Željezo - Wikipedia

Željezo - Wikipedia
Idi na sadržaj
S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Željezo,
26
Fe
Željezo u
periodnom sistemu
Hemijski element
Simbol
Atomski broj
Željezo, Fe, 26
Serija
Prelazni metali
Grupa
Perioda
Blok
8, 4,
Izgled
metalnog sjaja
sa sivim nijansama
Zastupljenost
4,7
Atomske osobine
Atomska masa
55,845
Atomski radijus
(izračunat)
140 (156) pm
Kovalentni radijus
123-152 pm
Van der Waalsov radijus
? pm
Elektronska konfiguracija
Ar
3d
4s
Broj elektrona
energetskom nivou
2, 8, 14, 2
Izlazni rad
4,5
eV
1. energija ionizacije
762,5 kJ/mol
2. energija ionizacije
1561,9 kJ/mol
3. energija ionizacije
2957 kJ/mol
Fizikalne osobine
Agregatno stanje
čvrsto
Mohsova skala tvrdoće
4,0
Kristalna struktura
kubična prostorno centrirana
Gustoća
7874 kg/m
Magnetizam
feromagnetičan
Tačka topljenja
1811 K (1538
°C
Tačka ključanja
3273
K (3000
°C
Molarni volumen
7,09 · 10
−6
/mol
Toplota isparavanja
354
kJ/mol
Toplota topljenja
13,8 kJ/mol
Pritisak pare
7,05
Pa
pri 1808 K
Brzina zvuka
4910 m/s m/s pri 293,15 K
Specifična toplota
449
J/(kg · K)
Specifična električna provodljivost
1 · 10
/m
Toplotna provodljivost
80 W/(m · K)
Hemijske osobine
Oksidacioni broj
2,
, 4, 5, 6
Oksid
Fe
Fe
Fe
(amfoteran)
Elektrodni potencijal
−0,44 V (Fe
2+
+ 2e
→ Fe)
Elektronegativnost
1,83 (Pauling-skala)
Izotopi
Izo
RP
1/2
RA
ER
MeV
PR
52
Fe
sin
8,275
2,372
52
Mn
53
Fe
sin
8,51
min
3,743
53
Mn
54
Fe
5,8
Stabilan
55
Fe
sin
2,737
god
0,231
55
Mn
56
Fe
91,72
Stabilan
57
Fe
2,2
Stabilan
58
Fe
0,28
Stabilan
59
Fe
sin
44,495
1,565
59
Co
60
Fe
sin
2,62 · 10
god
3,978
60
Co
Sigurnosno obavještenje
Oznake upozorenja
Prah
Lahko zapaljivo
Obavještenja o riziku i sigurnosti
R:
11
(prah)
S:
53
45
60
61
(prah)
Ako je moguće i u upotrebi, koriste se
osnovne SI jedinice
Ako nije drugačije označeno, svi podaci dobijeni su mjerenjima u normalnim uvjetima.
Željezo
latinski
ferrum
) jeste
hemijski element
označen simbolom
Fe
koji ima
atomski broj
26
. Spada u prelazne
metale
, u
periodnom sistemu
nalazi se u
8. sporednoj grupi
koja je po njemu i dobila ime
grupa željeza
U kontekstu industrijske proizvodnje danas se pod željezom obično misli na tehničku sirovinu
liveno gvožđe
, čime se dalje materijal
čelik
obično ne smatra željezom nego željeznim metalom. Razlika između gvožđa i čelika bazira se da li je ono liveno ili ne,
a obično se oslanja na udio
ugljika
u njemu.
Historija
uredi
uredi izvor
Dokazi o upotrebi željeza u raznim kulturama kroz
arheološke
nalaze u relativno rijetki u odnosu na pronalaske iz
bronzanog doba
. S jedne strane je željezo u najstarijim periodima prahistorije korišteno samo u ograničenom obimu, dok s druge strane ti predmeti iz
željeznog doba
nisu očuvani zbog toga što željezo korodira u dodiru sa vodom, vlažnim zrakom ili zemljom. Samo u posebnim okolnostima i samo izuzetno veliki željezni predmeti su preostali iz tog prahistorijskog perioda.
Čak i prije početka željeznog doba, željezo je bilo poznato čovjeku u sklopu
meteoritskog
željeza u kojem je sadržaj nikla bio od 5 do 18%. Takvo željezo je bilo izuzetno rijetko, a stari
Egipćani
su ga označavali hijeroglifima
bj-n-pt
odnosno
željezo nebesa
izuzetno su ga cijenili a od njega su izrađivali kulturne i religijske predmete ili
nakit
vladara. U
Egiptu
su pronađene dvije grobnice iz predinastičkog vremena u kojima su nađene kuglice nakita načinjene od meteoritskog željeza sa udjelom
nikla
od oko 7,5%.
Najstariji pronađeni predmet od meteoritskog željeza potiče iz
Mezopotamije
, gdje su ga Sumerci zvali
urudu-an-bar
bakar nebesa
). Između ostalog, u gradu
Ur
pronađen je nož sa oštricom od meteorskog željeza, sadržaja nikla 10,8%, i pozlaćenom drškom, a čija je izrada datirana u period od 3100 p.n.e.
Međutim, smatra se da su u Mezopotamiji poznavali i zemaljsko željezo bez primjesa nikla. Pronađen je i nož od željeza s bronzanom drškom iz perioda 3000-2700 p.n.e. u ruševinama
Ešnunna
(današnji
Tell Asmar
) u
Iraku
Osobine
uredi
uredi izvor
Fizičke
uredi
uredi izvor
Elektrolitički dobijeno čisto željezo (čistoće 99,97
%+)
Prosječni atom željeza u prirodi je oko 56 puta masivniji od atoma
vodika
. Jezgro željeza
izotopa
56
Fe pokazuje jedan od najvećih masenih defekata te stoga i ogromnu vezivnu energiju po nukleonu među svim atomskim jezgrima. Stoga se on smatra posljednjim korakom dobijanja energije putem nukleosinteze u zvijezdama. Međutim, najveći maseni defekt ima izotop
nikla
62
Ni a slijedi ga izotopi
58
Fe, a tek na trećem mjestu je
56
Fe
Na sobnoj temperaturi jedina
alotropska modifikacija
čistog željeza je
ferit
, odnosno α-željezo. Ova modifikacija se kristalizira u prostorno centriranom kubičnom
kristalnom sistemu
(tip
volframa
) u prostornoj grupi
m sa parametrom rešetke a
286,6
pm kao i dvije formulske jedinice po elementarnoj ćeliji. Ova modifikacija je stabilna na temperaturi ispod 910
°C. Iznad ove temperature prelazi u γ-modifikaciju odnosno
austenit
. Samo alotropska modifikacija α posjeduje feromagnetične osobine i to do 768
°C (
Kirijeva tačka
). Ova modifikacija ima kubičnu plošno centriranu rešetku (tip
bakra
) sa prostornom grupom
m i parametrom rešetke a
364,7
pm. Treća promjena strukture dešava se na 1390
°C, iznad ove temperature pa sve do tačke topljenja 1535
°C željezo je ponovno stabilno kao δ-ferit u kubičnoj prostorno centriranoj kristalnoj rešetki. Pri povećanju
pritiska
fazni prijelaz se također dešava. Pri pritisku iznad 10 GPa i temperaturi od najviše nekoliko stotina stepeni α-željezo prelazi u ε-željezo, čija je kristalna rešetka heksagonalna gusto pakovana (
hcp
). Pri višim temperaturama sve do tačke topljenja odvija se odgovarajuće promjena iz γ-željeza u ε-željezo, pri čemu pritisak faznog prijelaza raste sa temperaturom. Iznad toga moguće je da postoji još jedan fazni prijelaz ε-željeza u β-željezo, pri pritiscima od oko 50 GPa i temperaturi iznad 1500
K, međutim postojanje ove β-faze nije dokazano, kao ni definitivno razjašnjene kristalne strukture tog hipotetičkog β-željeza: od ortorompske do dvostruke
hcp
-strukture.
Ovo pretvaranje naziva se još i
polimorfizam
željeza
Čisto željezo je sjajan, srebrnast, mehkan metal koji veoma lahko podliježe
koroziji
. Vijekovima se koristi u obliku
legura
kao što su
čelik
, legure sa
manganom
hromom
molibdenom
vanadijem
i mnogim drugim elementima.
Hemijske
uredi
uredi izvor
Željezo je stabilno na suhom zraku, suhom hloru kao i u koncentriranoj
sumpornoj kiselini
, dušičnoj kiselini i bazičnim agentima (osim vrele
sode
) sa
pH
vrijednostima višim od 9. U
hlorovodičnoj kiselini
kao i u razblaženim sumpornoj i dušičnoj kiselini željezo se rastvara vrlo brzo istiskujući iz kiselina
vodik
. Na vlažnom zraku i u vodi, gdje je prisutan
kisik
ili
ugljik-dioksid
, željezo vrlo lahko oksidira dajući
željezo(III)-oksohidroksid
hrđu
). Ukoliko se željezo zagrijava u suhom
zraku
, na njegovoj površini se gradi tanki sloj
željezo(II, III)-oksida
(Fe
), koji je izrazito jako obojen. Vrlo isitnjeno
piroforno
željezo reagira već na sobnoj temperaturi sa kisikom iz zraka a javlja se i
plamen
. Zapaljena čelična vuna vrlo burno reagira sa vlažnim gasom
hlora
dajući smeđu paru
željezo(III)-hlorida
. Ako se zagrijava smjesa željeza i sumpornog praha (u odnosu 7:4), nastaje pretežno
željezo(II)-sulfid
10
I sa drugim nemetalima poput
fosfora
silicija
ugljika
željezo pri višim temperaturama gradi fosfide, silicide i karbide.
11
Izotopi
uredi
uredi izvor
Željezo ima 27 poznatih izotopa i dva nuklearna izomera, od čega samo četiri stabilna
izotopa
se mogu naći u prirodi. Oni imaju sljedeću relativnu rasprostranjenost u prirodi:
54
Fe (5,8
%),
56
Fe (91,7
%),
57
Fe (2,2
%) i
58
Fe (0,3
%). Izotop
60
Fe ima
vrijeme poluraspada
od 2,62 miliona godina
, izotop
55
Fe 2,737 godina a izotop
59
Fe vrijeme poluraspada od 44,495 dana.
12
Ostali izotopi i oba
nuklearna izomera
imaju vremena poluraspada između 150 ns i 8,275
sati
. Postojanje izotopa
60
Fe na početku nastanka planetnog sistema se dokazalo korelacijom između rasprostranjenosti nikla
60
Ni, proizvoda raspada željeza
60
Fe i rasprostranjenosti stabilnih izotopa željeza u nekim fazama mnogih meteorita (kao što su
meteoriti
Semarkona
Chervony Kut
). Moguće je da je ulogu pri topljenju i diferenciranju asteorida odmah nakon njihovog nastanka prije oko 4,6 milijardi godina igrala oslobođena energija pri radioaktivnom raspadu izotopa
60
Fe, pored atomarne energije raspada također prisutnog radioaktivnog
aluminija
26
Al. Danas je prvobitno postojeći
60
Fe raspadnut u
60
Ni. Udjeli izotopa nikla i željeza u meteoritima omogućavaju da se izmjeri rasprostranjenost elemenata i izotopa u vrijeme nastanka Sunčevog sistema, te daje podatke za proučavanje uslova u svemiru prije i tokom nastanka Sunčevog sistema.
Od stabilnih izotopa željeza samo
57
Fe ima
spin
jezgra različit od nule.
Rasprostranjenost
uredi
uredi izvor
Komadi
limonita
Željezo je na 9. mjestu po rasprostranjenosti u svemiru, kada se uspoređuje po
relativnoj rasprostranjenosti elementa u odnosu na
silicij
, procjenjuje se da na svakih 8,3
10
atoma željeza dolazi 1
10
atoma silicija. Nuklearna
fuzija
elemenata u
zvijezdama
završava sa željezom, jer se fuzijom viših elemenata ne oslobađa dodatna
energija
, već se ona mora trošiti (
nukleosinteza
). Teški elementi nastaju endotermno pri eksplozijama
supernova
, koja je također odgovorna za raspršivanje materije nastale u zvijezdama.
Po rasprostranjenosti elemenata po masenom udjelu na cijeloj Zemlji, željezo se nalazi na drugom mjestu sa 28,8% udjela, odnosno na 4. mjestu u
Zemljinoj kori
(4,7%) i na 4. mjestu po udjelu u kontinentalnoj kori (5,63%). U
morskoj
vodi ima samo 0,002
mg željeza po litru. Željezo zajedno sa
niklom
je najvjerovatnije osnovni element u jezgru Zemlje. Moguće je da zbog termičkih sila nastalih od konvekcionog kretanja tečnog željeza u vanjskom omotaču Zemljinog jezgra nastaje i
Zemljino magnetno polje
Prva nalazišta, iz kojih je dobijano željezo, bile su rude limonita, često raspršene po tresetištima i
močvarama
, i željeza koje se nalazilo na površini Zemlje. Danas se najviše dobija od 40%-tne magnetitske rude. Najvažniji
minerali
u proizvodnji željeza su
hematit
, najvećim dijelom sačinjen iz
željezo(III)-oksida
(Fe
). Najveće zalihe rude željeza se nalaze u obliku formacija
vezane željezne rude
, koja se također naziva i takonit ili itabirit, te željeza sadržanim uglavnom u mineralima crvenom
hematitu
(Fe
), crnom
magnetitu
(Fe
),
sideritu
FeCO
),
limonitu
halkopiritu
piritu
arsenopiritu
Željezo se vrlo rijetko javlja samorodno u prirodi, uglavnom u obliku malehnih kuglica ili zadebljanja u okolnim stijenama, ali i kao masivni mineralni agregati do 25 t
13
, pa se zbog toga ubraja u minerale.
Međunarodna mineraloška organizacija
(IMA) ga je uvrstila pod sistemskim brojem „1.AE.05“ (po sistematici po Strunzu, 9. izdanje) u grupu
elemenata - metala i međumetalni spojeva, porodica željeza i hroma
14
odnosno po starijoj sistematici po Strunzu (8. izdanje) pod brojem
I/A.07-10
. U engleskom govornom području gdje se koristi sistematika minerala po Danau, element kao mineral je označen brojem „1.1.11.0“. U svijetu je prema podacima iz 2010. godine pronađeno 120 nalazišta samorodnog željeza, pri čemu se pretežno odnosi na meteoritsko željezo varijeteta
kamacit
15
Zbog reakcije sa vodom i
kisikom
(hrđanje), samorodno željezo nije stabilno. Stoga je ono više zastupljeno u
legurama
sa
niklom
bilo kao kamacit (udio Ni od 4 do 7,5%) ili kao taenit (udio Ni 20 do 50%) samo u željeznim meteoritima kao i u
bazaltu
, gdje ponekad dolazi do
redukcije
minerala željeza. Željezo sa malim udjelom nikla smatra se varijetetom istih i poznato je pod imenom
josephinit
, mada se ovaj naziv koristi i kao sinonim minerala
avaruita
(Ni
Fe).
16
Nasuprot samorodnom željezu, ruda željeza je mnogo češća, a važniji primjeri su minerali
magnetit
magnetno željezo
, Fe
),
hematit
(Fe
),
pirotin
(FeS) i
pirit
(FeS
),
siderit
(FeCO
) i limonit, ubrojan u stijene a ne minerale (Fe
·n H
O). Sedimentne stijene koje sadrže željezo, poput oolita, sastoje se iz minerala željezo hidroksida, spojeno krečnjačkim i glinastim vezivnim materijalom. Do 2010. godine u svijetuje bilo poznato 1424 minerala željeza.
17
Dobijanje
uredi
uredi izvor
Glavni članak:
Spisak država po proizvodnji željeza
Svjetska nalazišta rude željeza
Kina
je najveći svjetski proizvođač sirovog željeza; tokom 2011. godine kineska proizvodnja je iznosila 629,7 miliona tona odnosno 58,2% ukupne svjetske proizvodnje. Slijedi
Japan
sa 81 milion tona (7,5%) i
Rusija
sa 48,1 miliona tona (4,4% svjetske proizvodnje). Te tri države zajedno daju 70,1% ukupne svjetske proizvodnje koja je iznosila 1.082,7 miliona tona sirovog željeza. U Evropi najvažniji proizvođači bili se su
Ukrajina
Njemačka
Francuska
Italija
Ujedinjeno Kraljevstvo
. Svjetska proizvodnja rude željeza u 2011. godini iznosila je 2,8 milijardi tona. Najvažniji izvoznici rude željeza bile su Kina,
Australija
Brazil
Indija
i Rusija. One zajedno iskopale su 82,5% svjetske proizvodnje rude željeza. Osim sirovog željeza, iz rude se dobilo i 63,5 milijardi tona spužvastog željeza. Osim toga, željezo se dobija i preradom otpadnog željeza recikliranjem.
Najveći svjetski proizvođači sirovog željeza (2003)
izvor: Handelsblatt:
Die Welt in Zahlen
(2005)
Rang
Država
Proizvodnja
(u mil.
Rang
Država
Proizvodnja
(u mil.
Kina
202,3
10
Francuska
13
Japan
82,1
11
Tajvan
10,3
Rusija
48,3
12
Italija
10,1
Sjedinjene Američke Države
39,1
13
Ujedinjeno Kraljevstvo
10,1
Brazil
32
14
Kanada
8,5
Ukrajina
29,6
15
Belgija
7,8
Njemačka
29,5
16
Južnoafrička Republika
6,2
Južna Koreja
27,3
17
Australija
6,1
Indija
26,1
18
Holandija
5,8
Upotreba
uredi
uredi izvor
Najstariji most od livenog gvožđa (1779/80) preko rijeke
Severn
Željezo je osnovni sastojak
čelika
. Od svih metala koji se u svijetu koriste, željezo učestvuje sa 95% udjela po masi. Razlozi za takvu prisutnost željeza u ljudskom životu leže u njegovoj širokoj dostupnosti, što ga čini vrlo vrijednim, a osim toga pogodnim za mnoga tehnička područja upotrebe, zbog izvrsne čvrstoće, masivnosti, naročito u
legurama
sa drugim metalima kao što su
hrom
molibden
i nikl. Mnogi željezo smatraju osnovnom sirovinom za industriju i tehniku. Između ostalog, koristi se za izradu svih vrsta vozila,
brodova
i općenito u kao materijal u građevinarstvu (za armirani
beton
i slično).
Željezo je (pored
kobalta
nikla
) jedan od tri feromagnetična metala, koji sa tom osobinom omogućavaju korištenje elektromagnetizma u mnogim tehničkim oblastima poput
generatora
transformatora
zavojnica
, releja,
elektromotora
i slično. Rijetko čisto, a češće legirano sa
silicijem
aluminijem
, kobaltom ili niklom služi kao mehki magnetski jezgreni materijal za usmjeravanje magnetnih polja, zaštitu od magnetnih polja ili za povećanje induktivnosti. U te svrhe se proizvodi bilo kao masivno ili u obliku limova i praha. Čisto željezo u prahu se koristi i u hemiji.
Faze
željeznih
legura
Ferit
(α-željezo; mehko)
Austenit
-željezo; čvrsto)
Sferoidit
Perlit
(88% ferit, 12% cementit)
Beinit
Martenzit
Ledeburit
(ferit - eutektički cementit, 4,3% ugljika)
Cementit
(željezni karbid; Fe
C)
Vrste
čelika
Čelični lijev
Čelik za opruge
Maraging čelik
COR-TEN čelik
Ugljični čelik
(do 2,1% ugljika)
Nehrđajući čelik
(legura sa
hromom
Legirani čelik
(tvrd)
Alatni čelik
(vrlo tvrd; termički obrađen)
Ostali materijali na bazi željeza
Liveno gvožđe
(cca. >2,11% ugljika)
Duktilno željezo
Prerađeno željezo
(skoro bez ugljika)
Industrijski, rašireni su mnogi čelici; naprimjer u Njemačkoj je standardima normirano oko 7.500 sorti čelika. Željezo se koristi u sljedećim navedenim oblicima:
Sirovo gvožđe
sadrži 4-5% ugljika kao i različite udjele
sumpora
fosfora
i silicija. Ono je međuproizvod u industrijskoj proizvodnji livenog gvožđa i čelika.
Liveno gvožđe
sadrži 2,06 do 6,67%
ugljika
kao i druge legirane elemente, poput
silicija
mangana
. U zavisnosti od brzine hlađenja zavisi da li će ugljik u livenom gvožđu biti u obliku karbida ili elementaran kao
grafit
. Ukoliko se posmatra prelomna površina, u prvom slučaju govori se o bijelom livu, a u drugom o sivom. Liveno gvožđe je vrlo čvrsto ali krhko. Ono se obično veoma teško, gotovo nikako, može plastično obrađivati (kovati).
Čelik
sadrži između 0,06
% i 2,06
% ugljika. Nasuprot livenom gvožđu, čelik se dā plastično obrađivati. Putem legiranja, kao i odgovarajućim kombinacijama termičke obrade i plastične deformacije, mehaničke osobine čelika mogu varirati u vrlo širokom rasponu.
Nelegirani čelik sa sadržajem ugljika do 0,8% smatra se građevinskim čelikom, dok je čelik sa preko 0,8% ugljika
alatni čelik
U medicini se koriste preparati koji sadrže željezo kao
sredstva
protiv
anemije
, te u sastavu lijekova za povećanje nivoa željeza u
krvi
, kao aditiv u liječenju anemije izazvane nekim drugim uzrocima.
Spojevi
uredi
uredi izvor
Oksidacijska stanja
uredi
uredi izvor
Fe
2−
, u [Fe(CO)
2−
, [Fe(CO)
(NO)
] ovdje je (NO)
-ligand
kation
Fe
1−
, u [Fe
(CO)
2−
Fe
, kao Fe(CO)
, Fe
(CO)
kao i Fe
(CO)
12
Fe
1+
, izuzetno neuobičajeno naprimjer kao [Fe(H
O)
NO]
2+
. (za dokazivanje prisustva NO
Fe
2+
, kvazi-otpuštanje 4s-elektrona
Fe
3+
, osnovni oksidacijski broj, kvazi-otpuštanje 4s-elektrona i ravnomjerno popunjavanje 3d-orbitale otpuštanjem jednog 3d-elektrona; ovi ioni su gotovo bezbojni. Rastvori soli željeza(III) snažno reagiraju kiselo i daju žutu boju. Boja nastaje transferom naboja u trakama hidrokso-iona, kao kod [Fe(H
O)
OH]
2+
Fe
4+
, javlja se u Li
FeO
, BaFeO
i dr. kao i u kataliznim ciklusima nekih
enzima
(naprimjer citohrom-c-oksidaza, citohrom P450, peroksidaze),
Fe
5+
, Fe
3−
Fe
6+
, je rijetko (naprimjer u
FeO
BaFeO
).
Oksidi
uredi
uredi izvor
Pigment željezo oksida
Željezo sa kisikom gradi dvovalentne i trovalentne okside:
Željezo(III)-oksid
(Fe
) je crvena do smeđa supstanca, a nastaje oksidacijom željeza u okruženju sa natprosječnom količinom kisika. U prirodi se javlja u obliku minerala
hematita
maghemita
Željezo(II,III)-oksid
(Fe
) nastaje prirodnim putem djelovanjem vulkana ili pri direktnom sagorijevanju željeza naprimjer kod rezanja željeza plinskim acetilenskim plamenikom, čime nastaje mineral poznat kao magnetit.
Željezo(II)-oksid
(FeO) nastaje samo pri posebnoj obradi i raspadanju željezo(II) oksalata FeC
vakuumu
. On je crn i do 560
°C nestabilan. Kao mineral
wustit
nastaje uglavnom atmosferskim trošenjem magnetita.
Pošto ovih oksidi ne daju čvrsti zaštitni sloj, željezni predmeti izloženi atmosferi nakon određenog vremena potpuno oksidiraju (korodiraju). Porozni sloj oksida usporava tok oksidacije, ali je ne može potpuno spriječiti, zbog čega poliranje služi samo kao slaba zaštita od korozije.
18
Ako se željezni predmet prije konačne i potpune korozije reciklira, djelimično korodirano željezo i čelik se vraćaju u postrojenja za preradu gdje se tope u elektropećima, a značajni su zbog visokog udjela kisika u njima. Ovaj kisik sadržan u hrđi otpadnog željeza i čelika u procesu recikliranja djeluje kao oksidacijsko sredstvo, kojim se neželjene primjese koje umanjuju kvalitet čelika uklanjaju oksidacijom (poput lahkih metala).
Oksidi željeza
i željezo hidroksid se koriste kao aditiv u prehrani i označavaju se E-brojem
E172
Soli
uredi
uredi izvor
Željezo gradi dvovalentne i trovaletne soli:
Željezo(II)-hlorid
(FeCl
6 H
O) se koristi za reakcije taloženja sulfida, uklanjanje sulfida iz biogasa i močvarnog gasa, reduciranje hromata i eliminaciju fosfora; u to spada i spontano taloženje.
Željezo(II)-sulfat
(FeSO
7 H
O) se zbog svoje boje naziva i
zelena so
, kao mineral
melanterit
. Koristi se slično kao i
željezo(II)-hlorid
, također i kao suhi željezo(II)-sulfat kao reduktor hromata u posebnim cementima protiv alergije na hromate.
Željezo(III)-hlorid
(FeCl
6 H
O) može oksidirati i otpustiti
bakar
, te vodeni rastvor željezo(III) hlorida može upotrijebiti za nježno nagrizanje električnih krugova na štampanim pločama.
{\displaystyle \mathrm {Cu+2\ FeCl_{3}\longrightarrow CuCl_{2}+2\ FeCl_{2}} }
Željezo(III)-hlorid sulfat
(FeClSO
Sve soli željeza, između ostalog, mogu se koristiti kao sredstvo za
taloženje
i eliminiranje fosfata, tu spadaju i procesi pretaloženja, simultanog taloženja, postaloženja i filtracije taloga, kao i istaloženje sulfida, uklanjanje sumpora iz močvarnog i
biogasa
i slično.
Ostali spojevi željeza
uredi
uredi izvor
Pojedinačni spojevi željeza:
Željezo-karbid
(Fe
C)
Željezo-pentakarbonil
(Fe(CO)
), također poznat i kao
IPC
(iz engleskog
iron pentacarbonyl
), nastaje pod pritiskom od željeza i
ugljik-monoksida
, a nakon što se raspadne pored ugljik-monoksida kojeg otpušta ostaje posebno čisti prah željeza, takozvano
karbonil željezo
. Osim ovog postoje još dva željezo-karbonila Fe
(CO)
i Fe
(CO)
12
Ferocen
, spoj u obliku
sendviča
iz grupe metalocenih supstanci.
Biološki značaj
uredi
uredi izvor
Struktura
Heme b
Glavni članak:
Ljudski metabolizam željeza
Između ostalih, od nedostatka željeza najviše pate žene prije nego što uđu u period klimakterija, a razlog za to je
menstruacija
. One bi trebale dnevno unositi u organizam oko 15
mg željeza, dok dnevne potrebe odraslog muškarca iznose tek oko 10
mg. Osim toga, žene dodatno gube oko 1000
mg željeza pri
rođenju
bebe. Istovremenim unošenjem
vitamina C
brzina resorpcije željeza iz crijeva se značajno povećava. Željeza ima u mnogim namirnicama, naročito u jetri,
kruhu
od cijelih zrna,
krvavici
sudžuku
i sličnim mesnim prerađevinama,
mahunarkama
grah
grašak
i slično) a nešto manje u mišićnom mesu. Istovremeno, unos
mlijeka
, miječnih proizvoda,
kahve
i crnog čaja smanjuju apsorpciju željeza.
Bez obzira u kojoj formi ili obliku se željezo unese u organizam, ono se u apsorbira kao željezo(III), uglavnom u
duodenumu
ili na početku
jejunuma
19
Prosječne koncentracije željeza u krvi su od 60 do 170 mikrograma po decilitru.
20
U jednoj starijoj studiji izmjerene su sljedeće vrijednosti željeza u krvi:
21
muškarci 51,5 mikro
grama
po decilitru
žene 45,8 mikrograma po decilitru
Otrovnost
uredi
uredi izvor
Za ljude
uredi
uredi izvor
Željezo je važan mikroelement za ljude, ali u prekomjernim dozama može djelovati i štetno.
22
23
24
Naročito su ugrožene osobe koje boluju od
hemohromatoze
, regulatornog poremećaja apsorpcije željeza u crijevima. Željezo se tokom razvoja bolesti skuplja u
jetri
i tamo dovodi do sideroze i drugih oštećenja organa. Osim toga, sumnja se da željezo stoji u vezi sa infektivnim bolestima kao što je
tuberkuloza
, jer je uzročniku tih bolesti neophodno željezo za razmnožavanje.
25
Također, kod neurodegenerativnih bolesti poput
Parkinsonove
ili
Alzheimerove bolesti
može doći do taloženja i povećanja koncentracije željeza u određenim dijelovima
mozga
. Do danas nije poznato da li je to uzrok ili posljedica ove bolesti.
26
Stoga su preparati željeza kao dodatak u ishrani preporučljivi samo ukoliko
ljekar
dijagnosticira nedostatak željeza.
Za biljke
uredi
uredi izvor
Željezo je esencijalni mikroelement i za biljke. Ono utiče na
fotosintezu
kao i na stvaranje
hlorofila
i ugljikohidrata.
10
Prekomjerna količina željeza u biljkama može dovesti do određenih simptoma trovanja biljaka. U normalnim uslovima pH vrijednosti u tlu, željezo se nalazi u obliku Fe(OH)
. Kod smanjenih količina kisika u tlu, željezo(III) se reducira do željeza(II). Time željezo prelazi u rastvorljivi oblik koji je dostupan za biljke. Dostupnost željeza za biljke se značajno povećava u anaerobnim uslovima, naprimjer na mjestima gdje je zemljište gušće, pa se na tim mjestima mogu pojaviti oštećenja na biljkama prouzrokovana željezom, pojava koja je česta u područjima bogatim željeznom rudom.
27
Također pogledajte
uredi
uredi izvor
El Mutún
Boliviji
, gdje se nalazi 20% svjetskih zaliha željeza i
magnezija
Željezno doba
Reference
uredi
uredi izvor
Harry H. Binder (1999).
Lexikon der chemischen Elemente
. Stuttgart: S. Hirzel Verlag.
ISBN
3-7776-0736-3
Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing (2005).
Lehrbuch der Experimentalphysik
. 6 "Festkörper" (2
izd.). Walter de Gruyter. str.
361.
ISBN
3-11-017485-5
CS1 održavanje: više imena: authors list (
link
Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang (2011). "Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks".
Journal of Chemical & Engineering Data
56
: 328–337.
doi
10.1021/je1011086
CS1 održavanje: više imena: authors list (
link
G. Rugel, T. Faestermann, K. Knie, G. Korschinek, M. Poutivtsev, D. Schumann, N. Kivel, I. Günther-Leopold, R. Weinreich, M. Wohlmuther (2009). "New Measurement of the
60
Half-Life".
Physical Review Letters
103
: 072502.
doi
10.1103/PhysRevLett.103.072502
CS1 održavanje: više imena: authors list (
link
Robert Durrer (1996).
Gmelin Handbook of Inorganic and Organometallic Chemistry
(jezik: njemački).
Otto Johannsen (1953).
Geschichte des Eisens
(3
izd.). Düsseldorf: Verlag Stahleisen. str.
6–40.
Fewell M. P. (1995).
"The atomic nuclide with the highest mean binding energy"
American Journal of Physics
(jezik: engleski).
63
(7): 653–658.
doi
10.1119/1.17828
Reinhard Boehler (2000). "High-pressure experiments and the phase diagram of lower mantle and core materials".
Review of Geophysics
. American Geophysical Union.
38
: 221–245.
doi
10.1029/1998RG000053
K. Schubert (1974). "Ein Modell für die Kristallstrukturen der chemischen Elemente".
Acta Crystallographica
B30
: 193–204.
doi
10.1107/S0567740874002469
J. Falbe, M. Regitz (ur.) (1992).
Römpp Chemie Lexikon
(9
izd.). Stuttgart: Georg Thieme Verlag.
grupa autora (1998). "Eisen".
Lexikon der Chemie
. Spektrum Akademischer Verlag.
G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot, A. H. Wapstra (2003).
"The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties"
(PDF)
Nuclear Physics A
729
: 3–128. Arhivirano s
originala
(pdf)
, 23. 9. 2008
. Pristupljeno 7. 4. 2014
CS1 održavanje: više imena: authors list (
link
Handbook of Mineralogy - Iron
. Mineral Data Publishing, (
(en)
; PDF), pristupljeno 5. oktobar 2017.
IMA/CNMNC List of Mineral Names - Iron
Arhivirano
26. 6. 2013. na
Wayback Machine
, Materials data (
(en)
; PDF; str. 137), pristupljeno 5. oktobra 2017.
Mindat - Localities for Iron
, Mindat.org, pristupljeno 5. oktobra 2017.
Stefan Weiß (2008).
Das große Lapis Mineralienverzeichnis
(5
izd.). Christian Weise Verlag München.
ISBN
978-3-921656-17-4
Webmineral – Mineral Species sorted by the element Fe (Iron)
, na sajtu webmineral.com
(en)
, pristupljeno 5. oktobra 2017.
Guido Kickelbick (2008).
Chemie für Ingenieure
. Pearson Deutschland GmbH. str.
256.
ISBN
3-8273-7267-4
"Iron Absorption"
. Information Center for Sickle Cell and Thalassemic Disorders
. Pristupljeno 5. 10. 2017
Todd Gersten:
Serum iron test
, pristupljeno 5. oktobra 2017.
O. M. Helmer, Charles P. Emerson, Jr. (1934).
"Blood of normal individuals the iron content"
(PDF)
J. Biol. Chem
104
: 157–161.
CS1 održavanje: više imena: authors list (
link
Y. Kohgo, K. Ikuta, T. Ohtake, Y. Torimoto, J. Kato. "Body iron metabolism and pathophysiology of iron overload".
International journal of hematology
88
(1): 7–15.
doi
10.1007/s12185-008-0120-5
ISSN
0925-5710
Nepoznati parametar
datum=
zanemaren (prijedlog zamjene:
date=
) (
pomoć
CS1 održavanje: više imena: authors list (
link
M. Auerbach, H. Ballard (2010). "Clinical use of intravenous iron: administration, efficacy, and safety".
Hematology / the Education Program of the American Society of Hematology
. American Society of Hematology. Education Program.
2010
: 338–347.
doi
10.1182/asheducation-2010.1.338
ISSN
1520-4383
J. M. McDermid, B. Lönnerdal. "Iron".
Advances in nutrition (Bethesda, Md.)
(4): 532–533.
doi
10.3945/an.112.002261
ISSN
2156-5376
Nepoznati parametar
datum=
zanemaren (prijedlog zamjene:
date=
) (
pomoć
Schaible UE, Kaufmann SH (2004). "Iron and microbial infection".
Nat. Rev. Microbiol
(12): 946–953.
doi
10.1038/nrmicro1046
DEGUM.
"DEGUM: Parkinson-Erkrankung vor dem Ausbruch erkennen"
(jezik: njemački). Informationsdienst Wissenschaft
. Pristupljeno 5. 10. 2017
Nepoznati parametar
datum=
zanemaren (prijedlog zamjene:
date=
) (
pomoć
Günter Fellenberg (1997).
Chemie der Umweltbelastung
(3
izd.). Stuttgart: Verlag B. G. Teubner. str.
158.
ISBN
3-519-23510-2
Commons logo
Commons
ima datoteke na temu:
Željezo
Periodni sistem elemenata
He
Li
Be
Ne
Na
Mg
Al
Si
Cl
Ar
Ca
Sc
Ti
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
Rb
Sr
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
Xe
Cs
Ba
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
Hf
Ta
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
Fr
Ra
Ac
Th
Pa
Np
Pu
Am
Cm
Bk
Cf
Es
Fm
Md
No
Lr
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
Rg
Cn
Nh
Fl
Mc
Lv
Ts
Og
Uue
Ubn
Preuzeto iz "
Kategorije
Biologija i farmakologija hemijskih elemenata
Dijetetski minerali
Željezo
Hemijski elementi
Reciklažni materijali
Feromagnetni materijali
Građevinski materijali
Pirotehnička goriva
Minerali samorodnih elemenata
Sakrivene kategorije:
CS1 održavanje: više imena: authors list
CS1: duga vrijednost parametra volume
CS1 upotrebe (njemački)
Webarchive template wayback links
CS1 upotrebe (engleski)
CS1 greške: nepodržani parametar
Željezo
Dodaj temu