в нагретом виде. Магнитные свойства железа исчезают при температуре около +800 °С.

10. Ржавчина - это просто оксид железа, окисляющегося при контакте с кислородом.

11. Наша кровь имеет красный цвет именно благодаря железу, которое входит в состав красных кровяных телец, переносящих кислород. У некоторых моллюсков аналогичные процессы основаны не на железе, а на меди, поэтому кровь у них голубого цвета.

12. В организме среднестатистического взрослого человека содержится около 5 грамм железа. Ежесуточная норма поступления этого минерала в детский организм должна составлять 8-12 мг. Для взрослой женщины эта норма должна составлять не менее 18 мг, после менопаузы эта норма сокращается до 8-10 мг. Для мужчины достаточно и 8 мг в день. Железо усваивается относительно легко, но для его усвоения необходим витамин С и органические кислоты. Мешают усвоению железа щавелевая кислота, дубильные вещества и повышенное употребления в пищу клетчатки. Также железо не усваивается в присутствии кальция. Обильное употребления чая и кофе препятствует усвоению нашим организмом этого необходимого вещества. Между прочим, Если из организма убрать всё железо человек проживёт не более двух часов.

13. Период полураспада самого долгоживущего изотопа железа достигает 2,6 миллиона лет, а самого короткоживущего - менее 10 минут.

14. В речной воде содержание железа в 100-1000 раз выше, чем в морской.

15. О железе упоминается в Коране. В 57 суре говорится - «... мы низвели вам и железо, в котором сильное зло и многая польза для людей...»

16. Железо полностью растворяется в серной и азотной кислоте.

17. Ледник Тейлора в Антарктиде знаменит Кровавым водопадом. Содержащееся в нем в двухвалентное железо, окисляясь кислородом воздуха, образует красного цвета окись железа, которое придаёт водопаду кроваво-рыжий оттенок. Производят двухвалентное железо бактерии, живущие на глубине под толщей льда.

18. На дне Индийского океана в области гидротермальных источников существуют улитки, раковина которых состоит из трех слоев: арагонита (материала обычного для моллюска), мягкого среднего слоя из органического наполнителя и внешнего из минерала железа. Кроме того, минералы железа входят в состав чешуек, покрывающих ногу улитки.

19. Атомиум - это гигантская молекула железа построенная в Брюсселе в 1958 году. Имеет девять круглых сфер диаметром 18 м, и является увеличенной копией молекулы железа в 165 миллиардов. Высота 102 метра, а суммарный вес этой конструкции превышает 2400 тонн. Туристы могут передвигаться от сферы к сфере по трубам длинна которых составляет 23 метра.

20. Вегетарианцам требуется почти в 2 раза больше железа чем не вегетарианцам.

21. Если еда готовится в чугунной или железной посуде, то содержание железо в еде увеличится от 1.2 до 21 раза.

Железо является четвёртым по распространённости элементом на нашей планете. Содержание его в земной коре составляет аж целых 5% от общей массы . Но, не смотря на это железо не сформировалось на нашей планете самостоятельно.

История появления этого химического элемента на Земле связана с колоссальными звёздами. В результате взрыва новой или сверхновой звезды образуется огромная масса астероидов, которые содержат большое количества железа. Эти астероиды кружат в космическом пространстве, пока не попадут в поле притяжения какого-нибудь космического тела.


Из всего этого следует вывод, что железо имеет неземное происхождение и попало на Землю из космоса вмести с метеоритами.

Без такого химического элемента, как железо, зарождение жизни на Земле было бы невозможно.

Большую часть ядра нашей планеты составляет расплавленное железо. Оно создаёт электромагнитное поле, которое защищает нашу планету от всевозможных негативных воздействий из космоса (например таких, как солнечная радиация)

Именно благодаря оксиду железа земля имеет такой коричневый цвет.


В природе очень редко можно встретить железо в чистом виде. Чистое железо попадает на Землю из космоса, так называемое метеоритное железо. В основном железо встречается в виде соединений с другими химическими элементами — железными рудами. Железо в руде представлено в виде окисей и закисей. Хорошая железная руда содержит до 57% железа и выше.

Железо в быту

В быту мы используем сплавы железа с углеродом – чугун и сплавы железа с другими металлами – всевозможные марки сталей.

Человечество использует железо очень давно, но в глубокой древности использовалось в основном метеоритное железо . Находки из этого металла дотируются 8-12 веком до нашей эры.

В наши дни металлургическое производство служит основой тяжелой промышленности, но выплавлять сталь только из одного металлолома пока не научились. Сталь выплавляют из чугуна с добавлением металлического лома.

Железо в организме человека

В человеческом организме содержится примерно 5 граммов этого металла.

Железо играет очень важную роль в нашем организме. За транспортировку и доставку всех питательных веществ ко всем нашим органам отвечает такой белок, как гемоглобин, основу которого составляет железо. Железо отвечает за энергию в нашем организме. Самостоятельно вырабатывать этот химический элемент наш организм не умеет. Железо мы получаем извне с продуктами питания.

Согласно статистике до 70% людей недополучают железо в полном объёме, а железодефицитной анемией страдают более 20% нашего народонаселения. Лёгкие формы этого вида анемии практически не имеют симптомов, но оказывают значительное воздействие на здоровье человека.

Ежесуточная норма поступления этого минерала в детский организм должна составлять 8-12 мг. Для взрослой женщины эта норма должна составлять не менее 18 мг , после менопаузы эта норма сокращается до 8-10 мг. Для мужчины достаточно и 8 мг в день.

Железо усваивается относительно легко, но для его усвоения необходим витамин С и органические кислоты. Мешают усвоению железа щавелевая кислота, дубильные вещества и повышенное употребления в пищу клетчатки. Также железо не усваивается в присутствии кальция. Обильное употребления чая и кофе препятствует усвоению нашим организмом этого необходимого вещества.

При недостатке железа проявляется сонливость, апатия и не желание что-либо делать. Снижается иммунитет, увеличивается выпадение волос и ломкость ногтей и учащается сердцебиение.

При переизбытке этого минерала в организме могут проявляться запоры, расстройство желудка, тошнота и рвота.

Несколько интересных фактов

• Именно благодаря железу цвет нашей крови красный. У некоторых морских обитателей те функции, которые в нашем организме исполняет железо, выполняет другой элемент – медь. Поэтому цвет их крови голубой.
• Если из организма убрать всё железо человек проживёт не более двух часов.
• О железе упоминается в Коране. В 57 суре говорится – «.. мы низвели вам и железо, в котором сильное зло и многая польза для людей..»
• В чистом виде железо — это очень пластичный металл.
• В столице Индии стоит колонна из чистого железа, происхождение которой для учёных до сих пор остаётся загадкой.
• Если нагреть железо чуть выше 800 градусов оно потеряет свои магнитные свойства. Этот эффект называется – «Точкой Кюри».
• Именно благодаря магнитным свойствам оксида железа появилась возможность записывать на плёнку ауди и видео записи.
• В древней Европе носить украшения из железа могли только представители знати.
• Самый большой железный метеорит был найден в Намибии (Африка) в 1920 году. Его вес около 66 т. Это считается самым большим куском чистого железа на нашей планете.
• Кроме оксида железа в железной руде содержится более 300 минералов.
• Железо полностью растворяется в серной и азотной кислоте.
• В глубокой древности железо ценилось дороже золота.
• В одном фрукте граната содержится суточная норма железа для человека.
• При температуре 1535 градусов железо начинает плавиться.
• Ржавчина есть ничто иное, как окись железа.

Наслаждайтесь нашим списком интересных фактов из железа и стали. Узнайте о пользе и свойствах железа и стали и о том, как они использовались на протяжении всей истории.

Узнайте, что такое кованое и чугунное, почему ваш велосипед ржавеет, что содержит ядро ​​Земли, какая страна производит больше всего железа, примеры продуктов, богатых железом, и многое другое с нашими забавными железными и стальными фактами.

Железо представляет собой химический элемент и металл. Его химический символ — Fe, а его атомное число — 26.

Когда железо и кислород реагируют в присутствии воды или влаги, образуется ржавчина (оксид железа). Возможно, вы время от времени заметили, что ваша велосипедная цепь (или другие части) ржавеет (особенно если вы ее не заботитесь). Другим словом для ржавления является коррозия, которая описывает распад материалов, таких как железо и сталь.

Поскольку железо легко окисляется, оно редко встречается в чистой металлической форме на поверхности Земли. Вместо этого он удаляется из руд (породы, содержащие важные минералы и элементы).

Железо является 4-м наиболее распространенным элементом в земной коре, составляющим около 5% от общего количества (обычно его называют оксидом железа в минералах, таких как гематит).

Считается, что ядро ​​Земли состоит из сплава железа и никеля.

Газовые гигантские растения, такие как Сатурн и Юпитер, имеют ядра, богатые железом.

Железо является 6-м наиболее распространенным элементом, найденным во Вселенной.

Сталь представляет собой хорошо известный и обычно используемый сплав из железа и небольшое количество углерода (или иногда других элементов). Количество углерода невелико (обычно от 0,2% до 2,0%), но оно имеет огромное значение для прочности.

Сталь может быть примерно в 1000 раз прочнее железа в чистом виде.

Эйфелева башня в Париже, Франция, сделана из лужевого железа. Чугунное железо представляет собой форму кованого железа, железного сплава с очень низким содержанием углерода. Кованое железо использовалось обычно во всей западной истории, но больше не производится в больших количествах из-за наличия стали.

Раннее кованое железо, используемое в истории человечества, действительно происходило от метеоров!

Чугун — это железо, содержащее углерод, кремний и небольшое количество марганца. Раньше он использовался для создания таких конструкций, как чугунные мосты. Как и кованое железо, большая часть его применений была заменена сталью.

Железный век был доисторическим временем, когда полезные инструменты и оружие были сначала сделаны из железа и стали. Даты, которые произошли в разных частях мира, различны, и историки предлагают примерно в 12 веке до нашей эры в Древней Греции и VI веке до нашей эры в Северной Европе.

В 2006 году Китай был крупнейшим в мире производителем железа, составляющим около 33% от общего объема производства в мире.

Железо относительно дешево производить и имеет большое количество различных применений.

Машины, транспортные средства и строительные конструкции обычно изготавливаются из железа (обычно в виде стали).

Чтобы предотвратить повреждение железа и стали, они могут быть окрашены, покрыты пластиком, оцинкованы (покрыты цинком) или другими способами, которые не содержат воды и кислорода.

Железо в организме человека имеет ряд важных функций, включая перенос кислорода в организм в форме гемоглобина. Дефицит железа может быть довольно распространенным (особенно среди женщин) с рядом возможных симптомов, включая усталость и слабость.

Продукты, богатые железом, включают красное мясо, рыбу, тофу, фасоль и нут.

Главная » Части речи » Физические свойства факты про железо. Интересные факты о железе - ведомости урал