ЖЕЛЕЗО

Большая советская энциклопедия (БЭС)

(латинское Ferrum)
        Fe, химический элемент VIII группы периодической системы Менделеева; атомный номер 26, атомная масса 55,847; блестящий серебристо-белый металл. Элемент в природе состоит из четырёх стабильных изотопов: 54Fe (5,84%), 56Fe (91,68%), 57Fe (2,17%) и 58Fe (0,31%).
         Историческая справка. Ж. было известно ещё в доисторические времена, однако широкое применение нашло значительно позже, т. к. в свободном состоянии встречается в природе крайне редко, а получение его из руд стало возможным лишь на определённом уровне развития техники. Вероятно, впервые человек познакомился с метеоритным Ж., о чём свидетельствуют его названия на языках древних народов: древнеегипетское «бени-пет» означает «небесное железо»; древнегреческое sideros связывают с латинским sidus (родительный падеж sideris) — звезда, небесное тело. В хеттских текстах 14 в. до н. э. упоминается о Ж. как о металле, упавшем с неба. В романских языках сохранился корень названия, данного римлянами (например, французское fer, итальянское ferro).
         Способ получения Ж. из руд был изобретён в западной части Азии во 2-м тысячелетии до н. э.; вслед за тем применение Ж. распространилось в Вавилоне, Египте, Греции; на смену бронзовому веку (См. Бронзовый век) пришёл Железный век. Гомер (в 23-й песне «Илиады») рассказывает, что Ахилл наградил диском из железной крицы победителя в соревновании по метанию диска. В Европе и Древней Руси в течение многих веков Ж. получали по сыродутному процессу (См. Сыродутный процесс). Железную руду восстанавливали древесным углём в горне (см. Восстановление металлов), устроенном в яме; в горн мехами нагнетали воздух, продукт восстановления — крицу ударами молота отделяли от шлака и из неё выковывали различные изделия. По мере усовершенствования способов дутья и увеличения высоты горна температура процесса повышалась и часть Ж. науглероживалась, т. е. получался Чугун; этот сравнительно хрупкий продукт считали отходом производства. Отсюда название чугуна «чушка», «свинское железо» — английское pig iron. Позже было замечено, что при загрузке в горн не железной руды, а чугуна также получается низкоуглеродистая железная крица, причём такой двухстадийный процесс (см. Кричный передел) оказался более выгодным, чем сыродутный. В 12—13 вв. кричный способ был уже широко распространён. В 14 в. чугун начали выплавлять не только как полупродукт для дальнейшего передела, но и как материал для отливки различных изделий. К тому же времени относится и реконструкция горна в шахтную печь («домницу»), а затем и в доменную печь. В середине 18 в. в Европе начал применяться тигельный процесс получения стали (См. Сталь), который был известен на территории Сирии ещё в ранний период средневековья, но в дальнейшем оказался забытым. При этом способе сталь получали расплавлением металлические шихты в небольших сосудах (тиглях) из высокоогнеупорной массы. В последней четверти 18 в. стал развиваться пудлинговый процесс передела чугуна в Ж. на поду пламенной отражательной печи (см. Пудлингование). Промышленный переворот 18 — начала 19 вв., изобретение паровой машины, строительство железных дорог, крупных мостов и парового флота вызвали громадную потребность в Ж. и его сплавах. Однако все существовавшие способы производства Ж. не могли удовлетворить потребности рынка. Массовое производство стали началось лишь в середине 19 в., когда были разработаны бессемеровский, томасовский и мартеновский процессы. В 20 в. возник и получил широкое распространение электросталеплавильный процесс, дающий сталь высокого качества.
         Распространённость в природе. По содержанию в литосфере (4,65% по массе) Ж. занимает второе место среди металлов (на первом алюминий). Оно энергично мигрирует в земной коре, образуя около 300 минералов (окислы, сульфиды, силикаты, карбонаты, титанаты, фосфаты и т. д.). Ж. принимает активное участие в магматических, гидротермальных и гипергенных процессах, с которыми связано образование различных типов его месторождений (см. Железные руды). Ж. — металл земных глубин, оно накапливается на ранних этапах кристаллизации магмы, в ультраосновных (9,85%) и основных (8,56%) породах (в гранитах его всего 2,7%). В биосфере Ж. накапливается во многих морских и континентальных осадках, образуя осадочные руды.
         Важную роль в геохимии Ж. играют окислительно-восстановительные реакции — переход 2-валентного Ж. в 3-валентное и обратно. В биосфере при наличии органических веществ Fe3+ восстанавливается до Fe2+ и легко мигрирует, а при встрече с кислородом воздуха Fe2+ окисляется, образуя скопления гидроокисей 3-валентного Ж. Широко распространённые соединения 3-валентного Ж. имеют красный, жёлтый, бурый цвета. Этим определяется окраска многих осадочных горных пород и их наименование — «красно-цветная формация» (красные и бурые суглинки и глины, жёлтые пески и т. д.).
         Физические и химические свойства. Значение Ж. в современной технике определяется не только его широким распространением в природе, но и сочетанием весьма ценных свойств. Оно пластично, легко куется как в холодном, так и нагретом состоянии, поддаётся прокатке, штамповке и волочению. Способность растворять углерод и др. элементы служит основой для получения разнообразных железных сплавов.
         Ж. может существовать в виде двух кристаллических решёток: - и - объёмноцентрированной кубической (ОЦК) и гранецентрированной кубической (ГЦК). Ниже 910 °С устойчиво - Fe с ОЦК-решёткой (а = 2,86645 при 20°С). Между 910°С и 1400°С устойчива -модификация с ГЦК-решёткой (а = 3,64 ). Выше 1400°С вновь образуется ОЦК-решётка -Fe (а = 2,94 ), устойчивая до температуры плавления (1539°С). - Fe ферромагнитно вплоть до 769°С (точка Кюри). Модификация -Fe и -Fe парамагнитны.
         Полиморфные превращения Ж. и стали при нагревании и охлаждении открыл в 1868 Д. К. Чернов. Углерод образует с Ж. Твёрдые растворы внедрения, в которых атомы С, имеющие небольшой атомный радиус (0,77 ), размещаются в междоузлиях кристаллической решётки металла, состоящей из более крупных атомов (атомный радиус Fe 1,26 ). Твёрдый раствор углерода в -Fe наз. Аустенитом, а в (-Fe— Ферритом. Насыщенный твёрдый раствор углерода в - Fe содержит 2,0% С по массе при 1130°С; -Fe растворяет всего 0,02— 0,04%С при 723°С, и менее 0,01% при комнатной температуре. Поэтому при закалке (См. Закалка) аустенита образуется Мартенсит — пересыщенный твёрдый раствор углерода в - Fe, очень твёрдый и хрупкий. Сочетание закалки с Отпуском (нагревом до относительно низких температур для уменьшения внутренних напряжений) позволяет придать стали требуемое сочетание твёрдости и пластичности (см. Железо - углеродистые сплавы (См. Железоуглеродистые сплавы). Термическая обработка металлов).
         Физические свойства Ж. зависят от его чистоты. В промышленных железных материалах Ж., как правило, сопутствуют примеси углерода, азота, кислорода, водорода, серы, фосфора. Даже при очень малых концентрациях эти примеси сильно изменяют свойства металла. Так, сера вызывает т. н. Красноломкость, фосфор (даже 10-20% Р) — Хладноломкость; углерод и азот уменьшают Пластичность, а водород увеличивает Хрупкость Ж. (т. н. водородная хрупкость). Снижение содержания примесей до 10-7—10-9% приводит к существенным изменениям свойств металла, в частности к повышению пластичности.
         Ниже приводятся физические свойства Ж., относящиеся в основном к металлу с общим содержанием примесей менее 0,01% по массе:
         Атомный радиус 1,26
         Ионные радиусы Fe2+O,80 , Fe3+O,67
         Плотность (20oC) 7,874 г/см3
         tпл 1539°С
         tkип около 3200оС
         Температурный коэффициент линейного расширения (20°С) 11,7·10-6
         Теплопроводность (25°С) 74,04 вт/(м·К)
         [0,177 (кал/см·сек·град)]
         Теплоёмкость Ж. зависит от его структуры и сложным образом изменяется с температурой; средняя удельная теплоёмкость (0-1000oC) 640,57 дж/(кг·К) [0,153 кал/ (г·град)].
         Удельное электрическое сопротивление (20°С)
         9,7·10-8ом·м [9,7·10-6ом·см]
         Температурный коэффициент электрического сопротивления
         (0—100°С) 6,51·10-3
         Модуль Юнга 190—210·103 Мн/м.2
         (19-21·103кгс/мм2)
         Температурный коэффициент модуля Юнга
         4·10-6
         Модуль сдвига 84,0·103 Мн/м2 [8,4·103кгс/мм2]
         Кратковременная прочность на разрыв
         170-210Мн/м2[17-21кгс/мм2]
         Относительное удлинение 45—55%
         Твёрдость по Бринеллю 350—450 Мн/м2
         [35—45 кгс/мм2]
         Предел текучести 100Мн/м2 [10 кгс/мм2]
         Ударная вязкость 300 Мн/м2 [30 кгс/мм2]
         Конфигурация внешней электронной оболочки атома Fe 3d64s2. Ж. проявляет переменную валентность (наиболее устойчивы соединения 2- и 3-валентного Ж.). С кислородом Ж. образует закись FeO, окись Fe2O3 и закись-окись Fe3O4 (соединение FeO с Fe2O3, имеющее структуру Шпинели). Во влажном воздухе при обычной температуре Ж. покрывается рыхлой ржавчиной (Fe2O3·nH2O). Вследствие своей пористости ржавчина не препятствует доступу кислорода и влаги к металлу и поэтому не предохраняет его от дальнейшего окисления. В результате различных видов коррозии ежегодно теряются миллионы тонн Ж. (см. Коррозия металлов). При нагревании Ж. в сухом воздухе выше 200°С оно покрывается тончайшей окисной плёнкой, которая защищает металл от коррозии при обычных температурах; это лежит в основе технического метода защиты Ж. — воронения (См. Воронение). При нагревании в водяном паре Ж. окисляется с образованием Fe3O4 (ниже 570°С) или FeO (выше 570°С) и выделением водорода.
         Гидроокись Fe (OH)2 образуется в виде белого осадка при действии едких щелочей или аммиака на водные растворы солей Fe2+ в атмосфере водорода или азота. При соприкосновении с воздухом Fe (OH)2 сперва зеленеет, затем чернеет и наконец быстро переходит в красно-бурую гидроокись Fe (OH)3. Закись FeO проявляет основные свойства. Окись Fe2O3 амфотерна и обладает слабо выраженной кислотной функцией; реагируя с более основными окислами (например, с MgO), она образует ферриты — соединения типа Fe2O3·nMeO, имеющие ферромагнитные свойства и широко применяющиеся в радиоэлектронике. Кислотные свойства выражены и у 6-валентного Ж., существующего в виде ферратов, например K2FeO4, солей не выделенной в свободном состоянии железной кислоты.
         Ж. легко реагирует с галогенами и галогеноводородами, давая соли, например хлориды FeCl2 и FeCl3. При нагревании Ж. с серой образуются сульфиды FeS и FeS2. Карбиды Ж. — Fe3C (Цементит) и Fe2C (-карбид) — выпадают из твёрдых растворов углерода в Ж. при охлаждении. Fe3C выделяется также из растворов углерода в жидком Ж. при высоких концентрациях С. Азот, подобно углероду, даёт с Ж. твёрдые растворы внедрения; из них выделяются нитриды Fe4N и Fe2N. С водородом Ж. даёт лишь малоустойчивые гидриды, состав которых точно не установлен. При нагревании Ж. энергично реагирует с кремнием и фосфором, образуя силициды (например, Fe3Si) и фосфиды (например, Fe3P).
         Соединения Ж. с многими элементами (О, S и др.), образующие кристаллическую структуру, имеют переменный состав (так, содержание серы в моносульфиде может колебаться от 50 до 53,3 ат.%). Это обусловлено дефектами кристаллической структуры. Например, в закиси Ж. часть ионов Fe2+ в узлах решётки замещена ионами Fe3+; для сохранения электронейтральности некоторые узлы решётки, принадлежавшие ионам Fe2+, остаются пустыми и фаза (вюстит) в обычных условиях имеет формулу Fe0,947O.
         Нормальный электродный потенциал Ж. в водных растворах его солей для реакции
         0182991267.tif
         составляет — 0,44 в, а для реакции
         0126980536.tif
         равен — 0,036 в. Т. о., в ряду активностей (См. Ряд активностей) Ж. стоит левее водорода. Оно легко растворяется в разбавленных кислотах с выделением H2 и образованием ионов Fe2+.
         Своеобразно взаимодействие Ж. с азотной кислотой (См. Азотная кислота). Концентрированная HNO3 (плотность 1,45 г/см3) пассивирует Ж. вследствие возникновения на его поверхности защитной окисной плёнки; более разбавленная HNO3 растворяет Ж. с образованием ионов Fe2+ или Fe3+, восстанавливаясь до MH3 или N2O и N2.
         Растворы солей 2-валентного Ж. на воздухе неустойчивы — Fe2+ постепенно окисляется до Fe3+. Водные растворы солей Ж. вследствие Гидролиза имеют кислую реакцию. Добавление к растворам солей Fe3+ тиоцианат-ионов SCN- даёт яркую кроваво-красную окраску вследствие возникновения Fe (SCN)3, что позволяет открывать присутствие 1 части Fe3+ примерно в 106 частях воды. Для Ж. характерно образование комплексных соединений (См. Комплексные соединения).
         Получение и применение. Чистое Ж. получают в относительно небольших количествах электролизом водных растворов его солей или восстановлением водородом его окислов. Разрабатывается способ непосредственного получения Ж. из руд электролизом расплавов. Постепенно увеличивается производство достаточно чистого Ж. путём его прямого восстановления из рудных концентратов водородом, природным газом или углём при относительно низких температурах.
         Ж. — важнейший металл современной техники. В чистом виде Ж. из-за его низкой прочности практически не используется, хотя в быту «железными» часто называют стальные или чугунные изделия. Основная масса Ж. применяется в виде весьма различных по составу и свойствам сплавов. На долю сплавов Ж. приходится примерно 95% всей металлической продукции. Богатые углеродом сплавы (свыше 2% по массе) — чугуны, выплавляют в доменных печах из обогащенных железных руд (см. Доменное производство). Сталь различных марок (содержание углерода менее 2% по массе) выплавляют из чугуна в мартеновских и электрических печах и конвертерах путём окисления (выжигания) излишнего углерода, удаления вредных примесей (главным образом S, Р, О) и добавления легирующих элементов (см. Мартеновская печь, Конвертер). Высоколегированные стали (с большим содержанием никеля, хрома, вольфрама и др. элементов) выплавляют в электрических дуговых и индукционных печах. Для производства сталей и сплавов Ж. особо ответственного назначения служат новые процессы — вакуумный, электрошлаковый переплав, плазменная и электронно-лучевая плавка и др. Разрабатываются способы выплавки стали в непрерывно действующих агрегатах, обеспечивающих высокое качество металла и автоматизацию процесса.
         На основе Ж. создаются материалы, способные выдерживать воздействие высоких и низких температур, вакуума и высоких давлений, агрессивных сред, больших переменных напряжений, ядерных излучений и т. п. Производство Ж. и его сплавов постоянно растет. В 1971 в СССР выплавлено 89,3 млн. т чугуна и 121 млн. т стали.
         Л. А. Шварцман, Л. В. Ванюкова.

         Железо как художественный материал использовалось с древности в Египте (подставка для головы из гробницы Тутанхамона около Фив, середина 14 в. до н. э., Музей Ашмола, Оксфорд), Месопотамии (кинжалы, найденные около Кархемиша, 500 до н. э., Британский музей, Лондон), Индии (железная колонна в Дели, 415). Со времён средневековья сохранились многочисленные высокохудожественные изделия из Ж. в странах Европы (Англии, Франции, Италии, России и др.) — кованые ограды, дверные петли, настенные кронштейны, флюгера, оковки сундуков, светцы. Кованые сквозные изделия из прутьев и изделия из просечного листового Ж. (часто со слюдяной подкладкой) отличаются плоскостными формами, чётким линейно-графическим силуэтом и эффектно просматриваются на свето-воздушном фоне. В 20 в. Ж. используется для изготовления решёток, оград, ажурных интерьерных перегородок, подсвечников, монументов.
         Т. Л.

         Железо в организме. Ж. присутствует в организмах всех животных и в растениях (в среднем около 0,02%); оно необходимо главным образом для кислородного обмена и окислительных процессов. Существуют организмы (т. н. концентраторы), способные накапливать его в больших количествах (например, Железобактерии — до 17—20% Ж.). Почти всё Ж. в организмах животных и растений связано с белками. Недостаток Ж. вызывает задержку роста и явления хлороза растений (См. Хлороз растений), связанные с пониженным образованием Хлорофилла. Вредное влияние на развитие растений оказывает и избыток Ж., вызывая, например, стерильность цветков риса и хлороз. В щелочных почвах образуются недоступные для усвоения корнями растений соединения Ж., и растения не получают его в достаточном количестве; в кислых почвах Ж. переходит в растворимые соединения в избыточном количестве. При недостатке или избытке в почвах усвояемых соединений Ж. заболевания растений могут наблюдаться на значительных территориях (см. Биогеохимические провинции).
         В организм животных и человека Ж. поступает с пищей (наиболее богаты им печень, мясо, яйца, бобовые, хлеб, крупы, шпинат, свёкла). В норме человек получает с рационом 60—110 мг Ж., что значительно превышает его суточную потребность. Всасывание поступившего с пищей Ж. происходит в верхнем отделе тонких кишок, откуда оно в связанной с белками форме поступает в кровь и разносится с кровью к различным органам и тканям, где депонируется в виде Ж.- белкового комплекса — ферритина. Основное депо Ж. в организме — печень и селезёнка. За счёт Ж. ферритина происходит синтез всех железосодержащих соединений организма: в костном мозге синтезируется дыхательный пигмент Гемоглобин, в мышцах — Миоглобин, в различных тканях Цитохромы и др. железосодержащие ферменты. Выделяется Ж. из организма главным образом через стенку толстых кишок (у человека около 6—10 мг в сутки) и в незначительной степени почками. Потребность организма в Ж. меняется с возрастом и физическим состоянием. На 1 кг веса необходимо детям — 0,6, взрослым — 0,1 и беременным — 0,3 мг Ж. в сутки. У животных потребность в Ж. ориентировочно составляет (на 1 кг сухого вещества рациона): для дойных коров — не менее 50 мг, для молодняка — 30—50 мг, для поросят — до 200 мг, для супоросных свиней — 60 мг.
         В. В. Ковальский.

         В медицине лекарственные препараты Ж. (восстановленное Ж., лактат Ж., глицерофосфат Ж., сульфат 2-валентного Ж., таблетки Бло, раствор яблочнокислого Ж., ферамид, гемостимулин и др.) используют при лечении заболеваний, сопровождающихся недостатком Ж. в организме (железодефицитная анемия), а также как общеукрепляющие средства (после перенесённых инфекционных заболеваний и др.). Изотопы Ж. (52Fe, 55Fe и 59Fe) применяют как индикаторы при медико-биологических исследованиях и диагностике заболеваний крови (анемии, лейкозы, полицитемия и др.).
         Лит.: Общая металлургия, М., 1967; Некрасов Б. В., Основы общей химии, т. 3, М., 1970; Реми Г., Курс неорганической химии, пер. с нем., т. 2, М., 1966; Краткая химическая энциклопедия, т. 2, М., 1963; Левинсон Н. Р., [Изделия из цветного и чёрного металла], в кн.: Русское декоративное искусство, т. 1—3, М., 1962—65; Вернадский В. И., Биогеохимические очерки. 1922—1932, М. — Л., 1940; Граник С., Обмен железа у животных и растений, в сборнике: Микроэлементы, пер. с англ., М., 1962; Диксон М., Уэбб Ф., ферменты, пер. с англ., М., 1966; Neogi P., Iron in ancient India, Calcutta, 1914; Friend J. N., Iron in antiquity, L.,1926; Frank E. B., Old French ironwork, Camb. (Mass.), 1950; Lister R., Decorative wrought ironwork in Great Britain, L., 1960.
        Л. П. Катаев, В. П. Смирнов. Памятник пяти большевикам, расстрелянным в 1918 белогвардейцами, на Острове Залита (Псковское озеро).1967.
        Ворота ограды церкви Вознесения в Коломенском (ныне в черте Москвы). 17 в.
        Шкатулка из Великого Устюга. 18 в. Русский музей. Ленинград.
        Дверная ручка и дверная петля-жиковина. 17 в.
         0272558325.tif
        Решетка ограды церкви Никиты Мученика в Москве. 18 в.
        Цубы (пластины, отделяющие рукоятку меча от лезвия). 14—16 вв. Национальный музей. Токио.
        Флюгер с Владимирской башни Китай-города в Москве. Конец 17 в. Исторический музей. Москва.
        Решётка ограды дома Челлеси в Ареццо. 17 в.
        Канделябр из Каталонии. 15 в. Музей Кау Феррат. Барселона.

Современная Энциклопедия

ЖЕЛЕЗО (Ferrum), Fe, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 26, атомная масса 55,847; металл, tпл 1535шC. Содержание в земной коре 4,65% по массе. Железо входит в состав гемоглобина. Его используют для выплавки чугуна и стали, как материал сердечников электромагнитов и якорей электромашин, для нанесения покрытий на магнитофонные ленты и т.д.

Мультимедийная энциклопедия

Fe (ferrum), химический элемент VIIIB подгруппы периодической системы элементов, металл, член триады железа (Fe, Co, Ni). Железо самородное редко встречается в природе, главным образом в минералах феррит, аваруит и метеоритах (т.н. метеоритное железо, которое содержит более 90% Fe). В соединениях с кислородом и другими элементами широко распространено в составе многих минералов и руд. По распространенности в земной коре (5,00%) это третий (после кремния и алюминия) элемент; считается, что земное ядро состоит в основном из железа. Основные минералы - гематит (красный железняк) Fe2O3; лимонит Fe2O3*nH2O (n = 1 - 4), содержащийся, например, в болотной руде; магнетит (магнитный железняк) Fe3O4 и сидерит FeCO3. Наиболее распространенным минералом железа, не являющимся, однако, источником его получения, является пирит (серный колчедан, железный колчедан) FeS2, который иногда называют за его желтый блеск золотом дураков или кошачьим золотом, хотя он в действительности часто содержит небольшие примеси меди, золота, кобальта и других металлов. СВОЙСТВА ЖЕЛЕЗА Атомный номер 26 Атомная масса 55,847 Изотопы стабильные 54, 56, 57, 58 нестабильные 52, 53, 55, 59 Температура плавления, ° С 1535 Температура кипения, ° С 3000 Плотность, г/см3 7,87 Твердость (по Моосу) 4,0-5,0 Содержание в земной коре, % (масс.) 5,00 Степень окисления характерная +2, +3 прочие значения +1, +4, +6 Железо (элементное) известно и используется с доисторических времен. Первые изделия из железа, вероятно, были изготовлены из метеоритного железа в виде амулетов, драгоценностей и рабочего инструмента. Около 3500 лет назад человек открыл способ восстановления красной земли, содержащей оксид железа, в металл. С тех пор из железа было изготовлено огромное количество различных изделий. Оно сыграло важную роль в развитии материальной культуры человечества (см. также <<ЖЕЛЕЗНЫЙ ВЕК>>; <<МЕТАЛЛЫ ЧЕРНЫЕ>>). В наши дни железо в основном (95%) выплавляют из руд в виде чугунов и сталей и в сравнительно небольших количествах получают восстановлением металлизованных окатышей, а чистое железо - термическим разложением его соединений или электролизом солей. Железо - один из самых пригодных к эксплуатации металлов в сплаве с углеродом (сталь, чугун) - высокопрочная основа конструкционных материалов. Как материал, обладающий магнитными свойствами, железо используется для сердечников электромагнитов и якорей электромашин, а также в качестве слоев и пленок на магнитных лентах. Чистое железо - катализатор в химических процессах, компонент лекарственных средств в медицине. Железо является существенным химическим компонентом организмов многих позвоночных, беспозвоночных и некоторых растений. Оно входит в состав гема (пигмента эритроцитов - красных кровяных клеток) гемоглобина крови, мышечных тканей, костного мозга, печени и селезенки. Каждая молекула гемоглобина содержит 4 атома железа, которые способны создавать обратимую и непрочную связь с кислородом, образуя оксигемоглобин. Кровь, содержащая оксигемоглобин, циркулирует по телу, поставляя кислород к тканям для клеточного дыхания. Поэтому железо необходимо для дыхания и образования красных кровяных клеток. Миоглобин (или мышечный гемоглобин) снабжает кислородом мышцы. Общее количество железа в человеческом теле (средней массы 70 кг) составляет 3-5 г. Из этого количества 65% Fe находится в гемоглобине. От 10 до 20 мг Fe ежедневно требуется для обеспечения нормального метаболизма среднего взрослого. Красное мясо, яйца, желток, морковь, фрукты, любая пшеница и зеленые овощи в основном обеспечивают организм железом при нормальном питании; при анемии, связанной с недостатком железа в организме, принимают лекарственные препараты железа. См. также АНЕМИЯ; КРОВЬ. Свойства. Металлическое железо представляет собой серовато-белое блестящее твердое пластичное вещество. Железо кристаллизуется в трех модификациях (a, g, d). a-Fe имеет объемноцентрированную кубическую кристаллическую решетку, химически устойчиво до 910° С. При 910° С a-Fe переходит в g-Fe, стабильное в интервале 910-1400° С; g-Fe кристаллизуется в гранецентрированной кубической кристаллической решетке (см. также <<АЛЛОТРОПИЯ>>). При температуре выше 1400° С образуется d-Fe с решеткой, в основном аналогичной решетке a-Fe. Железо - ферромагнетик, оно легко намагничивается, но теряет магнитные свойства при снятии магнитного поля. С повышением температуры магнитные свойства железа ухудшаются и выше 769° С оно практически не поддается намагничиванию (иногда железо в интервале 769-910° С называют b-Fe); g-Fe не является магнитным материалом. С химической точки зрения железо - довольно активный металл, проявляет характерные степени окисления +2, +3, реже +1, +4, +6. Непосредственно соединяется с некоторыми элементами, с S образует FeS - сульфид железа(III), с галогенами, кроме иода, - галогениды железа(III), такие, как FeCl3. Легко окисляется; с кислородом дает оксиды FeO, Fe2O3, Fe3O4 (FeO + Fe2O3), легко корродирует (ржавеет). Вытесняет водород из паров воды при высокой температуре. Растворяется в разбавленных кислотах (например, HCl, H2SO4, HNO3), вытесняя водород и образуя соли Fe(II) (соответственно FeCl2, FeSO4, Fe(NO3)2). В умеренно концентрированных H2SO4 и HNO3 железо растворяется с образованием солей Fe(III), а в сильноконцентрированных - пассивируется и не реагирует. Пассивность железа, по-видимому, объясняется образованием на его поверхности пленки оксида железа, которая, однако, легко разрушается при простом соскабливании. Ржавление железа (атмосферная коррозия железа) - это окисление его кислородом воздуха. Реакция происходит в присутствии ионов солей, растворенных в воде, и ионов, образующихся при диссоциации угольной кислоты - продукта взаимодействия атмосферного углекислого газа и влаги. В результате образуется рыхлая ржавчина красного цвета, или гидратированный оксид состава Fe2O3*nH2O. См. также <<КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ>>. Соединения. Соли железа(II) обычно зеленого цвета, легко окисляются на воздухе. Кристаллогидрат хлорида железа FeCl2Ч4H2O быстро впитывает влагу из окружающей среды. Его используют как протраву в текстильной промышленности и как вяжущее в медицине. Кристаллогидрат сульфата железа(II) FeSO4*7H2O (железный купорос) применяют в производстве чернил, красок, пигментов и как дезинфицирующее средство. При кристаллизации сульфата железа из раствора, содержащего также сульфат аммония, образуется двойной сульфат железа и аммония, или соль Мора FeSO4*(NH4)2*6H2O, устойчивая к окислению на воздухе; ее используют для получения растворов, содержащих ионы Fe(II), пригодные для длительного хранения. Соли Fe(III), обычно красного или желтого цвета, легко восстанавливаются и гидролизуются, образуя кислые растворы. Растворы FeCl3 в спирте или в воде используют для остановки кровотечения или как тонизирующие. FeCl3 применяют также в технологии пигментов и чернил и как протраву при крашении и набивке текстиля. Мелкодисперсный оксид железа(III) Fe2O3 (румяна, или венецианский кармин) - готовый абразив или пигмент. Комплексные соединения. Ионы Fe(II) и Fe(III) образуют комплексные анионы, например гексацианоферрат(II)-ион Fe(CN)64- и гексацианоферрат(III)-ион Fe(CN)63-. Берлинская лазурь (синий пигмент) - гексацианоферрат(II) железа(III) Fe43, турнбулева синь (также синий пигмент) - гексацианоферрат(III) железа(II) Fe32. Комплексные ионы железа часто используют для обнаружения ионов железа(II) и железа(III) по результатам образования окрашенных комплексных соединений. Они применяются также в светокопировальной технике (цианотипная бумага): бумагу пропитывают раствором соли железа(III) и высушивают. При наложении на нее чертежа, выполненного на кальке, и выдержке на свету Fe(III) восстанавливается на освещенных местах до Fe(II) и после проявления бумаги в растворе гексацианоферрата образует комплексное соединение, окрашивающее засвеченные места бумаги в синий цвет. Цианотипная бумага передает изображение белыми линиями на синем фоне. См. также <<ЭЛЕМЕНТЫ ХИМИЧЕСКИЕ>>. ЛИТЕРАТУРА Конецкая Д.С. и др. Железо высокой степени чистоты. М., 1978 Пикеринг Ф. Физическое металловедение и разработка сталей. М., 1982

В. Д. Гладкий. Древний мир. Энциклопедический словарь

ЖЕЛЕЗО — осн. металл в античности. Его добыча обусловила расцвет железн. века. Известно произ-во Ж. в М. Азии у халибов; их закал. сталь именов. «халипс». Ж. вырабатывалось еще в 11 в. до н.э. в культуре Вилланова в Италии. В 9 — 8 вв. до н.э. оно распростр. по всему средизем. басс. Тот, кто не использовал новый металл, не только уступал в борьбе, но, пользуясь орудиями труда из бронзы, производил меньше продукции, чем владелец орудий труда из Ж.: мотыги, ножа, серпа, топора, кирки и молота. В 7 в. до н.э. Ж. стало материалом для изготовл. большинства земледельч. орудий труда. В антич. мире месторождения Ж. были известны во мн. местах, однако хорошая сталь производилась не всюду (произ-во стали сводилось к науглероживанию Ж. в сыродутных печах или кузнеч. горне при наличии толстого слоя древесн. угля). Лучшим по кач-ву греки считали лаконское Ж., из к-рого изготавлив. даже напильники, бурава, зубила, инструменты для граверных работ. Греция импортировала также лидийскую сталь — прекрасный материал для изготовл. бритв. Ж. с Кипра в больших кол-вах поступало как в Грецию, так и в Финикию. Этруски разрабатывали на Эльбе значит. месторождение (ок. 5 в. до н.э. его пытались захватить греки (Порто Феррайо) и карфагеняне, ок. 309 до н.э. оно досталось римлянам). Плавка Ж. из этого месторождения производилась в лесистой местности (Популония). После 200 до н.э. гл. поставщиком Ж. стала Испания. Из-за низкого кач-ва руды ей уступала Галлия, также богатая запасами руды. Со временем сев. Ж. вытеснило все др. его сорта. Технология сыродутн. способа позволяла получать ковкое и сваривающ. Ж., а при достаточ. науглероживании также закаливающ. сталь. Чугун произво-дился в недостаточ. кол-ве, т.к. в сыродутных печах невозможно было достигнуть точки его плавления. Произво-дительность плавильных печей в Греции была довольно значит., но особенно развитой была металлургия у халибов, индусов и китайцев. Производимое ими Ж. импортировалось др. странами и народами. Известностью пользовались производители сев. Ж. (Штайермарк, Каринтия), а также исп. клинки из Толетума (Толедо). Крупные изделия из Ж. редки (вес железн. якоря из Немизее достигал 414 кг, вес железной болванки из Трирского музея — 100 кг). В торговле в кач-ве денег использовались различ. формы слитков из Ж., спартанские железные монеты весили ок. 625 г.

Медицинская энциклопедия

I
Железо (Ferrum, Fe)
химический элемент VIII группы периодической системы Д.И. Менделеева, входит в состав дыхательных пигментов, в т.ч. гемоглобина, участвует в связывании и переносе кислорода к тканям в организме животных и человека.
Атомный номер железа 26, атомная масса 55,847. В природе обнаружены 4 стабильных изотопа железа; известны 6 радиоактивных изотопов железа с массовыми числами от 52 до 61, из которых в медицине для исследования эритропоэза, обмена и всасывания Ж. применяют 59Fe.
Чистое железо представляет собой блестящий белый ковкий металл, tпл 1539±5°, tкип около 3200°, относительная плотность 7,874; проявляет свойства ферромагнетиков (веществ, у которых ниже определенной температуры появляется самопроизвольная намагниченность). Ж. обладает переменной валентностью; соединения Ж., имеющего валентность +2 и +3, наиболее устойчивы, кроме того, Ж. может проявлять валентность +1, +4 и +6. В природе оно распространено преимущественно в виде соединений трехвалентного железа. В растениях, животных и микроорганизмах Ж. присутствует в составе сложных органических соединений и в небольших количествах в виде ионов Fe2+ и Fe3+.
В организме взрослого человека содержится 4—5 г железа, из которых около 70% входит в состав гемоглобина (см. <<Кровь>>), около 5—10% — в состав миоглобина, около 20—25% приходится на так называемое резервное железо и не более 0,1% железа находится в плазме крови; в клетках и тканях Ж. присутствует в составе дыхательных ферментов (его относительное содержание — около 1% железа организма). В плазме крови определяется так называемое геминовое железо, железо ферритина, внутрисосудистого гемоглобина и трансферрина. Геминовое железо входит в состав гемина (производного гема, в отличие от гемоглобина, содержащего только одну порфириновую группу). Ферритин представляет собой самый богатый железом сывороточный белок (в его составе имеется мицелла, содержащая до 4300 атомов окисленного железа), состоящий из белка апоферритина и гидрооксидфосфата железа.
Основная часть Ж. плазмы крови связана с белком трансферрином (сидерофиллином) — главным компонентом фракции ?1-глобулинов. Трансферрин находится в крови в концентрации около 0,4 г/100 мл и при нормальном содержании Ж. в плазме крови (около 100 мкг/100 мл) насыщен Ж. в среднем на 30%. Так называемая ненасыщенная железосвязывающая способность крови (НЖСС) определяется дополнительным количеством железа, которое может быть связано трансферрином, а общая железосвязывающая способность крови (ОЖСС) — общим количеством железа, которое способен связать трансферрин. В норме ОЖСС крови у мужчин составляет 45—75 мкмоль/л (250—400 мкг/100 мл), у женщин на 10—15% ниже. Прочность комплекса трансферрин — железо максимальна при рН 7,0. При снижении величины рН, а также при восстановлении Ж. комплекс распадается на белок и так называемое кислотно-отщепляемое (негеминовое) железо. Концентрация негеминового железа в плазме крови зависит от возраста, пола и времени суток и составляет у взрослых мужчин 12—32 мкмоль/л (65—175 мкг/100 мл), у взрослых женщин она на 10—15% ниже. Выведение Ж. с мочой в среднем в сутки равно 60—100 мкг.
Гиперсидеремия (повышение концентрации негеминового Ж. в плазме крови) с одновременным снижением НЖСС наблюдается при <<Гемосидероз>>е, <<Гемохроматоз>>е, некоторых анемиях (<<Анемии>>), острых и хронических инфекциях, циррозе печени (<<Цирроз печени>>), уремии (см. <<Почечная недостаточность>>), злокачественных новообразованиях, гемолитической и паренхиматозной <<Желтуха>>х. Гипосидеремия (снижение концентрации негеминового Ж. в плазме крови), сопровождающаяся одновременным повышением НЖСС, наблюдается при истощений резервов Ж., недостаточном его поступлении с пищей и при состояниях, сопровождающихся повышенной потребностью в Ж. (беременности, кровопотере, гипохромных анемиях, острых инфекционных болезнях и др.). Ж. может откладываться в тканях организма (сидероз). У шахтеров, занятых на разработках красного железняка, наблюдается экзогенный сидероз, при этом в легких откладывается железо в виде оксида Fe(III). В результате избыточного разрушения гемоглобина образуется пигмент гемосидерин — агрегат гидрооксида Fe(lll) с белками, гликозами-ногликанами и липидами, накопление гранул которого (эндогенный сидероз) происходит, например, в местах кровоизлияний. Поскольку обмен Ж. в организме в значительной степени определяется состоянием печени, определение содержания Ж. в плазме крови может быть использовано в качестве дополнительного функционального теста, свидетельствующего о состоянии печени.
Установлено, что ионы свободного Fe(ll), а также комплексные соединения Ж. могут инициировать свободнорадикальное перекисное окисление липидов (универсальный механизм повреждения биологических мембран, белков и нуклеиновых кислот) в организме. В связи с этим определение свободного ионизированного Ж. в биологических жидкостях приобретает особую важность. Так, содержание ионизированного Ж. повышается в синовиальной жидкости при артритах и в цереброспинальной жидкости при некоторых неврологических заболеваниях.
Ж. поступает в организм человека с пищей. К продуктам питания, богатым Ж., относятся печень, чернослив, фасоль, горох, гречневая крупа, а также овсяная крупа, ржаной хлеб, мясо, яйца, шоколад, шпинат, яблоки, абрикосы. Содержание усвояемого Ж. в продуктах животного происхождения составляет 10—20% всего, содержащегося в них железа, в растительных продуктах 1—6%. У взрослого человека потребность в Ж. определяется необходимостью компенсации его потерь, а также степенью усвоения Ж. из пищи. Потребность в Ж. у женщин на 30—90% выше, чем у мужчин; у 15—16-летних юношей потребность в Ж. значительно выше, чем у взрослых мужчин и детей. У женщин репродуктивного возраста половина и более необходимого Ж. расходуется на компенсацию потерь гемоглобина при менструациях. При беременности потребность в Ж. возрастает примерно на 60%. Всасывание Ж. увеличено при железодефицитных состояниях. Плохо всасывается в кишечнике Ж. органических соединений; всасывание Ж. снижается и за счет образования его нерастворимых солей (так, при избытке в рационе неорганического фосфора, образующего с железосодержащими веществами нерастворимые соединения, может развиться железодефицитная анемия). Наиболее усвояемой формой железа является ионизированное Fe(ll), поэтому всасыванию Ж. способствует наличие соляной кислоты, вызывающей его ионизацию, и восстановителей, например аскорбиновой кислоты, способствующих восстановлению Fe(lll) до Fe(ll), а также веществ, которые могут связыватьЖ., образуя с ним усвояемые комплексы (в желудке — специфического гликопротеина, в кишечнике — алоферритина и аминокислот, содержащих сульфгидрильные группы). Несмотря на наличие в организме этих механизмов повышения усвояемости железа пищи, практическая потребность в Ж. в 5—10 раз превышает действительную физиологическую потребность в нем.
Основная часть всосавшегося в кишечнике Ж. поступает в кровоток, а затем в костный мозг, где используется главным образом для синтеза гемоглобина. Поступающее в эпителиальные клетки слизистой оболочки кишечника Fe(ll) быстро окисляется до гидрооксида Fe(lll), который соединяется с апоферритином, поэтому всасывание Ж. слизистой оболочкой кишечника лимитируется связывающей способностью апоферритина. Депонирование Ж. происходит в печени, где оно практически полностью находится в составе ферритина. Пути выведения избытка Ж. отсутствуют: при превышении емкости ферритинового депо избыток Ж. аккумулируется в печени и других органах в виде гранул гемосидерина, содержащих до 37% железа (по массе).
Содержание Ж. в сыворотке крови и в моче определяют по цветной реакции с сульфонированным батофенантролином. Железосвязывающую способность сыворотки крови определяют путем выдерживания испытуемой сыворотки с раствором Fe(lll); при этом весь трансферрин насыщается железом. Избыток солей железа удаляют путем их адсорбции на карбонате магния, который затем удаляют центрифугированием, и железо в надосадочной жидкости определяют с сульфонированным батофенантролином.
Участие Ж. в образовании гемоглобина обусловливает применение его препаратов в качестве антианемических средств (<<Антианемические средства>>).

Библиогр.: Лабораторные методы исследования в клинике, под ред. В.В. Меньшикова, с. 267, М., 1987; Петров В.Н. Физиология и патология обмена железа, Л., 1982, библиогр.; Щерба М.М. и др. Железодефицитные состояния, Л., 1975.
II
Железо (Ferrum, Fe)
элемент VIII группы периодической системы Д.И. Менделеева, ат. номер 26, ат. вес (масса) 55,847; входит в состав дыхательных пигментов, в т.ч. гемоглобина, миоглобина, цитохромов; препараты Ж. используются в качестве лекарственных средств.

Орфографический словарь Лопатина

жел`езо, жел`езо, -а

Словарь Даля

ср. зале(и)зо ·*южн., ·*зап. металл, крушец, выплавляемый из руды в виде чугуна, и выковываемый из сего последнего под кричным молотом. В соединении с углеродом, оно образует сталь. В продажу железо идет в виде: полосового или сортового; первое прямо из под кричного молота; оно бывает: широкое, узкое, круглое, брусковое и пр. второе перековано: шинное, резное, листовое и пр. Ржа железо ест. Моль одежду, ржа железо, а худое братство нравы тлит. Деньги железо, а платье тлен. При рати железо дороже золота. Железом и золота добуду. Ржавое железо не блестит. Заруби деревом на железе. Что ощерился, аль железо увидал В огне и железо плавко. В горну и железо надсядется. На то дорогу золотом устлали, чтоб она железо ела. Куй железо, пока кипит (пока горячо). Лезу я, лезу по железу на мясную гору садиться на лошадь. Железо или мн. железа, вязи, оковы, кандалы, ножные, ручные цепи; железные конские путы. Железко, железце ср. железный обломок; мелкая железная, стальная вещь, вставляемая в какое-либо орудие или колодку, напр. копьецо стрелы, резец рубанка, железная часть долота и пр. Железный, из железа сделанный, почему-либо к железу относящийся; подобный железу по крепости, жесткости, цвету и пр. Железная руда, из которой добывается железо; железный завод, заведение, где оно выплавляется, выковывается; железный ряд, где оно продается железными торговцами. Железный сок, ·заводск. брызги и отломки от крицы, кричный сок. Железная лошадь, серо-железная, железного цвета, масти. Устюжна железная, а люди в ней каменные, за осаду ее при самозванцах. Железная дорога, железянка, чугунка. Железное колесо, ·*тул. арктический пояс. Железные руки, сильные, но грубые и неуклюжие. Железный человек, стойкий, твердый; терпеливый, спорый;
немилосердый, бездушный. Железное здоровье, крепкое. Либо железную цепь, либо золотую, добуду. Ссуды пишут на железной доске, а долги на песке. Железное дерево, бакаут, гваяк; ·наз. так ·и·др. весьма твердые тропической породы дерева. Железный корень, растение Centaurea scabiosa. Железный урок или железное ср., ·стар. пеня, пошлина с виновного, в пользу властей, за наложение оков. Железовая лошадь, см. масть. Железистый прил. содержащий в себе железо. Железина, окал, окалина, гарь, огарки; железная, горелая блестка, осыпающаяся во время ковки.
Кусок, полоса железа. Железня, железняга жен., ·*архан. железная плиточка в ладонь, для игры в бабки, в козны; биток, битка. Железник муж. дерево Caragana frutescens, дереза, чапыжник, ошибочно чилижник, сибирек кустовая акация.
Ракитник, дереза, Cytisus biflorus.
Equisetum, хвощ столярный.
Potentilla argentea, червичник, горлянка, забируха. Железница, рыба Clupea alosa, из рода сельдей, бешенка или верховодка. Железняк муж. торговец железом.
Общее название руд, содержащих окисленное железо и похожих видом на камень, а не на железо: б.ч. известны: бурый и магнитный железняк, магнитный камень.
Самый твердый, лучший кирпич, несколько сплавившийся.
Растен. Verbena offic.
Растен. Phlomis pungens, качим, перекати-поле.
Растен. Sarrothamnus scoparius, жерновец, дереза, бобровик.
Сказочная разрывили спрыг-трава, от которой железные замки и запоры рассыпаются; ею же добывают и клады. Железнянка, см. железнянка, железа, желвь. Железоделательный, железодельный завод, железный, выделывающий железо из руды. Железоковательный, железоковный, относящийся до выковки железа в полосах и самых крупных вещах. Железоплавиленный, железоплавильный, железоплавный, относящийся к выплавке железа; - завод, - печь. Железорезный, служащий к резке железа; -завод, -стан.

Словарь Ожегова

ЖЕЛ’ЕЗО, -а, ср.
1. Химический элемент, серебристо-белый металл, главная составная часть чугуна и стали.
2. Изделия из такого металла. Кровельное ж.
3. Лекарство, содержащее препараты такого химического элемента. Принимать ж.
прил. железный, -ая, -ое (к 1 и 2 знач.). Железная руда. Ж. гвоздь. Ж. век (период древней культуры, характеризующийся производством орудий труда и оружия из железа).

Словарь Ушакова

ЖЕЛ’ЕЗО, железа, мн. (только ·устар. ·поэт.) железы, ср.
1. только ед. Самый распространенный в природе тяжелый металл серебристого цвета, с примесью разных количеств углерода, образующий сталь и чугун. Изделия из железа.
Химический элемент из группы металлов (·хим. ). Зеленая окраска листьев и красная окраска крови обусловлены присутствием в организмах железа.
2. только ед., собир. Железные предметы, изделия из железа (спец.). Торговать железом.
3. только ед. Лекарственный препарат из железистых веществ (мед.). Он принимает железо от малокровия.
4. только мн. Цепи, оковы (·устар. ·поэт. ). «Увы! Куда ни брошу взор, везде бичи, везде железы.» Пушкин.
• Заковать в железо кого (·книж. ·устар.) - надеть на кого-нибудь кандалы.

Толковый словарь Ефремовой

[железо]
ср.
1) Химический элемент, твердый ковкий металл серебристого цвета, образующий в соединении с углеродом сталь и чугун.
2)
а) разг. Малоуглеродистая сталь.
б) Изделия из такой стали.
3) разг. Лекарственный препарат, содержащий соединения такого элемента.

Этимологический словарь Крылова

Общеславянское слово, восходящее к той же основе gel, что и <<желвак>>, <<железа>> и т. п. Основа gel когда-то имела значение "камень", а смысловой переход с камня на название металла произошел в силу того, что железо в породе имеет вид камня.

Воровской жаргон

разменная монета

Рус. арго (Елистратов)

ЖЕЛЕЗО, -а, с.
1. Надежный человек.
Серега — он железо, после трех бутылок приползет.
2. Металлический рок.
3. Мелочь, металлические деньги.
4. Приспособления для занятий атлетизмом (гири, гантели и т. п.).
Заниматься железом.
Я бросил железо, только бегаю.
5. Машина, обычно плохая.
На советском железе катаюсь.
6. в зн. нареч. То же, что железно.
Никому не проболтаешься? — железо!
7. Аппаратное обеспечение компьютера (процессор, память, диски и т. п.).
8. Мужской половой орган.
См. также железка
2. и 3. — ср. металл; 7. — из жаргона пользователей компьютеров.

Словарь компьютерного сленга

Винчестеры, дисководы, Сd-Rom`ы, платы и т.п.

Хакерский сленг

сл.
hardware
1) аппаратное обеспечение
2) комплектующие ПК

Научнотехнический Энциклопедический Словарь

ЖЕЛЕЗО (символ Fe), распространенный ПЕРЕХОДНОЙ ЭЛЕМЕНТ, известный с древних времен. К основным железосодержащим рудам относятся: ГЕМАТИТ (Fе2О3), МАГНЕТИТ (Fe3O4) и КОЛЧЕДАН (FeS2). Выплавляют в ДОМЕННЫХ ПЕЧАХ, восстанавливая оксиды угарным газом из кокса (углерода) и используя известняк для образования ШЛАКА. Чистый металл - химически активный, мягкий элемент - используется редко. Чаще всего используются сплавы с углеродом и другими элементами в различных видах СТАЛИ. Элемент имеет четыре аллотропные формы, одна из них - ферромагнитная. Формирует два ряда солей: железо (II) - закисная форма, железо (III) - окисная форма. Свойства: атомный номер 26, атомная масса 55,847; плотность 7,86; точка плавления 1535 °С; температура кипения 2750 °С; наиболее часто встречающийся изотоп 56Fe (91,66 %).

Если вы желаете блеснуть знаниями в беседе или привести аргумент в споре, то можете использовать ссылку:

будет выглядеть так: ЖЕЛЕЗО

будет выглядеть так: Что такое ЖЕЛЕЗО